CN107916483B - 一种包缠复合纱的纺制方法及采用该方法的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包缠复合纱的纺制方法及采用该方法的设备，纺制方法为将稳定旋转退绕的外包纱在固定的包缠点位置均匀地缠绕在定速单向移动的芯纱表面，稳定旋转退绕是指退绕时外包纱管的自转线速度稳定；纺制设备包括驱动装置和沿芯纱运行方向顺序排列的芯纱筒子、芯纱罗拉、导纱钩、空心锭子、外包纱管、包缠点控制板、复合纱罗拉、导纱杆和收集装置；芯纱罗拉、导纱钩、空心锭子、外包纱管、包缠点控制板和复合纱罗拉沿芯纱垂直运行方向自下而上排列；包缠点控制板为开有圆形包缠点控制孔的平板；驱动装置与外包纱管连接。本发明可纺超细包缠复合纱，原料适应性好，包缠纱质量优良、条干不匀率低，包缠点稳定易控，退绕点波动范围小。

Description

一种包缠复合纱的纺制方法及采用该方法的设备

技术领域

本发明属于纺织领域，涉及一种包缠复合纱的纺制方法及采用该方法的设备，具体涉及一种长丝束包缠超细金属丝的复合纱的纺制方法及采用该方法的设备。

背景技术

含金属丝的包缠纱已广泛应用于纺织服装、机械电子、航天航空、节能环保等领域，特别是超细金属丝/化纤长丝包缠复合纱常用于高性能纺织产品、高科技航天部件和超细电子导线等方面。但这些高新技术领域的应用对金属丝/化纤长丝包缠复合纱的包覆性能、条干质量等提出了严苛的要求，目前采用传统方式的加工方法难以在满足这些要求的基础上完成超细长丝与金属丝的包缠。

传统包缠纱加工通常采用花式捻线机，其原理是芯纱消极退纱后绕经一根张力杆和压辊，并依次通过由三列罗拉组成的前牵伸区和后牵伸区，再次经过一组压辊和张力杆后，与旋转的空心锭子上退绕出的外包纱线，一起进入空心锭子芯部，通过空心锭子的旋转使得外包纱环绕在芯纱外层，最后经由卷绕机构得到成品纱线筒子。其所得包缠纱芯纱呈平行伸直状，没有捻度或只有外包时产生的残余弱捻，外包纱线呈螺旋形绕覆在芯部纱线之外。芯纱为超细金属丝时，由于加工过程中接触件产生过多的摩擦阻力，极易出现磨损和断头，导致整体的包缠工艺不稳定，降低生产效率；外包纱是超细长丝束时，由于长丝束无捻或弱捻，在旋转退绕过程中，容易发毛导致断头。此外，因为超细金属丝和超细长丝表面摩擦系数小，为了增大两者之间的抱合力，需要增大外包纱的紧度，而传统包缠作用的部件只有可旋转的空心锭，结构简陋，缺少有效的包缠控制装置，所纺出的包缠纱结构过于蓬松。而且在包缠过程中，包缠点一般处于空心锭管的内部，不利于对其位移进行有效控制，纺制出的纱线粗细结频繁，条干极其不匀。

因此，开发一种能克服上述缺陷的包缠复合纱的纺制方法极具现实意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术纺制超细金属丝/化纤长丝包缠复合纱时极易磨损断头、包缠纱结构蓬松及纱线粗细结频繁的缺陷，提供一种能克服上述缺陷的包缠复合纱的纺制方法，并提供了一种采用该方法的设备。

本发明采用自下而上的芯纱行纱路径将包缠点设置于外包纱管上方，该位置设有一个开有包缠点控制孔的包缠点控制板，用于控制包缠点向上运动的趋势，从而实现了对包缠点位移的有效控制，降低了张力波动，使得包缠过程均匀紧密，改善包缠纱的条干不匀现象，其中包缠点控制孔直径和包缠点控制板与外包纱管的间距可根据所纺原料参数进行调节。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种包缠复合纱的纺制方法，将稳定旋转退绕的外包纱在固定的包缠点位置均匀地缠绕在定速单向移动的芯纱表面；所述稳定旋转退绕是指退绕时外包纱管的自转线速度稳定，这样可以保证张力波动小。本发明通过对包缠点的位置进行控制，减小纱线的张力波动，改善包缠纱的条干不匀及易断头的现象，现有技术包缠点位置是不断发生变化，且无法控制的，导致纱线张力波动大大，造成包缠不均匀，纱线易发毛断头。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种包缠复合纱的纺制方法，所述固定的包缠点位置为包缠点控制孔的入口处，即外包纱与芯纱在包缠点控制孔的入口处开始发生接触；

所述包缠点控制孔为圆形孔，由于纱线截面一般为圆形，包缠点控制孔一般也为圆形，其他形状也可适用，孔径为包缠复合纱的直径的1～1.5倍，孔径过大，外包纱和芯纱可以自由穿入包缠点控制孔，无法起到控制包缠点的作用；孔径过小，会对外包纱和芯纱的运行造成较大的阻碍，容易导致纱线断裂。

如上所述的一种包缠复合纱的纺制方法，所述稳定旋转退绕的外包纱和定速单向移动的芯纱共同从包缠点控制孔的入口穿入、出口穿出，所述包缠点控制孔的入口处为外包纱与芯纱开始发生接触的位置。

如上所述的一种包缠复合纱的纺制方法，所述芯纱为直径10～60μm的金属丝，所述外包纱为线密度20～100D的化纤长丝，本发明并不仅局限于此，其他尺寸或性能类似的材料也能适用于本发明。

如上所述的一种包缠复合纱的纺制方法，所述金属丝为银丝、钼丝、钨丝、不锈钢丝或铜丝，所述化纤长丝为涤纶、锦纶、芳纶、聚酰亚胺或玻璃纤维，本发明中仅列举常见的金属丝及化纤长丝，本发明的纺制方法也能用于其他性能类似的材料的包缠。

如上所述的一种包缠复合纱的纺制方法，最终制得的包缠复合纱的条干不匀率控制在10％以内，与采用常规方法制得的包缠复合纱相比，条干均匀性提高了50％以上，包覆率波动控制在6％以内。

本发明还提供一种采用如上所述的纺制方法的设备，包括驱动装置和沿芯纱运行方向顺序排列的芯纱筒子、芯纱罗拉、导纱钩、空心锭子、外包纱管、包缠点控制板、复合纱罗拉、导纱杆和收集装置；

芯纱罗拉、导纱钩、空心锭子、外包纱管、包缠点控制板和复合纱罗拉沿芯纱垂直运行方向自下而上排列；

包缠点控制板为开有包缠点控制孔的平板，包缠点控制板与外包纱管之间的间距为0.5～2mm；

包缠点控制孔为圆形孔，孔径为包缠复合纱的直径的1～1.5倍，包缠点控制孔的孔心位于外包纱管的中心轴上；

驱动装置与外包纱管连接，带动外包纱管转动，使外包纱退绕并包缠到芯纱表面形成包缠复合纱。本发明多使用表面光滑的接触件，相比于现有设备，减少接触机构的数量，减少对芯纱和外包纱的摩擦，改善纱线易断头的现象。

作为优选的方案：

如上所述的设备，芯纱筒子和芯纱罗拉位于同一水平方向，导纱杆和收集装置位于同一水平方向；所述收集装置由槽筒以及位于槽筒正上方的成品纱管组成。

如上所述的设备，所述芯纱筒子与芯纱罗拉之间还设有弹簧片张力器，弹簧片张力器的作用是消除消极退纱时的张力波动。

如上所述的设备，所述外包纱管的高度为5～8cm，纱管高度只有现有纱管的1/4到1/3，由于高度降低，退纱点位置变动空间减小，因此可有效减小退绕线圈形态的波动幅度，提高外包纱线的条干均匀性。

发明机理：

本发明通过采用自下而上的芯纱行纱路径将包缠点设置于外包纱管上方，并在该位置设有一个开有包缠点控制孔的包缠点控制板，用于控制包缠点向上运动的趋势，从而实现了对包缠点位移的有效控制，降低了张力波动，使得包缠过程均匀，改善包缠纱的条干不匀的现象，其中包缠点控制孔直径和包缠点控制板与外包纱管的间距可根据所纺原料参数进行调节；此外，本发明的外包纱管为自主设计，其高度只有现有纱管的1/4到1/3，通过降低高度，减小退纱点位置变动空间，因此可有效减小退绕线圈形态的波动幅度，提高包缠纱线的条干均匀性；最后，本发明中使用的接触件表面光滑，减少接触机构的数量，减少对芯纱和外包纱的摩擦，改善纱线易断头的现象。

有益效果：

(1)本发明的一种包缠复合纱的纺制方法，可纺超细包缠复合纱，特别适用于以直径10～60μm的金属丝和线密度20～100D的长丝为原料的包缠复合纱；

(2)本发明的一种包缠复合纱的纺制方法，原料适应性好，本发明可根据不同原料属性和设计目标调节不同参数和部件，也适用于金属丝/长丝包缠纱、长丝/长丝包缠纱、长丝/短纤维包芯纱等多种产品的生产；

(3)本发明的一种包缠复合纱的纺制设备，包缠点稳定易控，创新性采用自下而上的行纱路径和包缠点控制板，有效控制了包缠点的移动；

(4)本发明的一种包缠复合纱的纺制设备，退绕点波动范围小，采用高度较低的外包纱管，有效减小了退纱点和退绕线圈形态的波动幅度，使得包缠过程更加均匀；

(5)本发明的一种包缠复合纱的纺制设备，包缠纱质量优良，摩擦接触机件数量纱，纺纱断头少，包缠点和退绕线圈稳定，从而改善包缠纱的条干不匀。

附图说明

图1为采用本发明包缠复合纱纺制方法的纺制设备的示意图；

图2为本发明的包缠点控制板的示意图；

图3为本发明的外包纱管的剖面图；

其中，1-芯纱筒子，2-芯纱，3-弹簧片张力器，4-芯纱罗拉，5-导纱钩，6-空心锭子，7-外包纱管，8-外包纱线，9-位移调节横梁，10-包缠点控制板，11-包缠复合纱，12-导纱杆，13-槽筒，14-成品纱管。

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。

实施例1

一种包缠复合纱的纺制方法，将稳定旋转退绕的外包纱在包缠点控制孔的入口处均匀地缠绕在定速单向移动的芯纱表面，稳定旋转退绕是指退绕时外包纱管的自转线速度稳定，其中稳定旋转退绕的外包纱和定速单向移动的芯纱共同从包缠点控制孔的入口穿入、出口穿出，包缠点控制孔的入口处为外包纱与芯纱开始发生接触的位置；包缠点控制孔为圆形孔，孔径为包缠复合纱的直径的1倍；芯纱为直径60μm的银丝，外包纱为线密度50D的锦纶。

最终制得的包缠复合纱的条干不匀率为10％，与采用常规方法制得的包缠复合纱相比，条干均匀性提高了50％以上，包覆率波动为5％。

经验证，本发明纺超细包缠复合纱质量良好，条干均匀性好，包覆率波动小。

实施例2

一种包缠复合纱的纺制方法，将稳定旋转退绕的外包纱在包缠点控制孔的入口处均匀地缠绕在定速单向移动的芯纱表面，稳定旋转退绕是指退绕时外包纱管的自转线速度稳定，其中稳定旋转退绕的外包纱和定速单向移动的芯纱共同从包缠点控制孔的入口穿入、出口穿出，包缠点控制孔的入口处为外包纱与芯纱开始发生接触的位置；包缠点控制孔为圆形孔，孔径为包缠复合纱的直径的1.5倍；芯纱为直径10μm的镀金钼丝，外包纱为线密度20D的涤纶。

最终制得的包缠复合纱的条干不匀率为9％，包覆率波动为6％。

经验证，本发明纺超细包缠复合纱质量良好，条干均匀性好，包覆率波动小。

实施例3

一种包缠复合纱的纺制方法，将稳定旋转退绕的外包纱在包缠点控制孔的入口处均匀地缠绕在定速单向移动的芯纱表面，稳定旋转退绕是指退绕时外包纱管的自转线速度稳定，其中稳定旋转退绕的外包纱和定速单向移动的芯纱共同从包缠点控制孔的入口穿入、出口穿出，包缠点控制孔的入口处为外包纱与芯纱开始发生接触的位置；包缠点控制孔为圆形孔，孔径为包缠复合纱的直径的1.25倍；芯纱为直径35μm的银丝，外包纱为线密度75D的芳纶。

最终制得的包缠复合纱的条干不匀率为10％，包覆率波动为5.5％。

经验证，本发明纺超细包缠复合纱质量良好，条干均匀性好，包覆率波动小。

实施例4

一种包缠复合纱的纺制方法，将稳定旋转退绕的外包纱在包缠点控制孔的入口处均匀地缠绕在定速单向移动的芯纱表面，稳定旋转退绕是指退绕时外包纱管的自转线速度稳定，其中稳定旋转退绕的外包纱和定速单向移动的芯纱共同从包缠点控制孔的入口穿入、出口穿出，包缠点控制孔的入口处为外包纱与芯纱开始发生接触的位置；包缠点控制孔为圆形孔，孔径为包缠复合纱的直径的1.2倍；芯纱为直径30μm的银丝，外包纱为线密度40D的聚酰亚胺。

最终制得的包缠复合纱的条干不匀率为9％，包覆率波动为6％。

经验证，本发明纺超细包缠复合纱质量良好，条干均匀性好，包覆率波动小。

实施例5

一种包缠复合纱的纺制方法，将稳定旋转退绕的外包纱在包缠点控制孔的入口处均匀地缠绕在定速单向移动的芯纱表面，稳定旋转退绕是指退绕时外包纱管的自转线速度稳定，其中稳定旋转退绕的外包纱和定速单向移动的芯纱共同从包缠点控制孔的入口穿入、出口穿出，包缠点控制孔的入口处为外包纱与芯纱开始发生接触的位置；包缠点控制孔为圆形孔，孔径为包缠复合纱的直径的1倍；芯纱为直径50μm的银丝，外包纱为线密度80D的玻璃纤维。

最终制得的包缠复合纱的条干不匀率为10％，包覆率波动为4.5％。

经验证，本发明纺超细包缠复合纱质量良好，条干均匀性好，包覆率波动小。

实施例6～25

一种包缠复合纱的纺制方法，其步骤与实施例1相同，不同在于包缠点控制孔的孔径，芯纱的材料及直径，外包纱的材料及线密度和最终制得产品的性能，其对应参数及产品的性能参数如下所示(孔径比是指包缠点控制孔的孔径与包缠复合纱的直径的比值)。

实施例26

一种采用实施例1所述的纺制方法的设备，如图1所示，包括驱动装置和沿芯纱2运行方向顺序排列的芯纱筒子1、弹簧片张力器3、芯纱罗拉4、导纱钩5、空心锭子6、外包纱管7、包缠点控制板10、复合纱罗拉、导纱杆12、槽筒13和成品纱管14；芯纱罗拉4、导纱钩5、空心锭子6、外包纱管7、包缠点控制板10和复合纱罗拉沿芯纱垂直运行方向自下而上排列；包缠点控制板10通过位移调节横梁9安装在机架上；芯纱筒子1、弹簧片张力器3和芯纱罗拉4位于同一水平高度，沿芯纱2运行方向水平顺序排列，导纱杆12和槽筒13位于同一水平高度并沿芯纱2运行方向水平顺序排列，成品纱管14位于槽筒13的正上方；驱动装置与外包纱管7连接，驱动外包纱线8运动。

包缠点控制板10如图2所示，为开有多个包缠点控制孔的平板，包缠点控制孔为圆形孔，各孔孔径不同，根据包缠复合纱的直径选取合适孔径的包缠点控制孔，其孔径为包缠复合纱的直径的1～1.5倍，该包缠点控制孔的孔心位于外包纱管的中心轴上，包缠点控制板10通过位移调节横梁9调整位置选取合适孔径的包缠点控制孔，包缠点控制板10与外包纱管7之间的间距为0.5～2mm；

外包纱管如图3所示，为两端设有限位沿的中空筒结构，外包纱管的高度为5～8cm。

本发明行纱路径如下：芯纱2先进行水平方向的运动依次经过芯纱筒子1、弹簧片张力器3和芯纱罗拉4，再进行由下至上的竖直方向的运动依次经过导纱钩5、空心锭子6、外包纱管7的中空部，到达包缠点控制板10，在包缠点控制板10的包缠点控制孔与外包纱管外包的外包纱线8接触，在复合纱罗拉处进行包缠得到包缠复合纱11，包缠复合纱11再经导纱杆12和槽筒13，得到成品纱管14完成收集。

本发明创新性采用自下而上的行纱路径和包缠点控制板，有效控制了包缠点的移动，包缠点稳定易控；采用高度较低的外包纱管，有效减小了退纱点和退绕线圈形态的波动幅度，使得包缠过程更加均匀，退绕点波动范围小。

经验证，最终产品性能优良，摩擦接触机件数量少，纺纱断头少，包缠点和退绕线圈稳定，从而改善包缠纱的条干不匀；原料适应性好，本发明可根据不同原料属性和设计目标调节不同参数和部件，也适用于金属丝/长丝包缠纱、长丝/长丝包缠纱、长丝/短纤维包芯纱等多种产品的生产。

实施例27

一种采用上述包缠复合纱的纺制方法的设备，其结构与实施例26基本相同，不同在于本实施例中无弹簧片张力器。

Claims (6)

1.一种包缠复合纱的纺制方法，其特征是：将稳定旋转退绕的外包纱在固定的包缠点位置均匀地缠绕在定速单向移动的芯纱表面；所述稳定旋转退绕是指退绕时外包纱管的自转线速度稳定；所述芯纱为直径10～60μm的金属丝，所述外包纱为线密度20～100D的化纤长丝；最终制得的包缠复合纱的条干不匀率控制在10％以内，包覆率波动控制在6％以内；

所述稳定旋转退绕的外包纱和定速单向移动的芯纱共同从包缠点控制孔的入口穿入、出口穿出，所述包缠点控制孔的入口处为外包纱与芯纱开始发生接触的位置；

驱动装置与外包纱管连接，所述外包纱管的高度为5～8cm；

包缠点控制板为开有包缠点控制孔的平板，包缠点控制板与外包纱管之间的间距为0.5～2mm；

包缠点控制孔为圆形孔，孔径为包缠复合纱的直径的1～1.5倍，包缠点控制孔的孔心位于外包纱管的中心轴上。

2.根据权利要求1所述的一种包缠复合纱的纺制方法，其特征在于，所述固定的包缠点位置为包缠点控制孔的入口处；

所述包缠点控制孔为圆形孔，孔径为包缠复合纱的直径的1～1.5倍。

3.根据权利要求1所述的一种包缠复合纱的纺制方法，其特征在于，所述金属丝为银丝、钼丝、钨丝、不锈钢丝或铜丝，所述化纤长丝为涤纶、锦纶、芳纶、聚酰亚胺或玻璃纤维。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种包缠复合纱的纺制方法，其特征是：采用的设备包括驱动装置和沿芯纱运行方向顺序排列的芯纱筒子、芯纱罗拉、导纱钩、空心锭子、外包纱管、包缠点控制板、复合纱罗拉、导纱杆和收集装置；

芯纱罗拉、导纱钩、空心锭子、外包纱管、包缠点控制板和复合纱罗拉沿芯纱垂直运行方向自下而上排列。

5.根据权利要求4所述的一种包缠复合纱的纺制方法，其特征在于，芯纱筒子和芯纱罗拉位于同一水平方向，导纱杆和收集装置位于同一水平方向；所述收集装置由槽筒以及位于槽筒正上方的成品纱管组成。

6.根据权利要求5所述的一种包缠复合纱的纺制方法，其特征在于，所述芯纱筒子与芯纱罗拉之间还设有弹簧片张力器，弹簧片张力器的作用是消除消极退纱时的张力波动。

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