用于气流纺纱机的气流纺纱嘴的纺纱件的制作方法

用于气流纺纱机的气流纺纱嘴的纺纱件
1.本发明涉及一种用于借助气流由纤维条子制造纱线的气流纺纱机的纺纱嘴的纺纱件以及一种具有纺纱件的纺纱嘴。
2.一般，在气流纺纱中通过牵伸装置将纤维条子供给纺纱嘴并且r借助通过空气嘴产生的涡旋气流在纺纱嘴入口区域中在纺纱嘴涡旋腔内使纤维条子的外纤维缠绕到内置纤维芯上，由此最终形成对期望纱线强度有决定性意义的包缠纤维。这原则上可以用各不同材料的纤维进行，其中不仅可以采用天然纤维如棉，也可以采用合成纤维如聚酯以及天然纤维和合成纤维的混合物。
3.但在借助气流纺纱机纺织聚酯纤维时在现有技术中需要将添加剂加入纺纱嘴本身或施加至待纺的聚酯纤维上，因为仅借助这种添加剂可以防止聚合物残余、聚酯纤维片段和/或上油沉积在纺纱嘴内且同时尤其在纺纱锥表面上。但这种沉积物明显干扰了气流纺纱工艺以及纺纱结果和进而纱线质量显著降低。尤其是，于是在纺纱过程期间可能出现由在纺纱嘴表面与纤维之间的更大摩擦造成的纱线断裂。此外，空气嘴以及纺纱嘴的其它构件被沉积物堵塞，使得所获纱线具有较低的纱线强度以及质量。
4.但使用添加剂也有一系列缺点。其一，使用添加剂造成制造成本增加，另一方面，添加剂留在气流纺成纱线上并且或许必须在进一步纱线加工之前被去除。此外，由于使用添加剂，故必须定期清洁气流纺纱机的相应部件以除去多余的沉积于构件上的添加剂。
5.本发明因此基于以下任务，提供一种用于气流纺纱机的纺纱嘴的纺纱件以及一种具有纺纱件的相应纺纱嘴，其允许特别低成本的、少维护的且简单的气流纺纱机工位运行，而没有不利影响到气流纺成纱线的质量和强度并且在此不需要频繁清洁气流纺纱机部件和气流纺成纱线。
6.根据本发明，该任务通过一种根据权利要求1的用于气流纺纱机的纺纱嘴的纺纱件和一种根据权利要求11的相应的具有纺纱件的纺纱嘴来完成。在从属权利要求中说明本发明的有利改进方案。
7.根据本发明的用于借助气流由纤维条子制造纱线的气流纺纱机的纺纱嘴的纺纱件具有至少一个纤维和/或纱线引导表面，其中该纤维和/或纱线引导表面至少局部具有抗附着涂层。
8.根据本发明的纺纱嘴具有至少一个安置在纺纱嘴内的本发明纺纱件，其中尤其在纺纱件之中和/或之处也可设置多个和/或彼此不同的本发明纺纱件。
9.发明人已经认识到，添加剂的作用也通过纺纱嘴的至少一部分或纺纱嘴的纺纱件的至少一个部分的长久抗附着涂层来获得，于是有利地可以放弃添加剂，故气流纺纱工艺可以明显简单地、低成本地以及清洁需求较小地运行。此外，抗附着涂层有利地导致空气用量减小，因为可以在较低的空气压力下获得相同的纺纱结果。由于可获得较大的包缠纤维角度，故还可以通过简单方式获得较高的纱线强度。最终，抗附着涂层允许提高生产速度。
10.气流纺纱机首先是指任何纺纱机，其借助至少一个气流将纤维且尤其是包缠纤维涡旋缠绕内置纤维芯而形成纱线。形成纱线的过程在由一个或多个纺纱件构成的纺纱嘴区域中进行。气流纺纱机在此优选具有至少一个包括纺纱嘴的工位或纺纱位置，其中每个纺
纱位置用于由供给纺纱嘴的纤维条子制造纱线。纺纱嘴在此具有纤维条子入口、内置涡旋腔、一个或多个至少局部设置在涡旋腔内的成纱件或纺纱件以及用于在涡旋腔内产生的纱线的出口。另外，纺纱嘴优选具有多个通入涡旋腔的空气嘴，其特别优选与至少一个空气供应管线流通相连，其中在气流纺纱机工作期间由空气供应管线提供的压缩空气经由空气嘴流入涡旋腔，以便在涡旋腔内产生涡旋气流以将纤维条子气流纺成纱线。
11.本发明意义上的线或纱线是纤维复合体，在此至少一部分的纤维包缠内置纤维芯。在此，纱线也可以是粗纱用于例如借助环锭纺纱机的进一步加工。纤维条子和进而由此制造的纱线优选至少部分、特别优选完全由合成纤维或化学纤维如聚酯构成。
12.在此，纺纱件可以不仅是独立构件，也可以是结构单元的局部或功能单元，其优选直接参与气流纺纱工艺。在此，纺纱件可以一件式或多件式构成。根据本发明，纺纱件是纺纱嘴的一部分或纺纱嘴。还优选地，纺纱件在气流纺纱工艺范围内至少局部直接接触到待纺纤维和/或刚纺成纱线。在此，纺纱件可以尤其是涡旋腔的构件且同时至少局部形成涡旋腔的内壁。替代地或附加地，纺纱件也可以是纺纱锥的一部分且同时不仅是其外表面的一部分和/或纺纱嘴内的抽出通道的至少一部分。
13.根据本发明，纺纱件具有至少一个纤维和/或纱线引导表面。在此，纤维和/或纱线引导表面首先是纺纱件的每个表面，其可以在气流纺纱工艺之前、之中或之后接触到未纺纤维材料和/或已纺成纱线的纤维材料。纤维和/或纱线引导表面优选完全布置在纺纱嘴内。特别优选地，纤维和/或纱线引导表面至少局部且更特别优选地完全布置在纺纱嘴的涡旋腔内，在涡旋腔内未纺纤维被涡旋缠绕纱线。
14.纤维条子原则上是供给气流纺纱工艺的纤维材料，其优选作为集合的条子或待纺纤维复合物来提供。在此，所有的纤维可以由相同材料构成，或者纤维条子可以包含化学上彼此不同的纤维。但原则上纤维条子中的纤维还是被纺织在一起。
15.抗附着涂层首先原则上是用于减小涂覆表面或涂层表面与纱线或单独纤维之间静摩擦和/或滑动摩擦的表面涂层。在此，抗附着涂层优选具有连贯的和/或完整的表面。还优选地，抗附着涂层表面是光滑的。在此，抗附着涂层原则上可以由任何材料构成，其中抗附着涂层优选由至少一种聚合物构成。特别优选地，抗附着涂层包括热塑性聚合物，更特别优选地，抗附着涂层基本上由热塑性聚合物构成。
16.在此，抗附着涂层最好除了减小静摩擦和/或滑动摩擦外还导致表面的疏水性和/或疏油性，从而水溶性物质和/或油溶性物质的附着被阻止。优选地，抗附着涂层还具有抗静电作用，从而涂覆表面和待纺纤维或气流纺成纱线因为在纺纱件表面上的摩擦而不带电，这可能导致纺纱结果变差。
17.抗附着涂层的施加也可以通过任何方式进行。例如抗附着涂层可被喷涂和/或熔化到纺纱件表面上。特别优选地，抗附着涂层材料以粉末或弥散物的形式被施加到待涂覆表面，随后尤其优选与之熔化或在其上熔化。在纺纱件表面上的抗附着层的附着也可以通过化学粘接和/或以纯物理方式进行。此外，为此可以采用粘结剂和/或胶。
18.根据本发明，纤维和/或纱线引导表面的至少一个部分涂覆有抗附着涂层。在此，纤维和/或纱线引导表面的多个不连贯的部分也可以分别具有抗附着涂层。另外，纺纱嘴的多个构件可以局部最好在涡旋腔内的整个内表面具有抗附着涂层。
19.本发明的纺纱件的一个优选设计规定，抗附着涂层所具有的摩擦系数小于其下方
的纺纱件材料，由此以有利的方式一方面防止纤维和/或位于纤维或纱线上的添加剂的附着，另一方面获得纤维在纺纱件表面上的更好滑动。尤其在纺纱锥作为表面涂覆纺纱件的情况下，能以有利的方式获得在纺纱锥上的纤维的更高转速。优选地，抗附着涂层的表面具有比尤其在抗附着涂层下方的区域中的纺纱件材料小至少10％、特别优选小25％、更特别优选小50％的摩擦系数。
20.为了保证在纺纱件与纤维或纱线之间的很小的静摩擦和/或滑动摩擦而优选的是，带有抗附着涂层的纤维和/或纱线引导表面的摩擦系数小于0.4、最好小于0.35、特别优选小于0.3。
21.根据本发明纺纱件的一个有利改进方案，抗附着涂层由氟化碳氢化合物或氟化碳氢化合物聚合物、尤其是聚四氟乙烯(特氟龙ptfe)和/或全氟烷氧基聚合物或全氟烷氧聚合物(pfa)和/或氟乙烯-丙烯聚合物或四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(fep)构成。在此，抗附着涂层优选具有超过50％的ptfe、fep和/或pfa比例并且特别优选地高达至少90％地由其构成。在此，抗附着涂层可以除了ptfe、fep和/或pfa外还包含其它聚合物和/或辅料，但关于所施加的抗附着涂层的总质量最好不超过5％。抗附着涂层优选作为主要组成部分具有ptfe并且特别优选地基本上由其构成，因为ptfe一般具有约0.25的摩擦系数和小于0.05的摩擦率。在力学上比较柔软的pfa通常具有约为0.2-0.25的略小摩擦系数，而frp就有比pfte高的强度，但也具有大不了多少的摩擦系数。
22.在本发明的纺纱件的一个优选设计中，纤维和/或纱线引导表面是纺纱嘴的纺纱锥和/或针和/或镍钳的至少一个表面部分，由此以简单方式能避免纤维沉积、上油沉积物和/或聚合物沉积。特别优选地，纺纱件是纺纱嘴的纺纱锥和/或针和/或镍钳。也优选地，整个纤维和/或纱线引导表面或纺纱锥和/或针和/或镊钳的可接触纤维和/或纱线的整个表面涂覆有抗附着涂层。但尤其优选的是，至少该纺纱锥的尖头涂覆有抗附着涂层，纤维缠绕于此以形成气流纺成纱线。
23.特别优选地，纺纱件是纺纱锥，其尤其是纤维和/或纱线引导表面至少在尖头区域中、最好在沿纱线抽出方向延伸的纺纱锥长度的至少10％、特别优选至少25％且更特别优选是至少50％的范围内且还优选沿其周向在至少10％,特别优选至少25％的范围内具有抗附着涂层。另外，纺纱锥也可以在纤维和/或纱线引导表面或整个纺纱锥的其沿纱线抽出方向和/或周向的整个长度范围具有抗附着涂层。
24.纤维和/或纱线引导表面可以相对于经过纺纱嘴的纱线或纤维条子任意布置，其中纤维和/或纱线引导表面根据本发明的一个有利改进方案是包围纱线和/或纤维条子的表面。包围与此相关地意味着，纱线和/或纤维条子在纺纱嘴内至少部分被纤维和/或纱线引导表面包围，其中纤维和/或纱线引导表面最好达到至少90
°
、特别优选达到至少180
°
、更特别优选地达到270
°
且尤其最好是一整圈包围纱线和/或纤维条子。
25.在此尤其优选的是，包围纱线和/或纤维条子的表面是纺纱嘴内壁、尤其是涡旋腔内壁，由此有利地防止在内壁上且尤其是在通入涡旋腔的喷嘴孔口区域中的沉积，从而维持空气流通以产生气流纺纱。原则上，仅纺纱嘴内壁的一部分且尤其是涡旋腔的一部分可以被涂覆，其中优选地，至少内壁的具有喷嘴孔口的部分且特别优选是整个内壁具有抗附着涂层。
26.原则上，纺纱件的抗附着涂层可以具有任何厚度和任何结构。但抗附着涂层最好
具有在2μm和2mm之间、优选在5μm和500μm之间、特别优选在10μm和200μm之间且更特别优选在10μm和150μm之间的层厚，由此一方面积极影响表面性能，另一方面没有出现由抗附着涂层造成的纺纱嘴内几何形状的变化。另外，抗附着涂层最好在整个个层厚范围内具有均匀一致的结构。
27.除了减小静摩擦和滑动摩擦外，抗附着涂层还可以具有任何其它功能。尤其优选的是，抗附着涂层具有抗静电摩擦，由此纺纱件尤其适用于聚合物和塑料纤维、尤其是聚酯纤维，因为所述纤维在塑料表面上不带静电和/或保持附着于此。
28.以下将参照图来详细解释本发明纺纱件的一个实施例，图中示出：
29.图1示出包含带有抗附着涂层的纺纱件在内的纺纱嘴构件的透视示意图。
30.在图1示意性所示的气流纺纱机的纺纱嘴2中，纤维条子4从牵伸装置通过供纱辊对10被供给纺纱嘴2的涡旋腔，以使纤维条子4的靠外纤维涡旋缠绕纤维芯且同时形成纱线3。
31.为此，纺纱嘴2具有多个纺纱件1，每个纺纱件具有纤维或纱线引导表面5。其中一个纺纱件1是针9，其具有纤维引导表面并且布置在纱嘴2的纤维入口区域中，而另一纺纱件1是纺纱锥8，它在其尖头区域具有纤维或纱线引导表面5。
32.为了减小纺纱件1之间的静摩擦和滑动摩擦且因此获得较高的包缠纤维角度和进而较高的纱线强度，至少在纺纱锥8的尖头上施加抗附着涂层6。抗附着涂层6根据此优选实施例是聚四氟乙烯(特氟龙ptfe)涂层，其以面的方式以平滑表面被施加到纺纱锥8的材料7且同时具有显著小于纺纱锥8的材料7的摩擦系数。作为特氟龙涂层的替代，涂层可以根据另一优选实施例例如由全氟烷氧基聚合物或全氟烷氧聚合物(pfa)或氟乙烯-丙烯聚合物或四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(fep)或上述涂层的混合物构成。
33.作为纺纱锥8的至少一个表面部分的补充，接触纤维条子4的针9部分也还可以具有抗附着涂层6，其优选也由氟化碳氢化合物或氟化碳氢化合物聚合物、尤其是聚四氟乙烯(特氟龙ptfe)和/或全氟烷氧基聚合物或全氟烷氧聚合物(pfa)和/或氟乙烯-丙烯聚合物或四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(fep)构成。
34.作为前述的纤维和/或纱线引导表面5的补充，包围纤维条子4和/或纱线3的表面、尤其是纺纱嘴2内壁的至少一个部分且尤其优选在此是涡旋腔内壁也还可以具有抗附着涂层6，其完全特别优选地具有与纺纱件1的抗附着涂层6一样的化学组成。
35.附图标记列表
36.1 纺纱件
37.2 纺纱嘴
38.3 纱线
39.4 纤维条子
40.5纤维和/或纱线引导表面
41.6 抗附着涂层
42.7 材料
43.8 纺纱锥
44.9 针
45.10 供纱辊对