一种多毛羽纱线的超光洁整经方法技术领域
本发明涉及一种多毛羽纱线的超光洁整经方法,属于纺织加工技术领域。
技术背景
整经技术是将一定根数的经纱按工艺设计规定长度和幅宽,以适宜的、均匀的张力平行卷绕在经轴或织轴上的工艺过程。整经工序使得经纱卷装由筒子变成经轴或织轴,若所制成的是经轴,则再通过浆纱工序形成织轴;若所制成的是织轴,则提供给穿经工序,直接为构成织物的经纱系统作准备。整经工序主要为了更好地整理纱线,保证纱线无绞头、无断头、无浪纱、无飞花回丝带入、无错支,要求整理后纱线排列均匀,卷绕密度均匀。整经过程中上述问题,大部分是由于纱线表面毛羽过多、过长造成的:纱线毛羽过多,整经摩擦力增加,纱线易磨损而断头;纱线毛羽过长,毛羽易磨损脱落或相互纠缠呈棉结磨掉,形成飞花带入经轴卷装内;另外纱线毛羽过多、过长,纱线之间易相互纠缠而绞结在一起。同时整经纱线毛羽过多,后续经轴卷装在后续片纱上浆时,从经轴卷装退绕下来的纱线以毛羽纠缠的方式进行上浆,经湿分绞、干分绞棒进行分绞时,产生二次毛羽的问题严重,上浆后产生粗、硬、强的二次毛羽,对织机综丝、钢扣等机构造成更严重的破坏,织造效率和产品质量降低。
针对上述整经及整经带来的技术问题,目前的解决方案有:改进整经工艺和技术、改善整经用纱毛羽性能、采用单纱上浆技术。虽然单纱上浆技术能够避免片纱上浆过程中纱线分绞产生二次毛羽的技术缺陷,但是目前单纱上浆技术存在效率低,仅适合实验室、高校实验室小样品加工等特点,不具备高速、高效的大批量工业化生产的条件。整经用纱一般为筒子纱,即经过络筒工艺成形的筒纱;现代络筒工序要求高速、自动化,自动化络筒速度高达1200米/分钟,导致络筒时纱线磨损程度严重升级,实践显示管纱经自动络筒之后,纱线毛羽总量呈现3-5倍的增加,其中4毫米及4毫米以上毛羽增加幅度更大,因此改善整经用纱毛羽性能主要是解决络筒工序纱线毛羽增加过多的问题。虽然可以通过烧毛的方式解决筒纱毛羽问题,但是烧毛会带来原料损失和浪费,在原料成本不断上升的现状下,工厂一般不轻易使用。
针对络筒工序高速摩擦,造成纱线表面结构损伤,毛羽大量增长,强力下降,要求增加烧毛工序,提高上浆难度和上浆成本等问题,在络筒工序设置毛羽倒伏装置,抑制毛羽的发生,对整经工序生产和提高最终产品质量具有十分重要的意义。目前已经研究的减少成纱毛羽的方法主要集中在减少络筒纱线毛羽装置;虽然相关专利文献有很多,但采用的基本原理相同,即在纱线在络筒机上仅采用对前进中的纱线进行解捻-加捻方式,使纱线表面毛羽卷绕在纱线表面,达到减少毛羽的目的。代表性的专利文献有:欧洲专利号为EP0866014A2,公开日1998年09月23日,发明创造名称为AutoWinder,该申请公案采用络筒工艺流程中回转假捻盘的机械作用,使游离纤维沿纱线的捻向贴伏到纱身上来,以减少纱线毛羽;美国专利号为US6374588B1,公开日2002年04月23日,发明创造名称为Hairinesscontrollingdeviceandwinder,该申请公案采用络筒工艺流程中回转假捻盘的机械作用,使游离纤维沿纱线的捻向贴伏到纱体主干上来,以减少纱线毛羽;欧洲专利号为EP1146002A2,公开日2001年10月17日,发明创造名称为Automaticwinderandhairinesssuppressingdevice,该申请公案利用空气涡流管,通过旋转气流的力学作用,使毛羽重新包覆到纱身上,以减少毛羽,但从原理上分析,单凭气流的包缠作用,其包覆效果不好;欧洲专利号EP1013803A2,公开日2000年06月28日,发明创造名称为Hairinesssuppressingdeviceforautomaticwinder,该申请公案同样使用空气涡流管,通过气流使纱线旋转,当旋转的纱线经过控制板(regulatingplate)时,使纤维包缠在纱身上,以减少毛羽;中国专利号为ZL99127507.1,公开日2000年07月05日,发明创造名称为自动络筒机的毛羽倒伏装置,该申请公案同样使用空气涡流管,通过气流使纱线旋转,不过该专利通过在装置两端加装控制器,以保证纱线沿自身轴线回转产生假捻效应,提高减少纱线毛羽的效率。除此之外,中国专利号为ZL200710052991.8,公开日2008年01月23日,发明创造名称为一种减少成纱毛羽的方法,该申请公案提供一种采用假捻熨烫的方式,对络筒及针织过程的纱线进行在线贴附和包缠纱线毛羽,极少部分毛羽卷入纱体,实现络筒或针织过程中抑制纱线毛羽增长的目。上述减少纱线表面毛羽的方法和装置,共同点在于将纱线毛羽通过气流或机械形式倒伏、重新包缠在纱干上,大量实践表明这种倒伏、重新包缠的毛羽存在三大特点:该毛羽倒伏、重新包缠的方向与纱线运动方向相反,致使筒纱在整经工序退绕整经时,倒伏、重新包缠的毛羽与纱线方向相同,极易被重新刮出而反弹出来;整个毛羽倒伏、重新包缠过程中,都没有积极有效地握持作用,毛羽倒伏、重新包缠结构松散,纱线表层致密化程度没有改善,但降低的毛羽经受摩擦易于再次反弹;同时毛羽缠绕到纱体时,因纤维聚集,降低毛羽后的纱线粗节、棉结等纱疵大幅增加。针对该问题,中国专利号为ZL201410204503.0,公开日2014年05月15日,发明创造名称为一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的方法,该申请公案提供一种采用负压吸附握持纱线表层毛羽,同时将握持毛羽旋转地紧密缠绕在纱线主干上;实践证明该方法有效解降低纱线表层毛羽,但仍没有解决毛羽包缠方向与纱线运动方向相反、毛羽包缠产生纤维聚集而导致纱线粗节、棉结等纱疵大幅增加等技术难题。
目前改进整经工艺和技术主要是有二种方式:第一种是将上述络筒工序的降毛羽技术及装备简单引入到整经工序;显然这种技术引入与嫁接仍旧存在如上所述的毛羽缠绕方向、致密度、集聚产生纱疵等致命的顽疾问题。第二种方式是通过减小摩擦、消除静电、均匀张力等措施,优化整经工艺:中国专利号为ZL201420172641.0,公开日2014年11月19日,发明创造名称为分条整经机上喷雾除静电装置,该申请公案提供了采用喷雾装置,消除整经过程中纤维与纤维、纤维与机械部件摩擦产生静电,引起毛羽增多、纱线沾灰、整经卷装成形不良的等问题;中国专利号为ZL201420735671.8,公开日2014年12月01日,发明创造名称为一种用于整经机上的减摩导纱器,该申请公案提供了采用片状可旋转的导纱器,能够减少与纱线之间的摩擦,从减摩的机制上降低整经毛羽的大量产生;喷雾装置,消除整经过程中纤维与纤维、纤维与机械部件摩擦产生静电,引起毛羽增多、纱线沾灰、整经卷装成形不良的等问题;美国专利号为US4903914,公开日1990年02月27日,发明创造名称为Warpingyarnaccumulator,该申请公案采用在整经机纱线退绕部位安装纱线张力调节器,自动调节整经纱线张力使之张力均匀一致。显然第二种方式仅仅从减摩、均匀张力、消除静电等优化整经工艺方面,改善纱线整经效果非常有限;显然这些方式无法将多毛羽纱线原料整理成光洁的经纱。
对比上述技术背景可知,在整经过程直接设置纱线毛羽降低装置,可以最大程度地避免多毛羽纱线在速度为400-1200米/分的整经过程中,因高速摩擦而出现更多毛羽反弹。然而现有的机械式、气流式在线降低纱线毛羽技术,仍存在致命技术难题:通过毛羽缠绕到纱体获得的光洁纱线,后续退绕加工时毛羽反弹幅度大;降低毛羽过程中,出现纤维聚集而导致纱线粗节、棉结等纱疵大幅增加。由此可见,上述技术尚无法实现多毛羽筒纱原料的超光洁整经。
发明内容
针对上述存在问题,本发明的目的在于提供一种多毛羽纱线的超光洁整经方法,有效对整经过程中的多毛羽纱线进行超光洁处理,其技术解决方案为:
一种多毛羽纱线的超光洁整经方法,包括在整经机每一根纱线整经机构上,从放置在整经筒子架上的筒纱卷装退绕下来的纱线,经张力装置、断纱自停装置进入导纱杆上的导纱瓷孔,从导纱瓷孔引出的纱线再依次经伸缩筘、导纱辊,缠绕到整经卷轴上,形成经轴卷装或织轴卷装,本发明采用在整经机每一根纱线整经机构上,在导纱瓷孔和伸缩筘之间设置纱线超光洁处理装置,纱线超光洁处理装置由基座、假捻装置、加热装置、定向伸展毛羽装置、涡流包缠毛羽装置组成,假捻装置、涡流包缠毛羽装置位于基座上表面两端,假捻装置通过第一支撑架和第二支撑架固定在基座上,涡流包缠毛羽装置通过连接座固定安装在基座上,涡流包缠毛羽装置的入纱通道与假捻装置的假捻空心轴中的第二导纱轮对应,入纱通道和假捻空心轴在垂直于基座的同一平面上,涡流包缠毛羽装置与假捻装置之间设置加热装置,加热装置的熨烫走纱面与假捻装置的假捻空心轴平行,且熨烫走纱面高出假捻空心轴中的第二导纱轮轮槽槽底所在最高水平切面0-5毫米,熨烫走纱面与涡流包缠毛羽装置的静止锭中心的纱线通道位于同一水平高度上,定向伸展毛羽装置位于加热装置的一侧,定向伸展毛羽装置呈管道状,定向伸展毛羽装置通过绝热连接座固定安装在基座上表面上,定向伸展毛羽装置与假捻空心轴呈20-60°夹角,定向伸展毛羽装置的出气口呈矩形状,出气口与加热装置的熨烫走纱面位于同一水平高度上,出气口所在平面与假捻空心轴轴线平行,出气口所在平面与假捻空心轴轴线的距离为1-6毫米,从导纱瓷孔引出的纱线,以400-1200米/分钟前进的张紧状态纱线Y,经入纱导纱钩进入假捻装置中高速旋转的假捻空心轴的过纱通道,纱线经假捻空心轴中的第一导纱轮轮槽以S形路线绕经第二导纱轮轮槽后,进入加热装置的熨烫走纱面上,高速旋转的假捻空心轴带动第一导纱轮轮槽、第二导纱轮轮槽对纱线Y实施滚动夹持式假捻,使得运行在熨烫走纱面上的纱线Y的主干S产生转动,与此同时,定向伸展毛羽装置的出气口对运行的纱线Y定向喷射出与纱线Y运行方向呈120-160°夹角的蒸汽流,纱线Y的毛羽H在蒸汽流的作用下,与纱线Y运行方向呈20-60°夹角进行定向伸展,伸展的毛羽H在熨烫走纱面上充分柔化,柔化后的纱线Y部分毛羽H,顺向有序包缠在转动的纱线Y的主干S上,毛羽顺向有序包缠后的纱线Y在熨烫走纱面上得到热定型处理,定型后的纱线Y从熨烫走纱面上输出,通过入纱通道进入涡流包缠毛羽装置的涡流室内,在涡流室内涡旋气流作用下,涡流室内纱线Y表面另一部分毛羽H紧贴在呈圆锥状静止锭表面,受到圆锥状静止锭表面摩擦握持,同时被涡旋气流吹拂旋转、卷绕力牵引前行,使得纱线Y另一部分毛羽H以与纱线Y运行方向呈120-160°夹角的形式,逆向包缠在纱线Y的主干S上,与顺向有序包缠的纱线Y部分毛羽H形成交叉式紧密包缠,毛羽H交叉式紧密包缠后的纱线Y经出纱导纱轮输出,然后依次经伸缩筘、导纱辊,缠绕到整经卷轴上,形成经轴卷装或织轴卷装。
由于采用了以上技术方案,与现有技术相比,本发明的一种多毛羽纱线的超光洁整经方法,其优点在于:本发明采用假捻装置的假捻空心轴中的第一导纱轮、第二导纱轮,对纱线进行滚动夹持式假捻处理,使得运行在熨烫走纱面上的纱线主干产生转动,同时采用定向伸展毛羽装置的出气口对运行的纱线定向喷射出与纱线运行方向呈120-160°夹角的蒸汽流,纱线的毛羽在蒸汽流的作用下,与纱线运行方向呈20-60°夹角进行定向伸展,促使毛羽顺向有序包缠在转动的纱线的主干上,防止毛羽随机或垂直缠绕到纱线主干时纠缠成棉结,避免纤维聚集,有效解决了因纤维聚集而产生纱线粗节、棉结等纱疵大幅增加的技术难题;采用蒸汽管道出气口处定向喷射出蒸汽流,彻底柔化运行在熨烫走纱面上的纱线毛羽,高效软化高回弹性纤维(如毛纤维)、高刚度纤维(如麻纤维),对毛纱、苎麻纱等表面顽固的毛羽进行有效紧密地缠绕到纱体而消除,解决了传统降毛羽装置常温下无法消除羊毛、苎麻等纱线毛羽的技术难题;采用涡流包缠毛羽装置对纱线剩余的毛羽进行紧贴圆锥状静止锭表面摩擦握持包缠处理,将剩余的毛羽逆向包缠在纱线的主干上,与顺向有序包缠的纱线部分毛羽形成交叉式紧密包缠,实现了纱线毛羽的递进式完全包缠、交叉式紧密包缠,同时整个包缠过程引入热湿柔化、高温定型处理,有效稳定、固化超光洁纱线结构,大幅提高毛羽缠绕紧度和牢度,解决了以往降毛羽技术中纱线表层毛羽缠绕结构松弛,整经及整经后道工序摩擦引起毛羽大量反弹的技术问题,达到多毛羽纱线进行超光洁整经的技术效果。另外,热湿柔化的纱线在运行牵引张力作用下,内部结构的纤维相对滑移而改善纤维伸直度、取向度,提高纱线强度。本发明所涉及的纱线超光洁处理装置结构合理,操作方便,易于大面积推广使用。
附图说明
图1为本发明的工作原理示意图。
图2为纱线超光洁处理装置的结构示意图。
图3为图2的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种多毛羽纱线的超光洁整经方法作进一步详细描述。
见附图。
一种多毛羽纱线的超光洁整经方法,包括在整经机每一根纱线整经机构上,从放置在整经筒子架上的筒纱卷装退绕下来的纱线,经张力装置、断纱自停装置进入导纱杆上的导纱瓷孔,从导纱瓷孔引出的纱线再依次经伸缩筘、导纱辊,缠绕到整经卷轴上,形成经轴卷装或织轴卷装,本发明采用在整经机每一根纱线整经机构上,在导纱瓷孔和伸缩筘之间设置纱线超光洁处理装置,纱线超光洁处理装置由基座17、假捻装置、加热装置10、定向伸展毛羽装置19、涡流包缠毛羽装置组成,假捻装置、涡流包缠毛羽装置位于基座17上表面两端,假捻装置由第一支撑架4、第二支撑架7、假捻空心轴3、第一皮带导向轴1、第二皮带导向轴5、第一导纱轮8、第二导纱轮9构成,假捻装置通过第一支撑架4和第二支撑架7固定在基座17上,第一支撑架4与第二支撑架7相互平行,假捻空心轴3由轴体、过纱通道构成,轴体中部开有皮带槽,假捻空心轴3的左下方、右下方对称地设有相互平行的第一皮带导向轴1、第二皮带导向轴5,第一皮带导向轴1、第二皮带导向轴5中部分别设有皮带槽,假捻空心轴3的轴体中部、第一皮带导向轴1、第二皮带导向轴5位于第一支撑架4和第二支撑架7之间,假捻空心轴3轴体的两端分别伸出第二支撑架7和第一支撑架4外侧,伸出第二支撑架7外侧的轴体一端设有沿假捻空心轴3轴线排列的第一导纱轮8、第二导纱轮9,第一导纱轮8轮槽、第二导纱轮9轮槽与假捻空心轴3轴线同平面,假捻空心轴3的前方设有涡流包缠毛羽装置,涡流包缠毛羽装置由涡流管12、静止锭14、连接座22构成,涡流管12通过连接座22固定安装在基座17上表面上,涡流管12一端朝向假捻空心轴3的第二导纱轮9,并开设入纱通道11,涡流管12另一端紧密插接有静止锭14,静止锭14与涡流管12内壁之间形成涡流室,静止锭14上段呈圆锥状,静止锭14上段位于涡流室内的上部,静止锭14沿中心轴方向开设纱线通道,在纱线通道入口对应的涡流管12管壁上开有沿周向均匀分布的3-4条进风通道,静止锭14下段呈圆柱状,静止锭14下段位于涡流室下部,涡流室下部对应的涡流管12管壁上设有出风通道18,静止锭14锭壁中设有加热片13,涡流包缠毛羽装置的入纱通道11与假捻装置的假捻空心轴3中的第二导纱轮9对应,入纱通道11和假捻空心轴3在垂直于基座17的同一平面上,涡流包缠毛羽装置与假捻装置之间设置加热装置10,加热装置10固定安装在基座17上表面上,加热装置10可采用中国专利公开号CN201245734,公开日2009.05.27,发明创造名称为一种熨烫纺纱装置或其它形式的加热装置,加热装置10的熨烫走纱面与假捻装置的假捻空心轴3平行,且熨烫走纱面高出假捻空心轴3中的第二导纱轮9轮槽槽底所在最高水平切面0-5毫米,熨烫走纱面高出第二导纱轮9轮槽槽底所在最高水平切面越多,纱线在熨烫走纱面上的接触正压力越大,纱线毛羽缠绕在纱线主干上的紧度越高,熨烫走纱面与涡流包缠毛羽装置的静止锭14中心的纱线通道位于同一水平高度上,定向伸展毛羽装置19位于加热装置10的一侧,定向伸展毛羽装置19呈管道状,定向伸展毛羽装置19通过绝热连接座21固定安装在基座17上表面上,定向伸展毛羽装置19与假捻空心轴3呈20-60°夹角,定向伸展毛羽装置19的出气口21呈矩形状,出气口21与加热装置10的熨烫走纱面位于同一水平高度上,出气口21所在平面与假捻空心轴3轴线平行,出气口21所在平面与假捻空心轴3轴线的距离为1-6毫米,出气口21所在平面距离假捻空心轴3轴线越近,出气口21对假捻空心轴和熨烫走纱面之间、熨烫走纱面上的一段纱线的毛羽进行定向吹拂力度越大,纱线超光洁处理装置的入口端设置入纱导纱钩2,入纱导纱钩2中心、假捻空心轴2轴心位于同一轴线上,纱线超光洁处理装置的出口端设置出纱导纱轮15,出纱导纱轮15通过支撑立柱16固定连接在基座17上表面上,出纱导纱轮15轮槽槽底所在最高水平切面与与静止锭14中心的纱线通道位于同一水平高度上。假捻装置通过假捻空心轴3、第一皮带导向轴1、第二皮带导向轴5外接传动皮带6,带动假捻空心轴3高速旋转;定向伸展毛羽装置19通过蒸汽管道外接高温高压蒸汽发生器,使得出气口20处喷射出蒸汽流,蒸汽流的温度为100-150℃;加热装置10通过引线外接电源,使得熨烫走纱面温度升至100-170℃;涡流包缠毛羽装置通过涡流管12的进风通道外接压缩空气皮管,将高速高压气流引入到涡流室内,形成涡旋气流,经涡流管12的出风通道18排出,也可将高温高压蒸汽引入到涡流室内,形成涡旋蒸汽流,涡旋蒸汽流的温度为100-150℃。从导纱瓷孔引出的纱线,以400-1200米/分钟前进的张紧状态纱线Y,经入纱导纱钩2进入假捻装置中高速旋转的假捻空心轴3的过纱通道,纱线经假捻空心轴3中的第一导纱轮8轮槽以S形路线绕经第二导纱轮9轮槽后,进入加热装置10的熨烫走纱面上,高速旋转的假捻空心轴3带动第一导纱轮8轮槽、第二导纱轮9轮槽对纱线Y实施滚动夹持式假捻,使得运行在熨烫走纱面上的纱线Y的主干S产生转动,与此同时,定向伸展毛羽装置19的出气口20对运行的纱线Y定向喷射出与纱线Y运行方向呈120-160°夹角的蒸汽流,纱线Y的毛羽H在蒸汽流的作用下,与纱线Y运行方向呈20-60°夹角进行定向伸展,避免毛羽H随机纠缠成棉结,伸展的毛羽H在熨烫走纱面上充分柔化,通过柔化纱线Y的毛羽H使其更易弯曲缠绕,柔化后的纱线Y部分毛羽H借助熨烫走纱面的握持作用,顺向有序包缠在转动的纱线Y主干S上,避免毛羽H垂直或随机缠绕到主干S而产生纤维集聚、形成粗节等纱疵,有效解决了因纤维聚集而产生纱线粗节、棉结等纱疵大幅增加的技术难题,毛羽顺向有序包缠后的纱线Y在熨烫走纱面上得到热定型处理,定型后的纱线Y从熨烫走纱面上输出,通过入纱通道11进入涡流包缠毛羽装置的涡流室内,在涡流室内涡旋气流作用下,涡流室内纱线Y表面另一部分毛羽H紧贴在呈圆锥状静止锭14表面,受到圆锥状静止锭14表面摩擦握持,同时被涡旋气流吹拂旋转、卷绕力牵引前行,使得纱线Y另一部分毛羽H以与纱线运行方向呈120-160°夹角的形式,逆向包缠在纱线Y的主干S上,与顺向有序包缠的纱线Y部分毛羽H形成交叉式紧密包缠,实现了纱线Y的毛羽H的递进式完全包缠、交叉式紧密包缠,大幅提高毛羽缠绕紧度和牢度,使得毛羽H交叉式紧密包缠后的纱线Y具有稳定的超光洁结构,另外,纱线Y在整个超光洁处理过程中,同时受到热湿柔化与运行牵引张力作用,纱线Y的内部结构纤维产生相对滑移,改善纤维伸直度、取向度,提高纱线强度,具有稳定超光洁结构、强度得到改善的纱线Y经出纱导纱轮15输出,然后依次经伸缩筘、导纱辊,缠绕到整经卷轴上,进行超光洁整经,最终形成经轴卷装或织轴卷装。
如表1所示,与普通整经所得整经卷装上的纱线相比,采用本发明所得经轴卷装上的60英支棉单纱毛羽基本消除,实现多毛羽纱线的超光洁整经。
表1不同方法整经后的纱线毛羽对比
毛羽根数1mm2mm3mm4mm5mm6mm7mm8mm
普通整经2017.70 647.80 200.10 84.70 42.80 21.20 0.80 0.30
本发明104.402.100.400.700.300.100.300.00