CN103981602A - 一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置，属于纺织加工技术领域。本发明装置由旋转器、风道基座、微型电动机、定位器组成，采用旋转器上设置锥形罩，锥形罩开有微型气孔，风道基座中设有风道，风道基座前端呈圆锥状的锥面上开有进风口的结构设计，使得外接负压抽风机时，锥形罩内产生负压，具备吸附毛羽的作用；采用微型电动机主转轴过盈套装在旋转轴后端的结构设计，实现纱线表面毛羽被吸附在锥形罩外表面上，随锥形罩作同步旋转运动，同时在纱线通道入口处，持续紧密缠绕在运行的纱线的主干表层上，对纱线表层结构光洁致密化处理。本发明适用范围广、可处理的纱线品种多，装置结构合理，操作方便，易于推广使用。

Description

一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置

技术领域

本发明涉及一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置，属于纺织加工技术领域。

技术背景

毛羽是衡量纱线质量的重要指标之一。纱线毛羽不仅影响机织、针织等后工序的生产效率,而且影响最终产品的外观质量，特别是高速无梭织机普遍应用的今天，减少纱线毛羽具有十分重要的意义。

纱线毛羽产生于细纱加工工序，其机理是内外转移的纤维头端露出纱体之后，脱离钳口的握持作用，无法再次进入或包缠在纱体主干上，形成毛羽。毛羽增长于络筒和整经工序，其根本原因在于：纱线表面毛羽多、结构松弛，在络筒、整经等纱线高速运行工序中，纱线经导纱部件、张力部件等机件，遭受激烈摩擦，致使纱体内部纤维头端严重抽拔游离于纱体表面，毛羽剧增、表层结构严重破坏。为了减少纱线毛羽，实现纱线顺利织造，纺织企业一般都对整经后纱线进行浆纱处理，贴附纱线毛羽、同时对纱线进行增强保伸、增加耐磨性。但整经通常采用片纱上浆，片纱上浆就会导致纱线相互粘连，需要湿、干分绞，纱线分绞时相互撕扯破坏纱体表面浆膜、产生二次毛羽。由此可见，消除纱线毛羽，增加纱线表层结构致密度应在上浆之前进行。

针对环锭细纱工序，国内外的学者做过大量的研究。通常采用的途径有两种，一种是采用常规方法优化普通环锭纺纱工艺，该方法只能一定程度上减少纱线毛羽，作用效果有限；另一种是采用新型纺纱技术或专用消除毛羽装置来消除毛羽，能大幅度降低环锭纱线毛羽。新型环锭纺纱技术或专用消除毛羽装置是目前环锭纺纱技术研究的热点。目前新型环锭纺纱技术代表是紧密纺纱技术，如美国知识产权局1984年12月18日公开的发明专利“Device for stretching, condensing and transporting a rove of fibers during a spinning operation”，专利号US 4488397; 美国知识产权局2000年6月13日公开的发明专利“Device for condensing a drafted fiber strand”，专利号6073314; 美国知识产权局2000年6月13日公开的发明专利“Device for condensing a drafted fiber strand”，专利号6073314; 美国知识产权局2000年7月4日公开的发明专利“Arrangement for condensing a drafted fiber strand”，专利号6082089; 美国知识产权局2001年1月9日公开的发明专利“Transport belt for transporting a fiber strand to be condensed”，专利号US 6170126B1; 美国知识产权局2001年7月24日公开的发明专利“Arrangement and method for condensing a drafted fiber strand and method for making yarn thereform”，专利号US 6263656B1; 美国知识产权局2001年8月14日公开的发明专利“Apparatus for condensing a drafted strand”，专利号US 6272834B1; 美国知识产权局2001年5月29日公开的发明专利“Condensing zone for a spinning machine”，专利号US 6237317B1。上述紧密纺纱技术专利公案的核心原理都是针环锭纺纱过程，聚集纺纱三角区纤维须条，加强对纤维须条边缘纤维控制，有效降低纺纱过程纤维头端外露，降低纱线毛羽；但紧密纺消除纺纱三角区，纱体内部纤维内外转移不够，抱合力不足，外层仍有毛羽露出，纱体经受摩擦后毛羽仍旧剧增；特别是目前通过气流集聚的紧密纺纱技术，只对高支纱毛羽降低效果明显，对粗特纱线毛羽降低效果差。

目前使用的专用降低毛羽装置是采用气流喷射形式，安装在前罗拉和导纱钩之间，利用气流的回转使已形成的毛羽贴伏在纱线表面，如美国知识产权局1979年4月10日公开的发明专利“method and apparatus yarn treatment”，专利号41481779、美国知识产权局1989年8月22日公开的发明专利“method and apparatus for modifying spun textile yarn”， 专利号5263311。这些研究主要差别在于由于气流喷射装置的不同导致纱线表面纤维受力方向不同，从而产生不同的卷绕效果而导致纱线毛羽消除效果的不同。但是由于这些装置的只能安装在加捻三角区后（因加捻三角区中的纤维基本成散纤维状，喷射的气流会导致纤维运动混乱而断头），其气流吹拂对象为纱线和纱线表面毛羽，吹拂两对象的受气流转动效果不同，实现将毛羽以简单贴伏及松弛缠绕的形式留在纱线表面；在后道工序（如络筒）加工中，机件摩擦抽拔纱线表层结构的纤维，松弛贴服和缠绕的毛羽重新显露出来，达不到真正消除毛羽的效果。

针对络筒工序高速摩擦，造成纱线表面结构损伤，毛羽大量增长，强力下降，要求配套浆纱工序，增加上浆难度和上浆成本等问题，在络筒工序设置毛羽倒伏装置，抑制毛羽的发生，对后道工序生产和提高最终产品质量具有十分重要的意义。目前已经研究的减少成纱毛羽的方法主要集中在减少络筒纱线毛羽装置；虽然相关专利文献有很多，但采用的基本原理相同，即在纱线在络筒机上采用对前进中的纱线进行解捻-加捻方式，使纱线表面毛羽卷绕在纱线表面，达到减少毛羽的目的。代表性的专利文献有：欧洲专利号为EP 0 866 014 A2，公开日1998年09月23日，发明创造名称为Auto Winder，该申请公案采用络筒工艺流程中回转假捻盘的机械作用，使游离纤维沿纱线的捻向贴伏到纱身上来，以减少纱线毛羽；美国专利号为US 6 374 588 B1，公开日2002年04月23日，发明创造名称为Hairiness controlling device and winder，该申请公案采用络筒工艺流程中回转假捻盘的机械作用，使游离纤维沿纱线的捻向贴伏到纱体主干上来，以减少纱线毛羽；欧洲专利号为EP 1 146 002 A2，公开日2001年10月17日，发明创造名称为Automatic winder and hairiness suppressing device，该申请公案利用空气涡流管，通过旋转气流的力学作用，使毛羽重新包覆到纱身上，以减少毛羽，但从原理上分析，单凭气流的包缠作用，其包覆效果不好; 欧洲专利号EP 1 013 803 A2, 公开日2000年06月28日，发明创造名称为Hairiness suppressing device for automatic winder，该申请公案同样使用空气涡流管，通过气流使纱线旋转，当旋转的纱线经过控制板(regulating plate)时，使纤维包缠在纱身上，以减少毛羽；中国专利号为ZL 99127507.1，公开日2000年07月05日，发明创造名称为自动络筒机的毛羽倒伏装置，该申请公案同样使用空气涡流管，通过气流使纱线旋转，不过该专利通过在装置两端加装控制器，以保证纱线沿自身轴线回转产生假捻效应，提高减少纱线毛羽的效率。除此之外，中国专利号为ZL 200710052991.8，公开日2008年01月23日，发明创造名称为一种减少成纱毛羽的方法，该申请公案提供一种采用假捻熨烫的方式，对络筒及针织过程的纱线进行在线贴附和包缠纱线毛羽，极少部分毛羽卷入纱体，实现络筒或针织过程中抑制纱线毛羽增长的目。上述减少纱线表面毛羽的方法和装置，共同点在于将纱线毛羽通过气流或机械形式倒伏、重新包缠在纱干上；但整个毛羽倒伏、重新包缠过程中，都没有积极有效地握持作用，毛羽倒伏、重新包缠结构松散，纱线表层致密化程度没有改善，降低的毛羽经受摩擦易于再次反弹。

由此可见上述对络筒、整经、针织等纱线使用过程的纱线毛羽控制，现有方法共同点在于：在非积极握持毛羽头端的情况下，对纱线进行假捻或气流吹拂包缠，将伸出纱线表面的绝大部分毛羽以较松散形式卷绕、贴服在纱线面，毛羽纤维和纱线本体之间无法形成致密的结构联系，仅仅从视觉上实现毛羽减少；针对采用解捻-加捻的形式，贴附毛羽过程中，纱线局部捻度受到动态转移和重新分布，出现捻度较弱部位，易受纱线张力拉伸而恶化纱体主干均匀度。更关键的是，在后道工序中，随着纱线受到机件的磨擦，这些松弛卷绕、贴服在纱线表面的纤维很容易再次伸出纱线表面形成毛羽，对纱线后道工序的加工和最终产品的质量（尤其是针织产品质量）没有本质改善。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置，有效对多毛羽、外层松弛的短纤维纱线表层结构进行光洁致密化处理，其技术解决方案为：

一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置，由旋转器、风道基座、微型电动机、定位器组成，旋转器由锥形罩、旋转轴构成，锥形罩和旋转轴为一体，锥形罩位于旋转轴前端，锥形罩的圆锥面上开有均匀分布的微型气孔，旋转轴中心开有圆柱状通道，风道基座中设有风道，风道基座中心处设有轴承套孔，轴承套孔内设有第二轴承、第三轴承，轴承套孔与第二轴承、第三轴承之间过盈配合，风道基座前端呈圆锥状，与锥形罩形状相对应，圆锥状锥面上开有沿锥面方向均匀分布的进风口，风道基座前端尾部呈圆柱形，圆柱上设有第一轴承，圆柱与第一轴承之间过盈配合，风道基座侧壁上设出气孔，出气孔与风道连通，旋转器的锥形罩尾端套装在第一轴承上，旋转器的锥形罩尾端与第一轴承之间过盈配合，旋转器的旋转轴插入在第二轴承、第三轴承中，旋转轴和第二轴承、第三轴承之间过盈配合，风道基座后端设有封端螺帽，封端螺帽位于第三轴承与旋转轴的结合处，微型电动机的主转轴中心呈空心状，主转轴过盈套装在旋转轴后端，定位器由固定盘、固定轴构成，固定盘与固定轴为一体，固定轴中心开有纱线通道，纱线通道呈阶梯状，纱线通道进口段直径小于出口段直径，固定盘固定连接在固定轴后端，固定轴活动插入在主转轴的圆柱形管道、旋转轴中心的圆柱状通道中，固定轴前端位于旋转轴前端口处，固定轴前端外侧壁上设滚珠滑槽，滚珠滑槽内设置有滚珠，微型电机位于封端螺帽、固定盘之间，微型电机一端与封端螺帽固定连接，另一端与固定盘固定连接。

所述的微型气孔直径小于100μm。

所述的纱线通道进口段直径与出口段直径之比为0.2-0.7。

由由于采用了以上技术方案，与现有技术相比，本发明的一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置，其优点在于：本发明采用旋转器上设置锥形罩，锥形罩的圆锥面上开有均匀分布的微型气孔，风道基座中设有风道，风道基座前端呈圆锥状，与锥形罩形状相对应，圆锥状锥面上开有进风口的结构设计，使得风道基座外接负压抽风机时，旋转器锥形罩内产生负压，具备吸附毛羽的作用；采用微型电动机的主转轴过盈套装在旋转轴后端，带动锥形罩进行高速旋转的结构设计，实现所处理的纱线表面毛羽被吸附在锥形罩外表面上，随锥形罩作同步旋转运动，同时在纱线通道入口处，持续紧密缠绕在运行的纱线的主干表层上，对纱线表层结构光洁致密化处理，大幅提高纱线耐磨性能、纱线表层纤维抗抽拔性能，解决了采取纱干主体退捻-加捻方法时出现毛羽缠绕和贴服松弛、退捻发生结构松弛而引起条干恶化、后续经受摩擦毛羽反弹等问题。本发明适用范围广：首先，装置对纱线光洁致密化处理程度可调，旋转器旋转速度在较大转速范围内可调：纱线速度一定，旋转器转速越大、纱线表层结构光洁致密化程度越大，因此可处理的纱线品种多；其次，对高、低速运行的纱线都可进行光洁致密化处理：纱线在5-1200米/分钟运行速度范围内，纱线光洁致密化处理程度一定，纱线运行速度越快、旋转器转速越大，能满足以不同纱线加工工序的使用。本发明结构合理，操作方便，易于大面积推广使用。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置作进一步详细描述。

见附图。

一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置，由旋转器1、风道基座5、微型电动机14、定位器组成，旋转器1由锥形罩、旋转轴8构成，锥形罩和旋转轴8为一体，锥形罩位于旋转轴8前端，锥形罩的圆锥面上开有均匀分布的微型气孔10，微型气孔直径小于100μm，旋转轴8中心开有圆柱状通道，风道基座5中设有风道3，风道基座5中心处设有轴承套孔，轴承套孔内设有第二轴承11、第三轴承6，轴承套孔与第二轴承11、第三轴承6之间过盈配合，风道基座5前端呈圆锥状，与锥形罩形状相对应，圆锥状锥面上开有沿锥面方向均匀分布的进风口2，风道基座5前端尾部呈圆柱形，圆柱上设有第一轴承4，圆柱与第一轴承4之间过盈配合，风道基座5侧壁上设出气孔12，出气孔12与风道3连通，旋转器1的锥形罩尾端套装在第一轴承4上，旋转器1的锥形罩尾端与第一轴承4之间过盈配合，旋转器1的旋转轴8插入在第二轴承11、第三轴承6中，旋转轴8和第二轴承11、第三轴承6之间过盈配合，风道基座5后端设有封端螺帽7，封端螺帽7位于第三轴承6与旋转轴8的结合处，微型电动机14的主转轴13中心呈空心状，主转轴13过盈套装在旋转轴8后端，定位器由固定盘、固定轴构成，固定盘与固定轴为一体，固定轴中心开有纱线通道9，纱线通道9呈阶梯状，纱线通道9进口段直径小于出口段直径，纱线通道9进口段直径与出口段直径之比为0.2-0.7，纱线通道9进口段直径与出口段直径之比越小，处理后纱线表层结构越致密，固定盘固定连接在固定轴后端，固定轴活动插入在主转轴13的圆柱形管道、旋转轴8中心的圆柱状通道中，固定轴前端位于旋转轴8前端口处，固定轴前端外侧壁上设滚珠滑槽，滚珠滑槽内设置有滚珠，微型电机14位于封端螺帽7、固定盘之间，微型电机14一端与封端螺帽7固定连接，另一端与固定盘固定连接。微型电机14外接电源，使得旋转器1进行高速旋转，出气孔12外接负压抽风机，使旋转器1锥形罩内产生负压，以5-1200米/分钟前进的单根纱线的主干进入纱线通道9中心，并保持张紧伸直状态，纱线的表面毛羽受负压抽风作用，被吸附在锥形罩外表面上，随锥形罩作同步旋转运动，锥形罩旋转方向与纱线捻度方向一致，同时在纱线通道9入口处，持续紧密缠绕在运行的纱线的主干表层上，实现对纱线表层结构光洁致密化处理，处理后的纱线从纱线通道9出口输出。由于采用边吸附握持纱线毛羽、边旋转缠绕毛羽的方式对纱线表层纤维进行处理，有效完成全部纱线毛羽在纱体表层进行致密缠绕的任务，实现短纤纱表层结构光洁致密化，提高短纤维纱线的光洁度和耐磨性。

下面结合不同纱线生产工序，对本发明的具体应用作进一步详细阐述。

实施例1：在环锭纺纱过程中，改善环锭纺纱成纱光洁度

在环锭细纱机上，采用侯卡固定装置，将积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置经风道基座5固定安装在环锭细纱机前罗拉钳口和导纱钩之间，微型电机14通过与环锭细纱机车头电源线连接获得能量带动旋转器1，使得旋转器1以10000-25000转/分钟的速度进行旋转，积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置通过风道基座5的出气孔12外接负压抽风机，使得旋转器1的锥形罩内产生负压。从粗纱卷装退绕下来的纤维条经环锭细纱机后罗拉、后胶辊、中罗拉、中胶辊、中下皮圈、中上皮圈、前罗拉、前胶辊组成的牵伸系统牵伸后，由前罗拉、前胶辊组成的前罗拉钳口输出，输出的须条受加捻作用力形成Z捻纱线，纱线以10-25米/分钟的速度输出前进，纱线的主干进入纱线通道9中，纱线的主干保持张紧伸直状态，纱线的表面毛羽受负压抽风作用，被吸附在锥形罩外表面上，随锥形罩作同步旋转运动，旋转运动方向为Z捻向，有效握持的纱线毛羽被紧紧包缠在高速运行纱线的主干上，对纱线表层结构进行光洁致密化处理，处理后的纱线从纱线通道9出口输出，依次经环锭细纱机导纱钩、纲领、钢丝圈，最终卷绕到细纱机纱管上。

实施例2：在络筒过程中，改善环锭纱线表层结构光洁致密度

在全自动络筒机上，采用侯卡固定装置，将积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置经风道基座5固定安装在自动络筒机电子清纱器与上蜡装置之间，微型电机14与控制箱内电源线连接获得能量带动旋转器1，使得旋转器1以60000转/分钟的速度进行高速旋转，积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置通过风道基座5的出气孔12外接负压抽风机，使得旋转器1的锥形罩内产生负压。从管纱卷装退绕下来的Z捻纱线以600米/分钟的运行速度，依次经气圈破裂器、预清纱器、张力装置、电子清纱器，由前置中心定位导纱钩引导进入握持旋转式降低纱线毛羽装置，其中纱线的主干进入纱线通道9中心，纱线的主干保持张紧伸直状态，纱线的表面毛羽受负压抽风作用，被吸附在锥形罩外表面上，随锥形罩作同步旋转运动，旋转运动方向为Z捻向，有效握持的纱线毛羽H被紧紧包缠在高速运行纱线Y的主干S上，对纱线Y表层结构进行光洁致密化处理，处理后的纱线Y从纱线通道9出口输出，然后依次经上蜡装置、槽筒，最终卷绕到全自动络筒机筒子卷装上。

Claims (3)

1.一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置，其特征在于：所述装置由旋转器（1）、风道基座（5）、微型电动机（14）、定位器组成，旋转器（1）由锥形罩、旋转轴（8）构成，锥形罩和旋转轴（8）为一体，锥形罩位于旋转轴（8）前端，锥形罩的圆锥面上开有均匀分布的微型气孔（10），旋转轴（8）中心开有圆柱状通道，风道基座（5）中设有风道（3），风道基座（5）中心处设有轴承套孔，轴承套孔内设有第二轴承（11）、第三轴承（6），轴承套孔与第二轴承（11）、第三轴承（6）之间过盈配合，风道基座（5）前端呈圆锥状，与锥形罩形状相对应，圆锥状锥面上开有沿锥面方向均匀分布的进风口（2），风道基座（5）前端尾部呈圆柱形，圆柱上设有第一轴承（4），圆柱与第一轴承（4）之间过盈配合，风道基座（5）侧壁上设出气孔（12），出气孔（12）与风道（3）连通，旋转器（1）的锥形罩尾端套装在第一轴承（4）上，旋转器（1）的锥形罩尾端与第一轴承（4）之间过盈配合，旋转器（1）的旋转轴（8）插入在第二轴承（11）、第三轴承（6）中，旋转轴（8）和第二轴承（11）、第三轴承（6）之间过盈配合，风道基座（5）后端设有封端螺帽（7），封端螺帽（7）位于第三轴承（6）与旋转轴（8）的结合处，微型电动机（14）的主转轴（13）中心呈空心状，主转轴（13）过盈套装在旋转轴（8）后端，定位器由固定盘、固定轴构成，固定盘与固定轴为一体，固定轴中心开有纱线通道（9），纱线通道（9）呈阶梯状，纱线通道（9）进口段直径小于出口段直径，固定盘固定连接在固定轴后端，固定轴活动插入在主转轴（13）的圆柱形管道、旋转轴（8）中心的圆柱状通道中，固定轴前端位于旋转轴（8）前端口处，固定轴前端外侧壁上设滚珠滑槽，滚珠滑槽内设置有滚珠，微型电机（14）位于封端螺帽（7）、固定盘之间，微型电机（14）一端与封端螺帽（7）固定连接，另一端与固定盘固定连接。

2.如权利要求1所述的一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置，其特征在于：所述的微型气孔直径小于100μm。

3.如权利要求1所述的一种积极握持旋转式改善纱线表层结构的装置，其特征在于：所述的纱线通道（9）进口段直径与出口段直径之比为0.2-0.7。