專利名稱：一種緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈及其織造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織行業(yè)，具體地說是一種生產(chǎn)緊密型紡紗時(shí)使用的網(wǎng)格狀吸聚圈及其織造方法。
背景技術(shù)：
目前，一種在傳統(tǒng)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)紡紗原理基礎(chǔ)上發(fā)展而成的緊密紡紗技術(shù)，引起了國(guó)內(nèi)外紡織行業(yè)的密切關(guān)注，其獨(dú)到的紡紗原理、優(yōu)越的成紗性能、顯著的經(jīng)濟(jì)效益，將在未來的幾年內(nèi)使棉紡行業(yè)發(fā)生深刻的變化。比較典型的緊密紡紗裝置如圖1所示圖中的1為原前羅拉；2為異形截面吸聚圈；3為原前膠輥；4為握持膠輥；5為嚙合齒輪。
各類緊密紡紗裝置的共同特點(diǎn)是在原牽伸系統(tǒng)外增加一個(gè)集聚裝置，利用氣動(dòng)負(fù)壓實(shí)現(xiàn)對(duì)被牽伸的纖維施加強(qiáng)烈的氣流壓縮，從而形成結(jié)構(gòu)緊密的纖維須條。
各類緊密紡紗裝置的核心部件之一是一個(gè)被稱為吸聚圈的負(fù)壓吸引件。常用的吸聚圈是用化纖單纖維長(zhǎng)絲織成的網(wǎng)格狀圓形或異形截面的管件。由于進(jìn)口的吸聚圈制作工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴，因此一定程度上限制了緊密紡紗技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于尋求一種簡(jiǎn)便易行的緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈及其織造方法，以制造出性能優(yōu)異、價(jià)格低廉的吸聚圈，從而加速對(duì)我國(guó)大面積環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的老機(jī)改造工作。
按照本發(fā)明所提供的設(shè)計(jì)方案，這種緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈由經(jīng)線與緯線梭織成管狀，其特征是經(jīng)線與緯線的交織點(diǎn)處經(jīng)熱定型后相互變形定位。
一種緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈的織造方法，其特征是a、原料選擇選擇直徑小于0.1毫米的單纖維化纖長(zhǎng)絲作為經(jīng)線與緯線；b、整經(jīng)按吸聚圈的直徑及經(jīng)紗密度的要求，整理成相應(yīng)的經(jīng)軸；c、織造在織機(jī)上織造出管狀的吸聚圈坯料；d、切割將下機(jī)后的坯料用切割刀切成單根管料；e、熱定型將切割后的管料套于有彈性支撐的可加熱的芯棒上，放入可徑向收縮的加熱套管中，再向套管徑向加壓，同時(shí)向芯棒加熱，使管料沿徑向與軸向收縮，其加熱溫度為高于該纖維的軟化點(diǎn)溫度，低于該纖維的熔融點(diǎn)溫度。
在織造時(shí)，以平紋或斜紋或緞紋或平紋與斜紋與緞紋的復(fù)合形式編織。
在切割時(shí)，利用高溫切割刀切成單根管料，其切割溫度高于所切割的單纖維化纖長(zhǎng)絲的熔融點(diǎn)。使得緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈的邊緣經(jīng)緯線之間經(jīng)過熱切割后相互黏結(jié)。經(jīng)熱定型后，管料的孔度要求不小于3000個(gè)/平方厘米。在熱定型后，將管料投入到10℃以下的水內(nèi)快速冷卻，使分子間的相互位置固定。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于該吸聚圈的孔度達(dá)3000個(gè)/平方厘米，并利用高強(qiáng)度纖維編織而成，用于緊密型紡紗工藝中，可起到良好的吸聚作用，并具有較長(zhǎng)的使用壽命；在編織時(shí)，由于在織造后采用熱切割的方法將坯料切割成要求的長(zhǎng)度，在切割斷面會(huì)形成熔接結(jié)構(gòu)，使經(jīng)緯紗線相互黏結(jié)，避免了散紗現(xiàn)象；再經(jīng)過熱定型工序后，使整個(gè)吸聚圈中的經(jīng)緯線全部相互變形定位，確保網(wǎng)孔邊緣清晰、規(guī)則、不變形，同時(shí)由于熱定型時(shí)織物沿管料的徑向與軸向收縮，使管料的網(wǎng)孔度增加到3000個(gè)/平方厘米以上，滿足了生產(chǎn)要求。


圖1為吸聚圈的使用狀態(tài)圖。
圖2為吸聚圈結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
這種緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈4由經(jīng)線7與緯線8編織成管狀，織物的孔度大于3000個(gè)/平方厘米，經(jīng)線7與緯線8的交角近似為90±0.03度，并且，經(jīng)線7與緯線8的交織點(diǎn)處經(jīng)熱定型后相互變形定位。吸聚圈4由牽引輪5驅(qū)動(dòng)，在管狀吸聚圈4的兩端部設(shè)置起傳動(dòng)作用的傳動(dòng)區(qū)10，該傳動(dòng)區(qū)10的表現(xiàn)特征是其硬度會(huì)大于位于中部的吸聚區(qū)11，也可能是其厚度會(huì)大于位于中部的吸聚區(qū)11，這樣，當(dāng)牽引輪5帶動(dòng)吸聚圈4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)有良好的同步性能。在吸聚圈4的中部設(shè)置起吸聚作用的吸聚區(qū)11，在吸聚區(qū)11密布由經(jīng)緯線交織成的孔，吸聚區(qū)11的作用在于吸聚與卷聚纖維成條，要求有適量的透氣與下凹變形能力，吸聚區(qū)的織造工藝為1、梭織時(shí)減少該區(qū)域的經(jīng)緯交織點(diǎn)；或2、梭織時(shí)減少該區(qū)的緯密；或3、梭織時(shí)選用較細(xì)的支紗；或4、在熱定型時(shí)降低吸聚區(qū)的定型溫度，減少其收縮量。
傳動(dòng)區(qū)10可以直接由與吸聚區(qū)11同樣的經(jīng)緯線交織而成，但位于傳動(dòng)區(qū)10的經(jīng)緯線密度大于吸聚區(qū)11的經(jīng)緯線密度，使傳動(dòng)區(qū)10的織物比較厚實(shí)，具有良好的耐磨性與抗摩擦性能。編織傳動(dòng)區(qū)10時(shí)可采用下述方法1、梭織時(shí)增加傳動(dòng)區(qū)的經(jīng)緯交織點(diǎn)13；或2、梭織時(shí)增加傳動(dòng)區(qū)的緯密；或3、梭織時(shí)改變?cè)搮^(qū)的緯紗支數(shù)，選用粗支紗；或4、在熱定型時(shí)提高傳動(dòng)區(qū)的熱定型溫度，以增加其收縮量。
作為另一種形式，也可以在傳動(dòng)區(qū)10接合具有增加摩擦力與提高耐磨性能的接合層，該接合層可以是編織物，再利用膠粘劑粘合于吸聚圈的兩端部；也可以整個(gè)網(wǎng)格圈采用同一經(jīng)緯密度。
這種緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈的制造方法如下a、原料選擇選擇直徑小于0.1毫米的單纖維化纖長(zhǎng)絲作為經(jīng)線與緯線，經(jīng)緯線的直徑可以一樣，也可以不同，但必須保證織物坯料具有2500個(gè)/平方厘米的孔度，在此前提下，盡可能選擇較粗的化纖長(zhǎng)絲，以提高其耐磨性能；所選的化纖長(zhǎng)絲應(yīng)具有較高的耐摩擦性能，適度的熱穩(wěn)定性，以保證連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后，吸聚圈的網(wǎng)孔不變形。
b、整經(jīng)按吸聚圈的直徑及經(jīng)紗密度的要求，整理成相應(yīng)的經(jīng)軸。
c、織造在織帶機(jī)上織造出帶形管狀的吸聚圈坯料，坯料的孔度要求不小于2800個(gè)/平方厘米，經(jīng)線與緯線的交角近似為90±0.03度，織造時(shí)可以平紋或斜紋或緞紋或平紋與斜紋與緞紋的復(fù)合形式編織，在特殊情況下，為保證切割后的吸聚圈坯料斷面緯線不脫散，可按所需長(zhǎng)度間隔設(shè)置紗羅組織，通過經(jīng)緯線之間的交織而扣住緯線，使其不脫散。在編織時(shí)，可以將位于吸聚圈兩端的經(jīng)緯線設(shè)置得比較密，以便在管狀吸聚圈4的兩端部形成起傳動(dòng)作用的傳動(dòng)區(qū)10，在中部則形成較疏的吸聚區(qū)11。
織造的要求有兩個(gè)，其一，與一般的織物要求不同，吸聚圈坯料的組織要求不是經(jīng)緯紗形成織物的表面，而是織物經(jīng)緯線之間形成的網(wǎng)孔，要求網(wǎng)孔四角清晰，邊緣相互垂直；其二，確定經(jīng)緯線密度的不是織物厚度，而是單位面積內(nèi)經(jīng)緯線之間形成的網(wǎng)孔多少(即孔度)，要求大于2500個(gè)/平方厘米。
d、切割利用高溫切割刀將下機(jī)后的坯料切成單根管料，其切割溫度高于所切割化纖單長(zhǎng)絲的熔融點(diǎn)，熱切割的目的是使切斷后的單個(gè)吸聚圈管料斷面上的經(jīng)緯紗相互融合，以免脫散，其要點(diǎn)是切割刀溫度應(yīng)大于該化纖長(zhǎng)絲的熔點(diǎn)，所用的熱源可以是電阻絲或高、中頻感應(yīng)電源或其它熱源(如激光束等)。對(duì)錦綸66長(zhǎng)絲織造的網(wǎng)格圈，切割刀溫度應(yīng)控制在245℃～265℃之間；對(duì)滌綸長(zhǎng)絲織造的網(wǎng)格圈切割刀的溫度應(yīng)控制在250℃～265℃之間。上述溫度控制原則在實(shí)際操作時(shí)應(yīng)根據(jù)材料純度、工作環(huán)境的諸多因素加以選擇。
e、熱定型將切割后的管料套于有彈性支撐的可加熱的芯棒上，放入可徑向收縮的加熱套管中，再向套管徑向加壓，同時(shí)向芯棒加熱，使管料沿徑向與軸向收縮，使單位面積內(nèi)的孔度增加。經(jīng)熱定型后，管料的孔度要求不小于3000個(gè)/平方厘米，一般的，其加熱溫度應(yīng)高于該纖維的軟化點(diǎn)溫度，低于該纖維的熔融點(diǎn)溫度。
熱定型是本發(fā)明的核心工序之一，其作用主要有四個(gè)，1、消除應(yīng)力，經(jīng)熱定型，除了能消除一般化纖織物均具有的原始拉伸外，對(duì)于消除本產(chǎn)品在織造過程中產(chǎn)生的強(qiáng)大的牽伸應(yīng)力，具有重要的作用。在本發(fā)明中，為保證織物經(jīng)緯線之間的垂直關(guān)系，加大了牽伸張力與投梭力，這使得織物中應(yīng)力比較大，因此必須加以消除。2、提高織物的孔度，為了提高吸聚圈的耐磨性能，選擇材料時(shí)往往盡可能采用較粗的經(jīng)緯線，因此，難以直接通過織造得到3000個(gè)/平方厘米的孔度，通過本工序后，經(jīng)緯線的熱收縮在消除應(yīng)力的同時(shí)，又增加了單位面積內(nèi)織物的孔度，能方便地得到3000個(gè)/平方厘米的孔度。3、延長(zhǎng)吸聚圈的使用壽命，由于吸聚圈在實(shí)際使用過程中，長(zhǎng)期處于與紗線的摩擦狀態(tài)下，摩擦產(chǎn)生的熱量積聚，將導(dǎo)致化纖長(zhǎng)絲的熱變形，從而縮短使用壽命，經(jīng)過高溫?zé)岫ㄐ秃?，吸聚圈具有抵抗熱變形的預(yù)變形，從而延長(zhǎng)了使用壽命。4、經(jīng)緯線之間經(jīng)高溫?zé)岫ㄐ秃笙嗷プ冃味ㄎ唬捎诰W(wǎng)格圈在使用過程中，內(nèi)外圈表面承受相反方向的摩擦力，加上單纖維本身摩擦力又很小，所以，使用中容易造成經(jīng)緯線產(chǎn)生移位導(dǎo)致網(wǎng)孔變形，影響吸聚效果，因此，特別設(shè)置了較高的定型溫度和定型壓力，使經(jīng)過高溫定型的網(wǎng)格圈經(jīng)緯線之間相互嚙合定位，其直觀的形象是普通定型溫度下的網(wǎng)格圈拆解后，其經(jīng)緯線是平直的單線，而本發(fā)明高溫定型下的網(wǎng)格圈拆解后，其經(jīng)緯線具有明顯的曲折，且其曲折規(guī)律等于網(wǎng)格圈織物組織的交織規(guī)律。
高溫?zé)岫ㄐ偷亩ㄐ蜏囟却蟠蟾哂诔Ｓ玫幕w熱定型溫度，傳統(tǒng)的熱定型溫度大約為該化纖的玻璃化溫度。在本發(fā)明中，則應(yīng)接近該化纖的軟化點(diǎn)溫度。對(duì)錦綸66長(zhǎng)絲織造的網(wǎng)格圈，定型所用的溫度控制在170℃～230℃之間，對(duì)滌綸織造的網(wǎng)格圈，定型溫度控制在180℃～240℃之間，實(shí)際操作時(shí)應(yīng)根據(jù)材料的純度、工作環(huán)境等因素選擇。定型時(shí)間應(yīng)與定型溫度相適應(yīng)，當(dāng)定型溫度較高時(shí)，時(shí)間可適當(dāng)短些，反之，則應(yīng)長(zhǎng)些，以確保熱擴(kuò)散均勻?？紤]到較高的定型溫度與適用化纖單纖維長(zhǎng)絲的吸濕度較差，所用的熱源以干熱空氣或直接采用電熱板為好，飽和蒸汽或沸水很難達(dá)到預(yù)期的收縮效果。在冷卻時(shí)，經(jīng)高溫定型后的吸聚圈管料直接投入10℃以下的水中，使其急速冷卻，作用是使纖維內(nèi)部分子之間相互位置很快凍結(jié)而固定下來。定型壓力在0.1～1公斤/平方厘米(一般應(yīng)比普通定型壓力高5～30％)，壓力太大會(huì)導(dǎo)致經(jīng)緯線嚴(yán)重變形，影響到孔的形狀，從而影響到吸聚圈的透氣效果；壓力太小，就達(dá)不到要求的定型效果，一般情況下，與所采用的纖維材料有關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈，由經(jīng)線與緯線梭織成管狀，其特征是經(jīng)線與緯線的交織點(diǎn)處經(jīng)熱定型后相互變形定位。
2.一種緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈的織造方法，其特征在于，a、原料選擇選擇直徑小于0.1毫米的單纖維化纖長(zhǎng)絲作為經(jīng)線與緯線；b、整經(jīng)按吸聚圈的直徑及經(jīng)紗密度的要求，整理成相應(yīng)的經(jīng)軸；c、織造在織機(jī)上織造出管狀的吸聚圈坯料；d、切割將下機(jī)后的坯料用切割刀切成單根管料；e、熱定型將切割后的管料套于有彈性支撐的可加熱的芯棒上，放入可徑向收縮的加熱套管中，再向套管徑向加壓，同時(shí)向芯棒加熱，使管料沿徑向與軸向收縮，其加熱溫度為高于該纖維的軟化點(diǎn)溫度，低于該纖維熔融點(diǎn)溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征還在于，在織造時(shí)，以平紋或斜紋或緞紋或平紋與斜紋與緞紋的復(fù)合形式編織。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征還在于，在切割時(shí)，利用高溫切割刀切成單根管料，其切割溫度高于所切割的單纖維化纖長(zhǎng)絲的熔融點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征還在于，經(jīng)熱定型后，管料的孔度要求不小于3000個(gè)/平方厘米。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征還在于，在熱定型后，將管料投入到10℃以下的水內(nèi)快速冷卻，使分子間的相互位置固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸聚圈，其特征還在于，在管狀吸聚圈的兩端部設(shè)置起傳動(dòng)作用的傳動(dòng)區(qū)，在吸聚圈的中部設(shè)置起吸聚作用的吸聚區(qū)，在吸聚區(qū)密布由經(jīng)緯線交織成的孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的吸聚圈，其特征還在于，傳動(dòng)區(qū)由經(jīng)緯線交織而成，傳動(dòng)區(qū)的經(jīng)緯線密度大于吸聚區(qū)的經(jīng)緯線密度，傳動(dòng)區(qū)的孔多于吸聚區(qū)的孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的吸聚圈，其特征還在于，在傳動(dòng)區(qū)接合具有增加摩擦力與提高耐磨性能的接合層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈，其特征還在于，管料的邊緣經(jīng)緯線之間經(jīng)過熱切割后相互黏結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及紡織行業(yè)，具體地說是一種生產(chǎn)緊密型紡紗時(shí)使用的網(wǎng)格狀吸聚圈及其織造方法。按照本發(fā)明所提供的設(shè)計(jì)方案，這種緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈由經(jīng)線與緯線梭織成管狀，其特征是經(jīng)線與緯線的交織點(diǎn)經(jīng)熱定型后相互黏結(jié)。這種緊密型紡紗用網(wǎng)格狀吸聚圈的制造方法包括a.原料選擇；b.整經(jīng)；c.織造；d.切割；e.熱定型。利用本發(fā)明可以制造出性能優(yōu)異、價(jià)格低廉的吸聚圈，從而加速對(duì)我國(guó)大面積環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的老機(jī)改造工作。
文檔編號(hào)D01H5/00GK1584158SQ20041004124
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
發(fā)明者華衛(wèi)國(guó), 華峰 申請(qǐng)人:無錫集聚紡織器械有限公司