基于双涡流技术的假捻变形纱生产设备及方法与流程

本发明涉及纺纱设备技术领域，特别是涉及一种基于双涡流技术的假捻变形纱生产设备及方法。

背景技术：

目前传统的生产假捻变形纱的方法仍分为两部分，先在纺纱机上纺成纱线，然后在假捻机上进行假捻变形加工。这种方法需要分别使用纺纱机和假捻机，生产线长、设备投资、人工成本比较高，生产效率较低。

为此需要研发纺纱假捻一体机，中国发明专利公开号cn104278369a的专利中，公开了一种单锭圆盘式环锭纺假捻装置及工艺方法，其包括在环锭纺细纱机上安装一个旋转圆盘式假捻装置与一根分隔棒，采用一个旋转圆盘形成两个加捻点对前罗拉输出的纺纱段进行假捻，分隔棒安装在两个假捻点之间，起到分离两个假捻点与增加纺纱段与选择圆盘之间的压力的作用。上述发明专利是基于环锭纺纱的纺纱假捻一体设备，公知的环锭纺纱速度很慢，只有几十米每分钟的速度，生产效率依然非常低。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于双涡流技术的假捻变形纱生产设备及方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于双涡流技术的假捻变形纱生产设备及方法，以实现假捻变形纱的一步法生产。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种基于双涡流技术的假捻变形纱生产设备，所述生产设备包括牵伸装置、位于牵伸装置下方的涡流纺纱装置、位于涡流纺纱装置下方的假捻装置及卷绕机构，所述涡流纺纱装置包括第一涡流室及设于第一涡流室中的若干第一喷嘴，第一喷嘴通过若干第一切向进风口进行进风，所述假捻装置包括第二涡流室及设于第二涡流室中的若干第二喷嘴，第二喷嘴通过若干第二切向进风口进行进风，所述第一涡流室和第二涡流室分别与气室相连通，第一涡流室和第二涡流室内分别形成第一旋涡状气流和第二旋涡状气流。

作为本发明的进一步改进，所述第一切向进风口沿第一方向旋转分布，第一涡流室内形成沿第一方向旋转的第一旋涡状气流，第二切向进风口沿第二方向旋转分布，第二涡流室内形成沿第二方向旋转的第二旋涡状气流，第一方向和第二方向相反。

作为本发明的进一步改进，所述气室与第一涡流室之间设有第一电磁阀，气室与第二涡流室之间设有第二电磁阀，第一涡流室和第二涡流室的旋涡状气流分别通过第一电磁阀和第二电磁阀进行控制。

作为本发明的进一步改进，所述涡流纺纱装置还包括设于第一涡流室内的导纱针及空心锭子。

作为本发明的进一步改进，所述假捻装置还包括位于第二涡流室前端的热板和冷却板、以及位于第二涡流室后端的定型加热箱。

作为本发明的进一步改进，所述牵伸装置包括若干罗拉。

作为本发明的进一步改进，所述卷绕机构包括自紧式引纱罗拉和卷绕装置，卷绕装置的卷绕速度为250m/min～450m/min。

本发明另一实施例提供的技术方案如下：

一种基于双涡流技术的假捻变形纱生产方法，所述生产方法包括：

s1、对纤维依次进行开清、梳棉及并条后得到粗纱；

s2、将粗纱喂入牵伸装置进行牵伸后，进入涡流纺纱装置；

s3、涡流纺纱装置通过第一涡流室内的第一旋涡状气流进行纺纱后输出纱线；

s4、纱线经热板加热和冷却板冷却后进入第二涡流室，通过第二涡流室内的第二旋涡状气流进行纱线退捻，退捻后的纱线经定型加热箱进行热定型，得到假捻变形纱，其中，第一旋涡状气流与第二旋涡状气流的旋转方向相反；

s5、通过卷绕机构对假捻变形纱进行卷装。

作为本发明的进一步改进，所述步骤s3中，第一旋涡状气流的压力为0.3～0.6mpa。

作为本发明的进一步改进，所述步骤s4中，热板的加热温度为190～220℃，冷却板的冷却温度为20～35℃，第二旋涡状气流的压力为0.3～0.6mpa，定型加热箱的热定型温度为180～220℃。

本发明的有益效果是：

本发明实现了在同一台设备上进行涡流纺纱、纱线假捻变形的功能，对比传统的假捻变形纱的纺纱、假捻两道，该设备显著的减少了生产工序，可以有效的减少设备投资成本，提高了生产效率，降低生产成本，实现节能减排；

假捻变形纱的纺纱速度非常快，最快可以达到450m/min，且质量稳定可靠，不同批次之间质量差异小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一具体实施例中假捻变形纱生产设备的结构示意图；

图2为本发明一具体实施例中第一涡流室的进气示意图；

图3为本发明一具体实施例中第二涡流室的进气示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本文使用的例如“左”、“左侧”、“右”、“右侧”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“左侧”的单元将位于其他单元或特征“右侧”。因此，示例性术语“左侧”可以囊括左侧和右侧这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

参图1所示，本发明公开了一种基于双涡流技术的假捻变形纱生产设备，包括牵伸装置、位于牵伸装置下方的涡流纺纱装置、位于涡流纺纱装置下方的假捻装置及卷绕机构，以下对各结构进行详细说明。

牵伸装置位于设备的最上端，从导纱架喂入的粗纱，经喇叭口进入牵伸装置，牵伸装置包括四道罗拉，分别为第四罗拉14、第三罗拉13、中罗拉12和前罗拉11。

并条得到的粗纱经过喇叭口喂入第四罗拉14、第三罗拉13、中罗拉12和前罗拉11的四道牵伸作用后，进入涡流纺纱装置20。

结合图2所示，涡流纺纱装置20包括第一涡流室及设于第一涡流室中的若干第一喷嘴，涡流纺纱装置20还包括设于第一涡流室内的导纱针及空心锭子，空心锭子呈锥形中空设置。本实施例中，导纱针的主要作用是确保纱条以无捻的状态进入第一涡流室内，并防止下游的捻度向上游移动；空心锭子是一个锥形的空心形状，内部空心通道为加捻好的纱线输送通道，纤维的尾端倒伏在空心锭子的锥面上端并在空气涡流的带动下进行回转加捻。

其中，第一喷嘴通过若干第一切向进风口21进行进风，第一涡流室与气室相连通，第一涡流室内形成第一旋涡状气流201。气室50与第一涡流室之间设有第一电磁阀51，第一涡流室的旋涡状气流通过第一电磁阀51进行控制，可以控制气流的开关及大小。

本实施例中第一涡流室喷嘴有四个顺时针分布的第一切向进风口21，气流从第一切向进风口进入第一涡流室，形成顺时针的第一旋涡状气流。通过气流的作用，带动自由端纤维包缠加捻形成纱线。

纤维在轴向气流的带动下沿着螺旋状的纤维通道进入涡流纺纱装置20，第一涡流室中4个顺时针的第一切向进风口形成顺时针高速旋转的旋涡状气流，带动倒伏在空心锭子锥面上的纤维随着空气涡流回转，包围缠绕在后续的纤维上，并沿着空心锭子内部的纱线通道输出。

结合图3所示，假捻装置包括第二涡流室31及设于第二涡流室中的若干第二喷嘴，第二喷嘴通过若干第二切向进风口311进行进风，第二涡流室31与气室50相连通，第二涡流室内形成第二旋涡状气流301。气室50与第二涡流室31之间设有第二电磁阀52，第二涡流室的旋涡状气流通过第二电磁阀进行控制，可以控制气流的开关及大小。

本实施例中第二涡流室喷嘴有四个逆时针分布的第二切向进风口311，气流从第二切向进风口进入第二涡流室31，形成逆时针的第二旋涡状气流301。通过气流的作用，对加捻而成的涡流纺纱线进行退捻，从而最终形成假捻变形纱。

进一步地，假捻装置还包括位于第二涡流室前端的热板32和冷却板33、以及位于第二涡流室后端的定型加热箱34。

从纺纱室出来的纱线先经过热板32加热，热板32直接与纱线接触，加热温度控制在190～220℃，目的是使其结构定型，消除加捻引起的内应力，使其达到平衡状态，防止退捻发生。

然后纱线经过冷却板33，冷却板33直接与纱线接触，温度控制在20～35℃，使纱线温度降到玻璃化转变温度以下，从而使纱线加捻形态固定。

随后纱线再次进入第二涡流室31，第二涡流室31中喷嘴装置设有第二切向进风口，其进风的方向与第一涡流室中喷嘴进气方向相反，气流压力为0.3～0.6mpa，从而达到退捻目的。

退捻后的纱线经定型加热箱34，采用热空气方式加热，温度控制在180～220℃，退捻纱在热空气作用下热定型，消除变形时产生的内应力松弛，降低热收缩率，得到弹性较好的假捻变形纱。

卷绕机构包括自紧式引纱罗拉41和卷绕装置42，用于假捻变形纱的卷装，卷绕装置的卷绕速度为250m/min～450m/min。

假捻变形纱经电子清纱器、纱线张力传感器到达自紧式引纱罗拉41，最后通过卷绕装置42卷绕成的筒纱。

本发明还公开了一种基于双涡流技术的假捻变形纱生产方法，其包括开清工序、梳棉工序、并条工序、涡流纺纱工序、卷绕工序。

短纤维经过开清工序，在开清棉机械上进行有效地开松、混合、除杂；随后进入梳棉工序，对开松好的纤维进行有效梳理，尽量提高纤维的伸直平行度；然后再经过并条工序，使得纤维进一步混合均匀，减少粗纱的重量不匀率，可以有效保证后续涡流纺工艺的顺利进行；并条后的粗纱喂入假捻变形纱生产设备后，纺制成为所需要的纱线，然后经过卷绕装置卷绕成筒纱。

具体地，本发明中基于双涡流技术的假捻变形纱生产方法包括以下步骤：

s1、对纤维依次进行开清、梳棉及并条后得到粗纱。

s2、将粗纱喂入牵伸装置进行牵伸后，进入涡流纺纱装置；

s3、涡流纺纱装置通过第一涡流室内的第一旋涡状气流进行纺纱后输出纱线。

优选地，第一旋涡状气流的压力为0.3～0.6mpa。

s4、纱线经热板加热和冷却板冷却后进入第二涡流室，通过第二涡流室内的第二旋涡状气流进行纱线退捻，退捻后的纱线经定型加热箱进行热定型，得到假捻变形纱，其中，第一旋涡状气流与第二旋涡状气流的旋转方向相反；

优选地，热板的加热温度为190～220℃，冷却板的冷却温度为20～35℃，第二旋涡状气流的压力为0.3～0.6mpa，定型加热箱的热定型温度为180～220℃。

s5、通过卷绕机构对假捻变形纱进行卷装。

优选地，卷绕机构的卷绕速度为250m/min～450m/min。

在本发明的一具体实施例中，牵伸装置的后牵伸比为3.0，中牵伸比为2.8，主牵伸比为30，第一涡流室内的压强为0.5mpa，热板温度为200℃，冷却板温度为30℃，第二涡流室内的压强为0.5mpa，定型加热箱温度为200℃，纺纱速度为430m/min，卷曲角度为15°。

本发明提供的生产设备及方法能够实现连续式高速生产涡流纺假捻变形纱，可以在纺纱速度为250m/min～450m/min的速度范围内，提供一种基于双涡流技术的一步法生产不同规格、不同形态、不同性能的涡流纺假捻变形纱，也可以针对不同纤维品种(涤纶、粘胶纤维等)纯纺或者混纺的假捻变形纱。

由以上技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

本发明实现了在同一台设备上进行涡流纺纱、纱线假捻变形的功能，对比传统的假捻变形纱的纺纱、假捻两道，该设备显著的减少了生产工序，可以有效的减少设备投资成本，提高了生产效率，降低生产成本，实现节能减排；

假捻变形纱的纺纱速度非常快，最快可以达到450m/min，且质量稳定可靠，不同批次之间质量差异小。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。