专利名称：一种电洁纺纱方法
技术领域：
本发明属于纺纱技术领域，特别是涉及一种电洁纺纱方法。
背景技术：
随着纺织科技的发展和人们生活水平的提高，对服装面料的要求不仅在质量上越来越高，而且服装面料逐步向功能化方向发展，如抗静电、防辐射等，这就对纱线提出了特殊的要求。为了满足纱线质量与性能的要求，纺纱技术的研究正越来越受到重视。纱线毛羽是纱线质量考核的重要指标之一，它不仅影响织物的性能、质量以及后道加工过程的顺利进行，而且毛羽也与织物外观的光洁、清晰、滑爽密切相关，特别是外观要求较高的高档服装面料对纱线毛羽的要求更加严格。但是在环锭细纱机上，在加捻三角区中，未被卷入纱体的边沿纤维以及纤维在纱体中由于受到的张力不同而发生内外转移，纤维头端或尾端就在纱线表面形成毛羽。传统的环锭纺纱方法难以对加捻三角区边缘纤维进行控制，在理论上不可避免会产生毛羽。为了提高纱线质量，人们研究开发了各种纺纱方法，如赛络纺、赛络菲尔纺、紧密纺、索罗纺等新型纺纱技术，纱线的种类及质量得到了提高。赛络纺是在细纱机上喂入两根保持一定间距的粗纱，经牵伸后，由前罗拉输出这两根单纱须条，并由于捻度的传递而使单纱须条上带有少量的捻度，拼合后被进一步加捻成类似合股的纱线，纱线的特点是毛羽少，强力高，耐磨性好。赛络菲尔纺是由赛络纺发展而来，用一根长丝取代其中的一根粗纱，成纱中含有一根长丝和短纤维两种成分，又称双组份纱。紧密纺纱技术在环锭细纱机牵伸装置前增加了一个纤维凝聚区，基本消除了前罗拉至加捻点之间的纺纱加捻三角区，成纱非常紧密，纱线外观光洁、强力较高、毛羽少。索罗纺是一种环锭纺纱技术的改进，牵伸须条在表面有许多细小沟槽作用下，被分劈成两到三根(甚至四根)子须条，经过加捻和并在一根纱线上，纱线具有类似于多股纱的特殊结构，索罗纺的优点是纱线强力高，抗摩擦性好、毛羽少。但是以上纺纱技术都具有局限性，如赛络纺必须由两根粗纱并和加捻， 纺高支纱时，容易断头，并且两股须条存在一股断头后另一股跑单纱的情况，造成错支纱。 赛罗菲尔纺由于有长丝存在，用来纺制包芯结构的双组份纱线。紧密纺及索罗纺纱技术在纺制具有功能性的纱线时，如具有导电性能的纱线，则实现比较困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在环锭细纱机上，能减少纱线毛羽、能纺制功能性纱线的电洁纺纱方法。本发明解决其技术问题采用的技术方案是在环锭细纱机的每一个牵伸机构上， 粗纱经细纱机牵伸装置牵伸后从前罗拉输出的须条进入加捻三角区加捻，在加捻三角区的斜上方设置有毛细喷丝头和液体流量控制器，三角区的下方设置有接地的极板，纺丝液经液体流量控制器注入到毛细喷丝头中，把纺丝液接上高压电源的正极，接地的极板接上高压电源的负极，毛细喷丝头与接地的极板之间形成高压电场，从毛细喷丝头挤出的纺丝液在高压电场作用下被拉伸成微米级或纳米级的细长丝，从毛细喷丝头挤出的纺丝液的流量
3由液体流量控制器进行控制，细长丝进入加捻三角区，在加捻三角区中，细长丝与牵伸装置的前罗拉输出的须条一起加捻，经导纱钩、钢丝圈卷绕到细纱筒管上，制成纱线。所述的接地的极板可以设置在加捻三角区与牵伸装置的前罗拉之间，极板的形状为平板型或弧形板。所述的接地的极板可以由金属导电材料或者在表面的一部分包覆有永磁合金材料的金属导电材料制成。本发明将一个液体流量控制器和一个毛细喷丝头组成一组，一个液体流量控制器控制一个毛细喷丝头挤出的流量，在一个加捻三角区内可以设置一组或二组以上，进入一个加捻三角区进行加捻的细长丝是一根或二根以上。所述的纺丝液可以是聚合物溶液或熔体，聚合物为天然高分子聚合物或合成聚合物。所述的纺丝液可以是具有导电性能的聚合物溶液或熔体。所述的须条是短纤维材料。所述短纤维材料可以是天然纤维、化学短纤维或两者的混纺材料。本发明与现有技术相比，具有以下的主要优点。1.可提高纱线的质量
由于在加捻三角区中，引入微米级或纳米级的细长丝，一方面可以有效的控制三角区的边缘纤维，减少毛羽的产生，同时细长丝与从前罗拉输出的须条一起被加捻，细长丝也在纱体中发展转移，有机会转移到纱体表面包覆纱条，因此可以减少因短纤维在纱体中内外转移而形成毛羽。另一方面细长丝在纱体中加捻转移，可使纱体中纤维与纤维之间的抱合力增加，纱体更加紧密，纱线的强力提高，同时可以减少后加工工序纱线与机件摩擦而产生毛羽，提高纱线的质量。2.可使纺制的纱线具有特殊性能
毛细喷丝头挤出的纺丝液在高压电场作用下，被拉成微米级或纳米级的细长丝，与从前罗拉输出的须条的粗细相比，可以忽略不计，当纺丝液是常规的天然高分子聚合物或合成聚合物时，对从前罗拉输出的须条作为纱线主体的纱线性能的影响可以忽略，不会改变所纺纱条的性能；当改变纺丝液的性能，还可以纺制具有特殊性能的纱线，可以赋予织物特殊的性能。如纺丝液采用导电聚合物时，可使纺制的纱线具有导电性能，制成导电纱线。3.利于工业化推广使用
在传统的细纱机上，可简单加装本发明装置，有利于工业化推广使用。总之，本发明可减少纱线的毛羽，提高纱线的强力，提高纱线的附加值，适用于棉纺、麻纺、毛纺、绢纺等纺纱领域。
图1为本发明的纺纱方法的工艺流程示意图。图2为一个毛细喷丝头喂入加捻三角区ABC的示意图。图3为二个毛细喷丝头喂入加捻三角区ABC的示意图。图4为多个毛细喷丝头喂入加捻三角区ABC的示意图。图中1.前罗拉；2.须条；3.毛细喷丝头；4.液体流量控制器；5.极板；6.纺丝液；7.细长丝；8.导纱钩；9.钢丝圈；10.细纱筒管。
具体实施例方式本发明提供的电洁纺纱方法，具体是在目前使用的环锭细纱机上，粗纱经细纱机牵伸装置牵伸后的须条从牵伸装置的前罗拉输出后进入加捻三角区加捻，在加捻三角区的斜上方设置有毛细喷丝头，三角区的下方设置有接地的极板，纺丝液经液体流量控制器注入到毛细喷丝头中，把纺丝液接上高压电源的正极，接地的极板接上高压电源的负极，毛细喷丝头与接地的基板之间形成高压电场，毛细喷丝头挤出的纺丝液在高压电场作用下被拉伸成微米级或纳米级细长丝，从毛细喷丝头挤出的纺丝液的流量由液体流量控制器进行控制，细长丝进入加捻三角区，在加捻三角区中，与牵伸装置的前罗拉输出的须条一起加捻， 卷绕到细纱筒管上，制成纱线。参见图1至图4。在环锭细纱机的每一个牵伸机构上，粗纱经细纱机牵伸装置牵伸后从前罗拉1输出的须条2进入加捻三角区ABC加捻，从前罗拉1输出的须条2，是短纤维材料，可以是天然纤维，也可以是化学短纤维或天然纤维与化学纤维的混纺材料。天然纤维包括棉、毛、麻、绢。在加捻三角区ABC的斜上方设置有毛细喷丝头3和液体流量控制器4， 加捻三角区ABC的下方设置有接地的极板5，接地的极板5设置在加捻三角区ABC与牵伸装置的前罗拉1之间，极板的形状可以设计成平板型或弧形板，尽量靠近前罗拉钳口，以不影响前罗拉1的回转及纤维在加捻三角区ABC内的加捻过程为准。接地的极板5的材料为金属导电材料，也可以是磁性金属导电材料。纺丝液6经液体流量控制器4注入到毛细喷丝头3中，把纺丝液6接上高压电源的正极，接地的极板5接上高压电源的负极，电压在几千到几万伏，可以调节，这样在毛细喷丝头3与接地的基板5之间就形成了高压电场，当电压调高到某一个电压值时，从毛细喷丝头3挤出的纺丝液6在高压电场作用下，克服液滴的表面张力而形成喷射流，喷射流在电场中被加速，直径减小，被拉伸成微米级或纳米级的细长丝7，细长丝7进入加捻三角区ABC，从毛细喷丝头3挤出的纺丝液6的流量由液体流量控制器4进行控制，一个液体流量控制器4控制一个毛细喷丝头3挤出的流量，形成一组，在一个加捻三角区ABC，可以是一组，也可以是二组或二组以上。进入一个加捻三角区ABC进行加捻的细长丝可以是一根，也可以是二根或二根以上。为了更好地减少毛羽的产生，细长丝7尽量靠近加捻三角区ABC的边缘。纺丝液6是天然高分子聚合物或合成聚合物溶液或熔体，纺制特殊性能的要求纱线时，可采用相对应的纺丝液6，如果是需要纺制导电纱线，则纺丝液6可采用具有导电聚合物溶液或熔体。为了准确将细长丝7喂入到指定的加捻三角区ABC的位置，接地的极板5对应加捻三角区ABC的位置，可以包覆永磁合金材料，同时在纺丝液6中加入磁性材料，便于细长丝7精确定位。在加捻三角区ABC中，细长丝7与牵伸装置的前罗拉1输出的须条2 —起加捻，经导纱钩8、钢丝圈9卷绕到细纱筒管10上，制成纱线。用以上的方法，制得的纱线毛羽少，强力高，纱线质量好，可以赋予纱线特殊性能， 提高纱线的附加值，适用于棉纺、麻纺、毛纺、绢纺等纺纱领域，应用十分广泛。下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细说明。实施例1.
在FA506型棉纺环锭细纱机上纺制毛羽少的纱线其方法是参见图2，从前罗拉1输出的须条2进入加捻三角区ABC加捻，在加捻三角区 ABC的斜上方设置有毛细喷丝头3和液体流量控制器4，接地的极板5的材料为不锈钢金属材料。将PET切片溶于三氟乙酸和二氯甲烷的溶剂中，三氟乙酸和二氯甲烷的体积比为6 4,PET的浓度为0. 2g/ml，在室温下搅拌至溶解成均一溶液，作为纺丝液6，并经液体流量控制器4注入到毛细喷丝头3中，把纺丝液6接上高压电源的正极，接地的极板5接上高压电源的负极，纺丝的电压为16 22kV，毛细喷丝头3到极板5之间的距离为10cm，从毛细喷丝头3挤出的纺丝液6在高压电场作用下，被拉伸成细长丝7，细长丝7进入加捻三角区ABC， 从毛细喷丝头3挤出的纺丝液6的流量由液体流量控制器4进行控制。为了准确将细长丝 7喂入到指定的加捻三角区ABC的位置，在纺丝液6中加入0. 01g/ml的用永久磁铁吸附生成的I^e3O4纳米粒子，平均粒径在ennTlOnm之间，细长丝7就具有磁性，同时在极板5对应的加捻三角区ABC的位置设置厚广2mm宽2 5mm的带状!^e-Cr-Co永磁合金材料，控制细长丝7的喂入加捻三角区ABC时的位置。细长丝7与牵伸装置的前罗拉1输出的须条2 —起加捻，经导纱钩8、钢丝圈9卷绕到细纱筒管10上，制成纱线。实施例2.
在FB501型毛纺环锭细纱机上纺制毛羽少的纱线
其方法是参见图3，从前罗拉1输出的须条2进入加捻三角区ABC加捻，在加捻三角区 ABC的上方设置有毛细喷丝头3-1、3-2和液体流量控制器4-1、4-2，接地的极板5的材料为不锈钢金属材料。将PET切片溶于三氟乙酸和二氯甲烷的溶剂中，三氟乙酸和二氯甲烷的体积比为6 :4，PET的浓度为0. 2g/ml，在室温下搅拌至溶解成均一溶液，作为纺丝液6，并经液体流量控制器4-1、液体流量控制器4-2分别注入到所述毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2 中，把纺丝液6接上高压电源的正极，极板5接上高压电源的负极，纺丝的电压为16 22kV， 毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2到极板5之间的距离均为10cm，从毛细喷丝头3_1、毛细喷丝头3-2挤出的纺丝液6在高压电场作用下，被拉伸成细长丝7-1、细长丝7-2，该细长丝进入加捻三角区ABC，从毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2挤出的纺丝液6的流量分别由液体流量控制器4-1、液体流量控制器4-2进行控制。为了准确将细长丝7-1、细长丝7-2喂入到指定的加捻三角区ABC的两边的边缘位置，在纺丝液6中加入0. 01g/ml的用永久磁铁吸附生成的!^e3O4纳米粒子，平均粒径在ennTlOnm之间，细长丝7就具有磁性，同时在极板 5对应加捻三角区ABC的位置设置厚广2mm宽2 5mm的带状!^e-Cr-Co永磁合金材料，控制细长丝7-1、细长丝7-2的喂入加捻三角区ABC时的位置。细长丝7-1、细长丝7_2与牵伸装置的前罗拉1输出的须条2 —起加捻，经导纱钩8、钢丝圈9卷绕到细纱筒管10上，制成纱线。实施例3.
在FZ501型麻纺环锭细纱机上纺制毛羽少的纱线
其方法是参见图3，从前罗拉1输出的须条2进入加捻三角区ABC加捻，在加捻三角区ABC的上方设置有毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2和液体流量控制器4-1、液体流量控制器4-2，接地的极板5的材料为不锈钢金属材料。将PET切片溶于三氟乙酸和二氯甲烷的溶剂中，三氟乙酸和二氯甲烷的体积比为6 4,PET的浓度为0. 2g/ml，在室温下搅拌至溶解成均一溶液，作为纺丝液6，并经液体流量控制器4-1、液体流量控制器4-2分别注入到所述毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2中，把纺丝液6接上高压电源的正极，极板5接上高压电源的负极，纺丝的电压为16 22kV，毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2到极板5之间的距离均为 10cm，从毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2挤出的纺丝液6在高压电场作用下，被拉伸成细长丝7-1、细长丝7-2，该细长丝进入加捻三角区ABC，从毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2挤出的纺丝液6的流量分别由液体流量控制器4-1、液体流量控制器4-2进行控制。为了准确将细长丝7-1、细长丝7-2喂入到指定的加捻三角区ABC的两边的边缘位置，在纺丝液6中加入0. 01g/ml的用永久磁铁吸附生成的Fii3O4纳米粒子，平均粒径在6rniTlOnm之间，细长丝7就具有磁性，同时在极板5上对应加捻三角区ABC的位置设置厚广2mm宽2 5mm的带状!^e-Cr-Co永磁合金材料，控制细长丝7_1、细长丝7_2的喂入加捻三角区ABC时的位置。 细长丝7-1、细长丝7-2与牵伸装置的前罗拉1输出的须条2 —起加捻，经导纱钩8、钢丝圈 9卷绕到细纱筒管10上，制成纱线。
实施例4.
在FA506型棉纺环锭细纱机上纺制导电纱线
其方法是参见图4，从前罗拉1输出的须条2进入加捻三角区ABC加捻，一个毛细喷丝头3和一个液体流量控制器4为一组，在加捻三角区ABC的上方设置有4组毛细喷丝头 3和液体流量控制器4，各组的毛细喷丝头3挤出的纺丝液6的流量分别由该组的液体流量控制器4控制，接地的极板5的材料为不锈钢金属材料。将聚苯胺溶液作为纺丝液6，并经 4组液体流量控制器4-1、液体流量控制器4-2、液体流量控制器4-3、液体流量控制器4-4 分别注入到4组毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2、毛细喷丝头3-3、毛细喷丝头3-4中，把纺丝液6接上高压电源的正极，接地的极板5接上高压电源的负极，纺丝的电压为l(Tl8kV。 4组的毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2、毛细喷丝头3-3、毛细喷丝头3-4均在水平同一高度，并且到极板5之间的距离均为10cm。各组毛细喷丝头3-1、毛细喷丝头3-2、毛细喷丝头 3-3、毛细喷丝头3-4挤出的纺丝液6在高压电场作用下，分别被拉伸成细长丝7-1、细长丝 7-2、细长丝7-3、细长丝7-4，这些细长丝进入加捻三角区ABC后与牵伸装置的前罗拉1输出的须条2 —起加捻，经导纱钩8、钢丝圈9卷绕到细纱筒管10上，为了提高纱线的导电效果，还可以采用增加毛细喷丝头3的数量，使得进入加捻三角区ABC的细长丝的根数增加的方法。通过以上方法就制造得到了具有导电功能的纱线。
权利要求
1.一种电洁纺纱方法，其特征在于在环锭细纱机的每一个牵伸机构上，粗纱经细纱机牵伸装置牵伸后从前罗拉(1)输出的须条(2)进入加捻三角区加捻，在加捻三角区的斜上方设置有毛细喷丝头(3)和液体流量控制器(4)，三角区的下方设置有接地的极板(5)， 纺丝液(6)经液体流量控制器(4)注入到毛细喷丝头(3)中，把纺丝液(6)接上高压电源的正极，接地的极板(5)接上高压电源的负极，毛细喷丝头(3)与接地的极板(5)之间形成高压电场，从毛细喷丝头(3)挤出的纺丝液(6)在高压电场作用下被拉伸成微米级或纳米级的细长丝(7)，从毛细喷丝头(3)挤出的纺丝液(6)的流量由液体流量控制器(4)进行控制， 细长丝(7)进入加捻三角区，在加捻三角区中，细长丝(7)与牵伸装置的前罗拉(1)输出的须条(2) —起加捻，经导纱钩(8)、钢丝圈(9)卷绕到细纱筒管(10)上，制成纱线。
2.如权利要求1所述的电洁纺纱方法，其特征在于接地的极板(5)设置在加捻三角区与牵伸装置的前罗拉(1)之间，极板的形状为平板型或弧形板。
3.如权利要求1所述的电洁纺纱方法，其特征在于接地的极板(5)由金属导电材料或者在表面的一部分包覆有永磁合金材料的金属导电材料制成。
4.如权利要求1所述的电洁纺纱方法，其特征在于一个液体流量控制器(4)和一个毛细喷丝头(3)组成一组，一个液体流量控制器(4)控制一个毛细喷丝头(3)挤出的流量，在一个加捻三角区内设置一组或二组以上，进入一个加捻三角区进行加捻的细长丝是一根或二根以上。
5.如权利要求1所述的电洁纺纱方法，其特征在于纺丝液(6)是聚合物溶液或熔体， 聚合物为天然高分子聚合物或合成聚合物。
6.如权利要求1所述的电洁纺纱方法，其特征在于纺丝液(6)是具有导电性能的聚合物溶液或熔体。
7.如权利要求1所述的电洁纺纱方法，其特征在于从前罗拉(1)输出的须条(2)是短纤维材料。
8.如权利要求7所述的电洁纺纱方法，其特征在于所述短纤维材料是天然纤维、化学短纤维或两者的混纺材料。
全文摘要
本发明提供的一种电洁纺纱方法，具体是在环锭细纱机的每一个牵伸机构上，粗纱经细纱机牵伸装置牵伸后从前罗拉输出的须条进入加捻三角区加捻，该三角区的斜上方设有毛细喷丝头和液体流量控制器，该三角区的下方设有接地的极板，纺丝液经液体流量控制器注入到毛细喷丝头中，把纺丝液接上高压电源的正极，极板接上高压电源的负极，毛细喷丝头与极板之间形成高压电场，从毛细喷丝头挤出的纺丝液在高压电场作用下被拉伸成微米级或纳米级的细长丝，该细长丝在加捻三角区中与须条一起加捻，经导纱钩、钢丝圈卷绕到细纱筒管上，制成纱线。本发明可减少纱线的毛羽，提高纱线的强力，降低成本，适用于棉纺、麻纺、毛纺、绢纺等纺纱领域。
文档编号D01H7/00GK102517704SQ20111040121
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者吴济宏, 吴雨川, 张如全, 张尚勇, 张平, 曾庆福, 苏工兵, 陈海英 申请人:武汉纺织大学