本发明涉及纺纱装置及纺纱方法技术领域，具体涉及一种高强保形纱生产装置及高强保形纱的生产方法。
背景技术：
随着时代的不断前进，人们对于服装面料的要求不断提高，目前纺织服装业处于一个追求时尚、多元化和高品质的时代。因此，对纺织原料、纺织工艺的发展也提出了新的要求。这其中，纺织品高品质化、高性能化及其生产加工的清洁化已成为现代纺织工业的主要发展方向，也是提高产品档次和附加值的有效途径。随着现代生活水平的提高以及工作节奏的加快，纺织品的高保形性和易护理性已成为高品质面料及服装的重要属性和显著标志。但目前不同纤维材质面料在保形性方面还存在很多问题，如棉织物穿着易起褶皱、水洗晾干后平整度差需熨烫，毛织物机洗易毡缩、面料褶裥保形性差，化纤织物穿着易起拱保形等。保形性不够、保形效果不稳定、现有保形技术环保指数难控制不达标等诸多现实问题已成为纺织品高品质化的严重阻碍，已不能适应现代社会人们对高品质着装的需求。研发高保形纺织品关键制备技术并实现其产业化应用是提升我国纺织品品质和国际市场竞争力的重要途径和行业共识。同时，目前的纺纱过程中，均是采用罗拉转动继而带动与之紧密按压接触的胶辊转动，继而实现粗纱在罗拉和胶辊之间按压喂入，由此实现对粗纱的牵伸过程，但是这种牵伸主要还是依靠增加外部器材实现对粗纱内的纤维的控制作用，由于纤维是具有弹性的柔性软质材料，因此外部的刚性器材不能够对纤维起到很好的控制作用，尤其是当喂入的粗纱的捻系数较大时。
技术实现要素：
本发明的目的给出一种高强保形纱的生产装置及生产方法，以实现所纺纱线的高强力，有效提高纱线的保形效果。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种高强保形纱生产装置，包括由后罗拉和后胶辊组成的后牵伸罗拉对、由中罗拉和中胶辊组成的中牵伸罗拉对、由前罗拉和前胶辊组成的前牵伸罗拉对，所述后罗拉包括罗拉轴和与罗拉轴一体化固定连接的硬质罗拉套，所述后胶辊包括胶辊轴及套在胶辊轴上并可绕胶辊轴自由转动的软质胶辊套，所述胶辊套的直径大于罗拉套的直径，所述中罗拉、前罗拉的结构与后罗拉相同，所述中胶辊、前胶辊的结构与后胶辊相同，所述后罗拉、中罗拉、前罗拉的罗拉轴的一端通过电机或齿轮箱带动转动。
进一步地，所述罗拉轴为实心圆柱形结构，在每个锭位上的罗拉轴上套有罗拉套，所述罗拉套为铁质或钢质材质，所述罗拉套与罗拉轴一体化固定连接。
进一步地，所述后胶辊、中胶辊、前胶辊均独立设置，所述胶辊轴为实心圆柱形结构，在胶辊轴上套有胶辊套，所述胶辊套为橡胶材质，所述胶辊套的左侧和右侧分别通过左轴承和右轴承与胶辊轴连接，所述胶辊套可绕着胶辊轴自由转动。
进一步地，所述胶辊套的外径为罗拉套外径的2倍。
进一步地，所述后罗拉、中罗拉、前罗拉的罗拉轴的右端均伸出最右侧的锭位的罗拉套，所述前罗拉的右端通过主电机带动转动，所述前罗拉和中罗拉之间通过第一齿轮箱传动连接，所述前罗拉和后罗拉之间通过第二齿轮箱传动连接。
一种高强保形纱生产方法，其包括以下步骤：将加压组件按下，使得牵伸罗拉对的胶辊套与罗拉套之间紧密按压，电机或齿轮箱带动牵伸罗拉对转动；粗纱由后胶辊的胶辊套与后罗拉的罗拉套之间紧密按压喂入，胶辊套与罗拉套按压点处产生对粗纱控制的摩擦力场，使喂入的粗纱在胶辊套与罗拉套同步转动的带动下依次通过后牵伸罗拉对、中牵伸罗拉对和前牵伸罗拉对，并在后牵伸罗拉对和中牵伸罗拉对之间的后牵伸区完成伸直、牵伸变细整理得到强捻的第一须条；以及在中牵伸罗拉对和前牵伸罗拉对之间的前牵伸区内完成抽取牵伸整理，使快速运动的纤维从第一须条内被抽取出来，在前罗拉钳口呈单纤维状的无捻第二须条输出，输出的第二须条呈紧密排列状态，并加捻捻度的作用下加捻成纱。
进一步地，将加压组件按下，使得后胶辊的胶辊套与后罗拉的罗拉套之间紧密按压、中胶辊的胶辊套与中罗拉的罗拉套之间紧密按压、前胶辊的胶辊套与前罗拉的罗拉套之间紧密按压；主电机直接带动前罗拉的罗拉轴转动，继而带动前罗拉的罗拉套转动，继而带动与前罗拉的罗拉套紧密按压的前胶辊的胶辊套转动；前罗拉的罗拉轴转动继而通过第一齿轮箱带动中罗拉的罗拉轴转动，继而带动中罗拉的罗拉套转动，继而带动与中罗拉的罗拉套紧密按压的中胶辊的胶辊套转动；前罗拉的罗拉轴转动继而通过第二齿轮箱带动后罗拉的罗拉轴转动，继而带动后罗拉的罗拉套转动，继而带动与后罗拉的罗拉套紧密按压的后胶辊的胶辊套转动；粗纱由后胶辊的胶辊套与后罗拉的罗拉套之间紧密按压喂入，胶辊套与罗拉套按压点处产生对粗纱控制的摩擦力场，使喂入的粗纱在胶辊套与罗拉套同步转动的带动下依次通过后牵伸罗拉对、中牵伸罗拉对和前牵伸罗拉对，并在后牵伸罗拉对和中牵伸罗拉对之间的后牵伸区完成伸直、牵伸变细整理得到强捻的第一须条；以及在中牵伸罗拉对和前牵伸罗拉对之间的前牵伸区内完成抽取牵伸整理，使快速运动的纤维从第一须条内被抽取出来，在前罗拉钳口呈单纤维状的无捻第二须条输出，输出的第二须条呈紧密排列状态，并加捻捻度的作用下加捻成纱。
进一步地，所述的粗纱定量在8g/10m以上、捻系数在120以上。
进一步地，所述的后牵伸区的牵伸倍数等于后罗拉的罗拉套与中罗拉的罗拉套的转速之比，后牵伸区的牵伸倍数设置在1.02-1.20之间。
进一步地，所述的前牵伸区的牵伸倍数等于中罗拉的罗拉套与前罗拉的罗拉套的转速之比，前牵伸区的牵伸倍数设置在100-120之间。
本发明采用大直径软质胶辊与小直径钢质罗拉之间紧密按压，且喂入粗纱采用重定量、大捻系数，从而实现在胶辊轻加压下，对喂入的粗纱在后罗拉牵伸对和中罗拉牵伸对之间的后牵伸区内实现粗纱内的纤维的伸直整理作用，在中罗拉牵伸对和前罗拉牵伸对之间的前牵伸区内实现粗纱内的纤维的抽取牵伸作用，从而使得粗纱在前罗拉钳口呈紧密排列的单纤维状的须条输出，输出后的无捻须条在加捻捻度的作用下加捻成纱，由于加捻捻度直接对单纤维状的须条进行加捻，从而大幅提高加捻的效率，继而实现所纺纱线的高强力，有效提高纱线的保形效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示，一种高强保形纱生产装置，包括由后罗拉2和后胶辊3组成的后牵伸罗拉对、由中罗拉4和中胶辊5组成的中牵伸罗拉对、由前罗拉6和前胶辊7组成的前牵伸罗拉对，后罗拉、中罗拉、前罗拉的结构完全相同，后罗拉、中罗拉、前罗拉包括罗拉轴8，罗拉轴为实心圆柱形结构，在每个锭位上的罗拉轴上套有罗拉套9，罗拉套为铁质或钢质材质，罗拉套与罗拉轴一体化固定连接，后胶辊、中胶辊、前胶辊的结构完全相同，每个锭位上的后胶辊、中胶辊、前胶辊均独立设置并设置在加压组件上，所述后胶辊、中胶辊、前胶辊包括胶辊轴12，胶辊轴为实心圆柱形结构，在胶辊轴上套有胶辊套13，胶辊套为橡胶材质，胶辊套的左侧和右侧分别通过左轴承14和右轴承15与胶辊轴连接，所述胶辊套可绕着胶辊轴自由转动，胶辊套的直径大于罗拉套的直径的2倍，后罗拉、中罗拉、前罗拉的罗拉轴的右端均伸出最右侧的锭位的罗拉套，前罗拉的右端通过主电机10带动转动，前罗拉和中罗拉之间通过第一齿轮箱16传动连接，前罗拉和后罗拉之间通过第二齿轮箱11传动连接。
纺纱时，将加压组件按下，使得后胶辊3的胶辊套与后罗拉2的罗拉套之间紧密按压、中胶辊5的胶辊套与中罗拉4的罗拉套之间紧密按压、前胶辊7的胶辊套与前罗拉6的罗拉套之间紧密按压，主电机10直接带动前罗拉的罗拉轴转动，继而带动前罗拉的罗拉套转动，继而带动与前罗拉的罗拉套紧密按压的前胶辊的胶辊套转动，前罗拉的罗拉轴转动继而通过第一齿轮箱16带动中罗拉的罗拉轴转动，继而带动中罗拉的罗拉套转动，继而带动与中罗拉的罗拉套紧密按压的中胶辊的胶辊套转动，前罗拉的罗拉轴转动继而通过第二齿轮箱11带动后罗拉的罗拉轴转动，继而带动后罗拉的罗拉套转动，继而带动与后罗拉的罗拉套紧密按压的后胶辊的胶辊套转动，粗纱1由后胶辊的胶辊套与后罗拉的罗拉套之间紧密按压喂入，其中喂入的粗纱采用重定量、大捻系数，粗纱定量在8g/10m以上、捻系数在120以上，由于粗纱具有大捻系数，因此，粗纱内的纤维之间的相互交缠产生较大的内摩擦力场，喂入的粗纱在后胶辊的胶辊套与后罗拉的罗拉套同步转动的带动下不断向前运动，由于后胶辊的胶辊套直径大于后罗拉的罗拉套直径，从而在位于后胶辊的胶辊套与后罗拉的罗拉套按压点之前和之后的后胶辊的胶辊套上产生对粗纱内纤维控制的第一前外摩擦力场和第一后外摩擦力场，第一后外摩擦力场对粗纱喂入牵伸区前起到控制和整理作用，喂入的粗纱而后由中胶辊的胶辊套与中罗拉的罗拉套之间紧密按压，且在中胶辊的胶辊套与中罗拉的罗拉套同步转动的带动下不断向前运动，由于中胶辊的胶辊套直径大于中罗拉的罗拉套直径，从而在位于中胶辊的胶辊套与中罗拉的罗拉套按压点之前和之后的中胶辊的胶辊套上产生对粗纱内纤维控制的第二前外摩擦力场和第二后外摩擦力场，后牵伸罗拉对和中牵伸罗拉对之间组成的后牵伸区，其中后牵伸区的牵伸倍数等于后罗拉的罗拉套与中罗拉的罗拉套的转速之比，后牵伸区的牵伸倍数设置在1.02-1.20之间，位于后牵伸区内的粗纱内的纤维首先在第一前外摩擦力场的控制下以后罗拉的罗拉套的线速度向前运动，而后在第二后外摩擦力场的控制下以中罗拉的罗拉套的线速度向前运动，此过程中，由于粗纱内的纤维之间的内摩擦力场大且后牵伸区的牵伸倍数小，从而使得粗纱内的纤维在后牵伸区由以后罗拉的罗拉套的线速度向前的慢速运动转变为以中罗拉的罗拉套的线速度向前的快速运动过程中，对于粗纱内不完全伸直的弯曲纤维，将由弯曲状态转变为伸直状态，从而实现对纤维的伸直整理作用，对于粗纱内的完全伸直的不弯曲纤维，将在纤维之间产生相互的滑移，从而实现对粗纱的牵伸变细作用，在纤维伸直整理和纤维之间相互滑移的过程中，纤维同时发生沿着轴向的转动，且转动的方向与自身捻度的方向相反，从而实现粗纱的解捻作用，且解除的捻度占粗纱原有捻度的10%以内，喂入的粗纱在后牵伸区作用下得到强捻的第一须条；第一须条而后由前胶辊的胶辊套与前罗拉的罗拉套之间紧密按压，且在前胶辊的胶辊套与前罗拉的罗拉套同步转动的带动下不断向前运动，由于前胶辊的胶辊套直径大于前罗拉的罗拉套直径，从而在位于前胶辊的胶辊套与前罗拉的罗拉套按压点之前和之后的前胶辊的胶辊套上产生对粗纱内纤维控制的第三前外摩擦力场和第三后外摩擦力场，中牵伸罗拉对和前牵伸罗拉对之间组成的前牵伸区，其中前牵伸区的牵伸倍数等于中罗拉的罗拉套与前罗拉的罗拉套的转速之比，前牵伸区的牵伸倍数设置在100-120之间，位于前牵伸区内的强捻须条内的纤维首先在第二前外摩擦力场的控制下以中罗拉的罗拉套的线速度向前运动，而后在第三后外摩擦力场的控制下以前罗拉的罗拉套的线速度向前运动，此过程中，由于第一须条内的纤维之间的内摩擦力场大且须条内的纤维处于伸直状态，从而使得第一须条内的纤维在前牵伸区内由以中罗拉的罗拉套的线速度向前的慢速运动主要集中在前罗拉的钳口处转变为以前罗拉的罗拉套的线速度向前的快速运动，且由于前牵伸区的牵伸倍数大，从而使得快速运动的纤维从第一须条内被抽取出来，从而使得粗纱在前罗拉钳口呈单纤维状的第二须条输出，输出的第二须条在第三前外摩擦力场的控制下呈紧密排列状态，输出后的第二须条在加捻捻度的作用下加捻成纱，由于加捻捻度直接对单纤维状的第二须条进行加捻，从而大幅提高加捻的效率，继而实现所纺纱线的高强力，有效提高纱线的保形效果。