一种紧密型纺纱用网格状吸聚圈及其织造方法

摘要

本发明涉及纺织行业，具体地说是一种生产紧密型纺纱时使用的网格状吸聚圈及其织造方法。按照本发明所提供的设计方案，这种紧密型纺纱用网格状吸聚圈由经线与纬线梭织成管状，其特征是：经线与纬线的交织点经热定型后相互黏结。这种紧密型纺纱用网格状吸聚圈的制造方法包括：a.原料选择；b.整经；c.织造；d.切割；e.热定型。利用本发明可以制造出性能优异、价格低廉的吸聚圈，从而加速对我国大面积环锭细纱机的老机改造工作。

说明书

技术领域

本发明涉及纺织行业，具体地说是一种生产紧密型纺纱时使用的网格状吸聚圈及其织造方法。

背景技术

目前，一种在传统环锭细纱机纺纱原理基础上发展而成的紧密纺纱技术，引起了国内外纺织行业的密切关注，其独到的纺纱原理、优越的成纱性能、显著的经济效益，将在未来的几年内使棉纺行业发生深刻的变化。比较典型的紧密纺纱装置如图1所示：图中的1为原前罗拉；2为异形截面吸聚圈；3为原前胶辊；4为握持胶辊；5为啮合齿轮。

各类紧密纺纱装置的共同特点是在原牵伸系统外增加一个集聚装置，利用气动负压实现对被牵伸的纤维施加强烈的气流压缩，从而形成结构紧密的纤维须条。

各类紧密纺纱装置的核心部件之一是一个被称为吸聚圈的负压吸引件。常用的吸聚圈是用化纤单纤维长丝织成的网格状圆形或异形截面的管件。由于进口的吸聚圈制作工艺复杂、价格昂贵，因此一定程度上限制了紧密纺纱技术在我国的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于寻求一种简便易行的紧密型纺纱用网格状吸聚圈及其织造方法，以制造出性能优异、价格低廉的吸聚圈，从而加速对我国大面积环锭细纱机的老机改造工作。

按照本发明所提供的设计方案，这种紧密型纺纱用网格状吸聚圈由经线与纬线梭织成管状，其特征是：经线与纬线的交织点处经热定型后相互变形定位。

一种紧密型纺纱用网格状吸聚圈的织造方法，其特征是：a、原料选择：选择直径小于0.1毫米的单纤维化纤长丝作为经线与纬线；b、整经：按吸聚圈的直径及经纱密度的要求，整理成相应的经轴；c、织造：在织机上织造出管状的吸聚圈坯料；d、切割：将下机后的坯料用切割刀切成单根管料；e、热定型：将切割后的管料套于有弹性支撑的可加热的芯棒上，放入可径向收缩的加热套管中，再向套管径向加压，同时向芯棒加热，使管料沿径向与轴向收缩，其加热温度为高于该纤维的软化点温度，低于该纤维的熔融点温度。

在织造时，以平纹或斜纹或缎纹或平纹与斜纹与缎纹的复合形式编织。

在切割时，利用高温切割刀切成单根管料，其切割温度高于所切割的单纤维化纤长丝的熔融点。使得紧密型纺纱用网格状吸聚圈的边缘经纬线之间经过热切割后相互黏结。经热定型后，管料的孔度要求不小于3000个/平方厘米。在热定型后，将管料投入到10℃以下的水内快速冷却，使分子间的相互位置固定。

本发明的优点是：由于该吸聚圈的孔度达3000个/平方厘米，并利用高强度纤维编织而成，用于紧密型纺纱工艺中，可起到良好的吸聚作用，并具有较长的使用寿命；在编织时，由于在织造后采用热切割的方法将坯料切割成要求的长度，在切割断面会形成熔接结构，使经纬纱线相互黏结，避免了散纱现象；再经过热定型工序后，使整个吸聚圈中的经纬线全部相互变形定位，确保网孔边缘清晰、规则、不变形，同时由于热定型时织物沿管料的径向与轴向收缩，使管料的网孔度增加到3000个/平方厘米以上，满足了生产要求。

附图说明

图1为吸聚圈的使用状态图。

图2为吸聚圈结构图。

具体实施方式

这种紧密型纺纱用网格状吸聚圈4由经线7与纬线8编织成管状，织物的孔度大于3000个/平方厘米，经线7与纬线8的交角近似为90±0.03度，并且，经线7与纬线8的交织点处经热定型后相互变形定位。吸聚圈4由牵引轮5驱动，在管状吸聚圈4的两端部设置起传动作用的传动区10，该传动区10的表现特征是：其硬度会大于位于中部的吸聚区11，也可能是其厚度会大于位于中部的吸聚区11，这样，当牵引轮5带动吸聚圈4转动时，就会有良好的同步性能。在吸聚圈4的中部设置起吸聚作用的吸聚区11，在吸聚区11密布由经纬线交织成的孔，吸聚区11的作用在于吸聚与卷聚纤维成条，要求有适量的透气与下凹变形能力，吸聚区的织造工艺为：1、梭织时减少该区域的经纬交织点；或2、梭织时减少该区的纬密；或3、梭织时选用较细的支纱；或4、在热定型时降低吸聚区的定型温度，减少其收缩量。

传动区10可以直接由与吸聚区11同样的经纬线交织而成，但位于传动区10的经纬线密度大于吸聚区11的经纬线密度，使传动区10的织物比较厚实，具有良好的耐磨性与抗摩擦性能。编织传动区10时可采用下述方法：1、梭织时增加传动区的经纬交织点13；或2、梭织时增加传动区的纬密；或3、梭织时改变该区的纬纱支数，选用粗支纱；或4、在热定型时提高传动区的热定型温度，以增加其收缩量。

作为另一种形式，也可以在传动区10接合具有增加摩擦力与提高耐磨性能的接合层，该接合层可以是编织物，再利用胶粘剂粘合于吸聚圈的两端部；也可以整个网格圈采用同一经纬密度。

这种紧密型纺纱用网格状吸聚圈的制造方法如下：

a、原料选择：选择直径小于0.1毫米的单纤维化纤长丝作为经线与纬线，经纬线的直径可以一样，也可以不同，但必须保证织物坯料具有2500个/平方厘米的孔度，在此前提下，尽可能选择较粗的化纤长丝，以提高其耐磨性能；所选的化纤长丝应具有较高的耐摩擦性能，适度的热稳定性，以保证连续长时间运转后，吸聚圈的网孔不变形。

b、整经：按吸聚圈的直径及经纱密度的要求，整理成相应的经轴。

c、织造：在织带机上织造出带形管状的吸聚圈坯料，坯料的孔度要求不小于2800个/平方厘米，经线与纬线的交角近似为90±0.03度，织造时可以平纹或斜纹或缎纹或平纹与斜纹与缎纹的复合形式编织，在特殊情况下，为保证切割后的吸聚圈坯料断面纬线不脱散，可按所需长度间隔设置纱罗组织，通过经纬线之间的交织而扣住纬线，使其不脱散。在编织时，可以将位于吸聚圈两端的经纬线设置得比较密，以便在管状吸聚圈4的两端部形成起传动作用的传动区10，在中部则形成较疏的吸聚区11。

织造的要求有两个，其一，与一般的织物要求不同，吸聚圈坯料的组织要求不是经纬纱形成织物的表面，而是织物经纬线之间形成的网孔，要求网孔四角清晰，边缘相互垂直；其二，确定经纬线密度的不是织物厚度，而是单位面积内经纬线之间形成的网孔多少(即孔度)，要求大于2500个/平方厘米。

d、切割：利用高温切割刀将下机后的坯料切成单根管料，其切割温度高于所切割化纤单长丝的熔融点，热切割的目的是使切断后的单个吸聚圈管料断面上的经纬纱相互融合，以免脱散，其要点是切割刀温度应大于该化纤长丝的熔点，所用的热源可以是电阻丝或高、中频感应电源或其它热源(如激光束等)。对锦纶66长丝织造的网格圈，切割刀温度应控制在245℃～265℃之间；对涤纶长丝织造的网格圈切割刀的温度应控制在250℃～265℃之间。上述温度控制原则在实际操作时应根据材料纯度、工作环境的诸多因素加以选择。

e、热定型：将切割后的管料套于有弹性支撑的可加热的芯棒上，放入可径向收缩的加热套管中，再向套管径向加压，同时向芯棒加热，使管料沿径向与轴向收缩，使单位面积内的孔度增加。经热定型后，管料的孔度要求不小于3000个/平方厘米，一般的，其加热温度应高于该纤维的软化点温度，低于该纤维的熔融点温度。

热定型是本发明的核心工序之一，其作用主要有四个，1、消除应力，经热定型，除了能消除一般化纤织物均具有的原始拉伸外，对于消除本产品在织造过程中产生的强大的牵伸应力，具有重要的作用。在本发明中，为保证织物经纬线之间的垂直关系，加大了牵伸张力与投梭力，这使得织物中应力比较大，因此必须加以消除。2、提高织物的孔度，为了提高吸聚圈的耐磨性能，选择材料时往往尽可能采用较粗的经纬线，因此，难以直接通过织造得到3000个/平方厘米的孔度，通过本工序后，经纬线的热收缩在消除应力的同时，又增加了单位面积内织物的孔度，能方便地得到3000个/平方厘米的孔度。3、延长吸聚圈的使用寿命，由于吸聚圈在实际使用过程中，长期处于与纱线的摩擦状态下，摩擦产生的热量积聚，将导致化纤长丝的热变形，从而缩短使用寿命，经过高温热定型后，吸聚圈具有抵抗热变形的预变形，从而延长了使用寿命。4、经纬线之间经高温热定型后相互变形定位，由于网格圈在使用过程中，内外圈表面承受相反方向的摩擦力，加上单纤维本身摩擦力又很小，所以，使用中容易造成经纬线产生移位导致网孔变形，影响吸聚效果，因此，特别设置了较高的定型温度和定型压力，使经过高温定型的网格圈经纬线之间相互啮合定位，其直观的形象是：普通定型温度下的网格圈拆解后，其经纬线是平直的单线，而本发明高温定型下的网格圈拆解后，其经纬线具有明显的曲折，且其曲折规律等于网格圈织物组织的交织规律。

高温热定型的定型温度大大高于常用的化纤热定型温度，传统的热定型温度大约为该化纤的玻璃化温度。在本发明中，则应接近该化纤的软化点温度。对锦纶66长丝织造的网格圈，定型所用的温度控制在170℃～230℃之间，对涤纶织造的网格圈，定型温度控制在180℃～240℃之间，实际操作时应根据材料的纯度、工作环境等因素选择。定型时间应与定型温度相适应，当定型温度较高时，时间可适当短些，反之，则应长些，以确保热扩散均匀。考虑到较高的定型温度与适用化纤单纤维长丝的吸湿度较差，所用的热源以干热空气或直接采用电热板为好，饱和蒸汽或沸水很难达到预期的收缩效果。在冷却时，经高温定型后的吸聚圈管料直接投入10℃以下的水中，使其急速冷却，作用是使纤维内部分子之间相互位置很快冻结而固定下来。定型压力在0.1～1公斤/平方厘米(一般应比普通定型压力高5～30％)，压力太大会导致经纬线严重变形，影响到孔的形状，从而影响到吸聚圈的透气效果；压力太小，就达不到要求的定型效果，一般情况下，与所采用的纤维材料有关。