噴氣紡紗機和噴氣紡紗機的操作方法與流程

2023-06-01 15:56:06 2

本發明涉及一種帶多個紡紗工位的噴氣紡紗機的操作方法，其中每個紡紗工位至少包括一個帶內置渦流室的紡紗噴嘴，在紡紗工位運行期間通過該噴嘴的引入口引入纖維束，其中該噴嘴包括多個嵌入在渦流室內的空氣噴嘴，在噴氣紡紗機運行期間壓縮空氣通過空氣噴嘴流入渦流室，以在渦流室中產生渦流，其中纖維束在渦流室通過該渦流獲得旋轉，從而使纖維束形成紗線，紗線最終通過引出口離開紡紗噴嘴，並且噴氣紡紗機配有一個添加劑供給裝置，在噴氣紡紗機運行期間通過該裝置至少將一種添加劑短時添加到部分紡紗工位。

此外，本發明還描述了一種帶多個紡紗工位的噴氣紡紗機，其中每個紡紗工位至少包括一個紡紗噴嘴，用於將由噴嘴引入的纖維束生產成紗線，其中紡紗噴嘴包括一個引入口用於引入纖維束，一個內置的渦流室，一個在渦流室中凸起的紗線生成元件，以及一個引出口用於引出在渦流室中生產的紗線，其中紡紗噴嘴包括多個嵌入在渦流室內的空氣噴嘴，在噴氣紡紗機運行期間壓縮空氣通過空氣噴嘴流入渦流室，以在渦流室中產生渦流，其中噴氣紡紗機還包括一個添加劑供給裝置，該裝置被設計成，至少向部分紡紗工位短時提供一種液態添加劑。

背景技術：

帶相應紡紗工位的噴氣紡紗機在現有技術上是公開的，用於將長形纖維束生產成紗線。纖維束的邊緣纖維會藉助於空氣噴嘴在渦流室內產生的渦流，在紗線生成元件的引紗孔區域繞著內部的紗芯纖維旋轉，並最終形成對所希望的紗線強度起決定性作用的包纏纖維。由此生產出具有一定真捻度的紗線，並最終通過一個牽引通道從渦流室裡拉出，例如卷繞到一個線軸上。

通常在本發明中，術語紗線即指一根纖維束，其中至少部分纖維繞著主體纖維旋轉包纏而成。從而該術語也包括傳統意義上可通過織布機加工成織物的紗線。同樣地，本發明也涉及一種噴氣紡紗機，通過該紡紗機可生產所謂的粗紗(別名：無捻粗紗)。這類型的紗線特徵在於，它儘管達到了能夠輸送到下一種紡織機所需的強度，但仍具有牽伸性。在進入最終紡紗過程前，該粗紗也可藉助於一臺加工粗紗的紡紗機(如環錠紡紗機)內的一個牽伸設備(如牽伸羅拉)得到牽伸。

在處理化學纖維，如聚酯纖維或天然纖維和化學纖維的混合物的過程中，通常會產生沉積，特別是在紗線生成元件的表面上。原因在於，化學纖維的製造過程包括了所謂的連續纖維的準備浸漬階段。在此準備階段，連續纖維會被塗上一層浸漬劑，通常是一種帶有各種添加劑的油，使得如在高速下對連續纖維進行拉伸處理成為可能。該浸漬劑會有部分殘留在化學纖維上並且帶入後續操作，進入噴氣紡紗機形成雜質。

由此，在紡紗噴嘴的引入區通常布置有一個纖維引導元件，纖維束通過該元件被引入紡紗噴嘴並最終被引入紗線生成元件區域。多數情況下，帶一個內置牽引通道的紗錠會作為紗線生成元件使用。在紗線生成元件的頂部，通過紡紗噴嘴的圍壁引入壓縮空氣，從而形成所述的旋轉渦流。這使得單根邊緣纖維從纖維引導元件引出的纖維束中分離，並在紗線生成元件的頂端翻轉。接下來這些鬆脫的纖維會在紗線生成元件的表面旋轉。接著，通過纖維束內部紗芯纖維的向前運動，旋轉的邊緣纖維會包纏在紗芯上，從而產生紗線。

然而，單根纖維經過紗線生成元件表面的運動使得紗線生成元件上產生沉積，這是生產過程中殘留的纖維黏附物造成的。同樣的原因，在紡紗噴嘴內表面或纖維導向元件的表面上也會產生沉積。這些黏附導致了紗線生成元件表面狀態的惡化以及產出的紗線質量的惡化。因此，有必要定期清理受影響的表面，以保持紡出紗線的穩定質量。

清理紗線生成元件的表面，紡紗噴嘴的內表面以及纖維導向元件的表面可通過定期手動拆卸紗線生成元件來完成，然而維護費用不低，並會造成相應的機器停工。

專利文件ep2450478中公開了一種裝置，可實現在不停止機器運行的情況下執行自動清洗。為此，須在形成紡紗噴嘴內渦流的壓縮空氣中混入一種添加劑。此種添加劑會通過壓縮空氣供給到紗線生成元件，起到清潔紗線生成元件表面的作用。

專利文件jp-2008-095-208中公開了清潔紗線生成元件的另一實施例。同樣地，添加劑被添加在用於形成紡紗噴嘴內渦流的壓縮空氣中，並通過壓縮空氣供給到紡紗噴嘴內部和紗線生成元件。在此實施例中，為每個紡紗工位單獨設計了添加劑的配量和供給程序。

此外，通用的做法是在纖維束中混入添加劑，用於改善紡出紗線的特性，如毛羽度，強度，伸展性和紗線均勻度方面，其中配量應該是特別精準控制的，以避免在單個纖維束段中混入的添加劑劑量超過或少於預定的目標值。

特別地，所述配量在實踐中——無論是出於何種目的添加添加劑——並不總是沒有問題的，因為添加到每一個紡紗工位的添加劑的體積或劑量非常少。

技術實現要素：

本發明的目的在於，提出一種操作方法和一種噴氣紡紗機，通過其實現添加劑的精準和重複配量。

該目的可通過本發明提供的一種噴氣紡紗機及其操作方法來實現。

根本發明建議了一種噴氣紡紗機的操作方法，其特徵為，使用一種液體添加劑，其中在添加劑離開添加劑供給裝置前完成脫氣。推薦的添加劑供給裝置包括一個與添加劑罐相連的管道系統，添加劑可通過該系統引入到各個紡紗工位中。添加劑罐可以是，例如一個填充有部分添加劑的容器，裡面附加有壓縮空氣，從而添加劑可藉助於容器裡的壓縮空氣在管道系統中運動。此外，推薦的添加劑供給裝置還包括由管道系統供給添加劑的各個添加劑噴嘴或其它開口，添加劑通過這些噴嘴和開口離開添加劑供給裝置，到達纖維束和由此生成的紗線上、各個紡紗工位區域中(例如紗線生成元件上，或上述的纖維引導元件上)或空氣噴嘴裡。在任何情況下需保證，在添加劑離開供給裝置前，將添加劑裡的氣體部分地或全部地去除。這可靠地避免了留存在添加劑供給裝置裡的添加劑體積或劑量上的波動，因為添加劑流不會被在供給裝置裡形成的氣泡中斷。推薦在脫氣過程中將之前存在於添加劑裡的氣體的至少80％，更推薦至少90％，特別推薦至少95％脫除，從而使添加劑在離開供給裝置時或在穿過上述的開口時儘可能少地或基本不含有氣體。

此外的優勢在於，如果在產紗過程中至少短時地給每個紡紗工位或至少大部分的紡紗工位供給添加劑，推薦給每個紡紗工位至少配備一個單獨的配量單元，此類配量單元屬於噴氣紡紗機添加劑供給裝置的一部分，添加劑按預定的體積或劑量通過這些單元離開供給裝置。尤其是在這種情況下，即添加劑在進入各自的配量單元區域前，應該完成脫氣。

在本發明的核心計劃在於，儘可能地除去溶在要使用的添加劑裡的氣體，保證添加劑在離開添加劑供給裝置或經過對應的配量單元時擁有穩定的配量。

尤其優勢在於，添加劑可藉助於噴氣紡紗機的脫氣裝置被立即脫氣。添加劑會被注入添加劑供給裝置，最好為上述添加劑罐裡，並接著藉助於噴氣紡紗機完成脫氣，即溶在添加劑裡的氣體被儘可能完全地脫除。關於要應用的脫氣裝置可能的特徵可參考以下描述。特別是添加劑應該在剛離開添加劑供給裝置之前或在經過對應的配量單元前被脫氣。也可考慮例如以下情況，添加劑在完成脫氣最遲一個小時內，最好是最遲15分鐘內離開添加劑供給裝置，到達紗線、纖維束、一段或多段紡紗工位。

此外，紡紗工位除了包括一個紡紗噴嘴，最好包括一個接在紡紗噴嘴前的、用於牽伸纖維束的牽伸裝置，一個接在紡紗噴嘴後的、用於牽引從紡紗噴嘴噴出的紗線的牽引裝置，以及一個用於卷繞紗線的卷繞裝置。所有的紡紗工位最好擁有統一的結構。

此外，還有一個優勢在於，添加劑可在一個中心位置完成脫氣，接著被送往各個紡紗工位。在這種情況下，噴氣紡紗機只需一個脫氣裝置，藉助於該裝置可將送往各個紡紗工位的添加劑脫氣。當然，也可使用多個脫氣裝置，將其分布在各個紡紗工位或統一布置在某一位置，其中一個脫氣裝置最好能為多個紡紗工位的添加劑脫氣。

此外的優勢在於，添加劑可通過被負壓衝擊的方式脫氣。例如，為起到給添加劑脫氣的作用，可將上述添加劑罐裡的絕對壓力降至1巴(約等於0.987標準大氣壓)，最好是降至0.8巴。也可能是，將一個脫氣裝置放置在上述的添加劑供給裝置的管道系統中，該脫氣裝置至少包括一層半透膜，可以使溶在添加劑裡的氣體通過，而使對應的添加劑液體餾分不通過。此時若在半透膜與添加劑相接觸的反面施加一個壓力，其小於在添加劑上施加的壓力，則氣體分子會離開添加劑，並通過半透膜流到與添加劑相對的一側。通過在與添加劑反向的一側設置低於添加劑同向一側的壓力，添加劑也可流到半透膜旁，與其直接接觸。通過壓差最終實現給添加劑脫氣，其中逸出氣體可通過半透膜離開脫氣裝置。

附加地也可以考慮，最好給添加劑添加一種粉狀或液態狀的物質，以將溶在添加劑裡的氣體從添加劑裡去除，達到添加劑脫氣的目的。例如可考慮，最好在一個中心位置(即在將添加劑分配到各個紡紗工位前)，向添加劑中添加亞硫酸鈉(na2so3)，濃度範圍為0.1克到1克每升添加劑。同樣地，也可考慮藉助於超聲波或加熱添加劑的方法，將溶在添加劑裡的氣體從添加劑裡除去。

另外一個優勢在於，在添加劑被繼續送往紡紗工位前，至少一部分的添加劑被多次送入脫氣裝置中。由此，相對於用同樣可能的方法、只讓添加劑進入脫氣裝置一次的情況，可以提高從添加劑裡去除的氣體的量。最後還可考慮，一部分添加劑供給裝置裡的添加劑在經過一次脫氣後被送往紡紗工位，而另一部分添加劑則多次送入脫氣裝置中。

優勢還包括，至少一部分在供給裝置中的添加劑在供給裝置的環形管道系統中循環，直至它被送入一個紡紗工位。環形管道系統可包括許多供給管道，其將環形管道系統與各個紡紗工位相連接。若現在一個添加劑分子經過一根供給管道，但並不是進入該管道(例如，當前在相應的紡紗工位沒有添加劑的需求，因此也不產生添加劑的消耗)，則該添加劑分子會在環形管道中繼續運行，直至其被送往下一根供給管道，並接著被送入與之相連的紡紗工位。

在噴氣紡紗機運行期間，最好讓添加劑在環形管道系統中保持連續運動，即藉助於一個配置泵和/或藉助於在添加劑罐裡的超壓，使得添加劑在添加劑供給裝置內、尤其是上述的環形管道系統內傳輸。此外有利的是，讓添加劑連續流動地通過脫氣裝置。

尤其還有一個優勢在於，使用水作為添加劑。同樣自然也可考慮其它液體，其可以是水性或油性的。

本發明建議的噴氣紡紗機，包括多個具有上述獨立裝置要求的紡紗工位，還包括一個脫氣裝置，在離開添加劑供給裝置前，要使用的添加劑可藉助於該裝置完成脫氣，即可脫氣的。脫氣裝置(可以是多個)也是噴氣紡紗機的組成部分，因此，要使用的添加劑被立即，即在噴氣紡紗機機體內脫氣。在添加劑被送入紡紗工位並在那進行相應的配量前，脫氣裝置會從添加劑裡除去溶在添加劑裡的氣體。在這種情況下，配量則不會受到溶在添加劑裡的氣體以及由此產生的氣泡的影響，從而在各個紡紗工位上實現精準和重複配量。

一個優勢在於，脫氣裝置可設計成通過負壓衝擊添加劑的方式。相對於噴氣紡紗機區域內的常壓，脫氣裝置中添加劑流過的區域的氣壓被降低，從而溶在添加劑裡的氣體從添加劑中逸出，並被排開。此脫氣裝置最好包括一層膜(可特別地包括多個膜段)，使添加劑不通過，而使溶在添加劑裡的氣體通過。當半透膜與添加劑反向一側的壓力低於添加劑同向一側的壓力時，則產生一個壓差，使得溶在添加劑裡的氣體通過半透膜並由此逸出添加劑。另外還可以考慮，給脫氣裝置配置一個超聲波單元，藉助於此可實現超聲波脫氣。最後還可通過加熱添加劑的方式實現脫氣，其中脫氣裝置應配有一個與添加劑進行有效連接的熱源。

此外，還有一個優勢在於，脫氣裝置配有一個配量設備，藉助於該設備可給添加劑添加帶有脫氣作用的物質。該配量單元可設計成，供給添加劑一定量(例如一定的劑量)的物質。同樣也可實現，當配量單元最終給添加劑添加物質時不會造成大批量配製。添加物質可以是上面提到的亞硫酸鈉，也可使用其它能給添加劑起脫氣作用的物質。

還有的優勢在於，脫氣裝置被放置在噴氣紡紗機的管道系統中，通過脫氣裝置可將添加劑傳送到各個紡紗工位。管道系統最好包括一個或多個與添加劑罐相連的主管道，其中每個紡紗工位至少與一根供給管道相連，添加劑通過該供給管道最終被送到對應的紡紗工位。尤其有一個優勢在於，當添加劑供給裝置包括一個或多個集中在管道系統裡的添加劑罐，最好給添加劑罐施加超壓，添加劑藉助於超壓流向及通過管道系統。此外，各個供給管道還應配有配量單元，例如以配量閥的形式，用於單獨配製供給各個紡紗工位的添加劑的量。

優勢還包括，管道系統可設計成環形管道系統，由此，沒有被傳送到紡紗工位的添加劑可在一個或多個上述的主管道中循環，直到其通過主管道的某個供給管道分支傳送到某個紡紗工位去。脫氣裝置和/或添加劑罐最好集中在一個環形管道系統的主管道中。

同樣的，紡紗機應具有上述或下述設備特徵，並且這些特徵可以單個或在隨機組合中得以實現。

附圖說明

通過閱讀參照以下安全技術方案附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯：

圖1示出的是噴氣紡紗機的一個可能實施例的紡紗工位截面，以及

圖2示出的是噴氣紡紗機的選定區域。

標號說明

1紡紗工位；2紡紗噴嘴；

3紗線；4纖維束；

5引入口；6渦流室；

7紗線生成元件；8引出口；

9空氣噴嘴；10添加劑供給裝置；

11添加劑；12脫氣裝置；

13添加劑罐；14泵；

15牽伸羅拉；16牽引裝置；

17卷繞裝置；18皮帶；

19環形管道系統；20收集器；

21供給管道；22主管道；

23牽引羅拉；24牽引通道；

25配量單元。

具體實施方式

為了更好的使本發明應用於特定情況下的安全技術方案清晰的表示出來，下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1示出的是根據本發明的噴氣紡紗機的紡紗工位1的截面(其中噴氣紡紗機當然可帶有多個紡紗工位1，如圖2所示)。根據需求，噴氣紡紗機可包括一個牽伸裝置，該牽伸裝置包括一個或多個牽伸羅拉15(其中牽伸羅拉15可由一條皮帶18部分包纏)，牽伸羅拉使用例如雙層牽伸帶的形式來傳輸一條纖維束4。此外，在示出的紡紗工位1還包括一個在圖1中部分剖出的帶內置渦流室6的紡紗噴嘴2，纖維束4或至少部分纖維束4的纖維在經過該噴嘴2的引入口5後被賦予一定捻度。(紡紗工位1更確切的作用原理將在下面進行進一步描述)。

此外，噴氣紡紗機還包括了一個接在紡紗噴嘴2後的、例如包括一對牽引羅拉23的牽引裝置16，和一個接在牽引裝置16後的、用於將紡紗工位1紡出的紗線3卷繞在一個線軸上的卷繞裝置17。根據本發明的紡紗工位1不強制要求具有牽伸裝置。牽引裝置16也不是強制要求的。

示出的紡紗工位1通常通過噴氣紡紗的方式工作。為了紡出紗線3，纖維束4將通過引入口5引入紡紗噴嘴2的渦流室6中。纖維在那獲得旋轉，即至少部分纖維束4的纖維自由端，藉助於由布置在渦流室6的室壁周邊的相應空氣噴嘴9產生的渦流，獲得旋轉。一部分纖維在此從纖維束4中拉出，並在渦流室6裡凸起的紗線生成元件7的頂部翻轉。纖維束4經過布置在紗線生成元件7內的牽引通道24通過渦流室6並最終通過引出口8從紡紗噴嘴2中拉出，通過這種方式，最終也將纖維自由端向著紗線生成元件7的引紗孔的方向拉伸並旋繞，這就是所謂的包纏纖維，纏繞在向前移動的紗芯纖維上——產生了具有所希望的捻度的紗線3。最終，通過牽引通道24以及一個任何現有的排氣口，若有需要可與一個負壓源相連，將由空氣噴嘴9引入的壓縮空氣排出紡紗噴嘴2。

通常在此需要明確的是，產出的紗線3原則上可以指任一種具有下列特徵的纖維束4，即邊緣纖維(所謂的包纏纖維)圍繞著裡面的、最好是未旋轉的或根據需要旋轉的紗芯纖維旋轉，以賦予紗線3所希望的強度。本發明中也包括了一個噴氣紡紗機，藉助於此紡紗機可生產上面已經進一步描述過的粗紗。

根據本發明，此噴氣紡紗機包括一個添加劑供給裝置10，藉助於該裝置可給各個紡紗工位1供給一種添加劑11。最好給每一紡紗工位1配備單獨的配量單元25，其在圖1中作為供給管道21的端部示出，其中供給管道21最好是從一主管道22分支而來(參見圖2，為清晰起見，畫出的八個供給管道21中，只示出其中兩個的標號)。藉助於配量單元25，可包括例如一個控制添加劑11通過的閥，最終可確定每單位時間添加在紡紗工位1的添加劑11的劑量，在此指的添加劑一般是液體。

此外，添加劑供給裝置10還應包括一個或多個存放添加劑11的添加劑罐13，以及一個或多個與之相連的主管道22，從這些管道中又可分支出各個供給管道21(參見圖2)。添加劑罐13可以是一個容器，在該容器裡存放有添加劑11，並且該容器裡存在超壓，藉助於超壓可將添加劑11從添加劑罐13壓出並進入各主管道22。

圖2示出的添加劑罐13最好布置在與紡紗噴嘴2間隔開的位置(如在噴氣紡紗機的一個支撐架或框架元件上)。此外，主管道22作為環形管道系統19的一部分，可讓各添加劑分子在其中循環，直至到達供給管道21並最終傳送到各個紡紗工位1。

在環形管道系統19中還可包括一個收集器20，用於收集經過主管道22後回流的添加劑11，添加劑11在此處被收集並最終藉助於泵14吸出，以再次送入添加劑罐13。

現為了確保被送入到各紡紗工位1的添加劑11儘可能少地、理想情況下不含有溶解氣體，根據本發明，添加劑11需在離開添加劑供給裝置10前、以及到達相應的配量單元25(若存在)前完成脫氣，即去除全部或至少部分溶在添加劑裡的氣體。脫氣過程也可以是分開的，即在沒有噴氣紡紗機自身裝置參與的情況下下發生，更好的是脫氣裝置12屬於噴氣紡紗機的一部分，如圖2所示。

關於脫氣裝置12可能的設計方案已在前文中描述。在任何情況下，脫氣裝置12應放置在添加劑供給裝置10的一個主管道22中，以使得添加劑11在到達供給管道21前完成脫氣。

最好讓添加劑11流經脫氣裝置12，並在流經脫氣裝置12時完成脫氣。特別地，添加劑11應在噴氣紡紗機運行期間連續流經脫氣裝置，以避免在脫氣裝置12內沉積。根據添加劑11的流動方向，推薦將脫氣裝置12放置在主管道22的第一個分支、即供給管道21和添加劑罐13之間。

以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。