一种基于仿生原理的分形纱制备方法及其纺纱装置与流程

1.本发明涉及纺纱领域，尤其涉及一种基于仿生原理的分形纱制备方法及其纺纱装置。


背景技术：

2.当前纺纱行业的差异化纱线的生产主要是依托纺纱方式(环锭纺、气流纺、涡流纺、喷气纺)或者依托多组分的纤维(天然纤维、合成纤维、再生纤维)组合进行。
3.而现有纱线少见基于目标结构的特定纱线结构设计及生产，通过纱线的仿生结构设计，将会进一步强化短纤纱线的短纤维结合体的属性，并呈现更优异的理化性能，基于羊毛的基本组织，羊毛正、副皮质中微原纤的尺度和排列不同，将提高纱线外观形态的均匀性、内在组成质量和分布的连续性、纤维间相互作用的稳定性。
4.针对上述问题，现提出一种基于仿生原理的分形纱制备方法及其纺纱装置。


技术实现要素：

5.为了克服现有纱线少见基于目标结构的特定纱线结构设计及生产的缺点，本发明提供一种基于仿生原理的分形纱纺纱装置。
6.本发明的技术实施方案是：一种基于仿生原理的分形纱纺纱装置，包括有承接板、安装板、放纱机构、承载板、罗拉组和电动收卷辊；承接板上表面后侧固接有安装板；安装板上连接有放纱机构；安装板前侧上部连接有罗拉组；安装板前侧上部连接有电动收卷辊，且电动收卷辊位于罗拉组上方；还包括有第二固定环、正位器、旋线板、适应性捻线系统和尘埃处理系统；放纱机构上部安装有第二固定环；第二固定环内表面固接有七个周向均布的正位器；放纱机构固接有旋线板；安装板前侧中部连接有用于汇聚外层纱线并实现内外加捻的适应性捻线系统；适应性捻线系统连接有用于清理纱线表面尘埃的尘埃处理系统。
7.进一步的，旋线板内部开有两个导线孔，且两个导线孔为双螺旋结构。
8.进一步的，适应性捻线系统包括有第一支撑板、电动伸缩件、加捻器和适应性卡夹机构；安装板前侧中部固接有第一支撑板；第一支撑板前部固接有电动伸缩件；电动伸缩件伸缩部固接有加捻器；第一支撑板前部连接有适应性卡夹机构。
9.进一步的，适应性卡夹机构包括有第二支撑板、第一动力马达、平齿轮、槽板、传动板和卡板；第一支撑板前部固接有第二支撑板；第二支撑板底部固接有第一动力马达；第一动力马达输出轴固接有平齿轮；第二支撑板上表面固接有槽板；槽板外表面固接有齿环，且该齿环啮合平齿轮；槽板内部转动连接有传动板；槽板中部开设有六边形槽，且改六边形槽内滑动连接有六个卡板；传动板滑动连接六个卡板。
10.进一步的，加捻器由固定板和加捻环组成，且加捻环的中心线与第二固定环的中心线相重合，加捻环内部上侧和内部下侧均需开设用于保护纱线的圆角。
11.进一步的，还包括有清理器；传动板上部固接有清理器；清理器为空心海绵块。
12.进一步的，尘埃处理系统包括有连接架、除尘箱、第二动力马达、搭接板、连接杆、
拨板和扭力弹簧；第一支撑板上部固接有连接架；连接架上固接有除尘箱；除尘箱底部左侧固接有第二动力马达；第二动力马达输出轴上固接有两个搭接板；两个搭接板之间固接有两个连接杆；每个连接杆各转动连接有一个拨板；每个连接杆上各套有两个扭力弹簧；每两个上下相邻的扭力弹簧固接一个拨板；每两个左右相邻的扭力弹簧固接一个搭接板。
13.进一步的，除尘箱上部开有若干个除尘孔。
14.进一步的，放纱机构包括有伺服电机、固定盘、芯线筒、电动转盘、外层纱线筒、连接板、第一固定环和张紧器；安装板底部固接有伺服电机；伺服电机输出轴固接有固定盘；固定盘上部固接有两个芯线筒；安装板上表面固接有电动转盘；电动转盘上表面内侧固接有七个周向均布的外层纱线筒；电动转盘上表面外侧固接有四个周向均布的连接板；四个连接板内表面中部固接有第一固定环；第一固定环内部固接有七个周向均布的张紧器；固定盘上表面通过两个l形架固接旋线板。
15.一种基于仿生原理的分形纱制备方法，包括以下工作步骤：
16.s1：并条第一层：预并，7+2结构，芯纱稍粗或使用高收缩纱线，可使用腈纶、涤纶、尼龙等差异结构纤维；外层纱线稍细使用棉、羊毛、modal、lyocell、粘胶等短纤；
17.s2：并条第二层：二并，用另外7根纱线与第一层并纱生成的复合纱进行合并，外层7根纱线原料与第一层外层纱线相同即棉、羊毛、modal、lyocell、粘胶等短纤；
18.s3：粗纱第三层：使用7+2的组合，对前道所产生的纱条结构进行合并粗纱；7根纱条原料与第一层外层纱线相同即棉、羊毛、modal、lyocell、粘胶等短纤；2根纱条为并条第二层7+2合并后产出；
19.s4：细纱第四层：使用7+2的组合，对前道所产生的粗纱结构进行合并细纱；
20.7根粗纱原料与第一层外层纱线相同即棉、羊毛、modal、lyocell、粘胶等短纤；2根粗纱为粗纱7+2合并后产出。
21.有益效果是：本发明基于羊毛结构进行仿生设计，利用多次组合纺纱，提高纱线外观形态的均匀性、内在组成质量和分布的连续性、纤维间相互作用的稳定性，利用螺旋加捻的方式将芯纱和外层纱线加捻在一起，同时在纺纱的过程中，对加捻后的纱线进行表面清理，对纱线进行抖动式拨动，将尘埃颗粒抖落，并及时地清理掉尘埃。
附图说明
22.图1为本发明基于仿生原理的分形纱纺纱装置的第一种立体结构示意图；
23.图2为本发明基于仿生原理的分形纱纺纱装置的第二种立体结构示意图；
24.图3为本发明基于仿生原理的分形纱纺纱装置的第一种局部结构示意图；
25.图4为本发明适应性卡夹机构的立体结构示意图；
26.图5为本发明适应性卡夹机构的立体结构爆炸图；
27.图6为本发明基于仿生原理的分形纱纺纱装置的第二种局部结构示意图；
28.图7为本发明基于仿生原理的分形纱纺纱装置的g区放大图。
29.图中零部件名称及序号：1-承接板，2-安装板，301-伺服电机，302-固定盘，303-芯线筒，4-电动转盘，5-外层纱线筒，6-连接板，7-第一固定环，8-张紧器，9-第二固定环，10-正位器，11-旋线板，12-第一支撑板，13-电动伸缩件，14-加捻器，15-第二支撑板，16-第一动力马达，17-平齿轮，18-槽板，19-传动板，20-卡板，21-清理器，22-连接架，23-除尘箱，
24-第二动力马达，25-搭接板，26-连接杆，27-拨板，28-扭力弹簧，29-承载板，30-罗拉组，31-电动收卷辊。
具体实施方式
30.以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
31.实施例
32.一种基于仿生原理的分形纱纺纱装置，如图1-7所示，包括有承接板1、安装板2、放纱机构、承载板29、罗拉组30和电动收卷辊31；承接板1上表面后侧螺栓连接有安装板2；安装板2上连接有放纱机构；安装板2前侧上部连接有罗拉组30；安装板2前侧上部连接有电动收卷辊31，且电动收卷辊31位于罗拉组30上方；
33.还包括有第二固定环9、正位器10、旋线板11、适应性捻线系统和尘埃处理系统；放纱机构上部安装有第二固定环9；第二固定环9内表面固接有七个周向均布的正位器10；放纱机构固接有旋线板11；安装板2前侧中部连接有适应性捻线系统；适应性捻线系统连接有尘埃处理系统。
34.旋线板11内部开有两个导线孔，且两个导线孔为双螺旋结构。
35.适应性捻线系统包括有第一支撑板12、电动伸缩件13、加捻器14和适应性卡夹机构；安装板2前侧中部螺栓连接有第一支撑板12；第一支撑板12前部固接有电动伸缩件13；电动伸缩件13伸缩部固接有加捻器14；第一支撑板12前部连接有适应性卡夹机构。
36.适应性卡夹机构包括有第二支撑板15、第一动力马达16、平齿轮17、槽板18、传动板19和卡板20；第一支撑板12前部螺栓连接有第二支撑板15；第二支撑板15底部固接有第一动力马达16；第一动力马达16输出轴固接有平齿轮17；第二支撑板15上表面螺栓连接有槽板18；槽板18外表面固接有齿环，且该齿环啮合平齿轮17；槽板18内部转动连接有传动板19；槽板18中部开设有六边形槽，且改六边形槽内滑动连接有六个卡板20；传动板19滑动连接六个卡板20。
37.加捻器14由固定板和加捻环组成，且加捻环的中心线与第二固定环9的中心线相重合，加捻环内部上侧和内部下侧均需开设用于保护纱线的圆角。
38.还包括有清理器21；传动板19上部固接有清理器21；清理器21为空心海绵块。
39.电动伸缩件13是电动推杆。
40.尘埃处理系统包括有连接架22、除尘箱23、第二动力马达24、搭接板25、连接杆26、拨板27和扭力弹簧28；第一支撑板12上部螺栓连接有连接架22；连接架22上螺栓连接有除尘箱23；除尘箱23底部左侧固接有第二动力马达24；第二动力马达24输出轴上固接有两个搭接板25；两个搭接板25之间固接有两个连接杆26；每个连接杆26各转动连接有一个拨板27；每个连接杆26上各套有两个扭力弹簧28；每两个上下相邻的扭力弹簧28固接一个拨板27；每两个左右相邻的扭力弹簧28固接一个搭接板25。
41.除尘箱23上部开有若干个除尘孔。
42.放纱机构包括有伺服电机301、固定盘302、芯线筒303、电动转盘4、外层纱线筒5、连接板6、第一固定环7和张紧器8；安装板2底部固接有伺服电机301；伺服电机301输出轴固接有固定盘302；固定盘302上部固接有两个芯线筒303；安装板2上表面螺栓连接有电动转盘4；电动转盘4上表面内侧固接有七个周向均布的外层纱线筒5；电动转盘4上表面外侧固
接有四个周向均布的连接板6；四个连接板6内表面中部螺栓连接有第一固定环7；第一固定环7内部固接有七个周向均布的张紧器8；固定盘302上表面通过两个l形架固接旋线板11。
43.一种基于仿生原理的分形纱制备方法，包括以下工作步骤：
44.s1：并条第一层：预并，7+2结构，芯纱稍粗或使用高收缩纱线，可使用腈纶、涤纶、尼龙等差异结构纤维；外层纱线稍细使用棉、羊毛、modal、lyocell、粘胶等短纤；
45.s2：并条第二层：二并，用另外7根纱线与第一层并纱生成的复合纱进行合并，外层7根纱线原料与第一层外层纱线相同即棉、羊毛、modal、lyocell、粘胶等短纤；
46.s3：粗纱第三层：使用7+2的组合，对前道所产生的纱条结构进行合并粗纱；7根纱条原料与第一层外层纱线相同即棉、羊毛、modal、lyocell、粘胶等短纤；2根纱条为并条第二层7+2合并后产出；
47.s4：细纱第四层：使用7+2的组合，对前道所产生的粗纱结构进行合并细纱；
48.7根粗纱原料与第一层外层纱线相同即棉、羊毛、modal、lyocell、粘胶等短纤；2根粗纱为粗纱7+2合并后产出。
49.在使用基于仿生原理的分形纱纺纱装置前，将所需用到的外层纱线辊定位至外层的七个外层纱线筒5上，而芯纱辊则放置在处于中间固定盘302上的两个芯线筒303上，将所有纱线的端部利用牵引钩固定，并将外层纱线搭接在张紧器8上，外层纱线从第二固定环9上的正位器10内部穿出，并一起定位穿过加捻器14上的加捻环，而中部的两根芯线则直接穿过旋线板11最后穿过加捻器14，所有的纱线一起穿过六个张开的卡板20；随后将九根纱线的端部齐固定住，并将九根纱线拉扯出足够的长度，并实现预捻，且中间两根芯线预捻的旋向与七根外层纱线的预捻方向相反，将整个预成型的端部线穿过除尘箱23，并搭接在电动收卷辊31上，其中利用罗拉组30对纱线进行张紧调节处理；随后控制第一动力马达16运行，第一动力马达16带动平齿轮17进行转动，平齿轮17带动传动板19上的齿环转动，因此传动板19获得动力拨动六个卡板20，卡板20在槽板18内相应的移动，六个卡板20相互靠拢因而夹紧住九根纱线。
50.九根纱线被固定住之后，控制电动伸缩件13运行，电动伸缩件13伸缩部带动其上的相关零件一并移动，其中加捻器14跟随移动的过程中对纱线进行束线，加捻器14和第二固定环9之间的距离决定了捻线的张紧程度，控制伺服电机301运行，伺服电机301带动固定盘302进行转动，固定盘302带动其上的相关零件一并转动，固定盘302带动旋线板11进行转动，中间的两根芯线经过旋线板11后会相互旋钮在一起，与此同时，控制电动转盘4以相反的方向转动，中间两根芯线在加捻之后处于加捻器14上的加捻环的中心位置，外层七根纱线则会在经过加捻器14上的加捻环被螺旋聚集，由于六个卡板20将纱线的中段夹紧，因此九根纱线之间只能在加捻器14上实现螺旋加捻，这时不断地控制电动伸缩件13移动，电动伸缩件13带动加捻器14向下移动，这时中部芯线和外层纱线的靠近度会增加，当加捻后的纱线长度足够之后，控制第一动力马达16运行，第一动力马达16带动平齿轮17回转相同的角度，此时六个卡板20相应的张开，随即可控制电动收卷辊31运行，电动收卷辊31带动加捻后的纱线进行移动，此时快速地将电动伸缩件13回退至设定位置，提高正位器10距离加捻器14之间的长度，避免纱线受力过大而崩断；随后即可持续性地完成纺纱操作
51.在纺纱加捻的过程中，会使得加捻后的纱线表面有少量纤维毛刺露出，及其影响纱线的美观，这时利用清理器21对纱线的外表面进行处理，纱线从清理器21上的海绵体经
过，海绵保持与纱线的紧靠，完成对纱线的表面毛刺的出来；纱线在完成表面处理之后路径除尘箱23，控制第二动力马达24以低转速运行，第二动力马达24输出轴带动两个搭接板25进行转动，搭接板25带动其上的相关零件一并移动，由于罗拉组30与加捻器14之间的加捻后的丝线是保持张紧的，此时跟随移动的拨板27碰到丝线之后，与拨板27相连接的两个扭力弹簧28其作用带动拨板27进行倾斜，随后拨板27越过加捻纱线之后，纱线会相应的拨动，此时纱线上的灰尘就被抖落下来，由于除尘箱23上端外接有吸气设备，因此在吸气设备的作用下，除尘箱23内部被抖落的灰尘就被吸走，实现除尘。
52.尽管参照上面实施例详细说明了本发明，但是通过本公开对于本领域技术人员显而易见的是，而在不脱离所述的权利要求限定的本发明的原理及精神范围的情况下，可对本发明做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而不是用来限制本发明，而是由权利要求的内容限定保护的范围。