专利名称：一种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置及纺纱方法
技术领域：
本发明涉及一种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置及纺纱方法，适用于易掉屑短纤维如木棉纤维、木棉纤维、棉短绒、工业落棉及落花、工业落麻或回用棉麻纤维等。
背景技术：
木棉纤维由于其纤维中空度高达80%以上，胞壁薄、长度短、刚性强、高外观体积比，因此对于木棉纤维纺纱存在强力低、易弯折破碎，难以成条成纱，且因纤维壁易碎、纤维本身偏短、质轻，在纱线纺制过程中掉屑粉尘、白花、落花多，甚至成纱和成纺织品后，仍有明显的掉屑现象。这对纺纱加工设备来说是重要的技术难点，更是纺织品使用中的一大缺陷。然而木棉纤维具有超细柔软特性、良好的吸湿导湿、优秀的浮力和吸油特性、极优的蓬松保暖性能，是服装和产业用纺织品重要甚至可达到代替的纺织原料。因此，有效地克服木棉本身加工困难、掉屑损伤的缺陷，张扬其多种优秀的特性，是木棉应用中亟待解决的问题。传统环锭纺纱设备的设计和加工主要针对纤平均长度大于25mm、强度大于 1. 5cN/dtex纤维的纺纱，对于轻质、超短木棉纤维(长度小于17mm)无法单独纺纱。再加上木棉纤维的壁薄易弯折破碎、易变形膨松化，会导致摩擦力和抱合力均小，亦难于纺纱。因此，只能作为絮类材料制品。这类相关应用专利如弹性木棉定型枕头的专利(名称《弹性木棉定型枕头》，授权号CNM65598Y);木棉的应用的专利(公开号CN1536112A)等，均不是纺纱类专利。有采用低比例的木棉混纺纺纱，如专利申请《木棉环锭纺纱纱线的生产方法》(公开号CN1936135A)和《一种木棉保暖面料及其织造方法》(公开号CN17M737A)，前者通过梳棉工序增加引纱管的导棉的装置；后者只提及木棉短纤维纱的应用，关注的是织物。现有技术中并未涉及木棉纤维的三轴系复合纺纱装置及方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于易掉屑短纤维如木棉纤维、棉短绒、工业落棉及落花、工业落麻、回用棉麻纤维等的复合纱纺纱装置及方法，既能提高纺制的复合纱中易掉屑短纤维的含量，又能有效地防止纤维损伤和掉屑。为了达到上述目的，本发明提供了一种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置，包括环锭纺细纱机，其特征在于，所述的环锭纺细纱机的前罗拉的喂入钳口附近设有易掉屑短纤维须条定位器、棉须条定位器和长丝束可调张力轮。作为优选方案，所述的易掉屑短纤维须条定位器位于棉须条定位器和长丝束可调张力轮之间。作为优选方案，所述的长丝束可调张力轮位于易掉屑短纤维须条定位器和棉须条定位器之间。作为优选方案，所述的易掉屑短纤维须条定位器、棉须条定位器和长丝束可调张力轮之间的相对位置可以调节。本发明还提供了一种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱方法，其特征在于，包括采用上述易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置，将含有易掉屑短纤维的粗纱条和棉粗纱条喂入环锭纺细纱机的后罗拉，经牵伸后形成伸直平行的易掉屑短纤维须条和棉须条；将易掉屑短纤维须条和棉须条分别用易掉屑短纤维须条定位器和棉须条定位器定位后，喂入前罗拉钳口，将长丝束经长丝束可调张力轮直接喂入前罗拉钳口 ；易掉屑短纤维须条、棉须条和长丝束从前罗拉钳口输出后，首先，易掉屑短纤维须条与长丝束在前罗拉钳口外第一汇聚点加捻复合形成结构段，然后，结构段与棉须条在第二汇聚点加捻复合，形成棉纤维包覆在外以保护易掉屑短纤维的三轴系复合纱。作为优选方案，通过调节易掉屑短纤维须条定位器、棉须条定位器和长丝束可调张力轮之间的相对位置，来调整第一汇聚点和第二汇聚点的位置、在第一汇聚点处易掉屑短纤维须条与长丝束的夹角以及在第二汇聚点处结构段与棉须条的夹角。作为优选方案，所述的易掉屑短纤维为木棉纤维、木棉纤维、棉短绒、工业落棉及落花、工业落麻或回用棉麻纤维。本发明的原理是含有易掉屑短纤维的粗纱条和棉粗纱条分别以一定间距由环锭纺细纱机的后罗拉喂入，经牵伸后形成伸直平行的须条喂入前罗拉，同时另一轴系的长丝束从前罗拉后侧喂入，形成三轴喂入，三轴系的喂入方式可以是易掉屑短纤维须条在中间， 棉须条和长丝束在两侧；亦可以是长丝束在中间，易掉屑短纤维须条和棉须条在两侧的喂入。两种三轴系喂入方式的须条从前罗拉钳口输出后易掉屑短纤维须条与长丝束先在第一汇聚点复合，形成结构段，然后再与棉须条在第二汇聚点复合，形成棉纤维包覆在外保护的三轴系复合纱，既能高比例的纺制木棉复合纱，又能防止木棉纤维损伤和掉屑。本发明的特点在①本发明的工艺简捷、实用，通过位置和张力达到双汇聚点，不仅包覆效果好、可控性强，而且能有效防止掉屑的产生，从而保证木棉纱的品质优秀；②由于加工使用了长丝束增加木棉须条的强力和弹性以及棉须条对木棉须条的保护，所以也适用于除木棉纱外的其他偏短、脆弱纤维、易掉屑纤维，如棉短绒、工业落棉和落花、工业落麻、回用棉麻等的复合纱的生产；③保持原细纱机所有的结构与配置，仅增加一个长丝喂入张力轮和两个定位器即可，方便纺纱和产品创新；④该包覆复合纺纱方法和工艺实用有效， 并可有两种位置配置形式。
图1是第一种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置结构示意图； 图2是第二种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置结构示意图中1-易掉屑短纤维须条，2-棉须条，3-长丝束，4-易掉屑短纤维须条定位器，5-棉须条定位器，6-长丝束可调张力轮，7-前罗拉，8-结构段，9-三轴系复合纱，10-后罗拉。
具体实施例方式下面结合具体实施例，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。术语“三轴系”是指易掉屑短纤维须条为一轴，棉须条为一轴，长丝束为一轴，三轴共同喂入前罗拉。术语“环锭纺细纱机”是指本领域技术人员公知的各种环锭纺细纱机，如市售的各种环锭纺细纱机。“易掉屑短纤维须条定位器”、“棉须条定位器”和“长丝束可调张力轮”分别用于定位易掉屑短纤维须条、棉须条以及长丝束。术语“长丝束可调张力轮”中的“可调”是指张力轮的转动阻力可以调节，从而控制长丝束的张力。术语“喂入钳口附近” 是指任何满足牵伸后的易掉屑短纤维须条、棉须条以及长丝束分别经由易掉屑短纤维须条定位器、棉须条定位器和长丝束张力轮定位后再喂入前罗拉的位置。术语“易掉屑短纤维” 是指木棉纤维、棉短绒、工业落棉及落花、工业落麻、回用棉麻纤维等偏短易掉屑的纤维，尤其指木棉纤维。术语“含有易掉屑短纤维的粗纱条”是指易掉屑短纤维粗纱条或易掉屑短纤维与棉混合的粗纱条。术语“棉须条”是指纯棉须条，术语“长丝束”是指聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)长丝、PPT/涤纶复合长丝、变形涤纶长丝或锦纶长丝等。实施例1
如图1所示，为第一种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置结构示意图，所述的三轴系复合纺纱装置包括具有前罗拉7的环锭纺细纱机，所述的前罗拉7的喂入钳口附近设有易掉屑短纤维须条定位器4、棉须条定位器5和长丝束可调张力轮6。所述的易掉屑短纤维须条定位器4、棉须条定位器5和长丝束可调张力轮6之间的相对位置可以调节，所述的易掉屑短纤维须条定位器4位于棉须条定位器5和长丝束可调张力轮6之间。实施例2
如图2所示，为第二种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置结构示意图，所述的三轴系复合纺纱装置包括具有前罗拉7的环锭纺细纱机，所述的前罗拉7的喂入钳口附近设有易掉屑短纤维须条定位器4、棉须条定位器5和长丝束可调张力轮6。所述的易掉屑短纤维须条定位器4、棉须条定位器5和长丝束可调张力轮6之间的相对位置可以调节，所述的长丝束可调张力轮6位于易掉屑短纤维须条定位器4和棉须条定位器5之间。实施例3
采用实施例1所述的易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置，将含有木棉粗纱条和棉粗纱条以一定间距喂入环锭纺细纱机的后罗拉10，经牵伸后形成伸直平行的易掉屑短纤维须条(即木棉须条)1和棉须条2 ；将易掉屑短纤维须条1和棉须条2分别用易掉屑短纤维须条定位器4和棉须条定位器5定位后，喂入前罗拉7钳口，将长丝束(涤纶变形纱)3经长丝束可调张力轮6直接喂入前罗拉7钳口，形成三轴系喂入；易掉屑短纤维须条1、棉须条 2和长丝束3从前罗拉7钳口输出后，控制易掉屑短纤维须条1的位置和长丝束3张力，使易掉屑短纤维须条1首先与涤纶变形纱3在前罗拉7钳口外第一汇聚点复合，形成易掉屑短纤维须条1与涤纶变形纱3纤维复合并增弹增强的结构段8，然后，通过控制棉须条2的位置，使结构段8再与前罗拉7钳口的棉须条2在第二汇聚点复合，形成棉纤维包覆在外保护的三轴系复合纱9。通过调节易掉屑短纤维须条定位器4、棉须条定位器5和长丝束可调张力轮6之间的相对位置，来调整易掉屑短纤维须条1、棉须条2以及长丝束3喂入前罗拉 7的位置，从而调整第一汇聚点和第二汇聚点的位置、在第一汇聚点处易掉屑短纤维须条1 与长丝束3的夹角以及在第二汇聚点处结构段8与棉须条2的夹角。具体的木棉复合纺纱工艺参数，如表1所示。
实施例4
采用实施例2所述的三轴系复合纺纱装置，采用木棉纤维与棉纤维的混合粗纱条(木棉90/棉纤维10)和棉粗纱条分别以一定间距由环锭纺细纱机的后罗拉10喂入，经牵伸后形成伸直平行的易掉屑短纤维须条(即木棉混合须条)1和棉须条2，分别经易掉屑短纤维须条定位器4和棉须条定位器5定位后，喂入前罗拉7钳口 ；同时将长丝束(锦纶长丝束》经长丝束可调张力轮6直接喂入前罗拉7钳口，形成三轴系喂入。当易掉屑短纤维须条1、棉须条2和锦纶长丝束3从前罗拉7钳口输出后，控制易掉屑短纤维须条1的位置和锦纶长丝束3张力，使易掉屑短纤维须条1首先与锦纶长丝束3在前罗拉7钳口外第一汇聚点复合，形成易掉屑短纤维须条1与锦纶长丝束3纤维复合并增弹增强的结构段8，然后，通过控制棉须条2的位置，使结构段8再与前罗拉7钳口的棉须条2在第二汇聚点复合，形成棉纤维包覆在外保护的三轴系复合纱9。通过调节易掉屑短纤维须条定位器4、棉须条定位器5 和长丝束可调张力轮6之间的相对位置，来调整易掉屑短纤维须条1、棉须条2以及长丝束 3喂入前罗拉7的位置，从而调整第一汇聚点和第二汇聚点的位置、在第一汇聚点处易掉屑短纤维须条1与长丝束3的夹角以及在第二汇聚点处结构段8与棉须条2的夹角。具体的木棉复合纺纱工艺参数，如表1所示。实施例5
采用实施例1所述的三轴系复合纺纱装置，采用棉短绒粗纱条和棉粗纱条分别以一定间距由环锭纺细纱机的后罗拉10喂入，经牵伸后形成伸直平行的易掉屑短纤维须条(即棉短绒须条)1和棉须条2，分别经易掉屑短纤维须条定位器4和棉须条定位器5，喂入前罗拉 7 ；同时另一轴系的长丝束(PPT复合长丝束)3经长丝束可调张力轮6直接喂入前罗拉7钳口，形成三轴系喂入。当易掉屑短纤维须条1、棉须条2和长丝束3从前罗拉7钳口输出时， 控制易掉屑短纤维须条1的位置和长丝束3张力，使易掉屑短纤维须条1首先与长丝束3 在前罗拉7钳口外第一汇聚点复合，形成易掉屑短纤维须条1与长丝束3纤维复合并增弹增强的结构段8，然后，通过控制棉须条2的位置，使结构段8再与前罗拉7钳口的棉须条2 在第二汇聚点复合，形成棉纤维包覆在外保护的三轴系复合纱9。通过调节易掉屑短纤维须条定位器4、棉须条定位器5和长丝束可调张力轮6之间的相对位置，来调整易掉屑短纤维须条1、棉须条2以及长丝束3喂入前罗拉7的位置，从而调整第一汇聚点和第二汇聚点的位置、在第一汇聚点处易掉屑短纤维须条1与长丝束3的夹角以及在第二汇聚点处结构段 8与棉须条2的夹角。具体的棉短绒复合纺纱工艺参数，如表1所示。表1 纺制短纤束对称包覆刚性长丝的复合纺纱工艺参数
权利要求
1.一种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置，包括环锭纺细纱机，其特征在于，所述的环锭纺细纱机的前罗拉(7)的喂入钳口附近设有易掉屑短纤维须条定位器(4)、棉须条定位器(5)和长丝束可调张力轮(6)。
2.如权利要求1所述的易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置，其特征在于，所述的易掉屑短纤维须条定位器(4)位于棉须条定位器(5)和长丝束可调张力轮(6)之间。
3.如权利要求1所述的易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置，其特征在于，所述的长丝束可调张力轮(6)位于易掉屑短纤维须条定位器(4)和棉须条定位器(5)之间。
4.如权利要求1所述的易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置，其特征在于，所述的易掉屑短纤维须条定位器(4)、棉须条定位器(5)和长丝束可调张力轮(6)之间的相对位置可以调节。
5.一种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱方法，其特征在于，包括采用权利要求1所述的易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置，将含有易掉屑短纤维的粗纱条和棉粗纱条喂入环锭纺细纱机的后罗拉(10)，经牵伸后形成伸直平行的易掉屑短纤维须条(1)和棉须条(2); 将易掉屑短纤维须条(1)和棉须条(2)分别用易掉屑短纤维须条定位器(4)和棉须条定位器(5)定位后，喂入前罗拉(7)钳口，将长丝束(3)经长丝束可调张力轮(6)直接喂入前罗拉(7)钳口 ；易掉屑短纤维须条(1)、棉须条(2)和长丝束(3)从前罗拉(7)钳口输出后，首先，易掉屑短纤维须条与长丝束(3)在前罗拉(7)钳口外第一汇聚点加捻复合形成结构段 (8)，然后，结构段(8)与棉须条(2)在第二汇聚点加捻复合，形成棉纤维包覆在外以保护易掉屑短纤维的三轴系复合纱(9 )。
6.如权利要求5所述的三轴系复合纺纱方法，其特征在于，通过调节易掉屑短纤维须条定位器(4)、棉须条定位器(5)和长丝束可调张力轮(6)之间的相对位置，来调整第一汇聚点和第二汇聚点的位置、在第一汇聚点处易掉屑短纤维须条与长丝束(3)的夹角以及在第二汇聚点处结构段(8)与棉须条(2)的夹角。
7.如权利要求5所述的三轴系复合纺纱方法，其特征在于，所述的易掉屑短纤维为木棉纤维、棉短绒、工业落棉及落花、工业落麻或回用棉麻纤维。
全文摘要
本发明提供了一种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置及纺纱方法。所述的三轴系复合纺纱方法，其特征在于，包括将含有易掉屑短纤维的粗纱条和棉粗纱条喂入环锭纺细纱机的后罗拉，经牵伸后形成伸直平行的易掉屑短纤维须条和棉须条；将易掉屑短纤维须条和棉须条分别用易掉屑短纤维须条定位器和棉须条定位器定位后，喂入前罗拉钳口，将长丝束经长丝束可调张力轮直接喂入前罗拉钳口；易掉屑短纤维须条、棉须条和长丝束从前罗拉钳口输出后，易掉屑短纤维须条与长丝束在前罗拉钳口外第一汇聚点加捻复合形成结构段，结构段与棉须条在第二汇聚点加捻复合，形成三轴系复合纱。本发明既能提高纺制的复合纱中易掉屑短纤维的含量，又能有效地防止纤维损伤和掉屑。
文档编号D01H13/10GK102312305SQ20111024285
公开日2012年1月11日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者于伟东, 于昊慧, 付江, 杜赵群, 邓成亮 申请人:东华大学