CN107675311B - 牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，牛角瓜纤维经成条、并条、粗纱和细纱工序制得牛角瓜纤维纯纺混纺纱，其中成条是指牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，成条筒为旋转体，由筒体和筒轴组成，筒体一端开口，由筒底、筒壁和连接二者的成条槽组成，筒体的直径自筒口向成条槽逐渐增大，筒轴位于筒体的外侧，与筒底的中心位置垂直连接。本发明方法实现了纤维在较低损伤的情况下顺利成条，制得的牛角瓜纤维短纤维含量少，品质高。

Description

牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法

技术领域

本发明属于纤维制备领域，具体涉及一种牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法。

背景技术

牛角瓜纤维是从牛角瓜的种子上生长出来的，主要由纤维素组成，属于天然植物纤维。牛角瓜纤维与木棉纤维类似，可替代木棉纤维用于纺织生产，织成的面料既有丝绸的滑爽质感，又有类似棉织物的透气性和舒适感，同时牛角瓜纤维的横截面的中空度较大，能够作为潜在的吸水吸油材料、保暖材料和浮力材料等，有着广阔的应用前景。

现有技术中的牛角瓜纤维的纺纱工艺中必须经过开清棉、梳棉、并条、粗纱和细纱等工序，其中细纱工序中能够采用的方法有环锭纺、赛络纺、紧密纺或紧密赛络纺，环锭纺示意图如图1所示，环锭纺是粗纱从粗纱管退绕出来后喂入牵伸装置，牵伸后的须条由前罗拉输出后通过导纱钩穿过套在钢领上的钢丝圈上，卷绕到紧套在锭子上的纱管上，然后锭子高速回转，通过一定张力的纱条带动钢丝圈在钢领上高速回转，钢丝圈每一回转就给牵伸后的须条加上一个捻回，由于钢丝圈的速度落后于纱管的回转速度，因而使前罗拉连续输出的纱条卷绕到纱管上；赛络纺示意图如图2所示，赛络纺是将两根粗纱按照一定的距离平行连续喂入环锭纺纱机的牵伸区，经牵伸后由前罗拉输出两根单纱须条，这两根单纱须条分别受到初步加捻后再汇聚并经进一步加捻形成纱线，由于赛络纺是两根粗纱同时被牵伸后汇聚加捻为一根纱线，根据并合理论，赛络纺工艺纺成的纱条干改善，粗、细节会明显减少；紧密纺示意图如图3所示，紧密纺是在环锭细纱机前罗拉钳口前增加了一个纤维集聚装置，该装置通过对须条的收缩和聚合作用，使得纺纱加捻三角区基本消除，纤维须条由前罗拉钳口输出后，先通过网眼皮圈，该皮圈外套在一个异形吸风管上，异形吸风管表面开有双槽，须条通过网眼皮圈时，由于异性吸风管中气流作用，须条收缩，聚合，转动，逐渐从扁平状汇聚为圆柱体，纱体中纤维的头端均被捻入纱线内，因此所得纱线表面光洁，毛羽量明显减少，纱线结构更加紧密；紧密赛络纺示意图如图4所示，紧密赛络纺是一种结合紧密纺与赛络纺技术的新型纺纱方法，在环锭纺纱机上，两根粗纱按照一定的距离经双喇叭口平行连续喂入牵伸区，纤维须条从前罗拉钳口出来后，先通过网眼皮圈，该皮圈外套在一个异形吸风管上，异形吸风管表面开有双槽，从前罗拉钳口出来的两根须条受异形吸风管中负压气流的作用吸附在网眼皮圈表面对应双槽的位置，同时须条在气流的作用下收缩集聚，集聚后的须条经过加捻后，成为类似股线结构的表面光洁的紧密赛络纱。

而在梳棉过程中常采用的梳棉装置的结构示意图如图5所示，梳棉过程中，纤维需要依次经过刺辊、分梳板、锡林、盖板和道夫的多次打击，尤其是纤维在锡林和盖板的工作区中会被锡林和盖板的针齿多次梳理打击，由于牛角瓜纤维的单纤维强度低，中空度为80～90％，胞壁细薄，具有刚性，因此，在此过程中，牛角瓜纤维多数会被针齿之间的梳理作用损伤而断裂或直接形成粉末，因此牛角瓜纤维通常不能使用传统的梳棉装置即盖板式梳理机进行梳理成条。此外，牛角瓜纤维一般较脆，其电子扫描纵向截面图和横向截面图如图6和7所示，从图中可以看出牛角瓜纤维纵向无转曲，表面过于光滑，因此牛角瓜纤维间扭转抱合作用小，在牵伸区不易受控制同时由于其抱合力较差，纤维流在道夫表面无法凝聚成一层纤维网，也就无法经喇叭口收拢成条，形成生条。

因此，研究一种能够在较低损伤的情况下实现牛角瓜纤维的顺利成条并进行纺纱的方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统梳棉方法对牛角瓜纤维的损伤较大以及无法实现牛角瓜纤维的顺利成条的问题，提供了一种能够在较低损伤的情况下实现牛角瓜纤维的顺利成条并进行纺纱的牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，牛角瓜纤维经成条、并条、粗纱和细纱工序制得牛角瓜纤维纯纺混纺纱；

所述成条是指牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的柔性梳理梳理后被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，此时纤维间产生并合效应，同时在成条筒高速回转产生的在离心力的作用下，纤维滑入成条槽内并叠合成环形的须条，有效解决了牛角瓜纤维抱合力差，无法顺利成条的问题；

成条用的成条装置包括喂给梳理部件、成条筒、电机驱动装置、负压室、抽风风机、喂给帘、喂给刺辊室、开松辊室和喂给通道；

喂给梳理部件由喂给刺辊和开松辊组成，喂给刺辊和开松辊的表面包覆金属针布；

成条筒为旋转体，由筒体和筒轴组成；筒体一端开口，由筒底、筒壁和连接二者的成条槽组成，筒体的直径自筒口向成条槽逐渐增大；筒轴位于筒体的外侧，与筒底的中心位置垂直连接；

成条筒的筒轴通过皮带与电机驱动装置连接，由电机驱动装置通过皮带带动筒轴旋转；

成条筒位于负压室内，负压室与抽风风机连接；

所述喂给帘的末端靠近喂给刺辊的喂入口，所述喂给刺辊位于喂给刺辊室内，所述开松辊位于开松辊室内，所述喂给通道分别与开松辊室和成条筒连通；

传统的梳棉机上纤维需要依次经过刺辊、分梳板、锡林、盖板和道夫的多次打击，尤其是纤维在锡林和盖板的工作区中被锡林和盖板的针齿多次梳理打击，在此过程中，牛角瓜纤维多数会被针齿之间的梳理作用损伤而断裂或直接形成粉末，因此牛角瓜纤维通常不能使用传统的梳棉方法即盖板式梳理机进行梳理成条。相比于传统的方法，本发明方法只有包覆有金属针布的喂给刺辊和开松辊对纤维进行了分梳打击，可对纤维流进行柔性梳理，减少纤维间的横向联系，提高纤维的取向度；

所述并条共进行两道并合，并采用顺牵伸，两道并合分别为头道并条和二道并条。

作为优选的技术方案：

如上所述的牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，所述喂给刺辊的直径为4～6cm，所述喂给刺辊的转速为5～50r/min；

所述开松辊的直径为10～12cm，所述开松辊的转速为1000～3000r/min；

传统梳棉方法的刺辊的转速很高，对纤维的打击作用属于握持打击，握持打击的特点是打击作用比较强，对纤维的损伤较为严重，纤维的损伤比较大，并且纤维在锡林和盖板之间会被锡林和盖板之间的针齿多次梳理，牛角瓜纤维多数会被针齿之间的梳理作用损伤而断裂或直接形成粉末，因此牛角瓜纤维通常不能使用传统的方法进行梳理成条。而本发明中喂给刺辊的转速较慢，对牛角瓜纤维产生的打击是自由打击，自由打击的特点是打击作用比较弱，对纤维的损伤比较小，因此，本发明解决了牛角瓜纤维在开松及梳理阶段就损伤较大的问题，使牛角瓜纤维在较低损伤的情况下顺利成条；

所述喂给刺辊和开松辊的表面金属针布之间的最小距离为2～5mm；

所述负压气流的压力为-5000～-10000Pa；

所述成条筒的转速为1000～3000r/min；

所述成条的生条定量为10～25g/5m。

如上所述的牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，所述筒体的截面形状由两侧边和连接两侧边的底边组成，侧边由顺序连接的段a、段b和圆弧组成，圆弧与底边连接，段a与底边延长线的夹角大于段b与底边延长线的夹角；

段a和段b为筒壁与截面的相交线，圆弧为成条槽与截面的相交线，底边为筒底与截面的相交线。

如上所述的牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，所述段a与底边延长线的夹角为45～60°，所述段b与底边延长线的夹角为20～40°。

如上所述的牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，所述截面为过筒体中心轴的截面，所述底边的长度为30～50cm，所述圆弧所在圆的直径为5～10mm，所述段a沿筒体中心轴方向的高度为6～8cm，所述段b沿筒体中心轴方向的高度为1～2cm。

如上所述的牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，由于牛角瓜纤维表面摩擦系数低，纤维间抱合差，在牵伸区不易受控制，过多道数的牵伸反而会恶化纱条条干，因此并条工序共进行两道并合，并采用顺牵伸，以利于纤维的伸直，提高成纱强力，在并条过程中主要遇到了缠绕皮辊和罗拉的问题，这与牛角瓜纤维含糖量高，生条本身比较蓬松，纤维间抱合力差，纤维回潮率高有关，因此并条过程中通过调整相关工艺参数如降低并条速度和调整环境温湿度等来改善缠绕皮辊和罗拉的现象，调整后的并条的工艺参数如下：

如上所述的牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，由于牛角瓜纤维抱合力较差，为了减少后续的细纱工序时粗纱的退绕断头现象，粗纱工序应遵循“低速度，轻定量，大捻度”的工艺原则，同时调整相关工艺参数，本发明对于相关工艺参数进行调整的目的主要如下：减小罗拉握持距，以增加对浮游纤维的控制力；降低锭翼速度，能够减少粗纱工序中的断头现象；粗纱定量适当，过大会增加细纱工序的牵伸负担，过小会导致粗纱强力差而易断头，调整后的粗纱的工艺参数如下：

如上所述的牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，细纱工序应该遵循“低速度，大捻度，小牵伸”的工艺原则，采用大捻度、低锭子转速和较小的牵伸倍数相互配合，有利于减少细纱断头，提高成纱条干，保持纱线性能的稳定，因此，对细纱工序的相关工艺参数进行调整，调整后细纱的工艺参数如下：

如上所述的牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，所述细纱采用环锭纺、赛络纺、紧密纺或紧密赛络纺。

有益效果：

(1)本发明的一种牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，解决了牛角瓜纤维在开松及梳理阶段损伤较大的问题，使牛角瓜纤维在较低损伤的情况下顺利成条；

(2)本发明的一种牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，通过调整纺纱过程中的相关工艺参数，使得在制备过程中牛角瓜纤维的断头现象明显减少，制得的牛角瓜纤维短纤维含量少，品质高。

附图说明

图1为环锭纺示意图；

图2为赛络纺示意图；

图3为紧密纺示意图；

图4为紧密赛络纺示意图；

图5为现有技术的梳棉机结构示意图；

图6为牛角瓜纤维的纵向截面图；

图7为牛角瓜纤维的横向截面图；

图8为本发明成条装置的结构示意图；

图9为本发明喂给刺辊和开松辊的结构示意图；

图10为本发明成条筒的截面示意图；

其中，1-喂给帘，2-喂给刺辊，3-开松辊，4-喂给通道，5-成条筒，6-负压室，7-抽风风机，8-电机驱动装置，9-筒底，10-成条槽，11-筒轴，12-段a，13-段b。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的牛角瓜纤维的成条装置，如图8所示，包括喂给刺辊2、开松辊3、成条筒5、负压室6、抽风风机7和电机驱动装置8。

喂给刺辊2和开松辊3结构如图9所示，喂给刺辊2的直径为4～6cm，开松辊3的直径为10～12cm，喂给刺辊2和开松辊3的表面均包覆有金属针布，金属针布可以对纤维流进行柔性梳理，以减少纤维间的横向联系，提高纤维的取向度，金属针布之间的最小距离为2～5mm。

成条筒5为旋转体，成条筒的筒轴通过皮带与电机驱动装置8连接，并由电机驱动装置8通过皮带带动筒轴旋转。

成条筒5由筒体和筒轴11组成。筒体一端开口，由筒底9、筒壁和连接二者的成条槽10组成，筒体的直径自筒口向成条槽10逐渐增大，过筒体中心轴截取截面，其截面形状如图10所示，由两侧边和连接两侧边的底边组成，侧边由顺序连接的段a 12、段b 13和圆弧组成，其中段a 12和段b 13为筒壁与截面的相交线，段a 12沿筒体中心轴方向的高度为6～8cm，段b 13沿筒体中心轴方向的高度为1～2cm，圆弧为成条槽与截面的相交线，圆弧所在圆的直径为5～10mm，圆弧与底边连接，底边为筒底9与截面的相交线，其长度为30～50cm，段a 12与底边延长线的夹角为45～60°，段b 13与底边延长线的夹角为20～40°。筒轴11位于筒体的外侧，与筒底9中心位置垂直连接。

成条筒5位于负压室6内，负压室6与抽风风机7连接，由抽风风机7为其提供负压气流。

本发明的牛角瓜纤维的成条装置还包括喂给帘1、喂给刺辊室、开松辊室和喂给通道4。喂给刺辊2位于喂给刺辊室内，喂给帘1的末端靠近喂给刺辊2的喂入口，开松辊3位于开松辊室内，喂给通道4分别与开松辊室和成条筒5连通。

实施例1

牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，步骤如下：

(1)成条：牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，成条的工艺参数如下：

(2)并条：共进行两道并合，并采用顺牵伸，其中两道并合分别为头道并条和二道并条，并条的工艺参数如下：

(3)粗纱：工艺参数如下：

(4)细纱：采用环锭纺，工艺参数如下：

经过上述四个工序制得牛角瓜纤维纯纺混纺纱。

实施例2

牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，步骤如下：

(1)成条：牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，成条的工艺参数如下：

(2)并条：共进行两道并合，并采用顺牵伸，其中两道并合分别为头道并条和二道并条，并条的工艺参数如下：

(3)粗纱：工艺参数如下：

(4)细纱：采用赛络纺，工艺参数如下：

经过上述四个工序制得牛角瓜纤维纯纺混纺纱。

实施例3

牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，步骤如下：

(1)成条：牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，成条的工艺参数如下：

(2)并条：共进行两道并合，并采用顺牵伸，其中两道并合分别为头道并条和二道并条，并条的工艺参数如下：

(3)粗纱：工艺参数如下：

(4)细纱：采用紧密纺，工艺参数如下：

经过上述四个工序制得牛角瓜纤维纯纺混纺纱。

实施例4

牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，步骤如下：

(1)成条：牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，成条的工艺参数如下：

(2)并条：共进行两道并合，并采用顺牵伸，其中两道并合分别为头道并条和二道并条，并条的工艺参数如下：

(3)粗纱：工艺参数如下：

(4)细纱：采用紧密赛络纺，工艺参数如下：

经过上述四个工序制得牛角瓜纤维纯纺混纺纱。

实施例5

牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，步骤如下：

(1)成条：牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，成条的工艺参数如下：

(2)并条：共进行两道并合，并采用顺牵伸，其中两道并合分别为头道并条和二道并条，并条的工艺参数如下：

(3)粗纱：工艺参数如下：

(4)细纱：采用环锭纺，工艺参数如下：

经过上述四个工序制得牛角瓜纤维纯纺混纺纱。

实施例6

牛角瓜纤维纯纺混纺纱的制备方法，步骤如下：

(1)成条：牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，成条的工艺参数如下：

(2)并条：共进行两道并合，并采用顺牵伸，其中两道并合分别为头道并条和二道并条，并条的工艺参数如下：

(3)粗纱：工艺参数如下：

(4)细纱：采用紧密纺，工艺参数如下：

经过上述四个工序制得牛角瓜纤维纯纺混纺纱。

本发明利用成条装置，实现了牛角瓜纤维的顺利成条，解决了牛角瓜纤维在开松及梳理阶段损伤较大的问题，使牛角瓜纤维在较低损伤的情况下顺利成条，牛角瓜纤维又经并条、粗纱和细纱工序制得牛角瓜纤维纯纺混纺纱，制备过程工艺简单，效率高，制备出的牛角瓜纤维纯纺混纺纱品质好，具有广泛的应用前景。

Claims (9)

1.牛角瓜纤维纯纺纱的制备方法，其特征是：牛角瓜纤维经成条、并条、粗纱和细纱工序制得牛角瓜纤维纯纺纱；

所述成条是指牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条；

所述成条筒为旋转体，由筒体和筒轴组成；筒体一端开口，由筒底、筒壁和连接二者的成条槽组成，筒体的直径自筒口向成条槽逐渐增大；筒轴位于筒体的外侧，与筒底的中心位置垂直连接；

所述并条共进行两道并合，并采用顺牵伸，两道并合分别为头道并条和二道并条；

所述喂给刺辊的转速为5～50r/min，所述开松辊的转速为1000～3000r/min，所述负压气流的压力为-5000～-10000Pa，所述成条筒的转速为1000～3000r/min，所述成条的生条定量为10～25g/5m。

2.根据权利要求1所述的牛角瓜纤维纯纺纱的制备方法，其特征在于，所述喂给刺辊的直径为4～6cm；

所述开松辊的直径为10～12cm；

所述喂给刺辊和开松辊的表面金属针布之间的最小距离为2～5mm。

3.根据权利要求1或2所述的牛角瓜纤维纯纺纱的制备方法，其特征在于，所述筒体的截面形状由两侧边和连接两侧边的底边组成，侧边由顺序连接的段a、段b和圆弧组成，圆弧与底边连接，段a与底边延长线的夹角大于段b与底边延长线的夹角；

段a和段b为筒壁与截面的相交线，圆弧为成条槽与截面的相交线，底边为筒底与截面的相交线。

4.根据权利要求3所述的牛角瓜纤维纯纺纱的制备方法，其特征在于，所述段a与底边延长线的夹角为45～60°，所述段b与底边延长线的夹角为20～40°。

5.根据权利要求4所述的牛角瓜纤维纯纺纱的制备方法，其特征在于，所述截面为过筒体中心轴的截面，所述底边的长度为30～50cm，所述圆弧所在圆的直径为5～10mm，所述段a沿筒体中心轴方向的高度为6～8cm，所述段b沿筒体中心轴方向的高度为1～2cm。

6.根据权利要求1所述的牛角瓜纤维纯纺纱的制备方法，其特征在于，所述并条的工艺参数如下：

7.根据权利要求1所述的牛角瓜纤维纯纺纱的制备方法，其特征在于，所述粗纱的工艺参数如下：

8.根据权利要求1所述的牛角瓜纤维纯纺纱的制备方法，其特征在于，所述细纱的工艺参数如下：

9.根据权利要求1或8所述的牛角瓜纤维纯纺纱的制备方法，其特征在于，所述细纱采用环锭纺、赛络纺、紧密纺或紧密赛络纺。