用於紡織品生產的方法和裝置的製作方法
2023-09-23 14:01:15
專利名稱：用於紡織品生產的方法和裝置的製作方法
發明內容
本發明涉及到直接用纖維和/或長絲生產紡織品的一種改進方法。
本發明還涉及到實現該方法的一種裝置。
現有技術簡介本發明主要涉及到利用被稱為「垂直排列技術」的技術獲得紡織品的生產，對該技術已有一申請人提出申請。
在歐洲專利EP-A-0479880中對該項技術進行了描述。具體地，這項技術使得從以網的形式進行輸送的纖維和/或長絲直接生產地板和/或牆壁包覆用絨頭織物成為可能。
該技術的內容是通過「拉伸」對纖維和/或長絲進行橫向成圈處理，獲得以「假紗」形式積累的纖維和/或長絲。在「假紗」中，纖維和/或長絲是平行的。
這個文件描述了通過拉伸來完成橫向成圈。對每一根纖維和/或長絲，藉助於間隔排列在一根橫軸(相對於網的餵入方向而言)上的旋轉成圈元件或圓盤實現橫向成圈。在旋轉成圈元件之間裝有成圈爪。用這種方法，原則上每根纖維和/或長絲至少形成一個圈，累積這些平行的纖維和/或長絲，結果就可獲得一根無捻紗。
當上述專利提出時，成立的條件歸結為兩條---方面，網的大多數成分，也就是說單根纖維和/或長絲相對於網的餵入方向要有一個在5-45°之間的取向角度。更準確地是15-25°之間的角度。
--另一方面，最初的纖維和/或長絲網的單位面積重量要輕，最好在10-15g/m2之間。
關於纖維和/或長絲相對於餵入方向必須取向的條件是採用較小角度時的最低限度條件。事實上，在假紗生產過程中，在低於一個特定的角度，纖維和/或長絲就不再完全處於平行狀態。這樣就降低了生產效率。對比之下，在採用最大角度時，這是一個能妥善解決理論和實踐之間關係的角度。也就是說，結果纖維和/或長絲有一個大於45°的角度，理論上認為，仍然能夠用這種方法進行生產，但是，可以看出，對於利用帶成圈爪的成圈圓盤的穿刺進行成圈的裝置，纖維和/或長絲會產生力，這個力隨著纖維的取向角度成指數律增加。這樣，就需要零件要有超大的尺寸，尤其是成圈圓盤的支撐軸。
在樣機完成時，按照這個專利所描述的方法進行了生產。為此申請人已經建議藉助於「橫向預拉伸」的方法，保證纖維相對於餵入方向的取向，以滿足第一個條件。實際上，橫向預拉伸是靠裝在成圈圓盤/成圈爪上遊的兩組圓盤的穿刺實現的。
然而，在一臺具有一定的幅寬的機器(例如4米)上進行生產時，因為下列原因，證明這種技術方法很難應用於實踐--在高速時，很難將網側邊的伸展(摺疊形成)控制在滿足產品要求的條件下。
--很難取向某些種類的纖維。尤其是在纖維的長度大於250mm或者是連續長絲的情況下。
第二個申請人對這個具體問題提出了解決辦法。他提出使用文件EP-A-0520911中所描述的方法。在這個方法中，直接從梳理機過來的纖維和/或長絲通過一個鋪網機/交叉鋪網機，經過多次摺疊，生成一個重疊網。這個重疊網進入一臺裝有旋轉裝置的拉伸機中，旋轉裝置的圓周上，裝有用於拉伸重疊網的布。
由於要利用所說的垂直排列技術，必須使網的重量保持在一個特定的極限內。實踐中，對於再進入垂直裝置中的網寬製成一或兩折。
拉伸程度可以用這樣一種方法調節，以致於使得拉伸物中的纖維大多數都處在相對於拉伸物縱向大致對稱的兩個取向方向上。
此外，對從鋪網機/交叉鋪網機出來的重疊網的縱向拉伸最好限制在3。超出這個極限，經常會得到一種不均勻的象蟲蛀過一樣的產品。
根據所描述的這個實施例，可以看到纖維和/或長絲取向角相對於拉伸物的縱向也就是網的餵入方向來說在40-75°之間。
可以看到這個角度是很大的，部分地超出專利EP-A-0479880給出的範圍。
儘管如此，按照這樣一種結構，至少在理論上，它仍然能夠實現諸如在歐洲專利中提出的方法。
總之，可以說使用象文件EP-A-0520911中所描述的由一個鋪網機/交叉鋪網機和緊跟其後的拉伸機組成的取向裝置，主要缺點是網的組成物被送到垂直裝置的進口時角度太大。在這種特定情況下，施加在成圈圓盤上的力，特別是施加在支撐這些圓盤的軸上的力被認為太高。
當然，一種解決辦法是增加裝有多個成圈圓盤的軸的尺寸，因此，後面的尺寸也要增加。然而，讓纖維和/或長絲以紗的形式自動積累的結構只能使圓盤的直徑小於一個特定的直徑。
因此，同樣地這就限定了裝有多個成圈圓盤的軸的直徑。
另一個問題是根據專利EP-A-0479880所描述的實施例。成圈圓盤上帶有齒，這樣裝備以便於分離和剝取針上的纖維和/或長絲。這種結構不利於在成圈圓盤和爪之間對網的約束。
尤其是在停車之後，如果手工伸頭，對網的重新約束可能是費時的和困難的，甚至是危險的。此外，安裝在成圈圓盤/成圈爪上遊的設備，如梳理機和交叉鋪網機都有很大的慣性。這樣，不可避免地，生產率會降到能被接受的極限之下。
本發明的目的本發明的目的是提供一種對原有技術所遇到的問題進行的解決辦法。也就是說，通過更好地使用如在文件EP-A-0520911中所描述的鋪網機/交叉鋪網機和緊跟其後的拉伸機，使得能夠在相當大的程度上減小所產生的力，以便使纖維和/或長絲取向合適。能夠使用在文件EP-A-0479880中所定義的垂直方法和裝置。
本發明的目的還在於解決在成圈圓盤和爪之間對網的約束不夠的問題。
其它的優點將會在下面的描述中顯示出來。本發明的主要特徵本發明涉及到一種紡織品的生產方法。在生產中，纖維和/或長絲以網的形式在餵入方向上進行輸送，纖維和/或長絲都是平行的。該生產過程包括一道在傳統辦法中被稱為預成圈的工序，在這道工序中，纖維和/或長絲一根一根地進行相對於餵入方向而言的橫向成圈，在適當的時候，進行橫向拉伸，並且以捲曲的假紗形式進行積累。這種方法的特徵是預成圈之前的工序和叫做「捲曲工序」的實現。如果預成圈工序是藉助於一個由帶有第一組成圈爪的第一組成圈圓盤的穿刺成形的裝置來完成的。捲曲工序則是藉助於一個帶有第二組爪的捲曲圓盤的穿刺成形的裝置來完成的。相對於網的餵入方向，這個裝置安排在預成圈裝置的上遊。為了能將本發明的這種方法用於實踐，捲曲裝置的隔距必須是預成圈裝置的隔距的倍數，(也就是說如果j是預成圈裝置的隔距，捲曲裝置的隔距為n×j)。另一方面，捲曲裝置的各個元件的尺寸和排列必須按下面方法計算，在圈曲裝置中獲得的一個捲曲長度大約等於預成圈裝置隔距的倍數。在捲曲裝置內有成倍個預成圈裝置。
詳細地，根據第一個簡單實施例，捲曲裝置的隔距是預成圈裝置隔距的兩倍。在這種情況下，在捲曲裝置內獲得的捲曲長度等於在預成圈裝置內產生的捲曲長度的兩倍。在這個實施例中，取決於所使用的材料，與不使用捲曲裝置的實例相比，力將減小到被一個5到10的因子去除。
同樣地，根據所介紹的實施例，可以設想在前面捲曲裝置的上遊，可提供第二組捲曲裝置。再一次地，第二組捲曲裝置的隔距是前面捲曲裝置隔距的倍數。
根據另一個實施例，按照上面的定義，可以設想在預成卷裝置和隔距為nj的捲曲裝置之間插入一個隔距為j的輔助捲曲裝置。在這種情況下，預成圈裝置僅供積累纖維和/長絲形成捲曲紗之用。
很便利地，可以看到配置在預成圈裝置上遊的捲曲裝置，其捲曲圓盤的直徑和捲曲圓盤支撐軸的直徑不必因考慮以紗的形式進行積累的纖維和/或長絲而受到限制。因此尺寸可以特別大。
同樣地，設計也不會因考慮在成圈爪端部以紗的形式積累的各種纖維而受到影響。因此，能夠使供紗線成形用的捲曲裝置的齒廓與預成圈裝置的成圈圓盤的齒廓完全不同。尤其是為了更容易地約束網，可以設想，能使捲曲裝置的捲曲圓盤或捲曲裝置與預成圈裝置具有相反的齒。
不用說本方法和本裝置一定是來源於兩申請人之一的在文件EP-A-0479880中描述的方法和裝置，當然，在文件中所有的附加特徵和改進都適用於本方法。
附圖簡述
圖1展示了一個目的用於稱為垂直方法的纖維和/或長絲的取向裝置的具體實施例。
圖2a和2b通過本發明的兩個實施例，描述了一個垂直裝置的剖視示意圖。
圖3a、3b和3c展示了在纖維和/或長絲通過捲曲裝置和預成圈裝置餵入時，幾個不同工序的主視圖。
圖4、5和6展示了網的成圈力，圖4力作為隔距的函數，圖5力作為網的重量的函數，圖6力作為纖維取向角度的函數。
圖7展示了捲曲圓盤和成圈圓盤齒形的細部圖解示意圖。
圖8展示了一個用在捲曲工序中的圓盤的優選實施例的剖視圖和其齒形剖視圖。
圖9是一個優選實施例，在這個實施例中展示了在文件EP-A-0520911中描述的拉伸機和本發明裝置之間的連接。
本發明優選實施例說明圖1展示了一種被稱為纖維和/或長絲取向裝置的示意圖，對該裝置在文件EP-A-0520911中作過詳細的描述。
根據圖1所示的實施例，纖維和/或長絲經過對材料進行混合和開松的工序1和2進行混合和開松，再經過梳理機3的梳理形成最初的網00，該網寬度為2.5m，重量約為20g/m2，餵進速度為100米/分。
在此基礎上，根據歐洲專利EP-A-0520911描述的技術對該網進行處理。也就是說將網引入一臺鋪網機/交叉鋪網機5，用這種方法連續幾次摺疊從梳理機3出來的纖維和/或長絲網。
接著，也叫做「重疊網」的摺疊網0被引到一臺諸如文件EP-A-0520911描述的拉伸機7中。設備7中有旋轉裝置，在旋轉裝置的圓周上包有能穿刺到重疊網0中去的針布。
為了能生產出一個能適用於幅寬大於4米的垂直排列設備的網10，當然鋪網機/交叉鋪網機的長度必須要大於這個值，最好是5米。
由於實現稱為垂直方法的條件之一是網10的重量必須相當輕。根據本實施例鋪網機/交叉鋪網機5僅僅需要做一次或兩次摺疊。
同樣地，拉伸機的拉伸程度可以用這樣一種方法進行調節，以致於使得拉伸網10中的纖維和/或長絲大多數分配在相對於拉伸物縱向大致對稱的兩個方向上。這裡的縱向是指網10的餵入方向。
纖維相對於餵入方向的主要取向方向的角度a2能夠很容易地計算出來。實際上如果Le是網00的餵給寬度，Np是交叉鋪網機所做的摺疊次數，Ls是摺疊網0的寬度，α1是網00相對於餵入方向的摺疊半角，E是拉伸率Le2是在拉伸機出口處網10的寬度，α2是拉伸後相對於網00餵入方向的半角，網00的餵入方向垂直於網10的餵入方向很容易獲得下面的公式tg(a1)=Le(2NpLs]]>tg(a2)=(LeE)(2NpLe2]]>在實際上，可以看到為了避免網的接結太差(蟲蛀產品)，拉伸率最好限制在3。
這意味著，根據這個實施例將得到角度α3(和α2互補)在40-75°之間。
圖2a和2b為根據本發明的兩個實施例，展示了垂直裝置。在每種情況下，通常這個裝置是由排列在橫軸93上的第一組成圈圓盤91和在其之間的成圈爪95組成的。
根據本發明，被叫做捲曲裝置的第二組裝置被配置在預成圈裝置的上遊。捲曲裝置由裝在軸103上的一組圈曲圓盤101和在其間的捲曲爪105組成。
根據圖2a展示的實施例，相對於各自的捲曲圓盤和成圈圓盤，捲曲爪105和成圈爪95被安排在相對的位置，使得網在捲曲圓盤和成圈圓盤之間呈「S」形。
根據圖2b展示的實施例，捲曲爪105和成圈爪95相對於捲曲圓盤和成圈圓盤被安排在同一側，這樣使網呈V形。
可以很便利地看到捲曲裝置的捲曲圓盤的隔距是預成圈裝置隔距的倍數。
圖2a和2b展示了兩個特別簡單的實施例。在這兩個實施例中，捲曲裝置的隔距是2j，預成圈裝置的隔距是j。
同樣地，可以設想有更高倍數或連續多個捲曲裝置的其它實施例。不用說，這樣的設想也是行得通的。
圖3展示了一系列預成圈和捲曲裝置多個成形元件的主視圖，及成圈圓盤、捲曲圓盤，成圈爪和捲曲爪的示意圖。
更詳細地，圖3a展示了捲曲裝置內纖維和/或長絲的狀態。相對於網10的餵入方向，該裝置位於較遠的上遊。可以看到，捲曲裝置中的纖維和/或長絲將各自經歷一個具有一定周期的捲曲過程，當然這個周期等於捲曲裝置的隔距。
根據圖3所展示的實施例，捲曲裝置的隔距是預成圈裝置隔距的兩倍。紗線的成形實際上發生在預成圈裝置。
圖3b展示了在捲曲裝置和預成圈裝置之間纖維和/或長絲的轉移工序。在這種情況下，預成圈裝置的成圈圓盤91被精確地安排在捲曲裝置捲曲爪105的凸出部分，而且也在捲曲裝置的圓盤101的凸出部分。因此可以看到，捲曲裝置的圓盤是預成圈裝置圓盤的兩倍。
當然，可以設想用其它具有同樣功能的曲線零件代替捲曲爪。
圖3c展示了纖維和/或長絲在被叫做預成圈裝置中的狀態。預成圈裝置位於下遊最遠處，能夠通過纖維和/或長絲的積累生產捲曲假紗。
如果預成圈裝置的隔距是捲曲裝置隔距的1/2。為了形成假紗，檢查纖維和/或長絲在捲曲裝置中獲得的捲曲長度等於或近似等於在預成圈裝置中產生的捲曲長度的兩倍是很重要的。
這避免了在預成圈裝置中對材料的任何額外的拉伸，事實上，拉伸力完全地被第一根捲曲圓盤軸吸收了。
為了達到這個目的，需要精確地排列和計算各個捲曲圓盤和成圈圓盤以及與其相對應的捲曲爪和成圈爪的尺寸。特別是在捲曲和預成圈裝置中它們的穿透率。
圖4，5和6展示了成圈力與隔距的函數關係，成圈力與網的重量的函數關係，成圈力與纖維取向角度的函數關係。在每一種情況下，其它參數都是固定不變的。
更詳細地，圖4展示了在網的重量恆定為20g/m2，纖維相對於餵入方向的平均取向角為45°的情況下，捲曲力和隔距的函數關係。計算出的這些力適用於兩種類型的材料，一種是錦綸(PA)網，一種是丙綸(PP)網。不過可以看到，在這兩種情況下，結果很相似。成圈力作為隔距的函數下降很快，尤其是隔距在1/8英寸(3.175毫米)至2/8英寸(6.136毫米)範圍內。
對於重量為20g/m2的網，從預成圈裝置的隔距(2/8英寸)是最終成圈裝置隔距(1/8英寸)的兩倍可以判斷出，與不使用預成圈裝置的情況相比較，最終成圈裝置中的力降低到原來的1/4。
圖5展示了隔距固定在1/8英寸，纖維的平均取向角與餵入方向成45°時，捲曲力與網的重量P(g/m2)的函數關係。這裡也是指丙綸網(PP)和錦綸網(PA)。
可以看到兩種網的狀態有些類似，重量超過20g/m2，力就明顯地增加。
圖6展示了網的重量為20g/m2，隔距為1/8英寸時，纖維取向角α和捲曲力的函數關係。這裡也是指兩種材料錦綸網(PA)和丙綸網(PP)。
可以再次看到，力作為纖維取向角的函數按指數律增加。
本發明另一個特別重要的方面是，在垂直設備中，對網的約束差的問題得到了解決。
事實上，捲曲裝置與預成圈裝置的嚙合條件是不相同的。預成圈必須允許纖維和/或長絲以紗的形式進行積累。
事實上，根據文件EP-A-0479880，為了生產出不再與捲曲裝置中捲曲圓盤相嚙合的紗。預成圈裝置中的預成圈圓盤必須這樣設計以致於能在針翼中獲得纖維和/或長絲的合適恰當的積累。
更詳細地，可以設想在垂直設備中，由捲曲裝置中捲曲圓盤的嚙合對網的約束給予幫助。
圖7展示了捲曲裝置和預成圈裝置的齒廓，可以看到，捲曲裝置的鋸齒和預成圈裝置的鋸齒是相反的，這將有助於對網的約束。
圖8展示了一個用在捲曲裝置中的捲曲圓盤的典型實施例。它有一個鋸齒齒廓，能很容易地與垂直設備中的網嚙合並將網向前送。
根據所展示的實施例，捲曲圓盤主要是由兩部分組成的。第一部分是一個進行過拋光、倒角的完美的圓盤201，為了降低與纖維的摩擦係數，在適當的時候，已對該圓盤進行過表面處理。這個圓盤是鋸齒的基礎，允許纖維/或長絲容易地側向滑動。圓盤的第二部分是圓環203，圓環203能夠焊接在第一部分上，使其形成鋸齒的頂部，約束住網並且向前拖動網。
使用如圖8所展示的捲曲圓盤，可以使材料處於最佳狀態，並且還能減小捲曲裝置中的捲曲力。
圖9展示了文件EP-A-0520911描述的拉伸機，這個設備是由一系列的有順序的滾筒組成的。並且，屬於拉伸機7的最後一個滾筒處在捲曲裝置9的第一個捲曲圓盤的凸出處，用這種方法，能在拉伸機的出口處直接地將由纖維和/或長絲組成的網向前拖動。
權利要求
1.用於從纖維和/或長絲生產紡織機的方法，纖維和/或長絲以網的形式在餵入方向上輸送，該方法包括一道預成圈工序，在這道工序中，纖維和/或長絲相對於餵入方向進行橫向成圈，如果伴隨適宜的橫向拉伸，纖維和/或長絲以捲曲假紗的形式進行積累，纖維和/或長絲是平行的，其特徵在於在預成圈步驟之前的一道工序中來進行被稱為捲曲工序的工序，其涉及到使纖維和/或長絲變捲曲，捲曲的周期的漸屈線等於在預成圈工序中產生的捲曲周期和漸屈線的倍數。
2.根據權利要求1所述的方法，包括被稱為預成圈裝置的裝置，其依靠帶有第一組成圈爪(95)的第一組成圈圓盤(91)的穿刺成形，其特徵在於還包括通過帶有第二組捲曲爪(105)的被稱作捲曲圓盤(101)的穿刺成形的一個捲曲裝置，捲曲裝置的隔距是預成圈裝置隔距的倍數。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於在捲曲裝置內捲曲裝置的各個元件的尺寸和排列是用這樣的方法進行計算的，使得在捲曲裝置內獲得的捲曲漸屈線等於捲曲裝置中的預成圈裝置隔距的倍數。
4.根據權利要求2或3中所述的裝置，其特徵在於捲曲裝置的隔距等於預成圈裝置隔距的兩倍。
5.根據權利要求2到4中任一個權利要求所述的裝置，其特徵在於第二個捲曲裝置設置在先前的捲曲裝置的上遊。再一次地，所說的第二個捲曲裝置的隔距等於前面捲曲裝置隔距的倍數。
6.根據權利要求2到4中任一個權利要求所述的裝置，其特徵在於在捲曲裝置和預成圈裝置之間插入一個另外的捲曲裝置，該輔助捲曲裝置的隔距等於預成圈裝置的隔距。
7.根據權利要求2到6中任一個權利要求所述的裝置，其特徵在於捲曲裝置中捲曲圓盤的齒形和預成圈裝置中成圈圓盤的齒形不相同。
8.根據權利要求2到7中任一個權利要求所述的裝置，其特徵在於屬於捲曲裝置的捲曲圓盤的直徑大於或等於預成圈裝置的成圈圓盤的直徑。
9.根據權利要求2到8中任一個權利要求所述的裝置，其特徵在於圓盤是分兩部分製造的，第一部分是一個進行過拋光、倒角的完美的圓盤(201)，為了減小其與纖維的摩擦係數，在適當的時候，對其進行了表面處理，第二部分是一個剪切過的圓環(203)，該圓環被完美地焊接在第一部分上，形成鋸齒的齒尖。
全文摘要
一種在餵入方向上用纖維和/或長絲的網製造紡織品的方法。該方法包括一預成圈步驟,在該步驟中纖維和/或長絲相對於餵入方向被分別橫向成圈並被橫向拉伸,此後它們以捲曲的假紗的形式堆積,在其中纖維及/或長絲是平行的。在預成圈步驟之前,該方法包含一個捲曲步驟,其中纖維及/或長絲被以一定周期捲曲並在預成圈步驟中形成捲曲周期和漸屈線為捲曲線的周期及漸屈線的倍數的被捲曲的纖維和/或長絲。
文檔編號D04B11/08GK1191584SQ96195789
公開日1998年8月26日 申請日期1996年7月26日 優先權日1995年8月1日
發明者亨利·熱內夫雷, 夏威爾·巴特利耶 申請人:法國佐默塗層股份有限公司, 尼古拉·施倫貝格爾公司