一种复合结构剑麻包芯多股线及其生产工艺的制作方法

本发明属于纱线生产领域，具体涉及一种复合结构剑麻包芯多股线及其生产工艺。

背景技术：

剑麻纤维具有纤维长、色泽洁白、质地坚韧、富有弹性，强力高，耐磨性好等特点，能制出耐摩擦、耐酸碱、耐腐蚀和不易打滑之特点的众多品质，可制作绳索、抛光轮、地毯、剑麻墙纸、钢丝绳芯、纸币及工艺品等各种剑麻制品。剑麻纤维作为硬质纤维，长度一般在60-120cm之间，主要采用剑麻纺纱专用设备纺制剑麻纱。由于剑麻纤维独特的性能特点，一般无法与其他纤维混合纺纱。为了实现纤维混合，主要使用其他纤维的长丝或者纱线与剑麻纤维，采用包芯纱或者赛络菲尔纺、捻线等方法实现混合纱线。剑麻混合纺纱相关参考文献如下：

一种电梯用钢丝绳复合剑麻绳芯及其制备方法(zl201910088680.x)，公开了一种电梯用钢丝绳复合剑麻绳芯及其制备方法，采用剑麻、芳纶、不锈钢丝为原料编织而成，所述的复合材料绳芯由36根剑麻复合芯股线多次捻合而成，每根剑麻复合芯股线由一定比例的剑麻丝、棕榈丝、芳纶/不锈钢包芯纱及组成。

一种电梯用高强、轻量化钢丝复合绳芯及其制备方法(zl201910088684.8)，公开了一种电梯用高强、轻量化钢丝复合绳芯及其制备方法，采用麻、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维为原料编织而成，所述的复合材料绳芯由36根麻复合芯股线多次捻合而成，每根麻复合芯股线由一定比例的麻丝、吸附纤维、超高分子量聚乙烯/玄武岩包芯纱及组成。

一种新型钢丝绳绳芯及生产方法(201910401818.7)，公开了一种新型钢丝绳绳芯及生产方法，包括如下步骤：捡麻→梳麻(加油水)→并条→纺纱→捻股(浸油)→捻绳→入库。本发明纺纱机采用经过技术改造的剑麻纺纱机，牵伸部分采用tgs0950型剑麻纺纱机的牵伸系统，加捻部分改造为搓辊式自捻纺加捻卷绕装置：喂入原料一根采用剑麻纤维、另一根采用化纤长丝，形成化纤长丝与剑麻纤维自捻纺纱，再经过捻线、加油、制绳。在纺纱过程中分别添加了高强高模低伸涤纶长丝纱与超高分子量聚乙烯长丝纱，其中超高分子量聚乙烯长丝进行预处理，涤纶长丝与超高分子量聚乙烯长丝均为三叶型结构截面。纺纱机牵伸系统采用两根纱条平行喂入，其中一根剑麻须条喂入经过牵伸系统牵伸，另一根化纤长丝直接从前罗拉处喂入。

一种新型剑麻/合纤复合结构含油钢丝绳绳芯及其制备方法(zl201910401819.1)，公开了一种新型剑麻/合纤复合结构含油钢丝绳绳芯及制备方法，包括如下步骤：步骤一、剑麻/涤纶赛络菲儿纱的形成；步骤二、高强高模低伸涤纶长丝纱的形成；步骤三、超高分子量聚乙烯长丝纱的形成；步骤四、剑麻/涤纶赛罗菲儿纱与涤纶纱股线的形成；步骤五、剑麻/涤纶赛罗菲儿纱与超高分子量聚乙烯纱股线的形成；步骤六、新型剑麻/合纤复合结构钢丝绳绳芯的形成。

这四个专利文献分别介绍了四种剑麻混纺纱线，其生产流程主要包括剑麻纺纱、捻线、捻绳等工序，主要都是采用化纤长丝与剑麻纤维进行包芯纱、赛络菲尔纺纱、并线等方法实现的剑麻混纺纱线。

空心锭子加工方式一般用于花式捻线机,其生产原理为:芯纱经芯纱罗拉输送,经导纱罗拉进入空心锭子；饰纱经牵伸机构后进入空心锭子；固纱从空心锭子筒管上引出并一起进入空心锭子。3根纱同时喂入,在加捻钩以前,芯纱、饰纱随空心锭子一起回转而得到假捻,而固纱由于从空心锭子上退绕下来,与芯纱、饰纱平行但不被假捻；通过加捻钩后,芯纱、饰纱的假捻消失,而固纱包缠在芯纱和饰纱上,将饰纱固定下来,形成花式纱线。

一种两次包缠纱及其生产方法(zl201610899344.x)提出了一种两次包缠纱及其生产方法，纱线包括内芯层和外包层，内芯层包括两根平行排列的一次包缠纱，外包层将内芯层紧密包缠。该方案提出的两次包缠纱，采用空心锭子进行两次包缠纺纱，纺纱方法相同，纱线结构存在内芯层和外包层，包缠纤维包覆在芯层表面形成外包层。

为了缩短剑麻纺纱生产流程，提高生产效率，针对剑麻纤维属于硬质纤维、纤维较长，适合作为芯纱，本发明把花式捻线机中空心锭子加捻包覆技术应用到剑麻纺纱技术中，以剑麻纤维作为芯纱，设计了一种复合结构包芯多股线及其生产工艺。

技术实现要素：

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种复合结构剑麻包芯多股线及其生产工艺。

技术方案：一种复合结构剑麻包芯多股线，所述的新型剑麻包芯多股线由a纱、b纱、c纱和d芯丝组成；所述a纱、b纱和c纱为剑麻包覆纱，a纱、b纱和c纱三根纱的芯纱为剑麻纤维，a纱、b纱和c纱三根纱表面包覆的是低捻聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝；所述d芯丝采用低捻碳纤维长丝。所述低捻聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝的捻系数为160-240；所述低捻碳纤维长丝的捻系数为80-180。

一种根据所述的复合结构剑麻包芯多股线的生产工艺，包括如下步骤：

步骤一、对喂入纺纱机的剑麻纤维条进行适当梳理、牵伸，通过导纱管把纤维集聚形成光滑的纤维条，进入空心锭子，随着空心锭子旋转，把低捻聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝包覆形成剑麻包覆纱a纱、b纱、c纱；对碳纤维长丝进行加捻形成低捻碳纤维，其捻向与股线的捻向相反，形成芯丝d；

步骤二、三根包覆纱a纱、b纱、c纱与芯丝d进入进纱板规定的导纱孔，再经过锭子的旋转完成加捻形成包芯多股线，然后卷绕在筒管上。

作为优化：所述步骤一的具体操作如下：所述步骤一的具体操作如下：剑麻条从条桶引出，经过导条喇叭口喂入后罗拉，剑麻条由后罗拉输送到前罗拉，在前罗拉与后罗拉之间，剑麻条的上方压有三根导纱杆，剑麻条的下方有前分梳辊、后分梳辊，分梳罗拉表面有梳针，梳针向分梳罗拉转动方向的后方倾斜，避免梳针分梳纤维时抓取纤维，分梳罗拉的下方有毛刷清洁辊；经过分梳的剑麻条经过集束器进入前罗拉，从前罗拉输出经过导纱管，然后垂直送入空心锭子；空心锭子转动，安装在空心锭子上的低捻聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝随着锭子转动包缠在剑麻纤维条的表面，剑麻条包覆长丝纤维后形成包覆纱a纱、b纱、c纱。

作为优化：所述后罗拉分上罗拉和下罗拉，上罗拉为凸罗拉，下罗拉为凹罗拉。

作为优化：所述前罗拉分为上罗拉和下罗拉，上罗拉为凸罗拉，下罗拉为凹罗拉。

作为优化：所述前、后分梳辊的速度不同，后分梳辊表面线速度是后罗拉的0.5-2倍，前分梳辊表面线速度是后分梳辊的2-5倍。

作为优化：所述前、后分梳辊梳针角度β为5-45°。

作为优化：所述步骤二的具体操作如下：剑麻条包覆长丝后形成包覆纱a纱、b纱、c纱，经过引纱罗拉进入进纱板；剑麻纺纱捻线一体机分a、b、c完全相同的纺纱系统，分别形成三根包覆纱a纱、b纱、c纱，a纱、b纱、c纱三根纱分别进入对应的进纱板三个孔a孔、b孔、c孔，d芯丝从丝筒引出后进入对应的进纱板中心孔d；所述的进纱板表面有四个孔a孔、b孔、c孔、d孔，其中，三个孔a孔、b孔、c孔呈等边三角形分布，另一个孔d孔在那三个孔的中心位置；a纱、b纱、c纱、d芯丝四根纱线经过进纱板进入垂直下方的锭子顶孔，锭子转动，对四根纱线进行加捻，由于d芯丝在中心，被a纱、b纱、c纱三根纱包裹在中心，锭子与筒管运动配合，把经过加捻的纱线卷绕在筒管上，形成剑麻包芯多股线。

有益效果：本发明的具体优势如下：

1、本发明实现纺纱、捻线一体化，缩短了纺纱工艺流程，提高了生产效率。

2、本发明形成一种基于独特结构的包芯多股线，股线中有单纱、芯丝，单纱中有芯纱、包覆丝。

3、本发明的芯丝碳纤维强度高，纤维刚性大，不适合进行过多的加捻、弯曲，采用低捻加工后作为芯丝与包覆纱再反向加捻，可以增加与包覆纱之间的摩擦力，发挥高强作用。

4、本发明的剑麻属于硬质纤维，在包芯多股线中被包覆丝包覆，在股线时进行加捻，纤维扭曲少，即可以获得紧密的纱线结构，又可以获得较好的强力。

5、本发明的包覆丝采用低捻聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝，即可以获得较大的强力，又因为混用粘胶纤维，可以吸附一定量的油脂，实现剑麻芯纱的油脂进行内外转移。

6、本发明通过对剑麻纱采用包覆纺纱，既可以有效降低剑麻纱的毛羽，又可以有效提高纱线强力。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的进纱板的具体结构示意图；

图3是本发明的前罗拉、后罗拉的具体结构示意图；

图4是本发明的分梳辊梳针配置结构示意图。

图中，1、条桶；2、导条喇叭口；3、后罗拉；4、导纱杆；5、后分梳辊；6、前分梳辊；7、清洁毛刷；8、集束器；9、前罗拉；10、导纱管；11、空心锭子；12、引纱罗拉；13、芯丝筒；14、进纱板；15、锭子；16、筒管；a、a孔；b、b孔；c、c孔；d、d孔。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-4所示，本发明中剑麻条从条桶1引出，经过导条喇叭口2喂入后罗拉3，由后罗拉3输送到前罗拉9，前、后罗拉都由上罗拉、下罗拉组成，上罗拉为凸罗拉，下罗拉为凹罗拉，具体结构见图3。

在前罗拉9与后罗拉3之间，剑麻条上方有三根导纱杆4，压在剑麻条上方，剑麻条的下方有后分梳辊5、前分梳辊6，分梳辊表面有梳针，梳针向分梳辊转动方向的后方倾斜β角，避免梳针分梳纤维时抓取纤维，前、后分梳辊的速度不同，后分梳辊5表面线速度是后罗拉的0.5-2倍，前分梳辊6表面线速度是后分梳辊的2-5倍，分梳辊的下方有清洁毛刷7；经过分梳的剑麻条经过集束器8进入前罗拉9，从前罗拉9输出经过导纱管10，然后垂直送入空心锭子11。空心锭子11转动，安装在空心锭子11上的长丝随着空心锭子11转动包缠在剑麻纤维纱的表面。剑麻条包覆长丝纤维后形成包覆纱，经过引纱罗拉12进入进纱板14；

分梳辊梳针向分梳辊转动方向反向倾斜，倾斜角度为β，β＝5-30°之间。

由后罗拉3输送的剑麻纤维在前罗拉9的牵引下，向前运动，快速的剑麻纤维从慢速的分梳辊针齿间隙抽过，逆向配置的针齿对剑麻纤维进行梳理，前、后两个分梳辊进行逐步渐进分梳，提高分梳效果。剑麻纤维长度在60-140厘米之间，硬质长纤维，适合采用这种梳理方式。分梳辊与剑麻纤维同向运动配置，分梳辊针齿与分梳辊运动方向逆向配置，可以减少剑麻纤维嵌入针齿而堵塞针齿。

进纱板14表面有四个孔a孔、b孔、c孔、d孔，其中三个孔a孔、b孔、c孔呈等边三角形分布，另一个中心孔d孔在那三个孔的中心位置；进纱板的四个孔的分布见图2。

剑麻纺纱机分a、b、c完全相同的纺纱系统，分别形成三根包覆纱a、b、c，a、b、c三根纱分别进入对应的进纱板14三个孔a孔、b孔、c孔，芯丝d从芯丝筒13引出后进入对应的进纱板14的中心孔d孔；

a、b、c、d四根纱线经过进纱板14进入垂直下方的锭子15顶孔，锭子15转动，对四根纱线进行加捻，由于芯丝d在中心，被a、b、c三根纱包裹在中心。锭子15与筒管16运动配合，把经过加捻的纱线卷绕在筒管16上，形成剑麻包芯多股线。

本发明专利中的复合结构剑麻纺纱机实现剑麻纺纱、捻线一体化，通过几个步骤完成纺纱、捻线。其中：新型剑麻包芯多股线由a纱、b纱、c纱和d芯丝组成，a纱、b纱和c纱为剑麻包覆纱，a纱、b纱和c纱三根纱的芯纱为剑麻纤维，a纱、b纱和c纱三根纱表面包覆的是低捻聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝；d芯丝采用低捻碳纤维长丝。

进纱板的作用是固定四根纱的位置，确保芯丝在中心位置，在加捻过程中，芯丝在多股线的中心，被a纱、b纱和c纱三根纱包覆。

包覆纱的芯纱采用剑麻纤维，包覆纤维采用低捻聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝，剑麻纤维具有多空结构，吸油性能好，耐腐蚀性能好，聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝具有吸附油脂性能，同时由于并捻丝纤维间隙的存在，油脂可以实现内外转移交换。包覆纱由于表面有吸油性能好的纤维，可以与芯纤维剑麻进行油的交换，在受压情况下释放油脂，在没有受压情况下吸收油脂，具有释放、吸收油脂功能，保证具有一定的油脂量。

本发明的牵伸部分如下：前后分梳辊速度不一致，前分梳辊速度快一点，后分梳辊速度慢一点；分梳罗拉采用梳针，梳针倾向方向为后向(即向转动方向的后向倾向)，即可以对剑麻纤维进行适当梳理，减少梳针抓取纤维的可能性。

剑麻纤维条经过牵伸后，再通过导纱管进行纤维集聚形成光滑的纤维条，进入空心锭子，被随着空心锭子旋转的长丝纤维包覆形成包覆纱。其中：a、b、c三根包覆纱被聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝包覆；d芯丝采用碳纤维长丝。

三根包覆纱a、b、c与芯丝d进入进纱板规定的导纱孔，再经过锭子旋转、加捻形成包芯多股线，然后卷绕在筒管上。

具体实施例：

原料：剑麻条、芯丝为1200d低捻碳纤维长丝(捻度为10捻/10cm)、包覆丝为600d聚酰亚胺纤维长丝与300d粘胶纤维长丝并捻丝(捻度为20捻/10cm)。

纺纱工艺：

剑麻条规格为16g/m，纺纱机牵伸倍数为20倍；

前罗拉：前分梳辊：后分梳辊：后罗拉线速速比为：20：5：1：1；

纺纱机前罗拉速度为35m/min，空心锭子速度为4000r/min，纺纱锭子速度为1000r/min。

剑麻包芯多股线的规格为：2.85g/m。

本发明公开了一种复合结构剑麻包芯多股线及其生产工艺，本发明实现纺纱、捻线一体化，缩短了工艺流程。本发明形成的包芯多股线，包括3根剑麻包覆纱与1根芯丝，3根剑麻包覆纱的芯纱为剑麻纱，包覆丝为低捻聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝，芯丝为低捻碳纤维长丝，碳纤维强度高，有利于提高纱线强力。本发明的剑麻属于硬质纤维，在包芯多股线中，剑麻纤维被包覆丝包覆，在股线时进行加捻，纤维扭曲少，即可以获得紧密的纱线结构，又可以获得较好的强力。本发明的包覆丝采用聚酰亚胺纤维长丝与粘胶纤维长丝并捻丝，即可以获得较大的强力，又因为混用粘胶纤维，吸附一定量的油脂，有利于油脂在纱芯与表面之间的转移。