专利名称：制造带结纱线装置的纱线导引装置的制作方法
技术领域：
本发明是中国专利申请86107640号的分案申请，总的说来涉及到一种制造新颖的纱线所用的纱线导引装置，更具体一点说是涉及到一种含有可以用任意间距隔开的紧密缠结着的小结的纱线，它实质上不用加捻而且起皱、连续、含多支单丝。
制得新颖纱线长期以来已经成为在纺织工业和地毯工业中追求的主要目标。这种纱线由于能为它们的最终制出的用品提供独特而又为人喜爱的美学性能而具有商业价值，一种此类的新颖纱线即带结纱线，是一类含有小团块、小结节或者小颗粒的纱线，这些小团块、小结节或小颗粒都已经被纳入到纱线的主纤维之中。含有结节的纱线有时候被称为大肚纱或有节纱线，然而这儿说的纱线中所带的小结一般来说更短、更致密，因而就具有比大肚纱的结节有更大的径长比。
对于某些最终制成的用品来说，不希望有大结节的出现、因为它的美学性能在更大的程度上依赖于结节的尺寸大小没有大的变化以及不出现大的结节。
含有小结的地毯一般都是由纤维制成，但是小结并没有牢固的依附在核心纤维之上，这种类型的毛毯仅能用在低的通行量的地段、因为那些小结的固定处只在受捻线的摩擦抑阻的地方，在高通行量的地段使用时，这些地毯可能很快地失去它们的小结从而相应地也失去了它们受人喜爱的美学外观。
所开发的装置和工艺能把用随机间距隔开的小结，其数目可在每10米纱线内由1到200变化，小结的长度恒定地低于1英寸，最好小于1/2英寸，加到一条起皱而连续不用加捻的多丝纱线上去，由此制得的一种新颖带结纱线可以单独使用，也可以和别的具有相同或不同的染色能力的别的棉纱合在一起使用。
本发明原始申请的装置含有一件前推喷头用来向前沿着一条通道来喂进纱线，以及一件吸入式的供小结形成的缠绕喷头，本装置并具有一条管子通道从入口向出口发散，以及一件壳体它具有一间小室与喷管入口的端部沟通以及一个开在壳体内与喷管的入口端部相通并相一致的开口。此外有一套设施向小室供气、其位置与前述通道相应，用以接受从前推喷头喂来的纱线并顺流地由上述通道进入缠绕喷管的入口端部，再经由一段小小的间隔从前推喷管分离出来;然后还有一套本发明的设施导引接近前推喷头出口处的纱线并接受它，再逆流地由上述通道引出缠绕喷管的入口端部。
新工艺内容为把一条实际上设有缠绕的多丝起皱的连续纱线超量地经过一条于其中通过一股气流的前推喷头作有控制的喂进，然后，按照本发明呈一个环路形状地顺着前进的那股气流进入以及逆着该股气流引出被隔开着的缠绕喷头的入口。前推喷头顺着一股例如空气的流体喂进纱线使它经由一件喂入管进入缠绕喷头以形成小结，由于纱线流经缠绕喷头内部高度紊流的气体而受到了缠绕，于是小结因而成形。本发明环路的两肢由一个环形导轨维持着彼此的分隔，然而相互靠近。环形导轨的位置靠近前推喷头的出口，这与受控而超量的喂进动作结合在一起防止了在小结节的最佳形成阶段中出现大结节。
由上述方法制得的带结纱线其特征为每支纤维为5-20但尼尔、总但尼尔数为500到5，000并且彼此交织而增加了纱线的连贯性，因而可以当成单纱来用，也可以与别纱线通过彼此交织的工序带结或不带结地合并在一起用来制出纺织业或地毯业的最终制品。
图1表明本发明原始申请的工艺的优先实施例之一，于其中制出小结来。
图2表示两套前推和缠绕喷头边靠边地布列在一起、而对实现本发明的环路导轨则以细部局剖法表达。
图3是小结缠绕喷头、喂料喷管以及环路导轨的细部局剖图。
图4表示的是本发明原始申请方案的另一种实施例，图示的内容是把一条带结纱线和一条不带结的纱线合并在一起的连续作业法。
在
图1中一条起皱的而且交织的供料纱线(10)被第一套前推装置(图中表示为辊系(14)，该处(14a)是从动辊，而(14b)为空转辊)从供料箱中经越润湿装置(12)然后通过解交织针系(16)，有关解交织针系的叙述可见之于美国专利4，059，873，目的在于从起皱的供料纱线中除掉交织，通过这套针系的拉力由调节第一套前推装置(14)和第二套前推装置(表示为辊系(18)，该处(18a)为从动辊而(18b)为空转辊)之间的速度差来维持。
纱线然后顺前进方向又经过一个第三套前推装置的推动，并通过它经由前推喷头(20)再穿过前推喷头的出口(23)而进入小结成形的缠绕喷头(24)。然后带有小结的纱线(26)就穿越一个本发明的环路导轨(28)引出，这是由于纱线受到第四套前推装置从缠绕喷头(24)中的牵引才出来的(第四套前推装置表示为辊系(30)，该处(30a)为从动辊而(30b)为空转辊)。带结纱线于是在出路中经过交织喷头(32)，有关交织喷头(32)的情况可见之于美国专利4，505，013中的叙述，目的在于给纱线加入结合力，最后，纱线就由一台象绕线机这样的适当的机构加以收集(图中未予表示)。
在上述工艺中，尺寸(34)(图3中已表示)是从前推喷头的出口(23)到缠绕喷管入口(51)的进入端之间的距离(缠绕喷管入口(51)也已在图3中表示)，以及这两个喷头的空气压力和流量，前推喷头和环路导轨(40)间的夹壁厚度这一些参数全都对有效率的操作运行起着各自重要的作用。还有一项重要的事情就是超量地喂进缠绕喷头(24)的棉纱应该保持在仅能允许纱线环的弧弯部分能够切实地进入喷头体内的那个水平即可。这一超量的喂进可以根据纱线的速度在它的5%和40%之间变化，而且由维持位于前推喷头和缠绕喷头之前和之后的两套前推装置(18和30)之间的某种固定的速度比的办法来予以调节，纱线一般地说来其运行速度为从每分钟100码到每分钟1，000码和更高一些的数字。
从上面所叙述的工艺当中，可以生产出一种不用加捻、起皱而连续的多支纤维纱线，具有最好为5到20的每根纤维的但尼尔数，含有随机分隔和紧密结合着的、恒定地小于1英寸的长度，最好是小于1/2英寸长度的小结。并且具有沿纤维的长度方向位于小结之间随机隔开着的相互交织着的小核点。
图2表示的是作为实现这种工艺的最基本部分的装置的细部局剖图。以及供小结形成用的两台喷头组合的并列布局。每一套完整的组合由三种单独的元件即前推喷头(20)，本发明的环路导轨(28)，以及小结成形用的缠绕喷头(24)所组成。
正象图2中所表示的那样，前推喷头含有一件气动喂料喷头(20)以及一件附装的喂料喷管(22)。喂料喷管(22)具有一个小的孔径而且可以通过任何适当的手段联向喂料喷头(20)，例如一只焊接的接口就可以，喂料喷管的出口直径大于喂料喷管的进口直径。前推喷头的出口也就是喂料喷管的出口(23)做成内弧面的形状以避免纱线受到绊阻，前推的空气经由入口(36)进入喂料喷头因而供给纱线以推动力。空气和纱线经过喂料喷管的出口(23)离开喂料喷头并且经由在缠绕喷头壳体当中的开口(38)进入缠绕喷头(24)。
前推喷头起着几种作用，它在纱线离开上述的前推装置(
图1中表示为18)时维持作用在纱线上的拉力从而保证喂向缠绕喷头(24)的恒定的纱线喂进量。喂进喷管(22)确定了纱线处在缠绕喷头入口处(38)的进入位置。
本发明的环路导轨(28)(在图中以管环形状表示)，典型地为附装在前推喷头中喂料管(22)部分的下端部上面并且平行于前推喷头的轴线。导轨内孔一般具有约三倍于喂料管的孔径以构成对带结纱线来说是光滑的通道，重要的是处在喂料管孔道和环路导轨之间的隔墙(40)(可见之于图3)应该很小，一般说，壁厚通常都应小于0.2英寸而通常约为0.04英寸，环路导轨的主要用途是保证超量喂进的纱线的弧弯环状部分的两条分肢(从喂进喷头管来的引入分肢以及通过环路导轨孔出去的送出分肢)被强制在加工过程中彼此靠近。这一个密切的排列使得环路的远端的不受约束的部分(或弧弯部分)能够更有效地在缠绕喷头(24)中受到紊流空气的环境作用而利于形成本发明中的随机间隔着的小结，环路的两肢应该在可行的前提下尽量靠扰，而且相隔不得大于0.5英寸左右。
图3中表示的是一件吸入式的小结成形缠绕喷头(24)，它具有一个喷管(25)，喷管上含有一条被喷管通道(49)联通的肟诤统隹冢ǖ来尤肟谙虺隹诜⑸ⅲ沽掌ü肟冢 2)进入环形小室(44)，小室由具有多通路的壳体(46)所围封。高压的多路空气在经由处在缠绕喷管(25)的入口端部(51)和多通路壳体之间的非常狭小的孔道(48)而泄出时其速度增加，然后循着喷管的入口区的外唇(55)和内曲面(56)两者运动，这两部分都经过糙化处理(如通过喷砂处理)达到表面光洁度大于20AA(根据美国标准B46-1-1955)，处在多通路壳体和喷管入口末端之间的孔道(48)应该小于0.006英寸左右。高速空气作用于吸取周围大气进入缠绕喷头并通过缠绕喷管的出口(52)流出。
缠绕喷管的通道直径(在通道中最狭窄的那一段量取)应该相对地狭窄，在本工艺中如管的通道直径大于0.125英寸就开始制得以较低频度出现的小结并且形成较大而不很致密的纱节。例如具有这样过大的纱节的地毯纱线在缩绒结簇的操作中就可能不使人感到满意并且也会表现出较差的耐磨性能。缠绕喷头管的通道直径小于0.1英寸时就能实际上更有效地引发高频次的缠绕动作并且形成更致密的小结。
在缠绕喷头管的进口末端和多通路壳体之间的小孔道(48)应该窄到小于0.006英寸以产生通过这些小孔道的高速率气流。
从喂料喷管泄出的空气影响着处在使小结形成的缠绕喷头中的空气紊流，因此必须确定一个从喂料喷管出口(23)到缠绕喷管入口(51)之间的一个最佳间距。此一最佳间距部分地被供给到喂料喷头中去的空气压力所决定。例如，在一个已知的压力下，如果喂料喷管的出口装得与缠绕喷头进口太近，就会产生一个对最佳气流条件的破坏作用;但是如果距离太大，那么对缠绕喷头所希望添加的紊流效果也要降低。从前推喷头出口到缠绕喷头进口之间的距离(34)应该保持在约0.2到0.6英寸之间。
虽然当前的工艺可以生产出一种可供直接使用的单根带结纱线，图4表示的是对现有方案的一种实施例，其中两根多纤维、起皱、交织的连续单根纱线同时喂入一套加工系统，其中纱线之一(有效应纱线)产生小结，然后它再与第二根(无效应纱线)进行合交织以产生单根新颖纱线，例如是一种混纺纱线。用相同的程序已经制得含有一支到四支无小结纱线与一支到二支带小结纱线的复合物、图2中的双喷射装置布局表明了同时生产两根带结纱线的详情、任何数目的复合都能够仍然运用本构思的基本原则来制得。除开带小结的与不带小结的纱线相复合以外，具有不同染色能力的纱线(例如阳离子着色的对稀酸性的、对浓酸性的)都能够复合起来以构成具有特色的混纺型制品。
图4中进一步的叙述表达了两根多纤维的、起皱而连续的纱线各别地通过一个收敛形的导轨(58)，润湿器(60)以及一个导纱器(62)，藉着一套前推装置(辊系64和66)而喂入本工艺系统，受加工的准备做成小结纱线的原料首先由辊子(64)前推，通过解交织针系(68)除掉交织然后由第二台前推装置(70)送入喂料喷头(20)。在解交织针系处的拉力是藉助于辊系(70)和辊系(64)之间的速率比来保持。喂料喷头(20)维持纱线上的拉力并且通过喂料喷管将它推入缠绕喷头(24)，而于其中使小结成形。所制得的带小结纱线然后从缠绕喷头里移出，经由本发明的环路导轨(28)而且受到一件适当的装置(74)所推动，在图4中辊系(70)和(74)的直径比率决定了把组成带结纱线的原料成分喂入缠绕喷头的超量喂入的多少。
当有效应纱线正在受到加工时，图4中的第二根纱线岔开地进入前推装置(66)，经由解交织针系(68)，然后进入一个第二级前推装置(72)。处在解交织针系中的拉力是由与有效应纱线所受到的拉力那样地被(72)和(66)之间速率比所决定。第二根纱线在收敛导轨(76)处与带小结纱线再行结合，自该处以后两根纱线再通过一个纱线导管(78)，一件交织喷头(80)与一件第二级纱线导管(82)然后翻越一件空转辊子(84)绕到一件合适的卷取机构象卷筒这样的装置上。在所举例中新颖纱线由合并一根带小结的与一根不带小结的纱线而制得。制品也可以由具有不同染色能力的纱线制得因而推出一种具有独特性能的混纺型产品来。
下面举出一个例子来说明本套工艺的优先实施例之一、基本项目及其运行参数如次例一供料纱线起皱的连续而含多根纤维的纱线。
1225总但尼尔数/每68根纤维纱线喂入率500码/每分钟
(见
图1(18))解交织针系的拉力1.1克/每但尼尔-针数5-针径0.25英寸润湿水量1加伦/每小时喂料喷头-流体品种/温度空气/25℃-表压每平方英寸磅数/每分钟立方英尺数出料管60磅/4.5-长度/直径3×0.06英寸环路导轨-长度/直径1×0.11英寸前推喷头/环路导轨;
壁厚0.04英寸纱线两肢间的距离约0.04到约0.21英寸前推喷头的出口/缠绕喷管进入口间距7/16英寸小结成形缠绕喷头
-管子通道(直径)0.049英寸-管子/多通道壳体间隙0.0015英寸间距-流体品种/温度空气/25℃-表压每平方英寸磅/每分钟立方英尺数150磅/4-管子入口表面光洁度55(AA)卷取辊子速率393码/每分钟(
图1(30))超量喂入小结成形的缠绕喷头的纱线27%交织喷头-流体品种/温度空气/25℃-表压每平方英寸磅数/每分钟立方英尺数50磅/6空转辊子(
图1(84))385码/每分钟供给交织喷头的超量喂进2%卷取的卷绕拉力175克制得成品-1240总但尼尔数/每68
根纤维-小结间距(平均)100/10米-小结长度＜0.5英寸
权利要求
1.一套用于制造带结纱线装置的导引纱线的装置，其特征为它具有一根管子件附装在前推装置之上而又平行于前推装置的轴线并且顶端与底端都有开口，这根管件与前推装置之间有一个公共壁其壁厚小于0.2英寸。
全文摘要
一种用于制造不用加捻的起皱的连续含多根纤维的纱线而带有随机间隔着的并紧密缠绕着的小结的装置所用的纱线引导装置。本带结纱线的制得系由把一条不用加捻的多根纤维起皱而连续的纱线喂经一件前推喷头再通过一件吸入式的缠绕喷头于其中小结得以成型，然后再将纱线通过一件本发明的环路导轨以保证超量喂进的纱线的弧弯环状部分的两条分肢被强制在加工过程中彼此靠近，使环路的远端的不受约束的部分能更有效地在缠绕喷头中更易于形成小结。
文档编号A01H1/00GK1038125SQ8810552
公开日1989年12月20日 申请日期1988年5月22日 优先权日1988年5月22日
发明者托马斯·拉森·纳尔逊 申请人:纳幕尔杜邦公司