本发明属于纺纱，涉及一种增强纱线强力的纺纱装置，本发明为申请日为2023年5月31日、申请号为“2023106293749”、名称为“一种增强纱线强力的纺纱方法”的分案申请。
背景技术：
1、评价纱线质量时，断裂强力是各项内在性能中的首要指标。纱线强力直接影响着纺纱效率、纱线后整理、织造、织造后整理等工艺过程及织物的耐用性能。影响成纱强力的因素很多，一般有原料性能（纤长度、线密度、成熟度及强力等）、纺纱工艺过程、成纱结构（纤维伸直度、平行度及在纱线中的排列分布状况、纱线的捻度大小等）及成纱均匀度（质量不匀率、捻度不匀率等）。
2、研究表明，实际细纱的强力利用率（纱的强度/纤维强度）约为50%，根据文献资料，对纯纺纱，纤维的强力利用率范围从45%到64%，这样低的纤维强力利用率是由于纱的细度不匀所致，另一原因是由于纤维断裂伸长的不匀，纱的断裂伸长大大低于纤维的断裂伸长所引起的。对涤棉混纺纱，其断裂伸长率通常是由于棉纤维的断裂伸长低而不是涤纶纤维断裂伸长的差异引起的。由于纤维间的摩擦力低，在混纺纱中，只有35%断裂的涤纶纤维对细纱强力有贡献，纱的断裂由棉纤维的断裂而开始，当部分纤维断裂后会产生裂缝，断裂的纤维就不再能被控制了，纤维之间会产生滑脱，导致纱线的急剧断裂。
3、环锭细纱加捻时，外层纤维向纱轴方向转移，从而形成一定的捻度，捻度越大，纤维与纤维之间的摩擦力越大，因此所纺制的纱线强度会越高。因此，提高成纱捻度是提高所纺纱线强力的重要手段之一，但纱线捻度太大时，捻缩现象较为严重，会对织造质量产生不利影响，因此实际生产中通常将纱线捻度控制在一个较为合理的范围。
4、纱线的结构相对来说较为复杂，通过用纱线的几何模型简化描述，用以确定纱中纤维在横截面上的排列方式和在轴向上的分布情况。大多数对纱线几何模型的表述中，对纱线的结构的认定一般为纱线中由大量具有一定长度的纤维组成、纱线中纤维的堆砌是均匀的、纱线的截面是圆形、纤维的路径为同轴螺旋线、纤维之间的横向应力在垂直于纱轴的方向上很小。由于环锭纱特定的几何模型，纤维和纤维之间在纱线中只有由于加捻时纤维转移产生的压力，因此纱线断裂时纤维与纤维直接只存在摩擦力的相互作用，造成纱线的强力利用率较低。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种增强纱线强力的纺纱方法。
2、为达到上述目的，本发明采用的方案如下：
3、一种增强纱线强力的纺纱方法，在环锭纺纱过程中，对位于牵伸机构与加捻三角区之间的未被握持的短纤维须条（呈自由状态）的中间部分的纤维施加作用力，使受力纤维向短纤维须条内部转移并在转移的过程中与其他纤维相互穿插、纠缠。
4、经环锭细纱机牵伸后还未加捻的短纤维须条，在罗拉以及皮辊的作用下呈扁平带状，当对其部分纤维施加一定作用力时，由于纤维属于柔性材料，受力纤维会产生弯曲、转移，在弯曲、转移的过程中会与其他纤维发生穿插、纠缠，使经环锭细纱机牵伸后还未加捻的短纤维须条由原先的所有纤维平行排列状态变为短纤维须条内部的部分纤维相互纠缠状态，经加捻作用后，相互纠缠的纤维依然存在纱体内部，纱体的几何结构与现有环锭纱相比，几何结构发生改变，当纱线受到拉伸而断裂时，除克服纤维间的摩擦力及部分纤维的断裂强力外，还需克服由于纤维纠缠而产生的作用力，使得细纱的强力利用率得到提升。
5、作用力的范围针对的短纤维须条中的部分纤维，目的为使须条加捻后，纠缠后的纤维能够处于纱体内部，不影响环锭纱体的表面结构，从而不会影响纱线除断裂强力、断裂伸长率指标外的其他质量指标，短纤维须条横截面结构示意图如图5所示。
6、作为优选的技术方案：
7、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱方法，作用力的方向向下，作用力与水平面的夹角为60~90°；以短纤维须条的运行方向为前后方向，则作用力中一部分作用力竖直向下，一部分作用力倾斜向下且倾斜方向朝左，另一部分作用力倾斜向下且倾斜方向朝右。
8、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱方法，作用力为连续作用力，作用力的施加方式为气流吹扫，连续作用力使得纤维在纱体内部则出现连续纠缠的效果；对应的增强纱线强力的纺纱装置记为纺纱装置a；
9、或者，作用力为间歇作用力，作用力的施加方式为针刺，间歇作用力的间隔时间为0.5~2.5s，间歇作用力使纤维在纱体内部间隔出现纠缠，间隔受力时，间隔时间与纠缠段的间距相关，纠缠段的间距需小于纤维的主体长度，不然所纺制的纱线易出现强力弱节；对应的增强纱线强力的纺纱装置记为纺纱装置b。
10、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱方法，当作用力为连续作用力，作用力的施加方式为气流吹扫时，吹扫到短纤维须条上的气流压强为100~350pa；
11、当作用力为间歇作用力，作用力的施加方式为针刺，间歇作用力的间隔时间为0.05~0.25s时，针刺的频率为4~20次/s，刺针刺入短纤维须条的深度为1~2mm。
12、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱方法，当作用力为连续作用力，作用力的施加方式为气流吹扫时，短纤维须条中纤维的根数为300~500根，主体长度为25~38mm；短纤维须条的运行速度为10~30m/min；短纤维须条的中间部分的纤维的宽度为短纤维须条宽度的30~60%；最终制得的纱线的捻度为380~750捻/m，断裂强度为17.8~20.5cn/tex，相对于对比样的纱线（基本同本发明，区别仅在于对比样没有对位于牵伸机构与加捻三角区之间的未被握持的短纤维须条的中间部分的纤维施加作用力）的断裂强度提高了5~8%；
13、当作用力为间歇作用力，作用力的施加方式为针刺，间歇作用力的间隔时间为0.05~0.25s时，短纤维须条中纤维的根数为300~500根，主体长度为25~38mm；短纤维须条的运行速度为10~30m/min；短纤维须条的中间部分的纤维的宽度为短纤维须条宽度的30~60%；最终制得的纱线的捻度为380~750捻/m，断裂强度为17.5~20cn/tex，相对于对比样的纱线（基本同本发明，区别仅在于对比样没有对位于牵伸机构与加捻三角区之间的未被握持的短纤维须条的中间部分的纤维施加作用力，短纤维须条的横截面结构示意图如图4所示）的断裂强度提高了3~5%。
14、上述纺纱装置a和纺纱装置b的结构不限，只要能将特定种类的作用力以特定的施加方式施加到短纤维须条上即可，现各举例说明一下纺纱装置a和纺纱装置b的可选行的结构。
15、一种增强纱线强力的纺纱装置（即纺纱装置a），包括前罗拉、前皮辊、输出罗拉、输出皮辊、气流装置、供气装置和纤网支撑装置；
16、前罗拉、前皮辊、输出罗拉和输出皮辊的中心轴均平行于左右方向；输出罗拉位于前罗拉的前方，二者间距排列；输出皮辊位于输出罗拉的正上方，前皮辊位于前罗拉的正上方；
17、气流装置和纤网支撑装置位于前罗拉和输出罗拉之间，气流装置位于纤网支撑装置的上方；
18、气流装置包括一个皮辊连接部、一根通气管和一个气室；通气管和气室相互连通；气室的外底面上设有一个导纤槽，导纤槽平行于前后方向且贯穿气室；气室的底部设有m组喷射孔，m≥1，m组喷射孔的上端与气室的内底面相交形成m排入口，各排入口均平行于左右方向，m组喷射孔的下端与导纤槽的槽底相交形成m个出口，m个出口位于导纤槽的槽底上，沿前后方向间距排列；m排入口与m个出口一一对应，各排入口均与其对应的出口连通，各排入口中一部分位于其对应的出口的正上方，一部分位于其对应的出口的左上方，另一部分位于其对应的出口的右上方；皮辊连接部将气室与前皮辊连接；
19、气流装置的数量为n个，n≥1，n的值同环锭细纱机单侧的锭子数量；当n>1时，所有的气流装置沿左右方向间距排列；
20、供气装置与通气管连通，用于向通气管内通入压力为600~800pa的气流；供气装置的数量可以同通气管，此时通气管与供气装置一一对应连通，供气装置的数量也可以仅有一个，此时所有的通气管同时与供气装置连通；
21、纤网支撑装置的作用有两个，一个是支撑纤维运行，使纤维脱离前罗拉的控制后不掉落滑脱，二是与导纤槽共同作用，引导短纤维须条沿着导纤槽的方向前进；纤网支撑装置包括一块支撑板、n个用于托持纤维的网格圈和一根传动轴；支撑板的上表面设有n条沟槽，沟槽平行于前后方向且贯穿支撑板；n条沟槽和n个导纤槽一一对应，围成n个“凸”字形通道，“凸”字形通道用于引导短纤维须条前进；传动轴平行于左右方向，位于支撑板的后方，同时位于沟槽的侧下方；传动轴沿与前罗拉相同的方向旋转；n个网格圈都同时套在支撑板和传动轴上，n个网格圈分别覆盖n条沟槽。
22、环锭细纱机是左右两侧对称的结构，同时对环锭细纱机的左右两侧结构进行改造后可得到两个纺纱装置a。
23、作为优选的技术方案：
24、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，前罗拉和输出罗拉的线速度之比为1:1~1.05。
25、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，导纤槽的槽底呈矩形，m个出口位于导纤槽的槽底的平行于前后方向的对称轴上。
26、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，喷射孔为渐缩形通孔，自上而下尺寸递减。
27、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，入口共8~10排，各排中入口的数量r为5~7；入口为圆形且直径为0.3~0.5mm，出口为圆形且直径为0.1~0.2mm，相邻两排入口的间距为2.5~3.5mm，各排中相邻两个入口的中心距离为0.65~1.36mm；导纤槽沿左右方向的宽度为4~6mm。
28、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，任意相邻两排入口的间距都相同，任意一排中相邻两个入口的中心距离都相同。
29、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，r为奇数，各排入口中一个位于其对应的出口的正上方，(r-1)/2个位于其对应的出口的左上方，(r-1)/2个位于其对应的出口的右上方。
30、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，n为偶数，增强纱线强力的纺纱装置还包括n/2个气室连接部；沿左右方向，第i个气流装置的气室与第i+1个气流装置的气室通过一个气室连接部连接，i为[1, n]内所有的奇数。
31、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，传动轴与前罗拉传动连接，如此可使网格圈的线速度与前罗拉的线速度相同，使得拖持的短纤维须条以相同的速度前进，不会产生拥堵或意外牵伸，当网格圈的速度小于前罗拉速度时，前罗拉输出的纤维会在网格圈上产生拥堵，当网格圈的速度大于前罗拉速度时，会对短纤维须条产生意外牵伸，影响质量。
32、一种增强纱线强力的纺纱装置（即纺纱装置b），包括前罗拉、前皮辊、输出罗拉、输出皮辊、针刺装置和纤网支撑装置；
33、前罗拉、前皮辊、输出罗拉和输出皮辊的中心轴均平行于左右方向；输出罗拉位于前罗拉的前方，二者间距排列；输出皮辊位于输出罗拉的正上方，前皮辊位于前罗拉的正上方；
34、针刺装置和纤网支撑装置位于前罗拉和输出罗拉之间，针刺装置位于纤网支撑装置的上方；
35、针刺装置包括横梁、针板、刺针、上下往复运动机构；横梁水平放置且垂直于短纤维须条的运行方向；刺针通过针板竖直安装在横梁的下表面上；上下往复运动机构用于带动横梁上下往复运动，随着横梁的上下往复运动刺针对短纤维须条实施作用，被刺针作用的纤维，会相互穿插、纠缠；刺针共m排，m≥1，各排刺针均平行于左右方向，各排刺针中一部分竖直向下，一部分倾斜向下且倾斜方向朝左，另一部分倾斜向下且倾斜方向朝右；
36、纤网支撑装置的作用是支撑纤维运行，使纤维脱离前罗拉的控制后不掉落滑脱；纤网支撑装置包括一块支撑板、n个用于托持纤维的网格圈和一根传动轴，n≥1，n的值同环锭细纱机单侧的锭子数量；支撑板的上表面设有n条沟槽，沟槽平行于前后方向且贯穿支撑板，当n>1时，所有的沟槽沿左右方向间距排列；传动轴平行于左右方向，位于支撑板的后方，同时位于沟槽的侧下方；传动轴沿与前罗拉相同的方向旋转；n个网格圈都同时套在支撑板和传动轴上，n个网格圈分别覆盖n条沟槽。
37、环锭细纱机是左右两侧对称的结构，同时对环锭细纱机的左右两侧结构进行改造后可得到两个纺纱装置b。
38、作为优选的技术方案：
39、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，前罗拉和输出罗拉的线速度之比为1:1~1.05。
40、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，刺针共8~10排，各排中刺针的数量r为5~7；相邻两排刺针的间距为2.5~3.5mm，各排中相邻两个刺针上端的中心距离为0.5~1mm，各排中相邻两个刺针下端的中心距离为0.3~0.5mm。
41、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，任意相邻两排刺针的间距都相同，任意一排中相邻两个刺针下端的中心距离都相同。
42、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，r为奇数，各排刺针中一个竖直向下，(r-1)/2个倾斜向下且倾斜方向朝左，(r-1)/2个倾斜向下且倾斜方向朝右。
43、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，上下往复运动机构包括传动轴、凸轮、从动轮、支撑杆、限位机构和连接件；传动轴平行于横梁且与输出罗拉传动连接；凸轮固定套在传动轴上且与其偏心连接；从动轮位于凸轮的上方，二者的周面接触；支撑杆竖直布置且下端与从动轮固定连接；限位机构限制支撑杆只能沿竖直方向运动；连接件将支撑杆和横梁固定连接。
44、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，传动轴通过齿轮箱与输出罗拉传动连接。
45、如上所述的一种增强纱线强力的纺纱装置，传动轴与前罗拉传动连接，如此可使网格圈的线速度与前罗拉的线速度相同，使得拖持的短纤维须条以相同的速度前进，不会产生拥堵或意外牵伸，当网格圈的速度小于前罗拉速度时，前罗拉输出的纤维会在网格圈上产生拥堵，当网格圈的速度大于前罗拉速度时，会对短纤维须条产生意外牵伸，影响质量。
46、有益效果
47、本发明的纺纱方法，使部分纤维在纱体内部相互穿插、纠缠并打结，增强了纤维在纱体内部相互结合的作用，当纱线受拉伸而产生断裂时，不仅需克服纤维与纤维之间的摩擦力及部分纤维的断裂强力，还需克服纤维与纤维之间的纠缠力，使得纱线的强力、断裂生产率等指标得到明显改善，提高了纱线在纱线中的强力利用率。