一种具有动态立体集聚抚顺功能的环锭纺纱引纱胶辊的制作方法与工艺

本发明涉及一种具有动态立体集聚抚顺功能的环锭纺纱引纱胶辊，属于纺织加工技术领域。

背景技术：
毛羽是衡量纱线质量的重要指标之一。纱线毛羽不仅影响机织、针织等后纺工序的生产效率，而且影响最终产品的外观质量，特别是对光洁柔滑等高品质织物生产，减少纱线毛羽具有十分重要的意义。因为毛羽产生于细纱工序，所以降低细纱毛羽是减少毛羽的基础和关键。在传统环锭细纱机纺纱工序中，经牵伸的纱条以一定宽度并且在自由状态下离开前罗拉后，就立即被加工成纱线，因此在纱线的形成区域会形成一个纺纱三角区，由于纺纱三角区松散的纤维不能很好的控制，致使须条外围的很多纤维头端外露纱条表面，形成纱线毛羽，严重影响成纱外观品质，降低了纤维利用率，恶化细纱强伸性能。针对环锭细纱工序产生毛羽过多的技术问题，国内外的学者做过大量的研究。通常采用的途径有两种，一种是采用常规方法优化普通环锭纺纱工艺，该方法只能一定程度上减少纱线毛羽，作用效果有限；另一种是采用新型纺纱技术或专用消除毛羽装置来消除毛羽，能大幅度降低环锭纱线毛羽。新型环锭纺纱技术或专用消除毛羽装置是目前环锭纺纱技术研究的热点。目前新型环锭纺纱技术代表是紧密纺纱技术，如美国知识产权局1984年12月18日公开的发明专利“Deviceforstretching,condensingandtransportingaroveoffibersduringaspinningoperation”，专利号US4488397;美国知识产权局2000年6月13日公开的发明专利“Deviceforcondensingadraftedfiberstrand”，专利号6073314;美国知识产权局2000年7月4日公开的发明专利“Arrangementforcondensingadraftedfiberstrand”，专利号6082089;美国知识产权局2001年1月9日公开的发明专利“Transportbeltfortransportingafiberstrandtobecondensed”，专利号US6170126B1;美国知识产权局2001年7月24日公开的发明专利“Arrangementandmethodforcondensingadraftedfiberstrandandmethodformakingyarnthereform”，专利号US6263656B1;美国知识产权局2001年8月14日公开的发明专利“Apparatusforcondensingadraftedstrand”，专利号US6272834B1;美国知识产权局2001年5月29日公开的发明专利“Condensingzoneforaspinningmachine”，专利号US6237317B1；中国知识产权局2004年4月28日公开的发明专利“环锭细纱机的紧密纺纱装置”，专利公开号CN2613493；上述紧密纺纱技术专利公案的核心原理都是针环锭纺纱过程，通过负压吸风的方式聚集纺纱三角区纤维须条，加强对纤维须条边缘纤维控制，有效降低纺纱过程纤维头端外露，降低纱线毛羽，提高成纱品质。然而负压吸风集聚式紧密纺纱过程，消耗大量负压气体，能耗大，运行成本高；负压集聚网格圈易堵塞，维护成本高；再加上负压集聚设备复杂，安装成本高，负压式集聚纺纱技术已成为贵族式纺纱方法。针对负压集聚式紧密纺纱技术安装、使用、维护成本高的问题，中国知识产权局2005年3月30日公开的发明专利“带有纤维带压缩器的环形纺织机的拉伸机”，专利公开号CN1602373A，该申请公案提供了一种环锭纺纱机的带有纤维须条集束器的牵伸装置及环锭细纱机，实质上是在细纱机前罗拉上的前胶辊和引纱胶辊之间加装一只沟槽式须条集束器，对加捻之前的纤维须条进行机械集聚，解决了负压式紧密纺纱装置利用负压集聚纤维须条所带来的成本过高问题。然而该申请公案所提供的纺纱方法和装置仍存在缺陷：只能在纤维须条无横动情况下进行纺纱，纺纱胶辊易磨损，寿命短。针对该机械式紧密纺无横动的技术缺陷，中国知识产权局2009年11月18日，公开的发明专利“机械式立体紧密纺纱装置”，专利公开号CN101580982A，该申请公案提供了一种对前罗拉输出的纤维须条进行机械式立体槽集聚的紧密纺纱装置，该装置包括有保持架，保持架具有一个活动端和手柄，保持架通过活动端安装于下皮辊上，在保持架上安装有两组磁铁，其中第一组磁铁安装于保持架上对应下皮辊的位置，第二磁铁安装于保持架上对应下罗拉的位置，紧密件通过轴安装于保持架上，紧密件朝向下罗拉的一面为弧形以与下罗拉相贴合，在紧密件的弧面上开设有若干条面向纱线到来方向呈漏斗状由宽到窄的集聚沟槽。该申请公案实质上是取消了原有机械式紧密纺纱装置中的引纱胶辊，仅采用可定期左右运动的沟槽式须条集束器进行纺纱。因此，该申请公案虽然一定程度上解决机械式紧密纺纱过程中纱条无法横动问题，也带了新的技术问题：采用沟槽式须条集束器单独集聚纺纱，取消引纱辊对纱条的均匀一致性引导作用，张力引起的纱条跳动促使纱条逃出须条集束器沟槽，造成无法连续、一致性集聚纺纱，因此该技术装置一直没有得到工业化应用。目前沟槽式机械集聚纤维须条的紧密纺纱技术，仅有RoCos在中国某些纺纱厂有小范围的应用；目前静态沟槽集聚式紧密纺未进行大面积应用的核心问题在于：1）在纱线运行方向上沟槽保持静止，运动的纤维须条与静止沟槽内壁边缘擦碰，在静止沟槽内壁面作用下进行横向集聚收拢的同时，边缘纤维前弯钩增多，虽然所纺纱线毛羽光洁，但条干和强力改善幅度小，甚至有恶化情况发生；2）现有机械沟槽集聚式紧密纺纱，仅仅是扁平带状纤维须条进行横向集聚，集聚后的成纱三角区变小或消失，成纱区纤维内外转移缺乏，造成成纱刚度增加、柔软度恶化；3）沟槽式须条集束器与纤维须条之间为滑动摩擦，摩擦力较大，因此沟槽式须条集束器一般采用具有自润滑的氧化锆陶瓷制成，不仅成本高，而且易破损。针对“沟槽集聚纺纱过程中，在纱线运行方向上沟槽保持静止，运动的纤维须条与静止沟槽内壁边缘擦碰，在静止沟槽内壁面作用下进行横向集聚收拢的同时，边缘纤维前弯钩增多，虽然所纺纱线毛羽光洁，但条干和强力改善幅度小，甚至有恶化情况发生”的技术问题，中国知识产权局2014年5月28日，公开的发明专利“一种旋转式紧密纺纱纤维集聚装置”，专利公开号CN103820893A，该申请公案提供了一种旋转式紧密纺纱纤维集聚装置，核心部件是安装在环锭纺纱的纱线成形区内的轮槽式集束器，轮槽集束器集束沟槽呈V字形，通过外力带动的纤维轮槽式集束器。该装置仍存在技术问题：1）由于轮槽式集束器是通过运动纱条带动而进行被动地旋转式集聚纤维须条，运动的纤维须条与沟槽内壁边缘擦碰产生弯钩的情况只能一定程度的缓解，仍旧无法彻底消除边缘纤维弯钩的产生，改善成纱品质；2）简单的V字形沟槽只能对加捻成形中的纤维须条进行集聚，而无法对加捻须条表面外露纤维头端进行有效抚顺握持，因此成纱表面仍旧具有较多毛羽。

技术实现要素：
针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种具有动态立体集聚抚顺功能的环锭纺纱引纱胶辊，采用动态沟槽对纤维须条进行积极主动的三维立体式集聚，同时对旋转加捻的纱条外表面纤维施加抚顺握持作用，最终提高成纱品质，为了实现上述目的，本发明技术解决方案为：一种具有动态立体集聚抚顺功能的环锭纺纱引纱胶辊，包括引纱胶辊的橡胶套筒和通过轴承活动安装在橡胶套筒内的固定支撑轴，在橡胶套筒内固定设置有连接伸展轴，连接伸展轴一端为套筒状，套筒状一端固定套装在橡胶套筒内，固定支撑轴通过轴承固定在连接伸展轴的套筒内，连接伸展轴另一端为空心轴状，空心轴状一端延伸在橡胶套筒外，连接伸展轴的空心轴状一端上固定套装有第一套筒、端部套筒，第一套筒上套装有第二套筒，第一套筒与第二套筒之间形成纵截面呈L型的周向空腔，第二套筒上套装有立体槽筒，立体槽筒上开有过纱沟槽，过纱沟槽所在平面与固定支撑轴的轴线垂直，过纱沟槽的槽底为V形收拢状，过纱沟槽的槽口与槽底之间的沟槽呈喇叭口收拢状，立体槽筒与端部套筒之间设置第三套筒，端部套筒与第三套筒之间形成纵截面呈T型的周向空腔。第二套筒、立体槽筒、第三套筒为一整体。由于采用了以上技术方案，与现有技术相比，本发明的一种具有动态立体集聚抚顺功能的环锭纺纱引纱胶辊，其优点在于：本发明采用在引纱胶辊上设置立体槽筒，立体槽筒沿周向表面方向上开有过纱沟槽，过纱沟槽的槽底为V形收拢状，过纱沟槽的槽口与槽底之间的沟槽呈喇叭口收拢状，对加捻成纱中进入过纱沟槽的纤维须条边缘纤维进行缓和流畅地三维立体式主动收拢集聚，有效消除静态集聚沟槽面对须条边缘纤维擦碰产生弯钩；收拢集聚后的加捻纱条在引出过纱沟槽之前，受到过纱沟槽面的积极动态抚顺握持处理，将纱条表层外露纤维头端进一步握持捻入到纱条主体上，提高成纱品质。采用第一套筒与第二套筒之间形成纵截面呈L型的周向空腔，端部套筒与第三套筒之间形成纵截面呈T型的周向空腔的绝热结构设计，使得加捻纱条与滚动中的过纱沟槽之间摩擦产生的热量得到保持，促使过纱沟槽内表面温度维持在纤维柔化温度范围内，对动态立体集聚抚顺中的纤维须条进行一定程度的柔化作用，进一步增强动态立体集聚抚顺纺纱效果。本发明所涉及的具有动态立体集聚抚顺功能的环锭纺纱引纱胶辊结构简单合理、操作便捷，易于大面积推广使用。附图说明图1为本发明的结构示意图。图2为本发明的外观示意图。图3为本发明的上机运行示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明的一种具有动态立体集聚抚顺功能的环锭纺纱引纱胶辊作进一步详细描述。见附图。一种具有动态立体集聚抚顺功能的环锭纺纱引纱胶辊，包括引纱胶辊的橡胶套筒6和通过轴承活动安装在橡胶套筒6内的固定支撑轴8，在橡胶套筒6内固定设置有连接伸展轴7，连接伸展轴7一端为套筒状，套筒状一端固定套装在橡胶套筒6内，固定支撑轴8通过轴承固定在连接伸展轴7的套筒内，连接伸展轴7另一端为空心轴状，空心轴状一端延伸在橡胶套筒6外，连接伸展轴7的空心轴状一端上固定套装有第一套筒9、端部套筒2，第一套筒9上套装有第二套筒5，第一套筒9与第二套筒5之间形成纵截面呈L型的周向空腔，第二套筒5上套装有立体槽筒4，立体槽筒4上开有过纱沟槽，过纱沟槽所在平面与固定支撑轴8的轴线垂直，过纱沟槽的槽底为V形收拢状，V形收拢状的槽底深度为1-2毫米，宽度根据所纺纱支粗细而定，所纺纱线越细、毛羽要求越少、槽底宽度就越小，过纱沟槽的槽口与槽底之间的沟槽呈喇叭口收拢状，呈喇叭口收拢状沟槽部位深度为2-6毫米，深度越深、抚顺握持作用长度越长，所纺纱线毛羽越少；呈喇叭口收拢状沟槽部位宽度根据所纺纱支粗细而定，所纺纱线越细、毛羽要求越少、宽度就越小，立体槽筒4与端部套筒2之间设置第三套筒3，端部套筒2与第三套筒3之间形成纵截面呈T型的周向空腔，端部套筒2内装有封盖1。第二套筒5、立体槽筒4、第三套筒3为一整体。所述的具有动态立体集聚抚顺功能的环锭纺纱引纱胶辊，通过胶辊支架和加压弹簧安装细纱机摇架上，通过摇架加压作用下与前胶辊一同压持在前罗拉上，通过橡胶套筒6与前罗拉紧密压持，并位于胶辊前端，从粗纱卷装退绕下来的粗纱经喂纱喇叭进入由细纱机后罗拉、后胶辊、中下罗拉、下皮圈、中上罗拉、上皮圈、前罗拉、前胶辊组成的细纱牵伸系统进行牵伸，牵伸后的纤维须条经前罗拉、前胶辊压持形成的前罗拉钳口输出，输出的纤维须条进入具有动态立体集聚抚顺功能的环锭纺纱引纱胶辊的过纱沟槽内，加捻成纱中的纤维须条在过纱沟槽内进行缓和流畅地三维立体式主动收拢集聚，收拢集聚后的加捻纱条在引出过纱沟槽之前，受到过纱沟槽面的积极动态抚顺握持处理，将纱条表层外露纤维头端进一步握持捻入到纱条主体上，提高成纱品质，加捻形成的高品质纱线经导纱钩、钢领、钢丝圈，最终卷绕到细纱筒管上。表1为本发明装置所纺40英支棉纱与对应传统引纱胶辊环锭纺40英支纯棉纱性能对比。从表1可以看出，与传统引纱胶辊环锭纺纱线相比，本发明所纺纱线条干更均匀、强力高、粗细节及棉结等纱庛少、毛羽值低，成纱品质高。表1方案条干CV%细节-50%粗节+50%棉结+200%平均强力cN伸长率%3毫米毛羽指数9毫米毛羽指数本发明装置14.211467109222.25.70.450.11传统引纱胶辊环锭纺14.472488151212.75.06.553.55