具有高弹性模量的经纱织物的织造的改进方法

摘要

一种改进具有高弹性模量经纱织物的织造的方法,其中包括:一层平行的经纱(3)从一个经轴(1)连续地退绕,经过一个转向滑辊(4)实现其进给,使用综线(7,8)以形成一个梭道(9),该梭道依照经纱的前进方向由在引入侧的一个梭道开启点(15)和在对峙侧的一个织口点(10)所定界,纬纱在靠近织口点(10)的地方被插入到梭道中,以形成织物,所获得的织物被平整地拉牵并被卷绕起来。按此方法,经纱(3)在邻近梭道开启点的区域中被加热到一个足以引起局部降低经纱弹性模量的温度(在热塑性经纱情况下加上对它的拉伸),然后在经纱达到综线(7,8)之前在梭道上对其进行冷却。

说明书

技术领域

本发明涉及织物织造领域，更具体地说，涉及一种方法，它可以改进具有高弹性模量经纱织物的织造。

先前的技术

众所周知，在一个常规的织机上，经纱是从一个经轴退绕出来，然后经过一个后撑辊。在后撑辊的下游，视所选定的织造型式而定，不同的平行的经纱上下交替地被拉牵，以形成梭道。不同的经纱随后在梭道的织口点再次相遇，在这里，在每根纬纱插入之后由精梳来拍打织品。

在梭道范围内，经纱借助综线而被上下拉牵。很容易理解，如此被拉牵的经纱，每当梭道开启时，要经受到机械应力。这些机械应力将经纱非常牢固地置于它们继后的导引件上(导纱体，屏蔽眼，精梳，等等)，从而造成织物边缘磨损，并使纱线断裂，致使织机停车，其结果是减低了实际的生产速度，并有损于所获得的织品的均匀性。

有些织机设计者力图通过下述办法来减小施加于经纱的各种应力：赋予后撑辊一个与梭道开启同步的往复运动。遗憾的是，后撑辊的重量相当大，必然地它的惯性很高，从而降低了它的能动性，再者，之所以如此还因为打纬频率很高之故。

必须理解到，经纱所经受的机械应力越大则打纬速度就越高。已经证明：对高速织机来说，也就是对主要借助喷水或喷空气来驱动纬纱的织机来说，很难超过1000～1200次打纬/分钟的速度，而看不到对经纱的严重损伤和大量断裂的迹象，这尤其是因为经纱具有很高的弹性模量所致。

这种比较明确的现象是，经纱的刚性越大，在织造聚酯织物时产生的故障比起在织造聚酰胺(尼龙)织物时产生的故障，尤其常见得多。

因此，本发明的目的是解决经纱断裂的问题，经纱的断裂是由于在梭道开启的一瞬间经纱经受高机械应力所致；而且在保持相同织造质量的同时，提高织机的打纬速度。

对本发明的说明

本发明涉及一种改进包含具有高弹性模量经纱的织物织造的方法，依照此法：

-一层平行的经纱连续地从一个经轴退绕；

-上述的一层经纱经过一个转向滑辊；

-一个梭道是由综线形成的，所述梭道依照经纱的前进方向由在入口一侧的梭道开启点和在另一侧的织口点所定界；

-一支纬纱在邻近织口点处插入到梭道中，以便形成一个织物；

-最后，所形成的织物被拉牵并被均齐地卷绕。

上述方法的特征在于：在邻近梭道的开启点处，经纱被加热到一个足以促使局部减低经纱弹性模量的温度，随后在经纱达到综线之前在梭道中受到冷却。

在本说明的其余部分和权利要求书中，弹性模量(或杨氏模量)表示这样一条曲线的主系数(或坐标原点斜率)，它在纵坐标上给出拉牵力，而在横坐标上则给出产生上述拉牵力的伸度。这种弹性模量以牛顿/特(newtons/tex)表示，或者以gigapascals(Gpa)表示。现举一例，冷态的聚酯纱的弹性模量是10Gpa这一量级，这是就具有高的剩余伸度或断裂伸度(大于35％)的织纱而言。对于具有低剩余伸度(为15％这一量级)的高强度纱来说，弹簧模量可能达到15Gpa。与之相比，聚酰胺(尼龙)纱的杨氏模量为5Gpa这一量级。在上述两种情况下，加热到超过第二级转变温度便引起弹性模量大大减小，如果纱在这时被拉伸的话。典型的现象是，在热的条件下，弹性模量可能降低，有时候能达到冷的条件下弹性模量的1/10。

换言之，本发明涉及在梭道的开启点加热经纱，以降低它们的弹性模量，以使它们更具柔韧性，说得更具体一点，使它们在进入梭道的区域中吸收脉冲式张力增高，这种张力增高可归因于综线的移动。

一般地说，在低的前进速度时，是采用自然通风方式实施冷却的，但这种通风方式也包含一些变量，根据这些变量可使用任何附加的装置使冷却更容易。

此外，假若经纱是热塑性的，从而具有一个软化温度(TR)和一个熔点(TF)，那么最好将经纱加热到一个介于经纱软化温度(TR)和熔点(TF)之间的一个温度。这样，在某些情况下，加热经纱使得有可能产生拉伸作用，与此同时限制在梭道开启过程中经纱所受到的张力，从而减小断裂的危险。

所以，依照本发明，这些经纱在加热区中被拉伸，这是由于在综线移动时给与经纱间歇拉牵的结果，所述拉牵是与织物卷绕的均匀拉紧相结合的。令人惊奇的是，如此实现的经纱的间歇拉牵，正如原来可预见的那样，并不在经纱上因而也不在织物上造成什么缺陷。恰好相反，改进了如此处理的经纱的均匀性，这可从线性密度和印染亲和力两个方面来说明。

在实际中，加热要么通过热对流要么通过热辐射或热接触来实现。

在一个实际的实施例中，加热是通过热接触实现的，为此使用了一个加热垫，利用镀铬覆盖层或陶瓷覆盖层保护该加热垫不受磨蚀。换言之，在经纱进入梭道之前，或恰好在进入梭道时，经纱在加热元件上滑行疾过，加热元件的长度是沿着经纱通行方向加以计算的，计算的目的是为了按要求提高经纱上的温度，是作为经纱前进速度和经纱尺寸的一个函数。

实际中，加热垫最好配用一种装置，以便在织机停车时使之能够将经纱层移开。这样，一当经纱停了下来，加热垫便从经纱移开，从而避免引起对经纱的损害，或者避免在极端情况下甚至对经纱的熔化。

加热垫最好安置在经纱的上方，以便在加热垫移开时避免由热对流造成的剩余加热现象。

在一个优选的实施例中，用于移开加热垫的装置无干预地起作用，也就是说，一旦经纱停止前进，该装置便自动地将加热垫移开，不管是在出现下游的经纱断裂之后还是对不同设备部件出现停电或停止压缩空气供应之后。

在一个优选的实施例中，加热垫安置在介于后撑辊和分经引导件之间的区域中，分经引导件被安置在后撑辊的近旁，并界定梭道的开启点。这样，所有被一起置于一个平面区的经纱都得到均匀的加热，在上述平面区中的所有经纱都是平行的。

上述方法使得有可能处理大量的化学纤维纱，例如聚酰胺、聚酯纤维纱以及最好是部分定向的纱，通常叫做“POYs”，例如特别是在专利US-A-3771162和专利US-A-3772872中所介绍的那些纱。事实上，按照本发明提出的织造方法能够实现纱的拉伸，从而一步完成两项操作即有特征的间歇拉伸和织造，而为获得一种以POY为基础的织物，常规的均匀拉引是事先完成的，继后完全独立地进行织造。

上述方法还可以处理工业上用的纱，例如玻璃纤维纱或钢纱。

对附图的简要描述

实施本发明的途径和本发明所包含的优点，可从下面对实施例的描述中清楚看出，为此可参照唯一的一个附图，该图示意地表明了经纱在织机上行进时所沿着的线路。

本发明的实施

如所述及的，本发明涉及一种用于改进具有高弹性模量经纱织造的方法。本方法可以应用在一种常规的织机上，在这种织机上要增加一些部件，使之能够实现本方法所特有的功能。

这样，常规织机在经纱行进的方向中有一个经轴(1)，该经轴装在一个轴(2)上，所有平行的经纱都绕在它上面。这些经纱(3)从经轴(1)退绕而达到后撑辊(4)，它们从后撑辊出发基本上取水平方向。在一个特定的实施例中，这些经纱(3)随后要从两个分经引导件(5,6)之间通过。在过了分经引导件(5,6)之后，这些经纱被综线(7,8)拾取，其目的是使不同的经纱(3)上下移动，从而形成梭道(9)，并使得能够插入纬纱(16)。在综线(7,8)之后，经纱再次在织口点(10)会合，在此织口点上精梳装置(11)在梭道每一次重新开启之后进行打纬。在过了织口点之后，如此所形成的织物(12)便经过不同的传递辊(13)，以便最终卷绕在卷绕系统(14)上。

如已述及的，本发明涉及到在邻近梭道开启点的区域中对经纱进行加热处理，以便降低它们的弹性模量，如果适合的话，作为织机作用的结果，恰好在进行实际织造之前，让经纱经受间歇的拉伸。又如已经述及的，间歇的拉伸可获得织物的均匀性，这是一种意外的效应并说明迄今未曾被探索的事实。

因此，有不同的装置可能适用于确保上述加热处理。在图示的实施例中，有一个加热垫(20)，它延伸在所有经纱的整个宽度上方，而且可以与处于后撑辊(4)和分经引导件(5,6)之间的经纱层相接触。说得更具体一点，有一个横向的加热元件，它的下表面覆盖着一层具有甚高表面硬度和低磨擦系数的材料，以便防止由经纱造成任何磨蚀，而这种磨蚀日后可能引起对经纱本身的损害。这里的覆盖层可以特别地采用镀铬外层或陶瓷层(24)。

当然，本发明包含各种垫加热型式，尤其是借助合适的连接线(22)使用电能的那些加热型式。

如所述及的，加热垫(20)可以与装置(21)相结合，以便能够使加热垫(20)接触经纱(3)，而且最为重要的是，如果织机停车，可及时撤回加热垫，其目的是防止经纱受到损伤，或者在极端情况下防止经纱甚至被熔化。这些装置可以是纯机械装置，或者是那些优先借助液压千斤顶工作的装置，或者甚至于是电动机械系统。更为可取的方案是，加热垫的静止位置要离开经纱层，这样，一旦在移开装置出现故障时，使加热垫不会继续与经纱保持接触，而相反地自动离开经纱。

最好将加热垫安置在经纱层的上方。

当然，本发明并不局限于图示的实施例，在此实施例中加热是在分经引导件(5,6)的上游进行的；本发明但也包括这样的方案，其中加热是在分经引导件近旁或正好在分经引导件之后进行的。

此外，本方法可以利用这样一种加热垫来加以实施，该加热垫同经纱的接触区为几个厘米，但也可以利用以热辐射或热对流操作的装置来实施本方法，在这种装置上，加热元件不直接同经纱相接触。

如所述及的，在热塑性纱的特殊情况下，本发明涉及到将纱的温度提高到超过它的转变温度，但仍低于它的熔点。如此，关于聚酰胺(6-6)的处理，已知其结果是有用的，如果温度在180℃～200℃范围内有话。至于聚酰胺6，这一温度是170℃～190℃。至于聚酰，这一温度接近200℃～220℃。

对从生产的织物上拆下来的经纱进行了丝强伸试验，这种织物一方面是按照本发明方法、另一方面不用本发明提出特定加热方式生产出来的。于此看出，按照本发明处理过的经纱的强度有明显的提高，典型情况是，对于已拉伸过的经纱而言，强度提高10％，对于POYs纱而言，强度提高100％以上。另外，从线性密度和印染亲和力两个方面来说，已发现纱的均匀性极佳。

此外，断裂伸度降低了，例如对原先拉伸过的纱而言，可从60％降低到40％。在POYs纱的特殊情况下，断裂伸度(或剩余伸度)可以达到拉伸前的400％到拉伸后的50％。最后，与这一断裂伸度有关的扩展度大大降低，降低系数为5，因此符合于经纱各项质量的均匀化。这种均匀化也可以从印染亲和力方面看出，后者的均匀性得到了改进。

综合前面所述的可以得出这样的结论：本发明提出的方法证明在不同的水平上讲是有优势的。因此，在织造过程中对经纱的处理使得有可能提高工作速度20％以上，可以说典型的情况是，使得有可能从1000打纬/分钟提高到1200打纬/分钟以上。此外，织造能力，也就是织造效率提高了，典型地说，从95％提高到97％或者甚至98％，这种效率上的提高是更为明显的，因为它是与打纬速度同样提高这一事实相结合的。