[發明專利]高強力低張力紡紗裝置

有效

• 申請號: 201010237244.3
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN101892533A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 王林堯;楊波;戴自怡;宋允;林壁珍;張振華;方磊;何錫輝;華根大;張德良
• 申請（專利權）人: 上海市毛麻紡織科學技術研究所
• 主分類號: D01H1/02
• 分類號: D01H1/02;D01H1/11;D01H5/28
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 沈天培

技術領域

本發明涉及紡織工業領域，具體是指在傳統環錠紡紗機上采用的一種高強力低張力紡紗裝置。

背景技術

傳統環錠紡紗機是紡紗的主要機種，環錠紡紗技術成熟，紗線品種適應性廣，目前世界上的紗線總產量的60％左右由環錠紡紗機生產。

隨著紡織用纖維原料范圍的不斷擴大和對紗線質量水平要求的提高，環錠紡紗技術也面臨亟待解決的問題。

1.環錠紡紗技術面臨的問題：

(1)對不斷擴大的纖維原料范圍不適應

如，芳砜綸纖維是上海市紡織科學研究院獨立開發并擁有自主知識產權的有機耐高溫纖維，適用于特種耐高溫要求的制品，但該纖維靜電現象嚴重，纖維間抱合力較小，成紗困難，且毛羽多，利用現有環錠紡紗技術不能紡制出理想合格的芳砜綸紗線。

又如毛紡半精紡紗線可利用我國資源豐富的粗紡用動物纖維原料生產針織用紗，這樣可大大擴展原料范圍和降低原料成本。但粗紡用動物纖維原料長度較短，長度離散度較大，采用現有的環錠紡紗技術紡制毛紡半精紡紗線困難大，成紗毛羽多，其織物的抗起毛起球性差。

再如苧麻纖維紡紗。我國是世界主要的苧麻生產國，產量約占世界總產量的80％。但苧麻紡紗機多借用毛紡或棉紡環錠細紗機，而苧麻纖維的特性是纖維粗，抗彎剛度大，可紡性遠不如毛纖維和棉纖維，現有環錠紡紗技術對苧麻纖維不適應。

(2)環錠紡紗線質量水平提升的問題

實際生產發現，環錠紡紗機生產過程中，同一管紗在小管紗、中管紗和大管紗階段的紗線實際質量水平不一致，小管紗時斷頭率最高，中管紗斷頭率最低，大管紗時又高于中管紗，三者的斷頭率比為5∶2∶3。為提高成紗質量水平，必須解決同錠生產的管紗在大、中、小管紗階段的質量差異問題，這也要靠改善環錠紡紗機的性能來實現。

又，當前大量新型高速織機正在推廣應用，但由于環錠紡紗線的強力弱環和毛羽問題，使織機在高速條件下斷紗次數增多，達不到織機高速高產的目的。

(3)環錠紡紗的高產和節能問題

目前，環錠紡紗生產實際錠速只能開到15000r/min，半精紡的實際錠速為7000r/min，而環錠紡紗機的額定錠速為22000r/min，其電動機的額定功率未能充分利用，造成了電能的部分損失。

正在棉紡行業中推廣的棉紡高效工藝可大幅度減少前紡設備配置，降低前紡運行費用，改善成紗品質，降低生產管理難度。實現高效工藝要求粗紗重定量，細紗大牽伸，但現行環錠紡紗機大牽伸條件下須條寬度擴散增大，會產生成紗毛羽多，強力低等突出問題。

2.環錠紡紗機本身的缺陷：

(1)三維加捻三角區的缺陷

對環錠紗毛羽的研究分析得知，環錠紡紗的加捻三角區不是扁平三角區，在垂直方向有部分纖維的一端被膠輥、羅拉粘附，另一端與加捻紗條連結，構成三維加捻三角區，該三角區內產生的毛羽大多數為圈向毛羽，對成紗強力和制成織物后的起毛起球影響很大。上述一端被膠輥、羅拉粘附的纖維，如果其另一端未能與加捻紗條的主體纖維相結合，就成為飛花；而如果其另一端與主題纖維相結合，在加捻紗條的強力作用下會被剝離而螺旋包纏在成紗紗體的表面，易被摩擦而成為毛粒。

(2)高紡紗張力及張力波動的缺陷

環錠紡紗機采用鋼質鋼絲圈加捻機構，其獨有的氣圈和卷繞形態產生紡紗張力和張力波動。過大并波動的紡紗張力會造成成紗條干不均、粗細節多、斷頭等質量問題，并限制了錠速的提升和產量的提高。紡紗張力由兩部分組成：氣圈離心力F＝mω²R和卷繞張力。隨著氣圈大小的變化，即由小紗到大紗的變化，紡紗張力由大變小，紡小紗時的卷繞張力均為大紗是卷繞張力的2倍左右。這一紡紗張力過大和張力波動問題至今尚未得到很好的解決。

3.針對上述環錠紡紗技術面臨的問題和環錠紡紗機本身的缺陷，許多研究正在從事建立改進現行環錠紡紗條件的方法和裝置。如香港理工大學于2002年4月24日提出了發明名稱為“單股無扭矩環錠紗線的加工方法和設備”，申請號為02118588.3的中國發明專利申請，特征是在環錠紡紗機前羅拉和鋼絲圈之間設置一個假捻器裝置，假捻器由兩個開有曲形溝槽的半圓體構成，由假捻器旋轉帶動曲形溝槽內的纖維束加捻，使纖維束獲得與成紗反向的捻度，并最終卷繞在紡紗機錠子上的紗管上。這種曲形溝槽假捻器能增強紡紗三角區內紗線的扭矩，提高紗線強度，能在低捻系數條件下紡紗，紡制低捻度的紗線。但由于這種假捻器裝置構造的局限性，其成紗的強度比傳統環錠紡成紗低18％，伸長率比傳統環錠紡成紗低15.6％，環錠紡紗技術中的高張力缺陷沒有得到根本解決。

發明內容