CN115182076A - 用于纱线制备的磨捻一体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于纱线制备的磨捻一体装置，包括空心锭杆、设置于空心锭杆下方的贮丝盘、用于进行磨损处理的磨损部件；空心锭杆、贮丝盘及磨损部件一起对预加捻得到的筒子纱进行加捻和磨损处理，以增强纱线的强度。通过设置空心锭杆、贮丝盘及磨损部件共同对纱线进行加捻和磨损处理，可在赋予纱线短纤纱毛羽感的同时增强纱线的强度；通过设置磨损部件对纱线进行磨损处理，并借助于空心锭杆、贮丝盘及磨损部件之间的相互作用对纱线进行二次加捻，减少了纱线制备的工艺流程，降低了生产成本。通过上述方式，本发明提供了一种结构简单、操作方便、实用性强且能有效增强纱线强度的用于纱线制备的磨捻一体装置。
Description
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种用于纱线制备的磨捻一体装置。
背景技术
纱线强度决定着纺织面料的适用性，是评判纱线性能的重要指标，决定着纱线的应用范围。机械生产是获得大批量质量稳定纱线的重要手段，优化和设计纺纱装置，改进现有纺纱工艺，是制备结构稳定、性能优异纱线的必由之路。现有化纤加工工艺是将纺制的长丝切段后获得短纤，再经过梳理、并条、粗纱和细纱等工艺制备成为纱线，整个制备仅实现由长丝到短纤纱的过程，但是制备工艺流程长，能耗高。现有的纺纱装置一般是通过改变加捻时作用力的方向以减少纱线毛羽来达到提升纱线强度的目的，该过程中对纱线的实际结构的影响不大，纱线强度增强效果有限。另外，上述长丝的加捻和磨毛都是分离式，无法在一个设备上完成，目前还未见到将磨毛和加捻在一台设备中完成，用于生产具有毛羽感的纱线，达到减少纺纱步骤，降低生产能耗的目的。
现有技术中，中国专利申请号为112877828A，公开日期为2021年6月 1日，发明名称为“一种三罗拉环锭细纱机上横动搓捻的纺织方法及纺纱装置”的发明专利中通过将滑块与螺纹槽间的相互作用转化为搓捻皮辊沿轴向的往复运动，实现搓捻皮辊对牵伸后须条的搓捻整理，制备出柔软高强的光洁纱线。但是上述方法中仅借助于机构对纱线的搓捻，虽然改变了搓捻时力的作用方向，所形成的纱线内外层扭转方向不同，较普通装置获得的纱线毛羽少，更为光洁，但对纱线强度的提升有限。
现有技术中，中国专利申请号为102140714A，公开日期为2011年8月3日，发明名称为“采用超前罗拉加湿的湿法纺纱装置”的发明专利中采用超前罗拉加湿的湿法纺纱装置，将超前下罗拉的下部浸没在加湿槽内的加湿液中，可以有效的将环锭纺细纱卷捻前的须条以湿态方式将游离与须条主体外的纤维吸附，有效降低纱线毛羽，提高纱线强度。上述方法中，通过降低纱线内的毛羽，使纱线内纤维均为纱线的强度做贡献，进而提升纱线的强度。但由于纱线上毛羽少，纱线内纤维之间的摩擦力较小，因而纤维之间存在较大的空隙抱合不紧密，因而纱线整体的强度提升有限。
有鉴于此，有必要设计一种改进的用于纱线制备的磨捻一体装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于纱线制备的磨捻一体装置。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种用于纱线制备的磨捻一体装置，包括空心锭杆、设置于所述空心锭杆下方的贮丝盘、用于进行磨损处理的磨损部件；
所述空心锭杆、所述贮丝盘及所述磨损部件一起对筒子纱进行加捻和磨损处理，以增强纱线的强度。
优选的，所述磨损部件的表面粗糙度Ra为0.5～15。
优选的，所述磨损部件的末端设有卷绕机构，所述卷绕机构用于对制得的纱线进行卷绕和收集。
优选的，所述卷绕机构的卷绕速率为5000～12000r/min。
优选的，所述磨损部件为中空砂轮，所述砂轮的中空位置的壁面上设有摩擦件，所述摩擦件用于对纱线进行磨损处理。
本发明还提供了一种应用所述的用于纱线制备的磨捻一体装置进行纱线制备的方法，包括如下步骤：
将经过预加捻制得的所述筒子纱的端头与所述用于纱线制备的磨捻一体装置连接，同时进行加捻和磨损处理，制得高强度纱线。
优选的，所述预加捻的捻度为100～200个/米。
优选的，所述加捻的捻度为100～800个/米。
优选的，所述筒子纱为将涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、芳纶、碳纤维中的一种或两种及以上经过所述预加捻制得。
优选的，所述预加捻的捻向和所述加捻处理的捻向相同，为S捻或Z捻。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供了一种用于纱线制备的磨捻一体装置，该装置的提出旨在以纺制的长丝为原料，通过简单的工艺实现对纱线外表面的磨毛和加捻工作，形成与短纤纱结构和手感相似的纱线，从而达到解决短纤纱纺制过程中流程长、能耗高、效率低等系列问题；通过对现有纱线的结构进行设计，可使纱线表面具有短纤纱毛羽感的同时提高成型纱线的强度；通过借助于捻磨一体装置中各个部分的相互配合，同时对经过预加捻的纱线进行加捻和磨损处理，对纱线的结构进行调整，增加了纱线整体的抱合，提升了纱线的强度；通过空心锭杆、贮丝盘和磨损部件的相互配合，对纱线进行二次加捻，确保磨损后表层纤维和芯层之间的可靠连接，并依靠表层纤维加捻后形成紧密的卷绕锁合，增加了表层纤维间、表层与芯层纤维间及芯层纤维间摩擦力；另外，由于加捻方向和纱线轴向统一，保证了表层纤维与芯层纤维的方向一致性，有效提升了纱线的强度。基于上述原因，本发明提出的用于纱线制备的磨捻一体装置与现有技术中分开进行加捻处理和磨损处理的装置相比，能更有效提升长丝纱线的强度。
2、本发明提供了一种用于纱线制备的磨捻一体装置，通过利用捻磨一体装置对纱线进行处理，减少了纱线制备的工艺流程，降低了生产成本。同时，本发明提出的捻磨一体装置可在现有倍捻机上安装改造得到，也可独立使用，提升了装置的实用性；通过设置磨损部件可以将长丝纱的表层长丝制造成磨毛长丝或者磨断长丝，以增加表层间的缠结节点和提升纤维间的摩擦力，同时保留芯层长丝的连续不间断；通过在磨损部件两侧设置贮丝盘和卷绕机构，可在纱线磨毛过程中，利用贮丝盘和卷绕机构对纱线的牵伸及磨损部件对牵伸中纱线的抗衡作用，实现对纱线的二次加捻。通过上述方式，提供了一种可在赋予纱线短纤纱性质的同时对纱线强度进行增强的用于纱线制备的磨捻一体装置，上述捻磨一体装置具有结构简单、操作方便、实用性强的优点。
附图说明
图1为本发明的用于纱线制备的磨捻一体装置的结构示意图；
附图标记如下：
1、筒子纱；2、长丝纱；3、空心锭杆；4、贮丝盘；5、磨损部件；6、卷绕机构。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
请参阅图1所示，本发明提出了一种用于纱线制备的磨捻一体装置，包括空心锭杆3、设置于空心锭杆下方的贮丝盘4、磨损部件5及设置于磨损部件5末端的卷绕机构6，空心锭杆3用于放置筒子纱1，卷绕机构6可对制得的纱线进行卷绕收集，空心锭杆3、贮丝盘4及磨损部件5共同对纱线进行加捻和磨损处理，以增强纱线的强度。
优选的，磨损部件5为中空砂轮，砂轮的中空位置的壁面上设有摩擦件，摩擦件用于对纱线进行磨损处理，其表面粗糙度为0.5～15；对于上述表面粗糙度的选择，若粗糙度低于0.5，对于纱线表层的粗糙度影响不大，且不能有效获得磨毛长丝或磨断长丝，若粗糙度高于15，会对纱线产生过多磨损，导致表层长丝的断头过多，连续性和有序性受损，同时毛羽增多，后续的加捻仍无法将毛羽全部包覆于纱线中；基于上述原因，当粗糙度低于0.5或高于15，均不利于纱线强度的提升。
优选的，卷绕机构6的卷绕速率为5000～12000r/min，若卷绕速度过低，纱线张力低，不利于纱线的控制，卷绕效率低，成本高，耗能严重；若卷绕速度高于12000r/min，将对纱线形成较大牵伸，纱线张力变大，导致断头率提高，使得纱线内残留的内应力过大，纱线易绷断。
本发明还提供了应用上述纱线制备的捻磨一体装置制备的纱线，包括如下步骤：
S1、长丝纱线的预加捻：
对长丝纱线进行预加捻，得到筒子纱；
S2、高强度纱线的捻磨一体化制备；
将步骤S1中得到的筒子纱的纱线端头迁出与捻磨一体装置连接，在捻磨一体装置内同时进行加捻和磨损处理，制得高强度纱线。
优选的，在步骤S1中，预加捻的捻度为100～200个/米，捻向为S捻或 Z捻，且预加捻和加捻处理的捻向相同。
优选的，加捻的捻度为100～800个/米。
优选的，在步骤S1中，长丝纱线的细度为10～200tex，长丝纱线为涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、芳纶、碳纤维中的一种或两种及以上混合物。
实施例1
本实施例提供了一种用于纱线制备的磨捻一体装置，包括空心锭杆3、设置于空心锭杆下方的贮丝盘4、磨损部件5及设置于磨损部件5末端的卷绕机构6，空心锭杆3用于放置筒子纱1，卷绕机构6可对制得的纱线进行卷绕收集，空心锭杆3、贮丝盘4及磨损部件5共同对纱线进行加捻和磨损处理，以增强纱线的强度。其中，磨损部件5的表面粗糙度为0.5～15；卷绕机构6的卷绕速率为10000r/min。
实施例2
应用实施例1提出的用于纱线制备的磨捻一体装置制备高强度纱线，包括如下步骤：
S1、对涤纶进行预加捻，涤纶的细度为10tex，捻度为100个/米，捻向为S捻，得到筒子纱1；
S2、将预加捻得到的筒子纱1放置于空心锭杆3上，纱线端头迁出贯穿空心锭杆3和贮丝盘4与磨损部件5连接，空心锭杆3、贮丝盘4及磨损部件5共同对纱线进行二次加捻，二次加捻的捻度为300个/米，磨损部件5 的表面粗糙度Ra为0.5，同时进行磨损处理，制得高强度纱线；然后，利用磨损部件5将制得的高强度纱线导至卷绕机构6，以对制得的高强度纱线进行卷绕和收集，卷绕机构6的卷绕速率为10000r/min。
实施例3
应用实施例1提出的用于纱线制备的磨捻一体装置制备高强度纱线，包括如下步骤：
S1、对涤纶进行预加捻，涤纶的细度为40tex，捻度为120个/米，捻向为Z捻，得到筒子纱1；
S2、将预加捻得到的筒子纱1放置于空心锭杆3上，纱线端头迁出贯穿空心锭杆3和贮丝盘4与磨损部件5连接，空心锭杆3、贮丝盘4及磨损部件5共同对纱线进行二次加捻，二次加捻的捻度为200个/米，磨损部件5的表面粗糙度Ra为8，同时进行磨损处理，制得高强度纱线；然后，利用磨损部件5将制得的高强度纱线导至卷绕机构6，以对制得的高强度纱线进行卷绕和收集，卷绕机构6的卷绕速率为5450r/min。
实施例4
应用实施例1提出的用于纱线制备的磨捻一体装置制备高强度纱线，包括如下步骤：
S1、对维纶和芳纶的混合纤维进行预加捻，混合纤维的细度为30tex，捻度为150个/米，捻向为S捻，得到筒子纱1；
S2、将预加捻得到的筒子纱1放置于空心锭杆3上，纱线端头迁出贯穿空心锭杆3和贮丝盘4与磨损部件5连接，空心锭杆3、贮丝盘4及磨损部件5共同对纱线进行二次加捻，二次加捻的捻度为500个/米，磨损部件5的表面粗糙度Ra为10，同时进行磨损处理，制得高强度纱线；然后，利用磨损部件5将制得的高强度纱线导至卷绕机构6，以对制得的高强度纱线进行卷绕和收集，卷绕机构6的卷绕速率为8500r/min。
实施例5
应用实施例1提出的用于纱线制备的磨捻一体装置制备高强度纱线，包括如下步骤：
S1、对碳纤维进行预加捻，碳纤维的细度为60tex，捻度为200个/米，捻向为Z捻，得到筒子纱1；
S2、将预加捻得到的筒子纱1放置于空心锭杆3上，纱线端头迁出贯穿空心锭杆3和贮丝盘4与磨损部件5连接，空心锭杆3、贮丝盘4及磨损部件5共同对纱线进行二次加捻，二次加捻的捻度为600个/米，磨损部件5 的表面粗糙度Ra为15，同时进行磨损处理，制得高强度纱线；然后，利用磨损部件5将制得的高强度纱线导至卷绕机构6，以对制得的高强度纱线进行卷绕和收集，卷绕机构6的卷绕速率为9000r/min。
对比例1
对比例1与实施例2的区别仅在于：未使用实施例1中提供的用于纱线制备的磨捻一体装置，仅采用现有的加捻装置，具体操作步骤为：对长丝纱线预加捻处理后，再对纱线进行二次加捻处理，其他步骤与实施例2基本相等，在此不再赘述。
对比例2
对比例2与实施例2的区别仅在于：未使用实施例1中提供的用于纱线制备的磨捻一体装置，仅采用现有的磨损处理装置，具体操作步骤为：对长丝纱线预加捻处理后，再对纱线进行磨损处理，其他步骤与实施例2基本相等，在此不再赘述。
对比例3
对比例3与实施例2的区别仅在于：未使用实施例1中提供的用于纱线制备的磨捻一体装置，仅采用现有的加捻装置和磨损处理装置，具体操作步骤为：对长丝纱线预加捻处理后，依次对纱线进行磨损处理和二次加捻处理，其他步骤与实施例1基本相等，在此不再赘述。
对比例4
对比例4与实施例2的区别仅在于：未使用实施例1中提供的用于纱线制备的磨捻一体装置，仅采用现有的加捻装置和磨损处理装置，具体操作步骤为：对长丝纱线预加捻处理后，依次对纱线进行二次加捻处理和磨损处理，其他步骤与实施例1基本相等，在此不再赘述。
实施例2至5和对比例1至4制得的高强度纱线的强度如表1所示，从表中可以看出纱线的强度与捻度，纤维种类，粗细处理方式均有关，未有固定的趋势。对比实施例和对比例的纱线强度可以发现，采用本发明提出的同时对纱线进行二次加捻和磨损操作时，得到的纱线的强度均大于30cN/tex，这是因为：同时进行二次加捻和磨损操作不仅增加纱线表面的毛羽，还可以提高纱线内部纤维的抱合力，增加纱线的强度值。
表1实施例2至5及对比例1至4制得的高强度纱线的强度
| 项目 | 拉伸强度(cN/tex) |
| 实施例2 | 35 |
| 实施例3 | 39 |
| 实施例4 | 102 |
| 实施例5 | 155 |
| 对比例1 | 41 |
| 对比例2 | 25 |
| 对比例3 | 30 |
| 对比例4 | 28 |
综上所述，本发明提出了一种用于纱线制备的磨捻一体装置，上述装置包括空心锭杆、设置于空心锭杆下方的贮丝盘、磨损部件及设置于磨损部件末端的卷绕机构；通过设置空心锭杆、贮丝盘及磨损部件共同对纱线进行加捻和磨损处理，可在赋予纱线短纤纱毛羽感的同时增强纱线的强度；通过设置磨损部件可对纱线进行磨损处理，以在纱线表面形成一定量的毛羽，利于后续的加捻步骤；通过设置磨损部件对纱线进行磨损处理，并借助于空心锭杆、贮丝盘及磨损部件之间的相互作用对纱线进行二次加捻，减少了纱线制备的工艺流程，降低了生产成本。本发明提出的捻磨一体装置对纱线进行处理时，加捻方向和纱线轴向统一，保证了表层纤维与芯层纤维的方向一致性，有效提升了纱线的强度；同时，本发明提出的捻磨一体装置可在现有倍捻机上安装改造得到，也可独立使用，提升了装置的实用性。通过上述方式，提供了一种结构简单、操作方便、实用性强且有效增强纱线强度的用于纱线制备的磨捻一体装置。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于纱线制备的磨捻一体装置，其特征在于，包括空心锭杆(3)、设置于所述空心锭杆(3)下方的贮丝盘(4)、用于进行磨损处理的磨损部件(5)；
所述空心锭杆(3)、所述贮丝盘(4)及所述磨损部件(5)一起对筒子纱(1)进行加捻和磨损处理，以增强纱线的强度。
2.根据权利要求1所述的用于纱线制备的磨捻一体装置，其特征在于，所述磨损部件(5)的表面粗糙度Ra为0.5～15。
3.根据权利要求2所述的用于纱线制备的磨捻一体装置，其特征在于，所述磨损部件(5)的末端设有卷绕机构(6)，所述卷绕机构(6)用于对制得的纱线进行卷绕和收集。
4.根据权利要求3所述的用于纱线制备的磨捻一体装置，其特征在于，所述卷绕机构(6)的卷绕速率为5000～12000r/min。
5.根据权利要求1所述的用于纱线制备的磨捻一体装置，其特征在于，所述磨损部件(5)为中空砂轮，所述砂轮的中空位置的壁面上设有摩擦件，所述摩擦件用于对纱线进行磨损处理。
6.一种应用权利要求1～5中任一权利要求所述的用于纱线制备的磨捻一体装置进行纱线制备的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将经过预加捻制得的所述筒子纱(1)的端头与所述用于纱线制备的磨捻一体装置连接，同时进行加捻和磨损处理，制得高强度纱线。
7.根据权利要求6所述的进行纱线制备的方法，其特征在于，所述预加捻的捻度为100～200个/米。
8.根据权利要求6所述的进行纱线制备的方法，其特征在于，所述加捻的捻度为100～800个/米。
9.根据权利要求6所述的进行纱线制备的方法，其特征在于，所述筒子纱(1)为将涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、芳纶、碳纤维中的一种或两种及以上经过所述预加捻制得。
10.根据权利要求6所述的进行纱线制备的方法，其特征在于，所述预加捻的捻向和所述加捻处理的捻向相同，为S捻或Z捻。
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