CN1400344A - 气流纺纱装置及纺纱方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用纤维7生产纱线13的纺纱方法和纺纱装置。在纺纱室2中，纤维7遇到旋转的空气涡流15，且在此过程中在锭子12的锭孔11的入口处被捻成纱线13。本发明提示，未被截获到进入纱线形成过程的纤维17通过排气通道16排除；这些排除的纤维17被回收；回收的纤维17返回到纱线形成过程。

Description

气流纺纱装置及纺纱方法

技术领域

根据独立的专利权利要求书的绪言部分，本发明涉及气动纺纱装置及纺纱方法。

背景技术

据目前的工艺水平，在气体中纺纱的技术是已知的。它和涡流空气纺纱法有关，该方法是在一室内由纤维供应管道出来的纤维被送到回转的空气涡流中。纤维在此回转的空气涡流中受到捻转并用这种方法被纺成纱线，随后通过回转的或固定的锭子的锭孔离开，该锭子实际上配置在纤维供应孔的对面。在此工艺中，送进涡流的各条纤维至少有一端在一段时间内自由地保持在回转气流中。这种纺织方法的优点被认为是加工速度快，与环锭纺纱比较纱线的质量较高。

在上述方法中，所需的空气涡流由纺纱室中切向布置的压缩空气喷嘴产生。脱离纺纱流程的压缩空气经沿锭子延伸并与锭子共轴的排气通道排出。由于纺丝室及排气通道尺寸较小且由于供气压力高，所以气流速度相应较高。在一定区域中此速度接近音速。

按目前工艺水平所知的纺纱方法在例如美国专利US-5’528’895有描述，其特征在于，在锭孔进口的上游纤维形成日冕形冠状体由空气涡流支承。此纤维日冕的每根纤维的一端位于锭孔内并在这里成为纱线的一部分，纱线连续不断地被带走。这个纤维日冕的一个重要的部分任务简单地说是抓住自由转动的纤维并将它们带入纺纱过程。既使在这种结构中问题也存在，即部分纤维未被纤维日冕抓住，而是散逸在排气气流中。这些丢失的纤维的一大部分是短纤维，定量地看，有重大经济价值，但在目前工艺水平所知的纺纱法中它们被丢失了。

本发明的目的就是提出一种纺纱方法和纺纱装置，用它可获得优质纱线并能减少纤维损失。

这一目的可用本专利权利要求书中规定的纺纱方法和纺纱装置达到。

本发明是基于一个事实，即在上述方法中，排气携带的纤维被截获，回收并在规定位置返回纺纱过程。本工艺中第一步将纤维与排气气流分开，第二步，即必要时清除杂质并定向排列，第三步采取适当手段将其返回纺纱过程。根据应用领域的不同，采用不同的回输点，这对纱线形成过程有不同影响。以下说明优选的方案。

纤维回输的第一方案是使回收的纤维返回到回转的纤维日冕区内。在回转纤维日冕中心区内，正如***的风眼一样，流速较低。进入该区的纤维不会受到在周边的高速流的作用，因而相应地偏转不大。用这种结构生产的纱线，其核心是由低捻度纤维组成，外面缠绕一层加捻纤维套。

将纤维喂给回转的纤维日冕最好通过一单独的位于中央的纤维送进孔及/或一个或多个远离中心的纤维送进孔进行。为了确保纤维在最适宜条件下达到回转的纤维日冕的中心采用纤维引导器。这种引导器，例如锥形部件，对称布置且基本上指向回转的纤维日冕的中心。合适的形状还有朝着回转纤维日冕中心变细的圆锥形的引导装置，在其前端有纤维进给孔的出口。也可采用不对称布置。

纤维引导器的前端可有一突出装置，如管子，它能另外加长纤维供应孔。纤维引导器没有任何锐边或台阶，因为这些东西对气流状态有不利的影响；台阶要平滑过渡比较有利。纤维引导器也作为止捻装置，防止通过一个或多个布置在四周的主喂料孔送进的主纤维流可以产生有害的反向加捻和向后伸到进给区。

回收的纤维主要是那些在第一次供料阶段中越来越远离它们所在的回转纤维日冕中心的完全处于不利地位的短纤维。如果现在将这些自然分离而收集的回收纤维送回该中心，则产生的纱线在其横截面中央有较多的短纤维，外面配以较长纤维。根据纤维回输的方式方法的不同，此纤维将或多或少地处在纱线横截面中央。

除了有回输的回收纤维外还可送入外加的纤维。此纤维可以是不断的(连续的单纤维)，也可是其拉伸状态送进的弹性纤维，它能对合成的纱线产生影响。

另一种可能是将纤维，具体说是短纤维，从待加工的纤维流中初步分离，以便如上所述，将这些纤维在回转纤维日冕中心处送回纺纱过程。由于这道工序，在排气流中除去短纤维的可能性小了。

为了有助于纱线的形成过程，可在锭孔内产生一股沿纱线输送方向流动的抽吸空气流。这一措施目的在于帮助纤维，特别是短纤维，进入锭孔的入口。但相应的抽吸空气流未必与从中央送进的纤维的加工有关。

纤维送进装置还可用于促进纺纱过程的起动，如果***一根导纱的话。在一定条件下，纤维送进中央可防止喂料区以内包绕的纤维发生难以控制的加捻。回收维的进给口与锭孔入口间的距离根据待加工纤维材料进行调节。

在上述装置中，纺纱过程可用许多方法给予影响。除了回收纤维的送进外，喂纱孔也可设计成外加的空气喷嘴，藉此来影响纱线的形成过程。受控制的辅助空气流量的喷射使中央的纤维悬浮。由于喷嘴的作用，纤维主动投入纱线形成过程。此外，空气在中央喷射作到涡流中心低流速区。

在上述纺纱方法中，有纺纱室的目前的纺纱装置的上游放置一纤维准备装置，使纤维条中的纤维为纺纱过程作好准备，原则上已知二种纤维准备装置，纤维利用这种装置可为纺纱成形过程作好准备。在第一种装置中纤维条在一如EP0488007中介绍的牵伸***中被精制(牵伸)和处于平行状态，在第二种装置中，使用一个或多个开松辊将纤维条分离或切开成一根根纤维。还有这二种装置的中间结构。基于这二种装置还可得出本发明的其它结构。

发明内容

在第一种装置中结构简单的作为开松装置应用的牵伸***，沿纤维输送方向看，包括第一对罗拉，随后布置的一对皮带及第二对罗拉。原则上回收的纤维可送回第一对罗拉的上游及/或皮带对的上游，或第二对罗拉的上游或下游。如果回收纤维进行新的牵伸过程，则要清楚它们是否送进牵伸***上游。与纤维送进回转纤维日冕中心的上述结构相反，这时所考虑的装置上产生的纱线一般与平常的纱线看不出区别。

第二种装置提到的开松装置是基于这样的安排，即待加工纤维的纤维条通过供应孔引导，被喂料辊接收，且从此处输送到有齿或针的开松辊。在此过程中，纤维条在喂料辊和要传送到开松辊的喂料糟被压缩。纤维条的各纤维起码已得到梳理或牵伸，因此基本上平行排列。纤维从开松辊传送到吸气辊，吸气辊的圆周速度较低，吸气辊一般有一多孔表面，空气可从这些孔吸入内部，这时纤维便依附在辊表面。在第二种结构的开松装置中，回收的纤维返回到供料孔、开松辊区域内，或吸气辊区域内。为了向纱线形成工艺提供回收纤维的最理想准备，它们最好送回供料孔区域内。

附图说明

下面参照附图详细说明本发明。附图是示意性的并且是简化的，其中：

图1表明牵伸***可能的纤维回送点；

图2表示纤维回输到回转纤维日冕的中心；

图3是回输到纤维日冕中心的另两方案；

图4是纤维回输的又一方案；和

图5是有开松装置和纺纱室的纺纱装置。

具体实施方式

在图1中示出纺纱装置1的截面。在纺纱室2的上游布置着牵伸***3。牵伸***3用于为纺纱室2中的纺纱过程准备好纤维条4的纤维。牵伸***3包括第一对罗拉5，另一对罗拉5.1和一对布置在它们之间的牵伸皮带6。这些部件的运行速度不同，该速度选择使通过的纤维定向且净化，在这过程中纤维呈平行相挨着排列且以要求的正确数量送进纱线的形成过程。

待加工的纤维7通过纤维供应孔8到达纺纱室2的内部空间。在此空间内出现了由纤维端形成的回转纤维日冕9。纤维日冕由旋涡15(由箭头15指示)支承，旋涡用压缩空气喷嘴(图上未详示)产生。旋涡从前面看是中心有一点的圆圈，从后面看是中心有一叉的圆圈。回转纤维日冕9每根纤维的一端位于锭子12的锭孔11进口内。锭孔11的作用是连续带走在纺纱室2形成的纱线13。由纤维供应孔8提供的纤维7通过纤维引导器14引导到锭孔11的入口，以致它们被回转纤维端绕紧而捻成纱线。

通过压缩空气喷嘴(图上未详示)供应到纺纱室2的压缩空气用于产生旋涡15，并通过与锭子12平行且环绕锭子延伸的环形排气通道16排出。因为在纺纱过程中并非所有纤维被截获，所以有部分纤维随着排气通过排气通道16逃脱。这些纤维17主要是短纤维。排出的纤维17与排气流分离，如箭头A所示。在回收过程中(这里未详示)，纤维17没有任何脱粒和残余杂质，被定位且重新结合到纺纱过程中。箭头B到E指出各回输点。回输点的选择取决于待加工的纤维材料及采用的回收工艺的类型。如果纤维要经历另一牵伸过程，则它们最好在箭头B所指的回输点进入。

图2示出本发明的另一实施方式。在此结构中，存在于排气流中的纤维17从此处分离，回收并通过与锭子12大致共轴配置的第二纤维输送孔20被送进在纺纱室2中旋转的纤维日冕9的中心区。这一工序由箭头F示意表示。第一及/或第二纤维输送孔可设计成有一角度，或装上其它装置以防纤维发生不利的加捻。

排出的纤维与空气的分离用机械方法，或在离心力作用下实现，例如该气流发生偏转以使纤维靠其惯性而分离。另一可能是应用在不断清理的过滤装置。此过滤装置可以是支承在滚轮上的不停运动的环形过滤带。排气被导向通过此过滤带使空气中的纤维被分离。积聚在过滤带上的纤维材料被回收并喂回到纱线形成过程。例如，纤维材料可从过滤带运送到吸气圆筒，该圆筒形成纤维准备装置的部件。在回收过程中，收集起来的纤维如果需要不含任何杂质，对直排列并压缩成纤维条，以便为纱线形成过程作最优准备。该回收过程最好在牵伸***上完成，或者用一分别为此目的提供的纤维开松装置。

在第二纤维供应孔20旁设置一个第一纤维供应孔21。此第一纤维供应孔21相对于锭子12的轴线偏置，用于供应待加工的，从牵引***或从所说的那种纤维开松装置(二者在图上均未详示)运送过来的纤维7。纤维7沿着纤维引导器14.1被携带到回转的纤维日冕9的范围内，在此范围内其端部被旋转的纤维10截获并结合到纱线形成过程中。

纤维引导器14.1与锭子12共轴布置并且有一基本上呈锥形延伸的纤维引导表面22，该锥体局部是平的，并朝锭孔11变细，其前端可以有一突出销(可见DE4431761或US-5’528’895)。第二纤维供应孔20在纤维引导器14内部延伸且与其共轴并伸到端部。第二纤维供应孔20的出口23对着锭孔11设置。纤维引导器14起着止捻装置的作用，防止供应的纤维7发生不利的加捻，它向后正好伸进第一供应孔内。

并非所有提供的纤维7都被截获到纱线形成过程中，有些逃逸到排气通道16中。这些纤维17主要是比较短的纤维，不大容易吸收到纱线形成过程中来。此处所示实施方法中的这些纤维17被回收且随后经第二纤维供应孔20送到回转的纤维日冕9的中央。在本结构中，这些纤维主要位于纱线横截面中央，其外面包着较长纤维。由于回转纤维日冕9的中心区域流动状况相对平稳，所以短纤维随排气带走的风险小。

在图3a和3b中示出纤维供应孔20、21另外二种出口的结构。按CH1845/00，取消了锥形的纤维引导器，代之以纤维输出棱边24。这些棱边的优点是由于在纺纱室内特殊的气流条件，它们有助于输送特别高质量的纱线。

在所示的实施形式中，在与锭子12的锭孔11进口偏置的纤维输出棱边24的下面有一第二纤维供应孔20的出口。待加工的纤维7通过第一纤维供应孔21送入纺纱室2并经由输出棱边24输送到回转纤维日冕9的区域内，在其中结合入纱线形成过程。纤维输出边24起止捻装置作用，防止待加工纤维7发生不利的加捻而返回到第一纤维供应孔21的纤维供应区。

图3a及3b所示的结构不同之处在于图3b的结构中第二纤维供应孔20有一突起部25，使纤维靠近回转纤维日冕9的中央。通过调节第二纤维供应孔20的出口与锭孔11进口之间的距离X，可附加地影响纱线形成过程，本结构中的突起部25设计成等截面管子，凸出在纺纱室2的壁面26上。该管子伸到支承回转纤维日冕9的旋转空气旋涡(图上未详示)的中心。突起部25设计成它不会对旋转旋涡的流动有不利影响，例如导致不利的涡流。

为了另外专门影响纱线形成过程，纤维供应孔20、21之一或二者同时产生射向纺纱室2内部的气流。此外，或者换言之，锭孔也可产生定向气流。必要时并且纺纱装置设计得当，也可将第二纤维供应孔20用于纺纱起动过程，如果它起到拾取纱线作用的话。

图4示出本发明的另一实施例。在此结构中，纤维17与排气在排气通道16中分离，回收并通过第二纤维供应孔送到回转纤维日冕9的中心区。纤维17由一运动着的环形过滤带50与排气流分离。本结构中的过滤带50设计成使分离的纤维17迁移一定距离并传递到吸气辊51。本结构中的吸气辊51布置在第二纤维供应孔20的上游，同时有利于其掺入。吸气辊51还能与纤维开松装置互相配合。过滤带50设计成能使纤维17与排气流分离但可除去残余颗粒52。这一过程用箭头53表示。代替使用运转的环行过滤带50，纤维也能用如一适合的软管返回气流中。

图5示出一纺纱装置1，纤维开松装置位于上游，类似于本申请人在CH1845/00中所述的装置。纤维开松装置30包括一喂料孔31，用于送入待加工纤维7，在喂料孔31出口处布置一喂料辊32和一喂料槽39，该导板用于将待加工纤维7输送到装有齿或针的开松辊33。在此输送过程中，脱粒及残余杂质35在第一阶段被消除并经对应的第一排气通道38排出。纤维7从开松辊33输送到吸气辊34。吸气辊34通常设计成有多孔表面的辊，空气经此多孔表面吸入内部，以致纤维7粘附在此辊表面上，在输送过程中，纤维急剧转向，残余脱粒35及残余杂质35被消除并通过另一排气通道38带走。待加工纤维7用一转移辊40从吸气辊34引导到纤维喂料孔36，经此达到纺纱室2。

这里所示的本发明实施例中，包含在排气中的纤维17被分离，必要时再回收，并经孔37输送到开松辊33，用此开松辊33纤维为纱线形成过程再作准备。清除的纤维横向切入使任何残余脱粒被分离。在此所示结构中，从排气分离出来短纤维与来自喂料孔31的待加工纤维混合。与已知的纺纱方法相反，由于这样回输，使纺纱过程的效率提高。因为送进是在开松辊区域内发生的且由于随后输送到吸气辊，因此纤维再次平行排列并与其它纤维共混。由于回收过程，纤维为纱线形成过程作了很好准备，以致可获得均匀的纱线。

通过将各图所示实施例的特征组合起来还可得到其它的实施方式。

Claims (22)

1.在纺纱室(2)中用纤维(7)制造纱线(13)的方法，该纤维(7)遇到旋转的空气涡流(15)并随后在纺纱室(2)中的锭子(12)的锭孔(11)的入口处捻成纱线(13)，纤维(7)通过一个或一个以上纤维供应孔(20、21)导入纺纱室2，其特征在于：

a)纱线形成过程中未截获的纤维(17)从排气通道(16)离开；

b)分离的纤维(17)返回到纱线形成过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分离的纤维(17)被回收，在回收过程中它们没有任何脱粒，如有必要还平行排列。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，纤维(17)用运行着的环形过滤带(50)与排气流分离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，分离的纤维(17)用运行着的环形过滤带(50)被运送到吸气辊(51)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，吸气辊(50)与纤维开松装置(30)配合工作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，吸气辊(50)用于将排除的纤维(17)送进第二纤维供应孔(20)的作用。

7.根据上述各权利要求之一所述的方法，其特征在于，待加工纤维(7)通过第一纤维供应孔(21)，而分离的纤维(17)通过第二纤维供应孔(20)引导到纺纱室(2)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，分离的纤维(17)用第二纤维供应孔(20)送到旋转的空气涡流(15)的中心。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，与排气流分离的纤维(17)为了能够回收，被输送到纤维准备装置(30)，该纤维在此装置中与待加工纤维(7)混合并合在一起为纱线形成过程作好准备。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，纤维准备装置(30)是一牵伸***，

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，纤维准备装置(30)是一纤维开松装置，该纤维开松装置包括一喂料辊(32)，一开松辊(33)和一吸气辊(34)，

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，回收的纤维(17)送到喂料辊(32)及/或开松辊(33)的区域。

13.实施权利要求1的方法的纺纱装置(1)有一纺纱室(2)；一个或一个以上合并在纺纱室(2)中的纤维供应孔(21)，可用于送进待加工纤维(7)；一布置在纺纱室(2)中且有一锭孔(11)的锭子(12)，该锭孔(11)用于输出加捻的纱线(13)；及一排气通道(16)，

其特征就在：用于使在排气通道(16)中存在的纤维(17)分离的装置(50)和用于将分离的纤维(17)返回纺纱过程的装置(37、50)。

14.根据权利要求13所述的纺纱装置，其特征在于，分离纤维(17)的装置是一运转着的环行过滤带(50)。

15.根据权利要求14所述的纺纱装置，其特征在于，为了从过滤带(50)接收纤维(17)，提供一吸气辊(51)。

16.根据权利要求13、14、或15任一项所述纺纱装置，其特征在于回输分离的纤维的装置是一第二纤维供应孔(20)，它用于将分离的纤维17送入纺纱室(2)。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，第二纤维供应孔(20)布置在可使分离的纤维送入回转空气涡流(15)中心的位置上。

18.根据权利要求16或17所述的纺纱装置，其特征在于，第一及/或第二纤维供应孔(20、21)设计成可防止纤维(7、17)发生不利的加捻。

19.根据权利要求16所述的纺纱装置，其特征在于，第一及/或第二纤维供应孔(20、21)有一转弯或角度。

20.根据权利要求13至19任一项所述的纺纱装置，其特征在于，至少一个纤维供应孔(20、21)上有纤维输出棱边。

21.根据权利要求13至19任一项所述的纺纱装置，其特征在于，至少一个纤维供应孔(20、21)成为基本上是锥形的纤维引导表面的一部分，

22.根据权利要求1-12任一项所述方法生产的纱线(13)，其特征在于，纱线横截面中央有纤维(17)，它主要由第二纤维供应孔(20)供应，其周围被纤维(7)包围，纤维(7)主要由第一纤维供应孔(21)供应。

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