一種上蓋下託式三軸系複合紗、紡紗方法及其應用的製作方法

2023-10-09 11:50:59

專利名稱：一種上蓋下託式三軸系複合紗、紡紗方法及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種上蓋下託式三軸系複合紗、該複合紗的紡紗方法及該紡紗方法的應用，屬於環錠紡紗領域中以上蓋和下託保護式的複合紡紗技術。
背景技術：
隨著紡織業的快速發展，在紡織加工過程中的落棉、落毛等偏短、偏弱類纖維增加；回用紡織品所得纖維在長度和強度上同原纖維相比，都有一定差距；新的一些超短、脆弱纖維，如木棉、羽絨等，開始被關注和利用。而這些偏短、偏弱類的纖維紡出的紗線強力低，且毛羽多。這樣就導致這一類偏短、偏弱的纖維不能被充分利用。 但長絲包覆短纖的複合紗可以彌補這方面的不足，提高短纖維的利用率。單一種類的纖維和單一結構的紗線難以克服纖維自身的不足，由不同原料組成的複合紗能最大程度的發揮不同纖維原料的優良特徵，而且最大限度地彌補不同纖維的不足，且複合紗線的結構還能夠賦予其更多的優良品質，複合紗可以兼有長絲和短纖紗兩方面的優點。有關長絲短纖維複合紗的專利報導，如薛元的專利短纖維包覆長絲的包芯複合紗線的製造方法及其裝置(專利號CN1372027A)，通過在細紗機上加裝長絲張力控制裝置和導輪的簡單改造紡制出包覆率較高的短纖維包覆長絲的包芯複合紗線，使複合包芯紗線具有短纖維紗線的外觀風格、手感、蓬鬆性、飽滿感、吸溼透氣性，同時還有長絲的強伸性保型性等功效。但該專利是短纖維包覆長絲，其無法對短纖維提供有效保護。王強的專利一種長絲短纖維複合紗線(專利號CN101775679A)複合紗線中的長絲一般為三根或三根以上的單絲或復絲，他們各自分散分布並與短纖維形成有機結合，複合紗線可以是短纖維包覆長絲的結構，也可以是內外兼有長絲而外表面由長絲包纏短纖維的結構，來增加紗線的強力、耐磨性、和抗彎剛度。該專利是多根長絲分散同短纖維複合，亦無法對短纖維提供有效保護。陳越的專利無捻複合紗線及其工藝技術(專利號CN1441097A)無捻複合紗線是由長絲和無捻短纖維經並融複合而成的紗線，其織物具有獨特的單纖和單紗複合組織結構。該專利是長絲和無捻短纖維並融複合而成，短纖維同樣得不到有效保護。施楣梧的專利一種並捻複合紗線(專利申請號01124171.3)由合成纖維長絲和短纖維合股加捻而成，複合紗線的合股加捻捻向與單紗的捻向一致，兼顧了長紗和短纖維紗性能的優點。該專利是長絲和短纖維合股加捻而成，短纖維也無法得到有效保護。

發明內容
本發明的目的是提供一種適於長絲層包覆偏短、偏弱短纖維須條的複合紗。本發明的另一個目的是提供一種上述複合紗的紡紗方法。本發明的另一個目的是提供一種上述紡紗方法的應用。為了達到上述目的，本發明的一個技術方案是提供了一種上蓋下託式三軸系複合紗，其特徵在於包括位於芯層的短纖維須條，長絲裹纏短纖維須條，形成由位於上層及下層的長絲夾持保護位於芯層的短纖維須條的三軸系複合結構。
本發明的另一個技術方案是提供了一種上述的上蓋下託式三軸系複合紗的紡紗方法，其特徵在於，步驟為步驟I、上蓋長絲束經定位導紗鉤後，從上分劈點進入上展紗輥，在上展紗輥的作用下，上蓋長絲束逐漸展開平鋪在前上羅拉上的上長絲束展開區上，而後進入前羅拉鉗口形成上蓋長絲層，此為第一軸；同時，下託長絲束經引入導紗鉤後從下展紗輥的下分劈點進入下展紗輥，在下展紗輥的作用下，下託長絲束逐漸展開平鋪在前下羅拉上的下長絲束展開區上，而後進入前羅拉鉗口形成下託長絲層，此為第二軸；又由經皮圈羅拉牽伸拉細的短纖維須條通過集束器進入前羅拉鉗口，此為第三軸，形成三軸系餵入；步驟2、當上蓋長絲層、下託長絲層和短纖維須條從前羅拉鉗口輸出時，上蓋長絲層從上蓋住短纖維須條，下託長絲層在下託住短纖維須條，形成夾持保護的三明治結構的
三層纖維，在加捻作用下，三層纖維發生轉移，形成短纖維須條被兩長絲層裹纏的上述的複合紗。優選地，所述短纖維須條是由紡織常用短纖維製成的粗紗條，經由環錠紡細紗機上的後羅拉餵入，再經皮圈羅拉的牽伸得到。優選地，所述集束器是將牽伸後的短纖維須條集束圓整化，並定位餵入所述前羅拉鉗口。優選地，作為生態可循環利用，所述上蓋長絲束和/或下託長絲束應為與所述短纖維須條化學成分相同的長絲，例如為人造纖維長絲、合成纖維長絲或天然蠶絲等。優選地，所述定位導紗鉤和所述引入導紗鉤用於引導所述上蓋長絲束和所述下託長絲束對中餵入上展紗輥和下展紗輥從而進行分劈，所述定位導紗鉤和所述引入導紗鉤均可做左右水平移動對中。優選地，所述上展紗輥和所述下展紗輥分別設於所述前上羅拉和所述前下羅拉的後側，並分別與所述前上羅拉和所述前下羅拉接觸，在所述上展紗輥和所述下展紗輥的表面刻有螺紋溝槽，當所述前上羅拉和所述前下羅拉驅動所述上展紗輥和所述下展紗輥餵紗時，上蓋長絲束及所述下託長絲束沿著所述上展紗輥及所述下展紗輥表面的螺紋溝槽均勻展開，形成所述上蓋長絲層及所述下託長絲層，所述上蓋長絲層及所述下託長絲層的寬度大於等於所述短纖維須條的寬度。本發明的另一個技術方案是提供了一種上述的紡紗方法的應用，其特徵在於用於超短、易掉屑、易飛花纖維和偏短、偏弱回用纖維的保護式、柔軟光潔、高支複合紗的紡紗。本專利的原理和方法是設計一種裝置使之對長絲束分離成為單根長絲層，即絲網，從而在長絲短纖複合紡紗對偏短或超短、偏弱或脆弱進行保護。張同華等人的專利一種長短纖維複合結構紗線的製作方法(專利申請號201010042054. 6)在環錠細紗機的牽伸機構上，從粗紗管退繞下來的短纖維粗紗須條，經導紗喇叭進入牽伸區進行牽伸，至少三根長絲從前羅拉後端平行餵入前鉗口，在鉗口處與粗紗須條匯合，製作出具有獨特內部空間結構和外部表面結構的紗線，增強紗線的強力、耐磨性等，該發明專利在原理上與本發明相似，但在機構和方法上均與本發明不同。同時，有關長絲束分劈為單根長絲層的專利報導，如馬強的專利連續纖維束分散裝置(公開號CN1811025A)主要由空氣分離器和梳理器組成，空氣分離器中有中空筒體，其上埠有分絲腔，分絲腔底面為分布有若干通氣孔的分絲板，梳理器中裝有梳理槽，這種氣體分離方式根本不適於短纖維須條的紡紗，因為會加大飛花和須條的紊亂。餘明偉的專利將絲束分解為平行單絲的收/放卷設備及方法(公開號CN1884026A)由分筘器和張力控制裝置組成，通過張力控制裝置控制張力，通過分絲筘的分離作用將絲束分解成平行單絲，與本發明專利在機構、原理和方法上均不相同。Joseph Lee Lifke的專利束纖維分的離方法與裝置(METHOD AND APPARATUS FOR SPEREADING FIBER BUNDLES)(專利號US6049956)由數個分散鼓組成，通過改變分散鼓兩端圓片的角度來使纖維束分散開，同本發明一樣也是通過機械力的作用將纖維束分散，但同本發明在機構和方法上均不同，且該方法設備機械部件多、機械協同性要求高。上述各相關方法，其一，都是以可紡性優秀的纖維為對象、改變成紗風格和花式或高支化為目的的紡紗，與本發明的針對可紡性差或根本無法紡纖維的紡紗截然不同；其二，與本發明的上蓋下託式分劈展紗複合成紗原理、機構和方法均不同，而該保護式複合紡紗，更適於偏短偏弱纖維的高支化、甚至超高支化紡紗。本發明的特點和有益效果在於①僅在普通細紗機上增加兩展紗器，就解決了偏 短偏弱、可紡性差、或不可紡纖維的高製成率、低毛羽量的光潔複合紗的紡紗問題，方法簡捷、機構實用、安裝方便、可控可調；②通過調整展紗器可以方便、快捷地將長絲束展開成絲網並對短纖裹纏，以達成紗結構的穩定；③可實現對不可紡纖維如木棉和回用纖維如落棉的短纖維須條的上蓋下託的保護，達到連續、增強、低飛花、掉毛和起毛的紡紗，當然也適於常用纖維更高支的紡紗；④採用與短纖維組成相同的同質長絲進行複合紡紗，是循環再利用的生產方式和加工技術的突破；⑤所得光潔複合紗，可織造成紋理清晰、結構穩定、斷裂強度和撕破強度高，抗起毛起球、耐磨、光澤好、美觀舒適的織物和精細高檔面料等。


圖I為一種上蓋下託式三軸系複合紡紗機構側視圖；圖2為一種上蓋下託式三軸系複合紡紗機構後視圖；圖3為一種上蓋下託式三軸系複合紡紗加捻三角區俯視圖；圖中1_上蓋式展紗器，其中11-定位導紗鉤；12_上分劈點；13_上長絲束展開區；14_上蓋長絲層；15_上蓋長絲束；16_上展紗輥；2_下託式展紗器，其中21-引入導紗鉤；22_下分劈點；23_下長絲展開區；24_下託長絲層；25_下託長絲束；26_下展紗輥；3-短纖維須條；4_集束器；5_前上羅拉；6_前下羅拉；7_前羅拉鉗口 ；8_複合紗。
具體實施例方式為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。本發明提供的一種上蓋下託式三軸系複合紗，其特徵在於包括位於芯層的短纖維須條，長絲裹纏短纖維須條，形成由位於上層及下層的長絲夾持保護位於芯層的短纖維須條的三軸系複合結構。為了紡織上述複合紗，如圖I至圖3所示，在通用的環錠細紗機的前上、下羅拉後側，分別安裝上蓋式展紗器I、託式展紗器2和一集束器4，其紡紗步驟為步驟I、取一長絲束筒，將其上的上蓋長絲束15經定位導紗鉤11後，從上展紗輥16的上分劈點12進入上展紗輥16，在上展紗輥16的作用下，上蓋長絲束15逐漸展開平鋪在前上羅拉5上的上長絲束展開區13上，而後進入前羅拉鉗口 7形成上蓋長絲層14，此為第一軸。同時，取另一長絲束筒，將其上的下託長絲束25經引入導紗鉤21後，從下展紗輥26的下分劈點22進入下展紗輥26，在下展紗輥26的作用下，下託長絲束25逐漸展開平鋪在前下羅拉6上的下長絲束展開區13上，而後進入前羅拉鉗口 7形成下託長絲層24，此為第二軸。又由經皮圈羅拉牽伸拉細的短纖維須條3通過集束器4進入前羅拉鉗口 7，此為第三軸，從而形成三軸系餵入。步驟2、當上蓋長絲層14、下託長絲層24和短纖維須條3從前羅拉鉗口 7輸出時，上蓋長絲層14從上蓋住短纖維須條3，下託長絲層24在下託住短纖維須條3，形成夾持保護的三明治結構的三層纖維，在加捻作用下，三層纖維發生轉移，形成短纖維須條3被兩長絲層裹纏的複合紗8。
其中，短纖維須條3是由紡織常用短纖維製成的粗紗條，經由環錠紡細紗機上的後羅拉餵入，再經皮圈羅拉的牽伸得到。所述集束器4是將牽伸後的短纖維須條3集束圓整化，並定位餵入所述前羅拉鉗n 7。所述蓋長絲束15和下託長絲束25為人造纖維長絲、合成纖維長絲或天然蠶絲中的一種。優選地，所述蓋長絲束15和下託長絲束25為與所述短纖維須條3化學成分相同的長絲。所述定位導紗鉤11和所述引入導紗鉤21用於引導所述上蓋長絲束15和所述下託長絲束25對中餵入上展紗輥16和下展紗輥26從而進行分劈，所述定位導紗鉤11和所述引入導紗鉤21均可做左右水平移動對中。所述上展紗輥16和所述下展紗輥26分別設於所述前上羅拉5和所述前下羅拉6的後側，並分別與所述前上羅拉5和所述前下羅拉6接觸，在所述上展紗輥16和所述下展紗輥26的表面刻有螺紋溝槽，當所述前上羅拉5和所述前下羅拉6驅動所述上展紗輥16和所述下展紗輥26餵紗時，上蓋長絲束15及所述下託長絲束25沿著所述上展紗輥16及所述下展紗輥26表面的螺紋溝槽均勻展開，形成所述上蓋長絲層14及所述下託長絲層24，所述上蓋長絲層14及所述下託長絲層24的寬度大於等於所述短纖維須條3的寬度。下述具體實施例I 4是對不同纖維及其線密度，即選擇不同的長絲、不同的粗紗條和不同的複合比例及不同複合紡紗工藝參數，即長絲的張力、錠速、前羅拉轉速，紡紗捻度。進行按本發明的須條上蓋下託式三軸系光潔複合紡紗機構和方法的紡紗，並紡製成高支的光潔複合紗。採用單側毛羽計數法測定複合紗的毛羽，所得的光潔複合紗的毛羽指數(F)，指單位長度紗線內單側面上伸出長度超過某設定長度的毛羽累計數(根/m)F = A+Be_a，I為毛羽的設定伸出長度(mm)，A、B、C為試驗常數；斷裂強度(P)，考慮纖維粗細不同，表示纖維抵抗外力破壞能力的指標，單位(cN/tex);斷裂伸長率e = (L-L0) /L0 = A L/L。,其中，L。為原長，L為拉伸斷裂時的試樣長度，△ L為絕對伸長值,斷裂伸長率表材料斷裂時伸長變形能力的大小。
實施例I :回用棉(落棉)與粘膠長絲採用本發明的用於須條的上蓋下託式三軸系複合紡紗方法，將兩股粘膠長絲束按上述上蓋下託分劈展紗方法進行展紗，而後在前羅拉鉗口處與回用棉纖維須條進行加捻複合，形成光潔三軸系複合棉紗，具體工藝參數如下表所示。所紡成的粘膠長絲上蓋、下託夾持裹纏回用落棉短纖維須條的光潔複合紗，其成紗的毛羽指數、捻回角、斷裂強度、斷裂伸長率及紗條細度不勻率見下表所列。其中紡紗製成率很高，均高於98. 5%，表示飛花、掉屑、斷頭等纖維丟失很少；毛羽數也很少，表示成紗的光潔度好；千錠時斷頭率小於3，是因長絲的連續和保護而極低，表示成紗加工的可紡性好和加工效率高。紡紗過程無明顯的纖維丟失和飛花，鋼領圈、板乾淨，證明此夾持保護式複合紡紗的有效性。實施例2 :短毛與蠶絲
採用本發明的用於須條的上蓋下託式三軸系複合紡紗方法，將兩股蠶絲束按上述上蓋下託分劈展紗方法進行展紗，而後在前羅拉鉗口處與短毛纖維須條進行加捻複合，形成光潔三軸系複合毛紗，具體工藝參數如下表所示。所紡成的蠶絲上蓋、下託夾持裹纏短毛纖維須條的光潔複合紗，其成紗的毛羽指數、捻回角、斷裂強度、斷裂伸長率及紗條細度不勻率見下表所列。其中紡紗製成率很高，均高於98.5%，表示飛毛、斷頭等纖維丟失很少；毛羽數也很少，表示成紗的光潔度好；抗起毛起球達4級，遠高於常規2 3級；千錠時斷頭率小於2，是因長絲的連續和保護而極低，表示成紗加工的可紡性好和加工效率高。紡紗過程無明顯的纖維丟失和飛花，鋼領圈、板乾淨，證明此夾持保護式複合紡紗的有效性。實施例3 :木棉/PTT長絲採用本發明的用於須條的上蓋下託式三軸系複合紡紗方法，將兩股PTT長絲束按上述上蓋下託分劈展紗方法進行展紗，而後在前羅拉鉗口處與木棉纖維須條進行加捻複合，形成光潔三軸系複合木棉紗，具體工藝參數如下表所示。所紡成的PTT長絲上蓋、下託夾持裹纏木棉短纖維須條的光潔複合紗，其成紗的毛羽指數、捻回角、斷裂強度、斷裂伸長率及紗條細度不勻率見下表所列。其中紡紗製成率很高，均高於98. 5%，表示飛花、掉屑、斷頭等纖維丟失很少；毛羽數也很少，表示成紗的光潔度好；千錠時斷頭率小於3，是因長絲的連續和保護而極低，表示成紗加工的可紡性好和加工效率高。紡紗過程無明顯的纖維丟失和飛花，鋼領圈、板乾淨，證明此夾持保護式複合紡紗的有效性。實施例4 :常用棉/滌綸長絲採用本發明的用於須條的上蓋下託式三軸系複合紡紗方法，將兩股滌綸長絲束按上述上蓋下託分劈展紗方法進行展紗，而後在前羅拉鉗口處與常用棉製成的短纖維須條進行加捻複合，形成光潔三軸系複合棉紗，具體工藝參數如下表所示。所紡成的滌綸上蓋和下託夾持裹纏包覆棉短纖維須條的光潔複合紗，其成紗的毛羽指數、捻回角、斷裂強度、斷裂伸長率及紗條細度不勻率見下表所列。其中紡紗製成率很高，均高於98. 5%，表示飛花、掉屑、斷頭等纖維丟失很少；毛羽數也很少，表示成紗的光潔度好；千錠時斷頭率小於2，是因長絲的連續和保護而極低，表示成紗加工的可紡性好和加工效率高。紡紗過程無明顯的纖維丟失和飛花，鋼領圈、板乾淨，證明此夾持保護式複合紡紗的有效性。紡制上蓋下託式三軸系複合紗複合紡紗工藝參數與品質指標
權利要求
1.一種上蓋下託式三軸系複合紗，其特徵在於包括位於芯層的短纖維須條，長絲裹纏短纖維須條，形成由位於上層及下層的長絲夾持保護位於芯層的短纖維須條的三軸系複合結構。
2.一種如權利要求I所述的上蓋下託式三軸系複合紗的紡紗方法，其特徵在於， 步驟為 步驟I、上蓋長絲束(15)經定位導紗鉤(11)後，從上分劈點(12)進入上展紗輥(16)，在上展紗輥(16)的作用下，上蓋長絲束(15)逐漸展開平鋪在前上羅拉(5)上的上長絲束展開區(13)上，而後進入前羅拉鉗口(7)形成上蓋長絲層(14)，此為第一軸；同時，下託長絲束(25)經引入導紗鉤(21)後從下展紗輥(26)的下分劈點(22)進入下展紗輥(26)，在下展紗輥(26)的作用下，下託長絲束(25)逐漸展開平鋪在前下羅拉(6)上的下長絲束展開區(13)上，而後進入前羅拉鉗口(7)形成下託長絲層(24)，此為第二軸；又由經皮圈羅拉牽伸拉細的短纖維須條(3)通過集束器(4)進入前羅拉鉗口(7)，此為第三軸，形成三軸系餵入； 步驟2、當上蓋長絲層(14)、下託長絲層(24)和短纖維須條(3)從前羅拉鉗口(7)輸出時，上蓋長絲層(14)從上蓋住短纖維須條(3)，下託長絲層(24)在下託住短纖維須條(3)，形成夾持保護的三明治結構的三層纖維，在加捻作用下，三層纖維發生轉移，形成短纖維須條(3)被兩長絲層裹纏的如權利要求I所述的複合紗(8)。
3.如權利要求2所述的一種紡紗方法，其特徵在於，所述短纖維須條(3)是由紡織常用短纖維製成的粗紗條，經由環錠紡細紗機上的後羅拉餵入，再經皮圈羅拉的牽伸得到。
4.如權利要求2所述的一種紡紗方法，其特徵在於，所述集束器(4)是將牽伸後的短纖維須條(3)集束圓整化，並定位餵入所述前羅拉鉗口(7)。
5.如權利要求2所述的一種紡紗方法，其特徵在於，作為生態可循環利用，所述上蓋長絲束(15)和/或下託長絲束(25)應為與所述短纖維須條(3)化學成分相同的長絲。
6.如權利要求2所述的一種紡紗方法，其特徵在於，所述定位導紗鉤(11)和所述引入導紗鉤(21)用於引導所述上蓋長絲束(15)和所述下託長絲束(25)對中餵入上展紗輥(16)和下展紗輥(26)從而進行分劈，所述定位導紗鉤(11)和所述引入導紗鉤(21)均可做左右水平移動對中。
7.如權利要求2所述的一種紡紗方法，其特徵在於，所述上展紗輥(16)和所述下展紗輥(26)分別設於所述前上羅拉(5)和所述前下羅拉(6)的後側，並分別與所述前上羅拉(5)和所述前下羅拉(6)接觸，在所述上展紗輥(16)和所述下展紗輥(26)的表面刻有螺紋溝槽，當所述前上羅拉(5)和所述前下羅拉(6)驅動所述上展紗輥(16)和所述下展紗輥(26)餵紗時，上蓋長絲束(15)及所述下託長絲束(25)沿著所述上展紗輥(16)及所述下展紗輥(26)表面的螺紋溝槽均勻展開，形成所述上蓋長絲層(14)及所述下託長絲層(24)，所述上蓋長絲層(14)及所述下託長絲層(24)的寬度大於等於所述短纖維須條(3)的寬度。
8.—種如權利要求2所述的紡紗方法的應用，其特徵在於用於超短、易掉屑、易飛花纖維和偏短、偏弱回用纖維的保護式、柔軟光潔、高支複合紗的紡紗。
全文摘要
本發明涉及一種上蓋下託式三軸系複合紗及其紡紗方法。該複合紗是由上、下兩層長絲夾持保護短纖須條的三軸系複合紡紗，所形成的長絲裹纏芯層短纖維須條的複合紗。該紡紗方法是在普通細紗機上先安裝一上蓋式展紗器、一下託式展紗器和一集束器；然後將兩長絲束分別經上、下展紗輥後分展成兩層長絲層，與經過集束器的短纖維須條成三軸系同步餵入前羅拉鉗口，且兩層長絲層分別以上蓋和下託的方式夾持短纖維須條；當三者出前羅拉鉗口時，在加捻的作用下，形成短纖維須條被兩長絲層裹纏的複合紗。該方法適用於超短、易掉屑、易飛花纖維和偏短、偏弱回用纖維的保護式、柔軟光潔、高支複合紗的紡紗。
文檔編號D01H13/04GK102704122SQ20121021504
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月26日 優先權日2012年6月26日
發明者於偉東, 於昊慧, 杜趙群, 王東, 鄧成亮 申請人:東華大學