生产纱线的装置和方法.docx

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专利名称:生产纱线的装置和方法
技术领域:
本发明涉及生产自捻纱的装置和方法。特别地,本发明涉及能够控制并改变所生产纱线的不同捻型的装置和方法。
背景技术:
自捻纱是包括两个或更多个纱股的纱线,所述纱股具有所谓的z
向加捻区和s向加捻区(即,这些纱股具有正反捻向交替变化的加擒
区)。纱股中的加捻区分别由无捻区隔开。力矩被施加到加捻的纱股中并也称为残余捻度。当两个或更多个加捻纱股被引导到一起,在不干涉的情况下,该力矩或残余捻度会导致纱股自然地相互捻绕以形成自捻纱。
使用自捻纱的不同织物和用途可能要求使用具有适合其用途的特定纱线结构的不同纱线。例如,内衣中用的贴身织物通常要求使用轻巧柔软的纱线,短袜使用的织物要求纱线能够吸湿,而例如长裤的衣服的外层中使用的织物则要求纱线有足够的强度,这样织物才耐磨。
关于自捻纱的更多信息可在参考书"纤维、纱线和织物的结构力
学,,("StructuralMechanicsofFibres,YarnsandFabrics",
,,,JohnWileyandSonsInc,美国,1969)第139页,以及"毛织物的力学结构"("TheMechanicsofWoolStructures",,G..,,EllisHorwoodLtd,英格兰,1988)第131页中找到。
在生产由短纤维或主要由短纤维例如羊毛、棉、合成短纤维或这些纤维的混合物构成的纱线时,多个纤维条可以(通常在牵伸后)经过加掄台,该加掄台包括往复旋转的辊(加捻辊),当纤维条从这些辊之间经过时,这些辊从一侧向另一侧运动,由此给纱股施加掄度。离开加捻辊后,纱股被引导到一起以自然地相互捻绕而形成多股纱线。
用于生产该种纱线的装置或机器在澳大利亚专利文献51009/64、9432/66、26099/67和25258/71中公开。
新西兰专利336048公开了生产包括三个或更多个纤维条或纱头的纱线的方法,其中三个纤维条通过往复运动的加捻辊之间,然后一个或更多个纤维条在被引导到一起前经过不同长度的路径。与所有纤维条或纱头一起通过加捻台并自然捻合在一起不同,该一个或更多个纤维条或纱头中的捻度是错列分布的或相对于其它纤维条中的捻度异相。
(公开号WO2004/0442卯)
公开了一种用于生产包括多个有捻纱股的纱线的装置,其通过使用控
制系统控制加捻辊的转速和/或加捻辊横向运动的幅度,能够可控地改变施加到纱线上的抢型样式,并因此改变纱线或由该纱线制成的织物或者针织或机织产品的特性。
这些现有技术中的装置和方法能够生产一些形式的具有不同纱线结构的纱线。然而,通过这些现有技术中的装置和方法生产出的纱线有一个主要的问题沿着所生产纱线的长度以及在不同生产批次的纱线之间,纱线结构是不均一的。不均一的纱线结构是不希望有的并会导致使用这样的纱线生产出较低等级且品质不均一的织物。本发明的发明人已经发现不均一的纱线结构可能要归因于在纱线自捻过程中施加到纱线的纱股上的张力的波动。现有技术中的装置和方法的缺点在于其无法控制当纱股离开加捻台后施加到有捻纱股上的张力。
发明人已经确定了一种方法,在纱股自捻到一起以形成纱线时,通过控制施加到有捻纱股的张力来减轻纱线结构的不均一性。通过控制施加到有捻纱股的张力,不仅可以生产出具有基本均一纱线结构的纱线,而且可以根据纱线的用途来生产大量不同的具有特定纱线结构/捻型的纱线。因此,本发明的目的在于提供一种装置和方法,以改进对所生产纱线的纱线结构的控制,这样可以生产出具有均一纱线结构的特殊效果的纱线,或至少是提供了一个有用的选择。
发明内容
本发明提供了一种改进的或至少是替代的用于生产包括多个有捻纱股的纱线的装置和方法。
一方面,本发明广泛地包括一种用于生产纱线的装置,该装置包
括
适于同时加捻一个或多个纤维条以生产一个或多个有捻纱股的往复加捻台,所述往复加捻台包括一个或多个加捻辊,所述一个或多个加捻辊绕着旋转轴线旋转并被布置为沿着所述一个或多个加捻辊的旋转轴线往复运动,以对所述一个或多个纤维条加捻,和
用于一个或多个巻绕座架的驱动系统,所述驱动系统被布置为在纱股被捻合在一起形成纱线之后将纱线巻绕到所述一个或多个巻绕座架上,所述用于一个或多个巻绕座架的驱动系统被布置为驱动所述一个或多个巻绕座架,以使得纱线被巻绕到所述一个或多个巻绕座架上的线速度低于或高于纱股离开所述一个或多个加捻辊的线速度。
该装置优选还包括一个或多个巻绕座架,纱线能够被巻绕到其上。
另一方面,本发明广泛地包括一种用于生产纱线的装置,该装置包括
适于同时加捻一个或多个纤维条以生产一个或多个有捻纱股的往复加抢台,所述往复加捻台包括一个或多个加捻辊,所述一个或多个加捻辊绕着旋转轴线旋转并被布置为沿着所述一个或多个加捻辊的旋转轴线往复运动,以对所述一个或多个纤维条加捻,和
用于一个或多个巻绕座架的驱动系统,所述驱动系统被布置为在纱股被捻合在一起形成纱线之后将纱线巻绕到所述一个或多个巻绕座架上,所述用于一个或多个巻绕座架的驱动系统被布置为驱动所述一个或多个巻绕座架,以使得纱线被巻绕到所述一个或多个巻绕座架上的线速度低于纱股离开所述一个或多个加捻辊的线速度。
该装置优选还包括一个或多个巻绕座架,纱线能够被巻绕到其上。
该驱动系统优选被布置为驱动一个或多个巻绕座架,-5%,-3%,-2%。
在本发明的装置中,纱线能够以比纱股离开一个或多个加捻辊的线速度略低的线速度巻绕到一个或多个巻绕座架上。这样可以有益地导致纤维条加捻区的长度扩大或增加到纤维条中原来接近无捻区的区域。在纱线具有一定弹性例如仅百分之几的弹性时,纱股从一个或多个加捻辊中延伸冒出,且已经发现在一个或多个往复加捻辊与最后的一个或多个巻绕座架之间张力缺失有益地导致了纱股收缩到无延伸的状态。
该装置优选包括控制系统,该控制系统被布置为控制一个或多个巻绕座架和一个或多个加捻辊彼此的相对转速。该控制系统还能够控制一个或多个巻绕座架和一个或多个加捻辊彼此的相对转速在装置运转过程中的变化。
该控制系统还优选便于控制和改变一个或多个加捻辊的横向速度、横向往复运动的范围和转速中的一个或多个,以能够宽泛地改变施加到一个或多个纤维条上的捻型,并由此使得生产出的纱线能够具有宽泛的不同捻型。
本发明另一方面广泛地包括一种生产纱线的方法,该方法包括
股,每个纱股都包括由无捻区隔开的有捻区;将纱股引导到一起以使其通过彼此自捻而形成纱线;以及将纱线以比纱股离开加捻台的线速度低的巻绕线速度巻绕到巻绕座架上。
该两个或更多个短纤维或主要为短纤维的纤维条优选与两个或更多个芯丝一起通过往复加捻台以生产两个或更多个有捻纱股,该纤维条和芯丝一起的特克斯数(TEX)为约30或低于约30,每个纱股都包括芯丝和由无捻区隔开的有捻区。该纱股随后被引导到一起以形成纱线,并以比纱股离开加捻台的线速度低的线速度巻绕到巻绕座架上。纱线优选为约15-30特克斯,进一步地可以为约10或15到约20或25特克斯之间。特克斯(TEX)具有常规的含义,其表示每1000米纱线的克重。纤维条或纱股优选以低于
600或约500个捻回/米的捻度进行加捻,抢度最好是在约250-300和400-500个掄回/米之间。
本发明另一方面广泛地包括一种用于生产纱线的装置,该装置包
括
适于同时加捻一个或多个纤维条以生产一个或多个有捻纱股的往复加掄台,所述往复加捻台包括一个或多个加掄辊,所述一个或多个加捻辊绕着旋转轴线旋转并被布置为沿着所述一个或多个加捻辊的旋转轴线往复运动,以对所述一个或多个纤维条加捻,和
用于一个或多个巻绕座架的驱动系统,所述驱动系统被布置为在纱股被捻合在一起形成纱线之后将纱线巻绕到所述一个或多个巻绕座架上,所述用于一个或多个巻绕座架的驱动系统被布置为驱动所述一个或多个巻绕座架,以使得纱线被巻绕到所述一个或多个巻绕座架上的线速度高于纱股离开所述一个或多个加捻辊的线速度。
该装置优选还包括一个或多个巻绕座架。
该驱动系统优选被布置为驱动一个或多个巻绕座架,-5%,-3%,-2%。
经过试验已发现通过改变加捻辊或传送辊与最终的巻绕座架之间的工作速度比,由此巻绕座架以高于或低于传送辊的速度运转,可以改变所获得的纱线的组成纱股的捻型,以及所述组成纱股在因有捻纱股内部的力矩而捻合到一起时的组合捻型。
例如通过操作巻绕座架以低于传送辊的速度运转,纱股的有捻区会部分地迁移到无捻区。由此降低了纱股的力矩并随之降低了单个纱股的残余捻度。
为了有目的地设计出特定的纤维结构,以能够设计生产出具有特定性能要求的织物(例如增强防风性;提高耐磨性;增加松密度等),本发明可以且需要有许多变化形式。
通过改变加捻辊与巻绕座架的速度比,可影响施加到纱线上的纺纱张力的大小。迄今为止,还不了解纺纱张力对有捻纱股中捻度分布以及有捻纱股相互自捻在一起的程度(残余捻度的大小)的影响。
本发明的装置和方法是基于未预见到的发现,即对于自捻纱,纺纱张力会影响捻型,其最终形成到两个或更多个捻合成纱线的有捻纱股中。纺纱张力还会影响有捻纱股相互自捻成纱线的程度。
同时,不应当从理论上限制本发明,确信的是纱线的张力水平会影响两个纱股沿着彼此之间的接触线滑动的程度。如果纱股完全不滑动或没有明显的滑动,会有更多的自捻或力矩形成到纱股中,这样纱股相互自捻的程度会更大。
已经发现低纺纱张力水平会导致纱股中形成更多的自捻(即在纱股中有更多的残余捻度),因此,当制成的纱线被绷紧拉出时,纱股不会明显地沿着彼此之间的接触线滑动。相反,与在离开加捻辊后承受较高的张力相比,纱股会相互绞得更紧,并因此而形成捻度更大的纱线。因此,离开加捻辊后承受较高的张力的纱股具有与不承受这种张力的纱股不同的捻型。
如果两个纱股在被绷紧拉出时由于显著地分别加捻而相互滑过,而不是显著地相互绞绕,制成的纱线具有较少的自捻。已经发现高纺纱张力水平会导致纱股中捻度迁移进入无捻区的程度的增加,导致纱股中具有较少的自捻,因此,纱股不太可能相互捻合或绞绕,而更可能是在制成的纱线被绷紧拉出时沿着接触线滑动。同样的现象不会在常规的捻合纱中发生。该现象仅可能在自捻纱中发生并且以前没有被发现过。
由于各个纱股迅速地从无捻区建立起力矩,并且其强烈地受到线张力的影响,可以根据加捻辊与巻绕座架之间的张力大小预料到纱股是否在接触线处发生或多或少的局部滑动。
通过参考附图示例性而非限制性地进一步描述本发明的装置和方法,其中
图1A是一个由本发明的装置生产出的示例纱线的长度方向的视图,图
1B示意地示出了组成纱线的各纱股中的加捻区的相对位置;图2从上方示意地示出了本发明的装置的一种形式;图3从一侧示出了该装置的主要部件,示出了其牵伸单元和加捻
辊;
图4示出了离开加捻辊并由导纱器引导到一起的纱股;图5是本发明的另一种装置的主要部件的侧视图。
具体实施方式
定义
本发明的说明书和权利要求中使用的术语"自捻纱"指的是包括两个或更多个纱股的纱线,这些纱股具有交替相间的Z向加捻区与S向加掄区和位于各个加捻区之间的无捻区,且其中至少一个有捻纱股被引导与至少另一个有捻纱股接触,由此有捻纱股自捻在一起(相互绞绕)以形成纱线。
本发明的说明书和权利要求中使用的术语"纱股"具有常规的含义,其包括单股纱、多股纱、短纤纱和缆型纱等。该纱股可以是连续的长丝束、由非连续的长丝形成的连续纱股、牵伸过的梳条(其未处理或预处理以增强其拉伸强度)、通过牵拉处理工艺生产的连续长丝、或者短纤维(例如短纤纱)与一个或多个连续长丝的组合。
本发明的说明书和权利要求中使用的术语"包括"指的是"至少部分地由...组成",也就是说,当解释包括该术语的独立权利要求时,每个权利要求中由该术语限定的特征必须存在,但也可以存在其它的特征。