一種改善纖維成紗性能的方法及裝置的製作方法

2023-05-27 04:10:51

專利名稱：一種改善纖維成紗性能的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及了一種能夠從根本上改善紡織纖維成紗性能的方法、裝置及相關的工藝，方法，屬紡織加工技術。
背景技術：
紡紗過程有兩種，一種是把有一定長度的纖維(幾十到幾百毫米)集合成線型材料，以便於進一步的加工。這種紡紗過程通常要經過梳理、併合、牽伸、加捻卷繞等環節。另一種是化纖紡絲直接成紗。前一種紡紗過程中牽伸是通過兩對速比存在差異的羅拉將纖維束須條抽長拉細，以紡制較細的粗細均勻的紗。但是在紡紗的牽伸區內，纖維束須條表面不受外圍約束，部分慢速纖維承受中前部快速纖維的擠壓牽拉作用，加上纖維的彈性，這些慢速纖維的頭端容易翹離須條；從羅拉輸出加捻時，翹離須條的纖維頭部受不到壓力就會伸出紗芯成為前向毛羽。在加捻三角區，從前羅拉輸出的扁平狀纖維須條在扭力矩的作用下加捻為圓形，這時內外層纖維由於動態壓力差而不斷發生內外轉移；當纖維轉到表層時，由於自身剛性作用，若沒有足夠大的扭矩作用使其重新彎向紗芯，也會裸露在紗線表面成為毛羽。另外，由於粗長纖維的彈性和剛性大，纖維在前鉗口處的變速點不集中也會造成紗的粗細條幹不勻。紗線條幹不勻和毛羽不僅影響織物的外觀質量和紡織加工服用性能，而且影響紡織後加工的順利進行。如經紗在織機上織造時，相鄰紗線的毛羽易形成糾結，這使得經紗不能順利通過經停片、綜絲眼和筘齒，易造成斷頭；也會在織機上造成經紗開口不清，特別是毛羽對無梭織機產生的影響比對有梭織機的影響更為突出。另外，由於伸出紗體外的毛羽比紗體內的纖維更容易染色，從而造成坯布染色後的色差。目前紡紗廠採用的主要方法是控制車間溫溼度和在纖維中加入潤滑劑(如和毛油等)，這些方法作用有限，易鏽蝕設備，且不能從根本上改善纖維束須條內部分子鏈的柔順性能。

發明內容
針對上述存在問題，本發明的目的在於提供一種改善纖維紡紗性能的方法及裝置和工藝，其技術方案為一種改善纖維紡紗性能的方法，在纖維束須條成紗過程中在紡紗設備上加裝熱定型裝置，對須條狀紡織纖維束進行在線高溫汽態媒介改性處理，其工藝過程如下纖維束須條經導條羅拉穿過加裝在紡紗設備上熱定型裝置的內管，熱定型管的進口連接高溫汽態媒介發生器，高溫汽態媒介進入由熱定型裝置的內管和外管組成的夾層中，同時穿過內管壁上的小孔進入內管並對穿過內管的纖維束須條進行軟化及柔順處理，熱定型裝置由內管和外管構成，內管設在外管的軸線上，內管和外管的兩端密封連接。內管和外管之間形成夾層，在外管表壁上分別設有接口和出口。內管在接近入口處有沿著內管表壁呈45度螺旋線開鑿的均勻排列的微孔。熱定型裝置可加裝在牽伸區域前、牽伸區中或加捻形成紗線的區域中。
由於採用了以上技術方案，本發明的技術特點是在纖維須條的加工通道中加裝一個熱定型裝置，使一定溼度、濃度的熱傳媒在熱定型裝置內部對纖維束須條加溼加熱，用於改變了紡織纖維的分子排列結構和柔曲性，並在張緊狀態下進行牽伸、加捻和卷繞，這樣得到的紗線外觀質量和內在物理機械性能均能達到較理想的標準。熱定型裝置通過管道與熱媒或蒸汽發生器相連，本發明的熱定型裝置不需改變紡紗設備的牽伸與加捻機構，可方便地加裝在紡紗設備的牽伸區域前、牽伸區中或加捻形成紗線的區域中，在經本發明的工藝處理後所加工的紗線毛羽大量減少，條幹明顯改善，本發明適用於毛紡、麻紡、絹紡紗系統以及化纖短纖成紗系統的生產及開發高檔針織與機織產品，本發明的工藝方便、快捷，結構合理，而且通用性強。


圖1為本發明的工作原理及裝置結構示意2為熱定型裝置的結構示意3為開鑿了螺旋狀小孔內管示意圖具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本發明做進一步詳細描述。
見附圖1、2、3
一種改善纖維紡紗性能的方法及裝置和工藝，其技術方案為一種改善纖維紡紗性能的方法，在纖維束須條1成紗過程中加裝熱定型裝置3，對須條狀紡織纖維束1進行在線高溫汽態媒介改性處理，熱定型裝置3由管內12和外管11構成，內管12設在外管11的軸線上，內管12和外管11的兩端密封連接。內管12和外管11之間形成夾層，在外管表壁上分別設置有進口4和出口6。內管12在接近進口4處有沿著內管12表壁呈45度螺旋線開鑿的均勻分布的微孔5，熱定型裝置3中的內管12可為直線型或曲線型。其工藝過程如下纖維束須條1經導條羅拉2引入到定型裝置3中，纖維束須條1穿過熱定型裝置的內管12，熱定型裝置3的進口4連接高溫汽態媒介發生器，高溫汽態媒介由熱定型裝置3的進口4噴入內管12與外管11形成的夾層中，並進入沿著內管12表壁呈45度螺旋線開鑿的均勻排列的微孔5，對穿過內管12的纖維束須條1進行軟化及柔順處理，經改性處理後的纖維束須條1通過後羅拉7餵入牽伸區8，經牽伸後由前羅拉9輸出並卷裝成型為10。高溫汽態媒介可根據組成纖維束須條1的原料的不同而分別採用不同的介質(如媒介可分別採用水蒸氣、乙醇或複合油劑等)。內管12、外管11長度L為180-200毫米，微孔5的直徑φ0約0.2毫米，外管11直徑為8-10毫米，內管12直徑為5-6毫米，進口4和出口6的直徑分別約為3毫米。熱定型裝置3可加裝在紡紗設備的牽伸區域前、牽伸區中或加捻形成紗線的區域中。
見具體實施例以細紗機為例一，纖維束須條採用澳毛紡成的粗紗，高溫汽態媒介採應水蒸氣，水蒸汽的溫度控制在120度，相對溼度為80％，工藝過程為澳毛紡成的粗紗1經導條羅拉2穿過熱定型裝置3的內管12，溫度在120℃，相對溼度為80％的水蒸汽由熱定型裝置3的進口4噴入，部分水蒸汽通過開鑿在內管12壁上的以螺旋裝排列的微孔5進入內管12中對澳毛紡成的粗紗進行柔順與軟化處理，水蒸汽的一部分則在內管12和外管11的夾層之間循環，對內管12加熱，最後由出口6排出。經過柔順與軟化處理後的纖維束須條經後羅拉7進入牽伸區8，經前羅拉9抽長拉細後形成細紗10。其加工原理是在牽伸加捻過程中，由於紡織纖維須條已受到熱溼作用而使纖維中大分子之間結合力減弱，大分子熱振動加劇，其柔順性得以改變，並在一定應力作用下產生相對位移，加溼會使紡織材料柔順性發生更快轉變；粗紗或細紗加捻產生橫向壓力，使須條更密集，使纖維在牽伸和加捻作用過程中更加容易被控制，從而得到較表面光潔且粗細均勻的紗線。
表1是採用上述方法加工出的27公支毛紗與未加本定型裝置方法所紡的紗線質量指標對比，從中可見採用新的工藝方法後所加工的細紗強伸性能有較大提高，毛羽有明顯下降，且細紗的條幹均勻度得到一定的改善。
表1

以細紗機為例二，纖維束須條採用1900公支薴麻紡成的粗紗，高溫汽態媒介採用乙醇，乙醇濃度為90％，揮發溫度控制在80度左右，其工藝過程與實施例一相同。
權利要求
1.一種改善纖維紡紗性能的方法，通常紡紗加工過程是將纖維半制品直接進入紡紗設備的餵入區及由後羅拉和前羅拉組成的牽伸區，然後輸出成紗，本方法的特徵在於在纖維束須條(1)成紗過程中在紡紗設備上加裝熱定型裝置(3)，對纖維束須條(1)進行在線高溫汽態媒介改性處理，其工藝過程如下纖維束須條(1)經導條羅拉(2)穿過加裝在紡紗設備上熱定型裝置(3)的內管(12)，熱定型裝置(3)的進口(4)連接高溫汽態媒介發生器，高溫汽態媒介進入由熱定型裝置(3)的內管(12)和外管(11)組成的夾層中，同時穿過開鑿在內管(12)壁上的均勻排列的微孔(5)進入內管(12)，並對穿過內管(12)的纖維束須條(1)進行軟化及柔順處理。
2.如權力要求1所述的一種改善纖維紡紗性能的方法，其特徵在於熱定型裝置(3)由內管(12)和外管(11)構成，內管(12)設置在外管(11)的軸線上，內管(12)和外管(11)的兩端密封連接，內管(12)和外管(11)之間形成夾層，在外管表壁上分別設有進口(4)和出口(6)，內管在接近入口(4)處有沿著內管(12)表壁呈45度螺旋線開鑿的均勻排列的微孔(5)。
3.如權力要求1所述的一種改善纖維紡紗性能的方法，其特徵在於熱定型裝置(3)可加裝在紡紗設備的牽伸區域之前、牽伸區中或加捻形成紗線的區域中。
全文摘要
本發明涉及了一種改善紡織纖維成紗性能的方法、裝置及相關的工藝。本發明是在紡織纖維由須條狀加工成紗線的過程中採用熱定型裝置對其進行改性，熱定型裝置由內管和外管構成，內管和外管的兩端密封連接。內管和外管之間形成夾層，纖維束須條穿過熱定型裝置的內管，在高溫汽態媒介的作用下，使穿過內管的纖維須條中的大分子鏈段柔順並有伸長、滑移。經過改性後的纖維束在隨後的牽伸過程中受張力作用更加平行順直。本發明的熱定型裝置不需改變紡紗設備的牽伸與加捻機構，本發明適用於毛紡、麻紡、絹紡紗系統以及化纖短纖成紗系統的生產。
文檔編號D01H13/28GK1556268SQ200310111699
公開日2004年12月22日 申請日期2003年12月31日 優先權日2003年12月31日
發明者徐衛林, 張尚勇, 崔衛綱, 李文斌 申請人:武漢科技學院