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)錠細紗機紡紗原理基礎(chǔ)上發(fā)展而成的緊密紡紗技術(shù)，引起了國內(nèi)外紡織行業(yè)的密切關(guān)注，其獨到的紡紗原理、優(yōu)越的成紗性能、顯著的經(jīng)濟效益，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是在原牽伸系統(tǒng)外增加一個集聚裝置，利用氣動負壓實現(xiàn)對被牽伸的纖維施加強烈的氣流壓縮，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被稱為吸聚圈的負壓吸引件。常用的吸聚圈是用化纖單纖維長絲織成的網(wǎng)格狀圓形或異形截面的管件。由于進口的吸聚圈制作工藝復(fù)雜、價格昂貴，因此一定程度上限制了緊密紡紗技術(shù)在我國的推廣應(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、價格低廉的吸聚圈，從而加速對我國大面積環(huán)錠細紗機的老機改造工作。
按照本發(fā)明所提供的設(shè)計方案，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、織造在織機上織造出管狀的吸聚圈坯料；d、切割將下機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溫度，低于該纖維的熔融點溫度。
在織造時，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，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絲的熔融點。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/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)點是由于該吸聚圈的孔度達3000個/平方厘米，并利用高強度纖維編織而成，用于緊密型紡紗工藝中，可起到良好的吸聚作用，并具有較長的使用壽命；在編織時，由于在織造后采用熱切割的方法將坯料切割成要求的長度，在切割斷面會形成熔接結(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，同時由于熱定型時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/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/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，在管狀吸聚圈4的兩端部設(shè)置起傳動作用的傳動區(qū)10，該傳動區(qū)10的表現(xiàn)特征是其硬度會大于位于中部的吸聚區(qū)11，也可能是其厚度會大于位于中部的吸聚區(qū)11，這樣，當牽引輪5帶動吸聚圈4轉(zhuǎn)動時，就會有良好的同步性能。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、梭織時減少該區(qū)域的經(jīng)緯交織點；或2、梭織時減少該區(qū)的緯密；或3、梭織時選用較細的支紗；或4、在熱定型時降低吸聚區(qū)的定型溫度，減少其收縮量。
傳動區(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，使傳動區(qū)10的織物比較厚實，具有良好的耐磨性與抗摩擦性能。編織傳動區(qū)10時可采用下述方法1、梭織時增加傳動區(qū)的經(jīng)緯交織點13；或2、梭織時增加傳動區(qū)的緯密；或3、梭織時改變該區(qū)的緯紗支數(shù)，選用粗支紗；或4、在熱定型時提高傳動區(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/平方厘米的孔度，在此前提下，盡可能選擇較粗的化纖長絲，以提高其耐磨性能；所選的化纖長絲應(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)長時間運轉(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/平方厘米，經(jīng)線與緯線的交角近似為90±0.03度，織造時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，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作用的傳動區(qū)10，在中部則形成較疏的吸聚區(qū)11。
織造的要求有兩個，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/平方厘米。
d、切割利用高溫切割刀將下機后的坯料切成單根管料，其切割溫度高于所切割化纖單長絲的熔融點，熱切割的目的是使切斷后的單個吸聚圈管料斷面上的經(jīng)緯紗相互融合，以免脫散，其要點是切割刀溫度應(yīng)大于該化纖長絲的熔點，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)。對錦綸66長絲織造的網(wǎng)格圈，切割刀溫度應(yīng)控制在245℃～265℃之間；對滌綸長絲織造的網(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際操作時應(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/平方厘米，一般的，其加熱溫度應(yīng)高于該纖維的軟化點溫度，低于該纖維的熔融點溫度。
熱定型是本發(fā)明的核心工序之一，其作用主要有四個，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，對于消除本產(chǎn)品在織造過程中產(chǎn)生的強大的牽伸應(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/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，又增加了單位面積內(nèi)織物的孔度，能方便地得到3000個/平方厘米的孔度。3、延長吸聚圈的使用壽命，由于吸聚圈在實際使用過程中，長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?，由于網(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溫度。對錦綸66長絲織造的網(wǎng)格圈，定型所用的溫度控制在170℃～230℃之間，對滌綸織造的網(wǎng)格圈，定型溫度控制在180℃～240℃之間，實際操作時應(yīng)根據(jù)材料的純度、工作環(huán)境等因素選擇。定型時間應(yīng)與定型溫度相適應(yīng)，當定型溫度較高時，時間可適當短些，反之，則應(yīng)長些，以確保熱擴散均勻。考慮到較高的定型溫度與適用化纖單纖維長絲的吸濕度較差，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到預(yù)期的收縮效果。在冷卻時，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％)，壓力太大會導(dǎo)致經(jīng)緯線嚴重變形，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、織造在織機上織造出管狀的吸聚圈坯料；d、切割將下機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溫度，低于該纖維熔融點溫度。
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，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，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絲的熔融點。
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/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)置起傳動作用的傳動區(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，傳動區(qū)由經(jīng)緯線交織而成，傳動區(qū)的經(jīng)緯線密度大于吸聚區(qū)的經(jīng)緯線密度，傳動區(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、價格低廉的吸聚圈，從而加速對我國大面積環(huán)錠細紗機的老機改造工作。
文檔編號D01H5/00GK1584158SQ20041004124
公開日2005年2月23日 申請日期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, 華峰 申請人:無錫集聚紡織器械有限公司