一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统的制作方法

1.本发明涉及化纤单丝生产技术领域，更具体的说是涉及一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统。


背景技术：

2.三维卷曲纤维又称螺旋形卷曲或立体卷曲纤维，是呈螺旋状卷曲的纤维。原先使化纤短丝产生卷曲的常规工艺为：在高温和给湿(啧油)的状态下使纤维在卷曲箱内受机械挤压而产生卷曲，这样得到的只是平面锯齿形卷曲，卷曲弹性差，卷曲形状不易保持。后来在研究羊毛的微观结构形态时发现：羊毛纤维的横截面呈双组分结构，两组分中的原纤、晶区和非晶区等在性质和排列上不同，导致收缩差异，迫使羊毛呈螺旋状卷曲。受此启示，研究者设计出新颖的复合纺丝工艺研制成并列型双组分复合纤维，使其在热收缩后产生螺旋状三维卷由。另外，在单螺杆纺丝条件下，通过改变纺丝工艺，采取不对称冷却方式而使皮层结构产生差异，同样也可制得三维卷曲纤维，三维卷曲纤维具有记忆效应，卷曲形态持久，如纤维受潮时，卷曲个数减少但经烘燥后可重新恢复。三维卷曲纤维其蓬松性、保暖性更强，手感更舒适，且提高了纤维加工时的抱合力以及织物的尺寸稳定性。
3.但是，虽然中空的三维卷曲因中空结构起到保暖效果，并具有一定弹性的功能，但是缺乏高弹性、高刚度的性能，此外，局限在一定限度规格内的产品。
4.因此，如何提供一种适应粗旦丝生产的高弹性、高刚度的三维卷曲短纤生产系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统，旨在解决上述技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统，包括：前处理机构、卷绕机构和后处理机构；所述前处理机构用于将粗旦丝进行集束、张拉、加湿预热和均匀分条后送入所述卷绕机构进行三维螺旋加工，所述后处理机构用于将所述卷绕机构输出的纤维牵出并张拉切断后打包收集；
8.所述卷绕机构包括支撑架、进丝齿轮组、出丝齿轮组、传动轴、v型轮、钢丝和烘箱；
9.所述支撑架位于所述前处理机构和后处理机构之间；
10.所述进丝齿轮组包括多个在同一水平面依次啮合的进丝齿轮，多个所述进丝齿轮的轴段外侧与所述支撑架转动连接；多个所述进丝齿轮位于所述支撑架靠近所述前处理机构的一端，且所述进丝齿轮远离所述前处理机构的一端固定有进丝端盖；所述进丝端盖开设有与所述进丝齿轮的进丝齿轮孔同心的钢丝进孔，所述进丝端盖上偏心开设有与所述进丝齿轮孔相通的进丝孔；
11.所述出丝齿轮组包括多个依次啮合且与所述进丝齿轮一一对应的出丝齿轮；多个
所述出丝齿轮的轴段外侧与所述支撑架转动连接；多个所述出丝齿轮位于所述支撑架靠近所述后处理机构的一端，且所述出丝齿轮靠近所述后处理机构的一端固定有出丝端盖；所述出丝端盖开设有与所述出丝齿轮的出丝齿轮孔同心的钢丝出孔，所述出丝端盖上偏心开设有与所述出丝齿轮孔相通的出丝孔；所述出丝齿轮与所述进丝齿轮的转动方向相反；
12.所述传动轴的数量为两根，且分别转动连接在所述支撑架的两端，且分别位于所述进丝齿轮组和出丝齿轮组的外侧；
13.所述v型轮等间距固套在所述传动轴上；
14.所述钢丝套设在两根所述传动轴对应的两个所述v型轮上，且穿过与其对应的所述进丝齿轮孔、钢丝进孔、出丝齿轮孔和钢丝出孔；
15.所述烘箱安装在所述支撑架外侧，且位于所述进丝齿轮组和出丝齿轮组之间。
16.通过上述技术方案，本发明利用化纤单丝工艺生产的粗旦丝作为母线，利用进丝齿轮和出丝齿轮的反向旋转，在钢丝上进行螺旋缠绕，钢丝随着齿轮进行联动的循环输送运动，完成对丝线的持续运输，由进丝齿轮的机械螺旋绕卷，后经烘箱热定型，再由出丝齿轮机械松卷形成三维螺旋结构，使得成型丝线具有高刚度、高弹性的优点。
17.优选的，在上述一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统中，所述进丝齿轮径向开设有与所述进丝齿轮孔连通的第一槽口，所述第一槽口贯通所述进丝齿轮的两端；所述进丝端盖径向开设有与所述钢丝进孔连通的第二槽口，所述第二槽口与所述第一槽口重合；所述出丝齿轮径向开设有与所述出丝齿轮孔连通的第三槽口，所述第三槽口贯通所述出丝齿轮的两端；所述出丝端盖径向开设有与所述钢丝出孔连通的第四槽口，所述第四槽口与所述第三槽口重合。各槽口的开设能够方便组装时将钢丝放入到齿轮的齿轮孔内部。
18.优选的，在上述一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统中，所述进丝齿轮孔和出丝齿轮孔内壁均套设有拉簧；所述进丝齿轮靠近所述前处理机构的一端固定有限制所述拉簧脱出的进丝压盖，所述进丝压盖径向开设有与所述第一槽口重合的第五槽口；所述出丝齿轮远离所述后处理机构的一端固定有限制所述拉簧脱出的出丝压盖，所述出丝压盖径向开设有与所述第三槽口重合的第六槽口。设置拉簧是为了防止钢丝脱出，压盖能够穿过钢丝扣合在齿轮端头。
19.优选的，在上述一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统中，所述进丝齿轮的轴段外侧通过进丝轴承与所述支撑架转动连接；所述出丝齿轮的轴段外侧通过出丝轴承与所述支撑架转动连接。提高转动的稳定性。
20.优选的，在上述一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统中，所述进丝齿轮靠近所述前处理机构的一端具有多个固定在所述支撑架上的进丝张力圈；所述出丝齿轮靠近所述后处理机构的一端具有多个固定在所述支撑架上的出丝张力圈。能够保证输送的张力需求和稳定性。
21.优选的，在上述一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统中，所述进丝张力圈和出丝张力圈的数量均为3个，且呈v型布置。能够满足张力需求。
22.优选的，在上述一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统中，一根所述传动轴的端头通过电机驱动。能够实现同一电机带动整体的钢丝系统运动。
23.优选的，在上述一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统中，所述前处理机构包括依次布置的集丝架、排孔板、三辊张力机、蒸汽预热箱和分丝栅。所述分丝栅由两扇分别独立转
动连接的门板组成，两块所述门板形成的间隙为粗旦丝的通过通道；通过转动两个所述门板能够改变所述粗旦丝通过通道的宽度，实现对粗旦丝输出宽度的调整。
24.优选的，在上述一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统中，所述后处理机构包括布置在所述出丝齿轮组后方的钢平台，所述钢平台的前端固定有导丝环，所述导丝环位于所述出丝齿轮组的后上方；所述钢平台顶面还依次固定有位于所述导丝环后方的曳引张力机和切断机；所述钢平台的中部具有位于所述切断机出口下方的落丝通道，所述落丝通道的下方还设置有打包机。能够有效实现加工后的切割包装。
25.优选的，钢丝的直径为2
㎜
；烘箱提供的热定型温度为160℃，时间为2分钟。
26.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统，具有以下有益效果：
27.1、本发明利用化纤单丝工艺生产的粗旦丝作为母线，利用进丝齿轮和出丝齿轮的反向旋转，在钢丝上进行螺旋缠绕，钢丝随着齿轮进行联动的循环输送运动，完成对丝线的持续运输，由进丝齿轮的机械螺旋绕卷，后经烘箱热定型，再由出丝齿轮机械松卷形成三维螺旋结构，使得成型丝线具有高刚度、高弹性的优点。
28.2、本发明改变了中空的三维卷曲仅因中空结构起到保暖效果，并具有一定弹性的功能，但是缺乏高弹性、高刚度的性能缺陷，突破了三维卷曲的不对称冷却形成三维的工艺概念。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
30.图1附图为本发明提供的粗旦丝三维卷曲短纤生产系统的结构示意图；
31.图2附图为本发明提供的卷绕机构的结构示意图；
32.图3附图为本发明提供的进丝齿轮的侧视图；
33.图4附图为本发明提供的进丝齿轮的主视图；
34.图5附图为本发明提供的进丝端盖的结构示意图；
35.图6附图为本发明提供的进丝压盖的结构示意图；
36.图7附图为本发明提供的出丝齿轮的侧视图；
37.图8附图为本发明提供的出丝齿轮的主视图；
38.图9附图为本发明提供的出丝端盖的结构示意图；
39.图10附图为本发明提供的出丝压盖的结构示意图；
40.图11附图为本发明提供的拉簧的结构示意图。
41.其中：
[0042]1‑
前处理机构；
[0043]
11
‑
集丝架；12
‑
排孔板；13
‑
三辊张力机；14
‑
蒸汽预热箱；15
‑
分丝栅；
[0044]2‑
卷绕机构；
[0045]
21
‑
支撑架；211
‑
进丝张力圈；212
‑
出丝张力圈；22
‑
进丝齿轮组；221
‑
进丝齿轮；
2211
‑
进丝齿轮孔；2212
‑
第一槽口；222
‑
进丝端盖；2221
‑
钢丝进孔；2222
‑
进丝孔；2223
‑
第二槽口；223
‑
进丝压盖；2231
‑
第五槽口；224
‑
进丝轴承；23
‑
出丝齿轮组；231
‑
出丝齿轮；2311
‑
出丝齿轮孔；
[0046]
2312
‑
第三槽口；232
‑
出丝端盖；2321
‑
钢丝出孔；2322
‑
出丝孔；2323
‑
第四槽口；233
‑
出丝压盖；2331
‑
第六槽口；234
‑
出丝轴承；24
‑
传动轴；
[0047]
25
‑
v型轮；26
‑
钢丝；27
‑
烘箱；28
‑
拉簧；
[0048]3‑
后处理机构；
[0049]
31
‑
钢平台；32
‑
导丝环；33
‑
曳引张力机；34
‑
切断机；35
‑
落丝通道；36
‑
打包机。
具体实施方式
[0050]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。
[0051]
参见附图1，本发明实施例公开了一种粗旦丝三维卷曲短纤生产系统，包括：前处理机构1、卷绕机构2和后处理机构3；前处理机构1用于将粗旦丝进行集束、张拉、加湿预热和均匀分条后送入卷绕机构2进行三维螺旋加工，后处理机构3用于将卷绕机构2输出的纤维牵出并张拉切断后打包收集；
[0052]
卷绕机构2包括支撑架21、进丝齿轮组22、出丝齿轮组23、传动轴24、v型轮25、钢丝26和烘箱27；
[0053]
支撑架21位于前处理机构1和后处理机构3之间；
[0054]
进丝齿轮组22包括多个在同一水平面依次啮合的进丝齿轮221，多个进丝齿轮221的轴段外侧与支撑架21转动连接；多个进丝齿轮221位于支撑架21靠近前处理机构1的一端，且进丝齿轮221远离前处理机构1的一端固定有进丝端盖222；进丝端盖222开设有与进丝齿轮221的进丝齿轮孔2211同心的钢丝进孔2221，进丝端盖222上偏心开设有与进丝齿轮孔2211相通的进丝孔2222；
[0055]
出丝齿轮组23包括多个依次啮合且与进丝齿轮221一一对应的出丝齿轮231；多个出丝齿轮231的轴段外侧与支撑架21转动连接；多个出丝齿轮231位于支撑架21靠近后处理机构3的一端，且出丝齿轮231靠近后处理机构3的一端固定有出丝端盖232；出丝端盖232开设有与出丝齿轮231的出丝齿轮孔2311同心的钢丝出孔2321，出丝端盖232上偏心开设有与出丝齿轮孔2311相通的出丝孔2322；出丝齿轮231与进丝齿轮221的转动方向相反；
[0056]
传动轴24的数量为两根，且分别转动连接在支撑架21的两端，且分别位于进丝齿轮组22和出丝齿轮组23的外侧；
[0057]
v型轮25等间距固套在传动轴24上；
[0058]
钢丝26套设在两根传动轴24对应的两个v型轮25上，且穿过与其对应的进丝齿轮孔2211、钢丝进孔2221、出丝齿轮孔2311和钢丝出孔2321；
[0059]
烘箱27安装在支撑架21外侧，且位于进丝齿轮组22和出丝齿轮组23之间。
[0060]
为了进一步优化上述技术方案，进丝齿轮221径向开设有与进丝齿轮孔2211连通的第一槽口2212，第一槽口2212贯通进丝齿轮221的两端；进丝端盖222径向开设有与钢丝
进孔2221连通的第二槽口2223，第二槽口2223与第一槽口2212重合；出丝齿轮231径向开设有与出丝齿轮孔2311连通的第三槽口2312，第三槽口2312贯通出丝齿轮231的两端；出丝端盖232径向开设有与钢丝出孔2321连通的第四槽口2322，第四槽口2322与第三槽口2312重合。
[0061]
为了进一步优化上述技术方案，进丝齿轮孔2211和出丝齿轮孔2311内壁均套设有拉簧28；进丝齿轮221靠近前处理机构1的一端固定有限制拉簧28脱出的进丝压盖223，进丝压盖223径向开设有与第一槽口2212重合的第五槽口2231；出丝齿轮231远离后处理机构1的一端固定有限制拉簧28脱出的出丝压盖233，出丝压盖233径向开设有与第三槽口2312重合的第六槽口2331。
[0062]
为了进一步优化上述技术方案，进丝齿轮221的轴段外侧通过进丝轴承224与支撑架21转动连接；出丝齿轮231的轴段外侧通过出丝轴承234与支撑架21转动连接。
[0063]
为了进一步优化上述技术方案，进丝齿轮221靠近前处理机构1的一端具有多个固定在支撑架21上的进丝张力圈211；出丝齿轮231靠近后处理机构1的一端具有多个固定在支撑架21上的出丝张力圈212。
[0064]
为了进一步优化上述技术方案，进丝张力圈211和出丝张力圈212的数量均为3个，且呈v型布置。
[0065]
为了进一步优化上述技术方案，一根传动轴24的端头通过电机驱动。
[0066]
为了进一步优化上述技术方案，前处理机构1包括依次布置的集丝架11、排孔板12、三辊张力机13、蒸汽预热箱14和分丝栅15。
[0067]
为了进一步优化上述技术方案，分丝栅15由两扇分别独立转动连接的门板组成，两块门板形成的间隙为粗旦丝的通过通道；通过转动两个门板能够改变粗旦丝通过通道的宽度，实现对粗旦丝输出宽度的调整。
[0068]
为了进一步优化上述技术方案，后处理机构3包括布置在出丝齿轮组23后方的钢平台31，钢平台31的前端固定有导丝环32，导丝环32位于出丝齿轮组23的后上方；钢平台31顶面还依次固定有位于导丝环32后方的曳引张力机33和切断机34；钢平台31的中部具有位于切断机34出口下方的落丝通道35，落丝通道35的下方还设置有打包机36。
[0069]
本发明提供的粗旦丝二维卷曲短纤生产系统的工艺流程为：
[0070]
粗旦丝经由集丝架11和排孔板12集束后进入三辊张力机13张拉，然后进入蒸汽预热箱14加湿预热，后经分丝栅15均匀分条后，进入进丝张力圈211，然后进入进丝齿轮孔2211，穿出进丝孔2222后绕设在钢丝26上，在烘箱27内160℃的温度下，由钢丝26带动运行2分钟，后经出丝齿轮孔2311和出丝孔2322出丝，最终输出后经由导丝环32导引，进入曳引张力机33和切断机34，切断后落入落丝通道35进入打包机36打包。
[0071]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0072]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。