本发明涉及非同轴展丝上盖内喂包缠复合结构纺纱装置与方法及用途，通过该纺纱装置 得到的复合结构纱与该纺纱方法及该复合纱的用途，属于环锭纺纱中的复丝展开成网对短纤 须条包芯/包覆增强呵护式的短纤/丝网复合结构纺纱。
背景技术：
1、随着人们对穿着需求的多元化、多样化，纺织业得到快速发展，纺纱方法也是日益更新， 同时随合成纤维的问世，纺织材料资源的消耗更是日益见长。而“绿色、发展和环保”等理 念深入广大纺织企业家脑海，纺织加工过程中的天然纤维落棉、落毛和木棉、麻纤等偏短、 偏弱、偏脆类纤维也随之增加以及具有可持续发展效益的回用纺织品中长度和强度都较原纤 维差的纤维无法合理利用；以上这些偏短、偏弱、偏脆类的天然纤维几乎难以单独纺出的纱 线，混纺所得纱线强力低，且毛羽偏多，这些天然纤维丢弃或送到再生纤维企业，导致这一 类偏短、偏弱、偏脆的纤维不能再分配利用或造成不必要的资源浪费。
2、目前现有的解决上述问题的纺纱方法均为在环锭纺纱机上加装展丝装置或对细纱机进行 局部改造。如国内于伟东(tmt-fsm)团队加装了机械展丝装置为一种不等根数分束的同轴 束网复合纱、纺纱方法及应用(专利公开号cn102747486a)和二轴系展丝分束的再展与集 束复合展丝器、方法及其应用(专利公开号cn102704077a)均是复丝先分劈后经过展丝辊 将复丝展开，可对复合纱起到增强作用，但形成非同轴的喂入方式和上盖的位置未作精确控 制，对喂入的的角度也未能详细说明。这为原理性的最简机构并无具体的机械机构，尤其是 功能和效能可控可调的可直接生产性使用的机构。国外amest m.s(专利号：jp53122829) 提出了在前罗拉后采用电极开纤装置纺制复合纱的方法，具有较好的展开效果，但其装置是 静电场分离纤维的装置，受纤维分子的极性约束，而且成本高，安全隐患大，且受纤维导电 性和纺纱飞花的影响；philip n smith(专利号：us3739566)使用机械展丝的方式采用多个 机械辊和电机组成，通过复丝在多道辊上的摩擦和挤压，最后通过电机带动的菱形滚将复丝 散开，但该方法设备多、铺平与展开效率低、机械辊独立性不强。国外还有展丝机构可以将 丝束展开较好的宽度，但不适纺纱系统中，如hayward(专利号：us2822582)采用七个机 械辊将束纤维分开，各辊子结构不同、繁错复杂的机构不适用普遍使用纺纱过程中的展丝。 joseph lee lifke(专利号：us6049956)由数个分散鼓组成，通过改变分散鼓两端圆片的角 度来使纤维束分散开，该方法设备机械部件多、机械协同性要求高，展开宽度可控性、稳定 性均较差。
3、上述各相关方法，对机械协同性及设备安全性和可调(均匀性)可控(宽度w)性具有 较高的要求，并且多为同轴喂入，无法调节和控制喂入和上盖的位置，且无法针对可纺性差 或根本无法正常、独立纺的纤维及回用纤维的纺纱。以上发明与本发明所用的机构和原理均 不同。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是提供非同轴展丝上盖内喂包缠复合结构纺纱装置，采用非同轴展丝 上盖式内喂包缠的纺纱方式来解决在环锭纺纱机上采用较少复丝(8)对偏短或偏弱的天然纤 维及回用纤维的呵护式、柔软、少毛羽的复合结构纺纱问题。
2、本发明的另一个目的是提供一种通过上述装置的复合纺纱方法，以及该装置和方法的基 本用途。
3、为了达到上述目的，本发明解决上述问题所采用的技术方案，其具体的工艺与操作步骤 为：
4、一种非同轴展丝上盖内喂包缠复合结构纺纱装置，其由用于控制复丝(8)喂入铺平的展 平机构(1)；实现复丝(8)主展开的展丝机构即：展丝器i(2)、展丝器ii(3)及对应的控速器i(4)和控速器ii(5)；牵引和控制复丝(8)运动的驱动辊(61)；固定在细纱机摇 架上的基座架(7)；复丝张力控制器(9)；控制短纤须条(10)稳定性的集束器(73)所构 成。
5、优选地，所述的展平机构(1)由上限位展平辊(11)和下限位展平辊(12)组成，下限位展平辊(12)与喂入复丝(8)呈现包围角γ为30°～70°，下限位展平辊(12)表面有人字 形的条纹沟槽，用于提高所述复丝(8)的展平效果和效率。
6、优选地，所述的集束器(73)将短纤须条(10)定位在短纤须条轴心位置，保证短纤须 条(10)的稳定性；所述集束器(73)形成ii级展丝网(83)与短纤须条(10)的非同轴的 错位量。所述短纤须条(10)的集束，是防止滑移而减小包覆效果，便于覆盖和裹缠。
7、优选地，所述的展丝机构是由展丝器i(2)、展丝器ii(3)及对应的控速器i(4)和控速器ii(5)；所述的展丝器i(2)由展丝辊i(21)和上下移动控板(22)构成；所述的 展丝器ii(3)由展丝辊ii(31)和前后移动控板(32)构成；所述的控速器i(4)是由带 内螺纹的弹簧铜片i(41)、用于调控弹簧铜片i(41)上下位置的螺丝杆头i(42)、与螺 丝杆头i(42)同轴固接的螺杆i(43)和使螺杆i(43)能上下移动并固装在上下移动控 板(22)上的固定螺母i(44)组成；同理，所述的控速器ii(5)是由带内螺纹的弹簧铜片ii(51)、用于调控弹簧铜片ii(51)上下位置的螺丝杆头ii(52)、与螺丝杆头ii(52)同 轴固接的螺杆ii(53)和使螺杆ii(53)能上下移动并固装在前后移动控板(32)上的固定 螺母ii(54)组成；所述的展丝辊i(21)和展丝辊ii(31)与带内螺纹的弹簧铜片i(41) 及带内螺纹的弹簧铜片ii(51)，可通过位移加压接触或分开不接触，以调控摩擦阻力，达到 控制复丝(8)与展丝辊i(21)、ii(31)和展丝辊i(21)与展丝辊ii(31)间的差动速 度，最终实现对展丝宽度的有效控制。
8、优选地，所述的展丝辊i(21)和展丝辊ii(31)其特征在于，两者的表面均有光刻呈一定角度的、能使复丝(8)快速分离的对称细微点状结构并呈人字形条纹的沟槽；通过上下移动展丝器i(2)和前后移动展丝器ii(3)，来调控复丝(8)与所述展丝辊i(21)与展 丝辊ii(31)的包围角α和β，以达到对复丝(8)的展丝作用时间和效果及展丝宽度的控制； 所述的包围角α的取值范围为70°～150°和β的取值范围为50°～100°；所述的展丝辊i(21) 的速度控制可由控速器i(4)的螺丝杆头i(42)同轴固接的螺杆i(43)和在上下移动控 板(22)上的固定螺母i(44)上旋或下旋，使弹簧铜片i(41)对展丝辊i(21)摩擦增 大或减小完成；展丝辊ii(31)同理可通过控速器ii(5)完成速度调配，且展丝辊i(21) 和展丝辊ii(31)存在速度差；所述展丝辊i(21)和展丝辊ii(31)的转速取值范围为0r/min ～125r/min。
9、本发明的另一个技术方案是提供了一种上述装置的方法，其特征在于：
10、第一步、在普通环锭细纱机摇架上安装非同轴展丝上盖内喂包缠复合结构纺纱装置和集 束器(73)，其中，驱动辊(61)紧贴上前皮辊(71)，以获得握持和引导ii级展丝网(83) 的驱动力和非同轴的位移量；
11、第二步、取复丝(8)，经张力器(9)调控复丝(8)张力大小(5-20cn)后，复丝(8) 通过下限位展平辊(12)呈现包围角γ(30°～70°)的接触展平获得展平丝(81)；展平丝(81)经展丝器i(2)上安装的展丝辊i(21)呈现包围角α(70°～150°)将展平丝(81)展开得 到i级展丝网(82)；展丝器ii(3)上安装的展丝辊ii(31)呈现包围角β(50°～100°)将i 级展丝网(82)进一步展开为ii级展丝网(83)；其中，i级展丝网(82)和ii级展丝网(83) 展开宽度可分别由带内螺纹弹簧铜片i(41)、螺丝杆头i(42)和固定在上下移动控板(22) 上的固定螺母i(44)对展丝辊i(21)及带内螺纹弹簧铜片ii(51)、螺丝杆头ii(52)和 固定在前后移动控板(32)上的固定螺母ii(54)对展丝辊ii(31)的摩擦力控制和展丝辊 i(21)与展丝辊ii(31)的包围角α和β大小及张力器(9)调控张力大小配合共同决定； ii级展丝网(83)经过驱动辊(61)上方并紧贴其表面输出，此为第二轴系的ii级展丝网(83)。
12、第三步、作为第一轴系的短纤须条(10)经过集束器(73)定位在短纤须条轴心，与第 二轴系的ii级展丝网(83)形成非同轴的错位量；第二轴系的ii级展丝网(83)由前罗拉钳 口(70)间内喂上盖式喂入；作为第三轴系丝束可直接与短纤须条(10)或上盖ii级展丝网 (83)共同喂入，形成同轴或不同轴的叠层或分布排列；出前罗拉钳口(70)后，在加捻作用下，同轴或不同轴的短纤须条(10)被上盖的ii级展丝网(83)复合形成丝束增强及丝网裹缠保护的复合结构纱。
13、按上述方案，所述ii级展丝网(83)紧贴驱动辊(61)上方输出，短纤须条(10)与前罗拉(72)存在下切包围角θ下且θ下≠0°；短纤须条(10)与上盖ii级展丝网(83)上盖等 宽度的为a、b同位，即xb-xa＝0；到a、b相差aa’＝bb’的即为最优范围；在前罗拉钳口(70)间喂入(即内喂)的位置，短纤须条(10)比较倾向于左位，为b边最优，下切并有包围角θ下＞0°；同时，喂入角度与非同轴捻回角稍倾斜(即β’ ≤5°)时效果较好。
14、按上述方案，所述的网裹包芯复合结构纱是短纤须条(10)被从左边位置喂入的上盖ii 级展丝网(83)包覆裹缠包芯或丝束位于短纤须条(10)的上方中心并被其包裹，而上盖ii 级展丝网(83)该短纤须条(10)并将其裹缠后，形成的丝网外裹缠内包芯的2轴系复合结 构纱或短纤维包芯丝束后被ii级展丝网(83)包芯的3轴系复合结构纱。
15、优选地，所述短纤须条(10)为天然纤维或回用纤维；所述复丝(8)为无捻或弱捻的再 生纤维复丝或合成纤维复丝。
16、本发明还包括上述非同轴展丝上盖内喂包缠复合结构纺纱装置与方法及用途，可适于易 飞花或偏短或偏弱回用纤维的保护式、柔软光洁高支复合结构纱的纺纱；用于织造具有功能 化、智能化且结构稳定、耐磨性强、抗起毛起球、经济实用的织物和功能面料。
17、益处和优点
18、由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的益处和优点：(a)展 丝装置为一体模块化的装置，可即插即用，且机构精简、调节范围大、调整空间足、易于实 际操作；(b)集束器提高短纤须条的稳定性，形成ii级展丝网与短纤须条的非同轴的错位量， 便于覆盖和裹缠；(c)短纤须条以包围角为θ下＞0°喂入前罗拉钳口(内喂)经前罗拉时，被 ii级展丝网所盖并以其上盖位置的错位形成包覆率可控可调、成纱结构不同的丝网裹缠短纤 须条的复合结构纱；(d)所用纤维材料可以是包括偏短或偏弱的所有已知的的天然纤维、化 学纤维及其回用纤维，这对此类纤维再分配利用和减少纤维资源浪费的生态意义重大。同时， 还可实现此类低档纤维和废弃纤维等的高支化、功能化和高档化复合纱的成行加工及其低档 原料的高品质化的升级利用。