《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》是江南大學於2014年3月6日申請的專利，該專利的公布號為CN103789889A，授權公布日為2014年5月14日，發明人是謝春萍、高衛東、劉新金、蘇旭中、徐伯俊、張洪。
《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》涉及一種牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置。該方法包括：將纖維條牽伸成無捻度的纖維須條，在渦流捻回區對纖維須條產生初捻作用，並將纖維須條集聚壓縮在抽吸件上並形成柱狀纖維條，輸出柱狀纖維條並捻回形成細紗。該裝置包括具有抽吸件的牽伸機構，前牽伸對由前皮輥、阻捻皮輥、抽吸件構成；抽吸件上方安置氣流導引件；前皮輥、阻捻皮輥、氣流導引件以及抽吸件共同圍成能供纖維須條通過的渦流捻回區。該發明可在牽伸機構中對已牽伸且無捻度的纖維須條進行初捻，使其具有初始捻度，並據此獲得更強的集聚壓縮效果，有利於提高成紗質量，尤其是減少紗線毛羽、提高成紗強力。
2020年7月14日，《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置
- 申請人：江南大學
- 申請日：2014年3月6日
- 申請號：2014100810649
- 公布日：2014年5月14日
- 公布號：CN103789889A
- 發明人：謝春萍、高衛東、劉新金、蘇旭中、徐伯俊、張洪
- 地址：江蘇省無錫市蠡湖大道1800號
- Int. Cl.：D01H7/92(2006.01)I、D01H5/72(2006.01)I
- 代理機構：南京蘇科專利代理有限責任公司
- 代理人：周海斌、姚姣陽
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
據《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》申請人所知，沿用歷史悠久的環錠紡仍然是2014年前最主要的細紗生產方式，該方式將餵入的具有一定捻度的纖維條抽長拉細，最終加捻成所需的細紗。但是，環錠紡存在的主要問題是：由於存在加捻三角區，一方面會使邊纖維的頭尾端不易被包捲入紗條而形成毛羽；另一方面因邊纖維與中心纖維受張力差異較大，在拉伸時不易同時斷裂，導致無法充分利用各根單纖維的強力而降低單紗強度。
為解決此問題，紡織界研究人員已針對環錠紡加捻三角區進行了大量的研究，並分別在理論研究、工程實踐上取得了一系列豐碩的成果。其中，在最佳化改進環錠紡加捻三角區，尤其是減小甚至消除加捻三角區的研究方面，採用氣流集聚方式將牽伸後須條緊密聚集已成為重要技術手段。
例如，專利號95108623.5授權公告號CN1048298C的中國發明專利公開了在牽伸機構上採用導向器的吸輥的紡紗方法和精紡機，該專利設有吸風輥，並在其外圓周設定徑向吸風區，使流入吸風輥的空氣產生凝聚作用，將已牽伸且無捻度的纖維帶凝聚成緊密的纖維條。再如，專利號03205608.7授權公告號CN2677396Y的中國實用新型專利公開了短吸風管式細紗集聚紡紗裝置，該專利也採用了與上述專利相似的技術手段。
2014年之前的氣流集聚技術手段均採用負壓氣流方式，在羅拉輸出到加捻之間的區域內，對已牽伸且無捻度的纖維須條產生凝聚作用，繼而減小加捻三角區，改善成紗質量，尤其是減少成紗毛羽。然而，這種直接凝聚作用對纖維須條的集聚壓縮作用終歸有限，同時無法使纖維須條在加捻之前具有初始捻度，不利於提高最終成紗的強力。
發明內容
專利目的
《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》提供一種牽伸初捻紡紗方法，能將已牽伸且無捻度的纖維須條進行初捻，使其具有初始捻度，並據此獲得更強的集聚壓縮效果，有利於提高成紗質量。同時，還提供用於實施該方法的紡紗裝置。
技術方案
《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》解決其技術問題的技術方案如下：一種牽伸初捻紡紗方法，其特徵是，包括以下步驟：
第一步、將具有捻度的纖維條送入牽伸機構進行牽伸；在牽伸機構的輸出握持鉗口處獲得無捻度的纖維須條；
第二步、所述纖維須條運動至渦流捻回區；所述渦流捻回區位於牽伸機構的輸出握持鉗口和阻捻鉗口之間，所述渦流捻回區從外部吸入空氣並沿纖維須條軸向形成空氣渦流，所述空氣渦流對纖維須條產生初捻作用，使纖維須條具有初始捻度；在位於渦流捻回區下方的抽吸件的抽吸作用下，纖維須條被集聚壓縮在抽吸件上並形成柱狀纖維條；
第三步、所述柱狀纖維條經牽伸機構的阻捻鉗口輸出並被捻回形成細紗；其中，第二步所得柱狀纖維條的直徑至多為第三步所得細紗直徑的四倍。
《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》方法進一步完善的技術方案如下：
優選地，所述輸出握持鉗口由前皮輥和抽吸件構成，所述阻捻鉗口由阻捻皮輥和抽吸件構成；所述抽吸件上方安置有位於前皮輥和阻捻皮輥的氣流導引件；所述渦流捻回區是由前皮輥、阻捻皮輥、氣流導引件以及抽吸件圍成的能供纖維須條通過的區域。
優選地，所述抽吸件為側壁設有一組第一弧形槽的圓筒件，所述各第一弧形槽相互平行並沿抽吸件周向彎曲，所述抽吸件的中空區域與外部抽氣設備連線；所述氣流導引件具有沿抽吸件軸向放置的基板，所述基板設有一組相互平行的第二弧形槽，所述各第二弧形槽沿抽吸件軸向彎曲；所述第一、第二弧形槽的彎曲方向相互垂直。
優選地，第二步中，在外部抽氣設備的抽吸作用下，外部空氣先沿氣流導引件的第二弧形槽進入渦流捻回區，再沿抽吸件的第一弧形槽進入抽吸件的中空區域，並最終被外部抽氣設備抽出，使渦流捻回區內形成沿纖維須條軸向旋轉的空氣渦流。
《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》還提供：
一種牽伸初捻紡紗裝置，包括具有若干牽伸對的牽伸機構，所述牽伸對至少包括前牽伸對；其特徵是，所述牽伸機構還具有圓筒狀抽吸件；所述前牽伸對由前皮輥、阻捻皮輥、抽吸件構成；所述前皮輥和阻捻皮輥分別與抽吸件構成輸出握持鉗口和阻捻鉗口；所述抽吸件上方安置有位於前皮輥和阻捻皮輥之間的氣流導引件；所述抽吸件側壁設有第一抽吸通道，所述氣流導引件設有第二抽吸通道；所述前皮輥、阻捻皮輥、氣流導引件以及抽吸件共同圍成能供纖維須條通過的渦流捻回區。
《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》裝置進一步完善的技術方案如下：
優選地，所述第一抽吸通道為一組相互平行並沿抽吸件周向彎曲的第一弧形槽，所述抽吸件的中空區域與外部抽氣設備連線；所述第二抽吸通道為一組相互平行並沿抽吸件軸向彎曲的第二弧形槽；所述第一、第二弧形槽的彎曲方向相互垂直。
優選地，所述氣流導引件具有沿抽吸件軸向放置的基板，所述第二弧形槽設於基板上。
優選地，所述氣流導引件的基板具有與抽吸件相配的彎曲弧度。
優選地，所述牽伸對還包括中牽伸對和後牽伸對，所述中牽伸對由中皮輥和中羅拉構成，所述後牽伸對由後皮輥和後羅拉構成。
改善效果
《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》可在牽伸機構中對已牽伸且無捻度的纖維須條進行初捻，使其具有初始捻度，並據此獲得更強的集聚壓縮效果，有利於提高成紗質量，尤其是減少紗線毛羽、提高成紗強力。
附圖說明
圖1為《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》實施例紡紗裝置的結構示意圖。
圖2、圖3分別為圖1實施例抽吸件和氣流引導件的配合示意圖。
圖4為圖1實施例渦流捻回區的示意圖。圖中箭頭為空氣流動方向。
圖5為圖1實施例纖維須條在渦流捻回區的結構變化示意圖。
技術領域
《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》涉及一種牽伸初捻紡紗方法，能在牽伸機構上產生初捻；同時還涉及能實施該方法的紡紗裝置，屬於環錠紡紗技術領域。
權利要求
1.一種牽伸初捻紡紗方法，其特徵是，包括以下步驟：
第一步、將具有捻度的纖維條送入牽伸機構進行牽伸；在牽伸機構的輸出握持鉗口處獲得無捻度的纖維須條；
第二步、所述纖維須條運動至渦流捻回區；所述渦流捻回區位於牽伸機構的輸出握持鉗口和阻捻鉗口之間，所述渦流捻回區從外部吸入空氣並沿纖維須條軸向形成空氣渦流，所述空氣渦流對纖維須條產生初捻作用，使纖維須條具有初始捻度；在位於渦流捻回區下方的抽吸件的抽吸作用下，纖維須條被集聚壓縮在抽吸件上並形成柱狀纖維條；
第三步、所述柱狀纖維條經牽伸機構的阻捻鉗口輸出並被捻回形成細紗；其中，第二步所得柱狀纖維條的直徑至多為第三步所得細紗直徑的四倍。
2.根據權利要求1所述的牽伸初捻紡紗方法，其特徵是，所述輸出握持鉗口由前皮輥和抽吸件構成，所述阻捻鉗口由阻捻皮輥和抽吸件構成；所述抽吸件上方安置有位於前皮輥和阻捻皮輥的氣流導引件；所述渦流捻回區是由前皮輥、阻捻皮輥、氣流導引件以及抽吸件圍成的能供纖維須條通過的區域。
3.根據權利要求2所述的牽伸初捻紡紗方法，其特徵是，所述抽吸件為側壁設有一組第一弧形槽的圓筒件，所述各第一弧形槽相互平行並沿抽吸件周向彎曲，所述抽吸件的中空區域與外部抽氣設備連線；所述氣流導引件具有沿抽吸件軸向放置的基板，所述基板設有一組相互平行的第二弧形槽，所述各第二弧形槽沿抽吸件軸向彎曲；所述第一、第二弧形槽的彎曲方向相互垂直。
4.根據權利要求3所述的牽伸初捻紡紗方法，其特徵是，第二步中，在外部抽氣設備的抽吸作用下，外部空氣先沿氣流導引件的第二弧形槽進入渦流捻回區，再沿抽吸件的第一弧形槽進入抽吸件的中空區域，並最終被外部抽氣設備抽出，使渦流捻回區內形成沿纖維須條軸向旋轉的空氣渦流。
5.一種牽伸初捻紡紗裝置，包括具有若干牽伸對的牽伸機構，所述牽伸對至少包括前牽伸對；其特徵是，所述牽伸機構還具有圓筒狀抽吸件；所述前牽伸對由前皮輥、阻捻皮輥、抽吸件構成；所述前皮輥和阻捻皮輥分別與抽吸件構成輸出握持鉗口和阻捻鉗口；所述抽吸件上方安置有位於前皮輥和阻捻皮輥之間的氣流導引件；所述抽吸件側壁設有第一抽吸通道，所述氣流導引件設有第二抽吸通道；所述前皮輥、阻捻皮輥、氣流導引件以及抽吸件共同圍成能供纖維須條通過的渦流捻回區。
6.根據權利要求6所述的牽伸初捻紡紗裝置，其特徵是，所述第一抽吸通道為一組相互平行並沿抽吸件周向彎曲的第一弧形槽，所述抽吸件的中空區域與外部抽氣設備連線；所述第二抽吸通道為一組相互平行並沿抽吸件軸向彎曲的第二弧形槽；所述第一、第二弧形槽的彎曲方向相互垂直。
7.根據權利要求7所述的牽伸初捻紡紗裝置，其特徵是，所述氣流導引件具有沿抽吸件軸向放置的基板，所述第二弧形槽設於基板上。
8.根據權利要求8所述的牽伸初捻紡紗裝置，其特徵是，所述氣流導引件的基板具有與抽吸件相配的彎曲弧度。
9.根據權利要求6所述的牽伸初捻紡紗裝置，其特徵是，所述牽伸對還包括中牽伸對和後牽伸對，所述中牽伸對由中皮輥和中羅拉構成，所述後牽伸對由後皮輥和後羅拉構成。
實施方式
實施例
如圖1至圖5所示，該實施例牽伸初捻紡紗裝置，包括具有若干牽伸對的牽伸機構，牽伸對至少包括前牽伸對；牽伸機構還具有圓筒狀抽吸件10；前牽伸對由前皮輥7、阻捻皮輥8、抽吸件10構成；前皮輥7和阻捻皮輥8分別與抽吸件10構成輸出握持鉗口16和阻捻鉗口17；抽吸件10上方安置有位於前皮輥7和阻捻皮輥8之間的氣流導引件9；抽吸件10側壁設有第一抽吸通道，氣流導引件9設有第二抽吸通道；前皮輥7、阻捻皮輥8、氣流導引件9以及抽吸件10共同圍成能供纖維須條18通過的渦流捻回區15。
如圖2、圖3所示，第一抽吸通道為一組相互平行並沿抽吸件10周向彎曲的第一弧形槽14，抽吸件10的中空區域與外部抽氣設備連線（圖中未示）；第二抽吸通道為一組相互平行並沿抽吸件10軸向彎曲的第二弧形槽13；第一、第二弧形槽14、13的彎曲方向相互垂直。圖2、圖3中第二弧形槽13的彎曲方向相反。氣流導引件9具有沿抽吸件10軸向放置的基板，第二弧形槽13設於基板上。氣流導引件9的基板具有與抽吸件10相配的彎曲弧度。
牽伸對還包括中牽伸對和後牽伸對，中牽伸對由中皮輥5和中羅拉6構成，後牽伸對由後皮輥3和後羅拉4構成。此外，該實施例紡紗裝置還包括導紗鉤11和紗管12。
該實施例的牽伸初捻紡紗方法包括以下步驟：
第一步、將具有捻度的纖維條2從粗紗管或條筒管1送入牽伸機構進行牽伸；在牽伸機構的輸出握持鉗口16處獲得無捻度的纖維須條18；
第二步、纖維須條18運動至渦流捻回區15；渦流捻回區15從外部吸入空氣並沿纖維須條18軸向形成空氣渦流，並產生翻轉作用，空氣渦流對纖維須條18產生初捻作用，使纖維須條18具有初始捻度；在位於渦流捻回區15下方的抽吸件10的抽吸作用下，纖維須條18被集聚壓縮在抽吸件10上並形成具有緊密結構的柱狀纖維條；
具體過程為：在外部抽氣設備的抽吸作用下，外部空氣先沿氣流導引件9的第二弧形槽13進入渦流捻回區15，再沿抽吸件10的第一弧形槽14進入抽吸件10的中空區域，並最終被外部抽氣設備抽出，使渦流捻回區15內形成沿纖維須條18軸向旋轉的空氣渦流。
第三步、柱狀纖維條經牽伸機構的阻捻鉗口17輸出並被捻回形成細紗；其中，第二步所得柱狀纖維條的直徑至多為第三步所得細紗直徑的四倍。
該實施例中，抽吸件10兼具牽伸和構成渦流捻回區的雙重功能。
榮譽表彰
2020年7月14日，《牽伸初捻紡紗方法和紡紗裝置》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
