[发明专利]一种纺制短纤维皮芯结构纱线的纺纱装置

说明书

本发明提供了一种纺制短纤维皮芯结构纱线的纺纱装置，通过设计大小径整体式前罗拉、具有两个同轴独立旋转自由度的大小径前上胶辊、前区集束器和导纱段限位导轮，并配合理论计算的纺纱工艺，实现环锭细纱机一步法纺制短纤维皮芯结构细纱，并实现全锭数装置设计。且不需要对原有细纱机的牵伸装置驱动系统进行改变，只需整体更换前罗拉和前上胶辊，加装前区集束器和纺纱段导纱限位轮。且克服了同轴嵌套式前罗拉面临的纤维由嵌套环与固定环缝隙进入嵌套环轴承内部引起的罗拉抱死问题。本发明装置结构简单，便于在原有环锭细纱机上改装，运转稳定，维修方便，易于推广等特点为高效纺制短纤维皮芯结构纱线提供了有效方法。

技术领域

本发明属环锭纺纱技术领域，涉及一种纺制短纤维皮芯结构纱线的纺纱装置。

背景技术

短纤包芯纱最早出现在20世纪60年代，当时为了改变纱线的强力及其织物的力学等性能，增大织物的强度，开发了以短纤维为芯纱的包芯纱，该结构以涤纶纤维为芯纱，棉纤维为外包纤维，大大增加了纱线的强度，改善了当时棉帆布力学性能差的缺陷，以涤纶为芯纱是因为涤纶在潮湿环境下，表现出耐水洗性、抗收缩性及其成纱硬挺等性能依然良好。

美国农业部南方研究中心的Sawhney等人在传统环锭细纱机的三对牵伸罗拉前加装前集束器，进行改造，以涤纶短纤维为芯纱外包棉纤维纺制短纤包芯纱的生产技术，其中涤纶纤维从一个槽中导入，棉纤维是从涤纶经过的槽的两边开放式弧形槽导入，这样通过加捻的作用，一条棉纤维在芯纤维的上面，另一条在芯纤维的下面，涤纶须条被包裹在两条棉条中间位置，然后卷绕成纱。该装置在前罗拉钳口加装导纱槽使纤维须条以固定通道输出在加捻点汇聚，其本质与三股赛络纺并无根本区别，虽然两侧须条更倾向于分布在纱体表面，但未考虑中间须条与两侧须条捻入纱体路径不同，中间路径短，纤维须条会周期性拱起露出纱体表面，不能形成很好的包缠结够。(参见A.P.S.Sawhney,C.L.Folk.ImprovedMethod of Producing Cotton-covered Polyester Staple-core yarn on a RingSpinning Frame[J].Textile Research Journal,1992,62(1)：21-25.)。

专利CN200410054221.3公开了“一种适于环锭纺的皮芯纺纱方法与装置”，将两束纤维条(通常为粗纱)分别放入一具有双喂入口的、双层结构的喇叭形喂入装置中，该装置安装于环锭纺纱机后罗拉后的移动杆上；调节该喇叭形喂入装置输出尖端与后罗拉钳口的距离与位置，使纤维须条呈双层交叠结构进入后罗拉和牵伸区；在完成牵伸后，出前罗拉口时，因加捻作用形成下包上的结构纱。但是细纱机喂入原料为粗纱，而粗纱是经过加捻呈紧密圆柱状的纤维集合体，并且在牵伸过程中承受较大张力，结构紧实的两根圆柱状纤维集合体无法在前进过程中很好的呈上下分布位置稳定前进，另外两根粗纱在前罗拉钳口的牵伸是单纤维顺序牵出呈扁平状输出，此时也不具备条件使得两种纤维呈上下分布加捻成纱，再者环锭纺中扁平带状须条加捻成纱，并无原理表明扁平带状上层纤维被卷入纱体内侧。

短纤包芯纱的外包纤维通常选用的是天然短纤维，而芯纤维的选择具有多样性，可以是天然纤维或者是化纤短纤维。针对短纤包芯纱的工艺优化也在不断进步，其技术难点在于保证成纱的包覆效果和纱线性能。以短纤维包芯粗纱为基础的两步法纺制细纱短纤维包芯纱的方法出现了，参见(康强.涤纶短纤维包芯纱粗纱的生产[J].纺织导报,2011(11):70-72；张红梅.粗纱包芯纱棉/涤针织纱的研究与开发[J].针织工业,2017(8):24-26；卢锦川,张小格.涤纶短纤维皮芯结构粗纱的生产体会[C].陕西省纺织工程学会2012年学术年会论文集,西北一棉,2012:1-5.)通过对粗纱机进行改造，在前罗拉与前胶辊握持口的罗拉座处，采用可以上下左右运动的特定托棉板，使两根须条的斜向移动距离不同，两束纤维须条在成纱过程中实现不同的径向分布，一根纤维须条包覆另一根纤维须条，然后加捻成粗纱。再将包芯粗纱经细纱机牵伸加捻纺制成细纱。此种方法是两步法纺制短纤维包芯纱，纺纱效率较低，并且包覆效果理想的包芯粗纱经过细纱机牵伸，牵伸过程中纤维存在内外转移，具有不可控性，不利于形成包覆效果良好的短纤维包芯细纱。