CN1056318A - 交缠装置上的改进 - Google Patents

Abstract

一种较优型的组合式交缠喷嘴集合体，其喷嘴件 的结构都是椭圆形的。

Description

本发明涉及用于多根纤维复丝的交缠装置上的改进，更具体地说，就是在一个交缠喷嘴处纱线通道的结构改进。

复丝纱线的交缠首先是由Bunting和Nelson，也就是在美国专利第2，985，995和3，115，691号上提出的。交缠目前已经通用于高速纺丝工艺中。它对于用于一般称为交缠“喷嘴”的交缠装置的使用效能改进是非常理想的。

在实际操作中，交缠作用一般是由将几股高速的流体气流沿一个平面导向，从而形成连续的流体旋涡而获得的，然后将纱线轴向地在两股流体流之间通过并平行于该平面，如Bunting和Nelson所公开。这项工艺直到目前基本上仍在应用。高速流体流被导向的平面通常称作“挡板”。由于通常总是把丝束纺丝和卷绕在纺丝机的一个单独的位置上，因此将多个喷嘴安装在一个单独的单元上，也就是形成“组合”的关系比较方便，如Christini等在美国专利第3，936，577号和再版专利29，285号中图X1和X11所示，以及同时等批的专利申请序号07/267，061，（由Harris于1988年11月4日申请，目前已审定）的图1第12项所示，这样，使其中一个喷嘴的背面就可作为邻近喷嘴的挡板用。因此，这些喷嘴件的截面构形都是长方形的，如上面所述的附图中所示。在这种集合体中，每两个相邻喷嘴之间的纱线通道因而都是带有平行边的狭槽，也就是说狭槽的大小是一致的。Harris的图1中第12项显示了一个目前现有的喷嘴集合体，在本发明之前我们所用的也就是这种集合体。

我们已发现，如果这种组合管道式喷嘴的阻挡面不是平面形而是一个缓和的凸形曲面时，其效率有限大的改进。我们采用纱线通道向外扩张的喷嘴取代了基本上是西边平行的结构。最好是这种向外扩张的同时发生在纱线通道的两边上，如本文图1中所示应用椭圆形的喷嘴件时那样，这与前面所述的基本上是长方形的现有喷嘴件不一样，其所限定的纱线通道是带有两个平行边的。

因此，本发明提供一种改进型的交缠喷嘴，它包括一个阻挡面和一个包含至少一个喷射导管管道壁，该管道壁用于相对上述阻挡面喷射出一股高压气流，在所述管道壁和所述阻挡面之间形成一条纱线的通道，通道两端分别配置有一个纱线进口和一个纱线出口，其改进的特征在于所述阻挡面是一个缓和的凸形曲面，因而所述纱线通道的进口和出口，相对于所述流体气流喷射至所述阻挡面的位置处是向外扩张的。最好是管道壁与阻挡面两者都是凸曲面的。在一个组合管道式喷嘴集合体中，在相邻的喷嘴件之间很容易地形成许多个纱线通道，其壁面都是凸曲面的，纱线通道的一边提供了一个阻挡面，另一边上至少包含有一个导管或喷嘴。

这样，一个较佳的改进型组合管道式交缠喷嘴集合体包括许多个喷嘴件，其管道壁连在一起在相邻两个喷嘴件的管道壁之间构成许多纱线通道，上述管道壁包含着流体导管，每个导管能朝着位于所述纱线通道另一边上相邻喷嘴件相对管壁喷射出一股高压流体气流，其改进的特征在于所述纱线通道至少在所述导管所在处的下端向外扩张的，当然最好是上下端都是向外扩张的。这些管道壁最好都是曲面的以形成这些向外扩张的纱线通道。

因此，根据本发明，一个组合管道式的交缠喷嘴集合体包括有许多个喷嘴件，其管道壁连在一起在相邻两个喷嘴件管壁之间构成许多纱线通道，所述喷嘴件，其截面基本上是椭圆形的，并包括有流体导管，这流体导管位于所述纱线通道的一边并用以朝着位于所述纱线通道的另一边的相邻喷嘴的相对的管道壁喷射出高压流体流。

喷嘴件最好用压板予以固定，压板的表面至少在靠近纱线通道处是凸形曲面的，以便使流体能从纱线通道顺利流出并尽量减少在纱线通道附近处的压板上的沉积。例如，整理污迹沉积。

图1显示本发明较佳的交缠喷嘴集合体的平面图。

图2显示图1中集合体（部分以断面表示）的正视图。

图3显示图2中集合体沿着3-3′线的视图，显示出安装在一壳套内的集合体和从中穿过的一根纱线。

参看图1，2和3，一个较佳的喷嘴集合体包括一系列带有管道壁12的喷嘴件11，管道壁具有一个基本上是椭圆形的截面形状，这可以很清楚地从图1中看出，喷嘴件装于长方形底座13上，长方形底座13的宽度（W）大于椭圆形管道壁12的短轴（M），这样就可以在相邻两个管道壁12之间形成纱线的通道14。图中显示出五个排在一起的这样的喷嘴件11，从而形成四个介于相邻两个管道壁12之间的纱线通道14。喷嘴件11由支撑架16内的纵向螺杆15固定在一起，轨道18的端套在支撑架16内，支撑架16由销钉26定位于一个纺丝箱体17上，而压板24将底座13固定在箱体17上，压板本身由螺钉25固定。该纱线通道14的一个边由一个管道壁件所限定。这个壁件包含有两个用于加压流体的纵向间隔、倾斜对置的导管或喷嘴19，而纱线通道的另一边则作为通过这些喷嘴喷射出的流体的阻挡面20。喷嘴19在喷嘴件11和底座13内部与一个空的通道21相通，并依次与一个开孔22相通，开孔22又依次与一个连接至供气源（未显示）的流体入口23相通。

图3显示一根纱线35从一个供丝源（未显示）穿过一个喷嘴集合体，该供丝源在纺丝机的情况中就可能是一个喷丝孔。在图中可以看到该喷嘴集合体由一个可任意选择的罩壳31所包住，罩壳上配备有一个纱线入口32和一个纱线出口33，还配备有一个流体排出口34，将来自射出的纱线处的多余流体分离开并分别将其排出。为此目的，最好在压板24的上端和下端处配以弯曲的表面，以便将流体顺利地从纱线通道14的附近导开。

已经提到的现有喷嘴集合体包括有一系列带有管道壁的长方形喷嘴件，喷嘴件底座的宽度大于壁体的宽度，以便在其间形成平行边的狭槽，作为纱线通道，这些壁件的一个边作为一个挡板而另一边包含有流体喷嘴。

将图1与Harris的图1中的第12项相比，就能看出其明显的差别。图1中椭圆形的构形与Harris的长方形构形形成对照。可以看出纱线通道14是向外扩张的，其管道壁具有缓和的凸曲面，与此对照Harris的长方形件所限定的纱线通道，其间的宽度沿着整个通道基本上是一致的。从图1中可以看出，截面构形也并不一定必须是几何椭圆形。实际上，在这些“狭窄处”（喷嘴与挡板所处区域），两个面可以是基本直的，也就是基本上是平行的，以便更精确地控制在这部位的尺寸。最好是有一个缓和的曲率（也就是一个大的半径），因为一个缓和的曲面被认为能提供更好的自清洁功能，也就是在纱线通道上有较少的沉积。对于本发明的喷嘴，其效果将在本文中报道，在这些“狭窄处”两边的每一曲面的曲面半径约为1英寸，而朝向两端则两个面更加急剧地向外张开，从而形成所要求的椭圆形。

同样的材料和尺寸可以用于交缠喷嘴装置的各个不同的部件，其他的部件则基本上如以前所用的，例如，如关于喷嘴的文献所描述的，包括以上所提及的和作为举例，Clendening的美国专利第3，261，071号。这些以前提及的现有技术对比文献特别包括在本文内作为参考，其中包括Harris的待批专利申请，序号07/267，061。

表1显示了应用图1中的本发明的喷嘴（椭圆形）与其他的现有喷嘴（长方形）相比所获得的在交缠上的显著改进，其中给出交缠均匀程度（以RPC表示），是在测定的次数（以N表示）上求平均值计算的，以及标准偏差（以SD表示）。这一试验是对3种聚酯纱（通常以纤维总旦尼尔数表示）所得的交缠作比较，这些纱是以大约400mpm的速度，在除了交缠喷嘴不同之外其他比较条件基本相同的情况下纺出来的，操作时的空气压力以表压（磅/吋²）表示。

表1

纱线  150-68  75-34  75-50

压力  75  70  47

RPC  SD  N  RPC  SD  N  RPC  SD  N

长方形  5.74  0.89  338  5.48  0.51  2311  6.30  0.81  304

椭圆形  4.51  0.44  128  5.08  0.47  776  5.04  0.56  290

从表1中可以看出，本发明的椭圆形喷嘴始终给出较好的交缠（根据较低的RPC和SD值表示）。较低的数值记录显示出较好的交缠均匀度。这一点特别重要，因为甚至一个偶然的RPC的高值表明交缠结节之间的长度较大，这会引起纱线的下道工艺上的疵点。均匀交缠的重要性可从表2中看出，表中显示出在三种纺丝机上纺出的纱线的交缠测定参数，除了交缠喷嘴方式的不同外，其他的条件基本相似，用在两种纺丝机的通常用的（长方形）喷嘴与本发明的喷嘴（椭圆形）作比较。

表2

虽然对本发明的椭圆形喷嘴由于RPC值较低，其交缠不匀度的改进本身已具有深长意义，但其他方面的改进意义更大。椭圆形喷嘴的较好（较低）的标准偏差（SD）和变异系数（VAR）显示出在均匀度上的改进。这方面的改进从测定的最大交缠程度（MAX）值在RPC值超过6.5（＞6.5），RPC值超过7（＞7）和RPC值超过7.5（＞7.5）时的测定数，其数值占总测定数的百分比都较低来看，则更其明显。纱线的任何间歇段如具有比所要求的更高的交缠不匀度，可能会也确实会造成下道工序的问题，特别是在针织阶段中的丝束断丝现象。经过较长的测试阶段，应用椭圆形喷嘴比用长方形喷嘴偏差改善提高了50%以上，交缠的紧密度大约提高15%，这就使针织的效能有了很大的改进，经测定在腊克/断丝的数值大约增加20%。

表3显示出应用椭圆形喷嘴，即使较少的空气压力也能获得满意的交织。这样可提供一个很重要的节约。这些测定是对一种50-34聚酯纤维纱总数为576的每一根纱做出的。

表3

RPC 喷嘴压力（磅/吋²）

长方形  6.26  57

椭圆形  5.50  52

在改进交缠程度的同时又能减少10%的空气压力说明了在效率方面一个重要的和意料不到的改进。在实践中还发现更多的优点，包括纱线更容易生头和更容易保持，例如更容易找到以清洁纱线通道去除如整理污迹的沉积。这种沉积，如Harris所提到的，容易在喷嘴的内部和周围形成。这些沉积物主要取决于所用的特殊材料及其成分，这种沉积物的减少对于实际操作有很大的重要性。应用椭圆形喷嘴比用长方形喷嘴，所形成的沉积物要少得多。这意谓着上述的比较低估了应用椭圆形喷嘴的实际优点，因为两种类型在操作相同的周期后都经过清理。沉积物的减少和容易接近纱线通道以便清洁喷嘴是本发明胜过先前所用的长方形集合体的两大重要优点，因而本发明对从喷嘴至喷嘴生产出的纱线实际上提供了更好的（和更能预计的）交织均匀度。

在Hitt的美国专利第3，290，932号中描述了一种快速测定在装置上交缠的方法。这方法被用来测定本文中作为RPC的所有的交缠。根据说明，任何的交缠均匀程度都是根据在交缠结节之间的距离予以测定的。该装置将这些以cm计算的结节间距离转换成PRC，也就是转换成该数值的10log10。

Claims (7)

1、一种改进型的交缠喷嘴，它包括一个阻挡面和一个包含至少一个导管的管道壁，该喷射导管用于喷射出一股加压的流体流至所述的阻挡面上，在所述壁体和所述阻挡面之间形成一条纱线的通道，通道两端分别配置有一个纱线进口和一个纱线出口，其改进的特征在于所述阻挡面是一个缓和的凸曲面，因而所述纱线通道的进口和出口，相对于所述流体流喷射至所述阻挡面的位置处是向外扩张的。

2、根据权利要求1的交缠喷嘴，其特征在于管道壁与阻挡两者都是凸开曲面的。

3、根据权利要求2的交缠喷嘴，其特征在于许多个这样的喷嘴件并排组装在一起，从而形成多个在相邻两个喷嘴件之间的纱线通道，喷嘴件的管道壁都是凸曲面的，在一个边上提供了一个阻挡面，另一边上至少包含有一个所述的喷射导管。

4、一个组合管道式的交缠喷嘴集合体，其特征在于包括有许多个喷嘴件，其壁连在一起就形成许多个在相邻两个喷嘴件管壁之间的纱线通道，所述喷嘴件其截面基本上是椭圆形的，并包括有流体导管，这流体导管位于所述纱线通道的一边，并用于朝着位于所述纱线通道另一边的相邻喷嘴的相对的管壁喷射出加压的流体流。

5、一种改进的组合管道式交缠喷嘴集合体包括有许多个喷嘴件，其管道壁连在一起就形成许多个在相邻两个喷嘴件管壁之间的纱线通道，所述管道壁包含有多个流体导管，每个导管朝着位于所述纱线通道另一边的相邻喷嘴件的对面管壁喷射出一股加压流体流，其改进的特征在于所述纱线通道至少在从所述导管的下端是向外扩张的。

6、根据权利要求5的集合体，其特征在于所述的管道壁是曲面形的，从而所述纱线通道是向外扩张的。

7、根据权利要求1至6中任一项的集合体，其特征在于所述喷嘴件是由压板固定的，压板的面至少在纱线通道的邻近处是呈凸曲面形的。

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