氣流紡紗杯的製作方法

2023-12-02 06:39:51 1

專利名稱：氣流紡紗杯的製作方法
氣流紡紗杯接觸纖維的表面必須一方面能在纖維材料最不相同時獲得良好的紡紗條件，另一方面在要求的使用壽命下耐磨損。如普通技術人員所知那樣，接觸纖維的表面首先是指一個纖維滑動面和一個纖維凝聚槽。按已知方式，纖維是對著氣流紡紗杯餵入到纖維滑動面，在該處纖維滑動進入纖維凝聚槽以及在氣流紡紗杯的轉動下於槽內形成一個纖維環，由纖維環產生的紗被引出。實際中使用的氣流紡紗杯，其纖維導向表面是配備有一層鎳-金剛砂-塗層，該塗層是由嵌入有金剛砂顆粒的鎳分散層組成。鎳分散層的厚度通常是在20和50μm之間，金剛砂粒度一般在1至4μm之間。所述的德國專利DE 29 09 739 C2即是一個例子。
金剛砂顆粒帶給纖維導向面一定的粗糙度，後者在紡紗中實際上對所有纖維材料在質量方面保證好的紗值(Garnwerte)。但對於一些纖維原料，特別是很髒的原料，這種較粗糙的表面使纖維凝聚槽區域內產生很強的雜質，從而導致紗斷裂。因此過去對這種應用情況，部分地使用無塗層的氣流紡紗杯或只使用硼化的或鍍鎳的光滑表面，其結果是纖維凝聚槽很少沾汙，但同時得到的紗值也顯著變差。
只是纖維滑動面有一層鎳-金剛砂-塗層的一種氣流紡紗杯也是已知的，然而其纖維凝聚槽內是無金剛砂粒的。例如德國專利DE 3339 852 A1所述的即是這種氣流紡紗杯。這裡選擇的金剛砂顆粒的粒度為1至6μm，它使纖維滑動面顯得很粗糙，從而使餵入的纖維得到良好的拉伸。這種因無金剛砂顆粒的光滑的纖維凝聚槽由於很少的沾汙提供了穩定的運行條件，但是紗值明顯變差。
另外一些纖維材料、比如本來滑動較差的合成纖維或粘膠纖維成為這裡優選相對較光滑的纖維滑動面的原因。因為這些纖維材料很少沾汙，這裡是需要一個較粗糙的能獲得良好紗值的纖維凝聚槽。相對粗糙的纖維凝聚槽實現良好的紗值是由於纖維良好地接入到紗端。
因此德國專利DE 197 43 597 A1中建議，使纖維凝聚槽得比纖維滑動面粗糙些，重疊地塗以多層具有不同金剛砂粒度的鎳-金剛砂-塗層。在此，下面的鎳-金剛砂-塗層有較大的金剛砂顆粒。在此情況下，上部有著較小金剛砂顆粒的鎳-金剛砂-塗層尤其是在纖維凝聚槽內相對磨損得快，因為在那裡形成的紗和纖維環就該處表面來說特別是富有侵蝕性的。反之，在纖維滑動面上很少產生磨損，所以該處一直保持住具有較小金剛砂顆粒粒度的鎳-金剛砂層。隨著時間進展產生這樣一種氣流紡紗杯，其纖維凝聚槽粗糙於纖維滑動面。
一個相似的效果已在DE 197 13 359 A1中提出。根據該建議，在形成鎳-金剛砂層時應使顆粒度起到這種作用，即在纖維滑動面上要比纖維凝聚槽內產生較小的硬顆粒密集度。這樣在實質相同的塗層厚度下，纖維凝聚槽內產生的粗糙度應大於纖維滑動面。
最後，德國專利DE 198 22 266 A1可以說提出了一個一定程度上折中的建議，用一個粒度為1至2.8μm的較薄工作層覆蓋一個較厚的粒度為5至10μm的金剛砂承載層，其中金剛砂顆粒可以說是相嚙合的，這樣工作層據稱「固定」在承載層上。這個設計方案中，纖維滑動面和纖維凝聚槽都進行鎳-金剛砂-塗層的相同處理，但選擇的塗層種類，特別是塗層厚度應理解為折中方案(見DE 198 22 265A1中第二欄的第26行至31行)。
所有目前為止所述的帶鎳-金剛砂-塗層的氣流紡紗杯都有明顯大於1μm粒度的金剛砂顆粒。
本發明完全普遍地從帶一個纖維滑動面和一個纖維凝聚槽的氣流紡紗杯出發，它們的與纖維接觸的表面具有鎳-金剛砂-塗層，該塗層本身由嵌入按規定粒度金剛砂顆粒的鎳分散層組成。
對這種氣流紡紗杯來說，目前應予解決的矛盾是，為了好的紗質量，一方面要求有一個粗糙的纖維凝聚槽，另一方面為了使纖維凝聚槽對沾汙具有儘可能大的不敏感性，要求該處的粗糙度較微小。
這項任務的解決方法應理解為折中方案，其特徵在於，至少在新狀態的鎳-金剛砂-塗層中，這種從鎳分散層突出的並與纖維接觸的金剛砂顆粒粒度為0.1至0.4μm。
本發明的實質特徵在於，金剛砂的粒度現在只是至今通用粒度的數量級的大約十分之一。這就顧及到，尤其當金剛砂顆粒的體積百分率只佔到鎳分散層的20％至40％時，仍有一定程度的粗糙度並且足夠光滑。上述任務中所述矛盾自然沒有全部解決，但以實際中可接受的形式得到緩和。這表明，利用本發明的各項特徵可以在紗試驗值和纖維凝聚槽的沾汙之間建立一種關係，即運行性能的關係。小的粒度可獲得「精細的」、更少沾汙的表面，而紗試驗值雖然低於現有技術所知的最佳值，但完全可以接受的。
由於紡杯足夠長的使用壽命，在本發明設計方案中規定，鎳分散層具有20至40μm的厚度並且不接觸纖維的金剛砂的粒度也是0.1至0.4μm。這樣在氣流紡紗杯經過較長的運轉時間後仍能保證紗質量很大程度上不變更。
對於前述的情況，即纖維凝聚槽應比纖維滑動面粗糙些的情況，與此相關連的已引用的現有技術可以根據DE 197 43 497 A1在使用本發明的同時作下述修改，即鎳分散層是由一層較厚的底層和一層較薄的覆蓋層組成，這裡覆蓋層的金剛砂顆粒的粒度為0.1至0.4μm，而底層的金剛砂具有明顯更大的顆粒。例如20至50μm厚的底層金剛砂粒度可以是1至4μm，而所述的較小粒度只位於覆蓋層中，其厚度例如約5μm。由於紡紗時產生的磨損，纖維凝聚槽內的覆蓋層在較短運行時間內被磨損，而纖維滑動面上的覆蓋層一直保持高於氣流紡紗杯的壽命。
本發明的其他優點和特徵可以從下述幾個實施例的說明中得知。
圖中示出

圖1一個氣流紡紗杯的軸向截面的非常大的示圖；圖2依據本發明的帶一個鎳-金剛砂-塗層的氣流紡紗杯的一個纖維導向表面非常大的視圖；圖3相似於圖2的，依據本發明的另一設計方案的氣流紡紗杯在新狀態下的視圖；圖4氣流紡紗杯經過一定運行時間後，根據圖3的鎳-金剛砂-塗層的視圖。
圖1所示的氣流紡紗杯1一般含有一個轉子盤2和一根固定連接的軸3。轉子盤2的敞開的正面4朝向氣流紡紗杯的操作面並在運轉時被一個圖上未表示的蓋子無接觸的封閉。
紡紗運行時，待紡紗的纖維通過敞開的正面4經由一條未圖示的纖維輸入通道餵入到轉子盤2的一個纖維滑動面5上。纖維滑動面5錐形擴寬到一個纖維凝聚槽6，後者構成氣流紡紗杯1的最大直徑。纖維在纖維滑動面5上受到轉子盤2的快速旋轉的離心力作用而滑入到纖維凝聚槽6中，在那裡由於輸入的纖維在槽內的併合形成一纖維環，生成的紗即由纖維環引出。
纖維導向表面7，特別是纖維滑動面5和纖維凝聚槽6的這些表面已在圖1中用虛線表示。如圖2極其放大的示圖所示，該表面7有一層鎳-金剛砂-塗層。已知鎳-金剛砂-塗層8本身是由一層鎳分散層9組成，其在圖中用陰影線表示以及具有厚度d，所述鎳分散層帶有嵌入的金剛砂粒10和10』。至少這些從鎳分散層9中突出的並且和纖維接觸的金剛砂粒10的粒度為0.1至0.4μm。以圖2中的這些金剛砂粒10』為例，它們不與纖維接觸，但也有0.1至0.4μm的粒度。對於實際情況來說，下述矛盾因而得到緩和，即一方面為了好的紗質量，應存在一個粗糙的纖維凝聚槽6，另一方面為了產生較少的沾汙應存在一個儘可能光滑的纖維凝聚槽6。鎳分散層9的厚度最好是20至40μm。金剛砂粒10，10』的體積百分率大約是鎳-金剛砂-塗層8的20％至40％。
根據圖3和圖4的纖維導向表面7的另一設計方案配置了另一層鎳-金剛砂-塗層8，圖3表示處於新狀態的氣流紡紗杯，圖4表示氣流紡紗杯1經過一定的運行時間後的非常大的視圖。
根據圖3，鎳-金剛砂-塗層8是由一層較厚的底層11和一層較薄的覆蓋層12組成。底層11的厚度d1大約為20至50μm。覆蓋層12的厚度d2大約只有5μm。底層11的金剛砂顆粒13的粒度是1至4μm，覆蓋層12的金剛砂顆粒的粒度，依據本發明所處數量級是0.1至0.4μm。該設計方案使新狀態的轉子盤2僅以小粒度的金剛砂10與纖維接觸。處於纖維凝聚槽內的相對較薄的覆蓋層12在經過較短運行時間後已經磨損，因為該處存在的纖維環由於紗的形成在該處旋轉著，而纖維滑動面5的表面7在轉子盤2的使用壽命內實際上極小磨損。根據圖4，纖維凝聚槽6在經過短時間運行之後產生下述狀況，即帶小顆粒的金剛砂10的覆蓋層12幾乎完全磨損，只有帶大顆粒的金剛砂13的底層11還起作用。與此相反，纖維滑動面5仍保持它在圖3中所示狀態。原則上如藉助現有技術已知的那樣，這獲得一個纖維導向表面7，其中纖維滑動面5的粗糙度小於纖維凝聚槽6。根據本發明，新狀態的鎳-金剛砂-塗層8與現有技術有些差異地在表面上具有粒度只有0.1至0.4μm的金剛砂粒10。
權利要求
1.帶一個纖維滑動面和一個纖維凝聚槽的氣流紡紗杯，其與纖維接觸的表面具有一層鎳-金剛砂-塗層，後者本身由一層帶規定粒度的嵌入的金剛砂顆粒的鎳分散層組成，其特徵在於，至少在新狀態的鎳-金剛砂-塗層(8)中，這種從鎳分散層(9)突出來並與纖維接觸的金剛砂粒(10)粒度為0.1至0.4μm。
2.根據權利要求1所述的氣流紡紗杯，其特徵在於，鎳分散層(9)的厚度(d)為20至40μm並且布與纖維接觸的金剛砂粒(10』)具有的粒度為0.1至0.4μm。
3.根據權利要求1或2所述的氣流紡紗杯，其特徵在於，金剛砂(10，10』)的體積百分率佔到鎳-金剛砂-塗層(8)的20％至40％。
4.根據權利要求1所述的氣流紡紗杯，其特徵在於，鎳分散層(9)由一層較厚的底層(11)和一層較薄的覆蓋層(12)組成，覆蓋層(12)的金剛砂(10，10』)的粒度為0.1至0.4μm，而底層(11)的金剛砂(13)具有大得多的粒度。
5.根據權利要求4所述的氣流紡紗杯，其特徵在於，覆蓋層(12)的厚度(d2)大約是5μm。
全文摘要
一種氣流紡紗杯在一個纖維滑動面和一個纖維凝聚槽的與纖維接觸的表面上具有一層鎳－金剛砂－塗層。該塗層由嵌入有金剛砂顆粒的一層鎳分散層組成。至少在新狀態的鎳－金剛砂－塗層中，這種從鎳分散層突出的並與纖維接觸的金剛砂顆粒粒度為0.1至0.4μm。
文檔編號D01H4/10GK1712584SQ20051008091
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月24日 優先權日2004年6月24日
發明者M·布爾徹爾特 申請人:裡特機械公司