气流纺纱装置用引纱装置、喷气织机用引纱装置及引纱方法 |
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| 申请号 | CN201710606895.7 | 申请日 | 2015-07-24 | 公开(公告)号 | CN107338517A | 公开(公告)日 | 2017-11-10 |
| 申请人 | 苏州大学; | 发明人 | 刘帅; 冯志华; 刘德启; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种气流 纺纱 装置用引纱装置，包括： 等离子体 处理器和与所述等离子体处理器的 纤维 出口相连的纤维气流牵引装置；所述等离子体处理器用于对纤维进行等离子体处理。待纺纤维首先经过等离子体气氛处理后再通过纤维气流牵引装置进入牵伸装置、加捻装置等被加工成纱，采用等离子体对待纺纤维进行处理能够改变纤维表面分子化学特性，从而提高纤维的气流 牵引 力 ，进而提高纺织效率、降低 喷嘴 牵引气流消耗，同时降低噪音。另外，本 申请 无需对原有纺纱装置进行改造，且可实现在线处理，无需停机。本发明还提供了一种提高 纱线 气流牵引力的喷气织机用引纱装置、提高纤维气流牵引力的气流纺纱方法以及提高纱线气流牵引力的喷气织造方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种提高纤维气流牵引力的气流纺纱装置用引纱装置，包括： |
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| 说明书全文 | 气流纺纱装置用引纱装置、喷气织机用引纱装置及引纱方法技术领域[0002] 本发明属于气流纺织、气流纺纱技术领域，尤其涉及一种气流纺纱装置用引纱装置、喷气织机用引纱装置及引纱方法。 背景技术[0003] 在现代纺织业中，利用气流牵引来完成纺纱和织造越来越广泛。 [0004] 目前在纺纱技术中利用气流牵引纺纱的方法主要有喷气纺纱以及涡流纺纱技术。喷气纺是利用高速旋转气流使纱条加捻成纱的一种新型纺纱方法，采用棉条喂入，四罗拉双短胶圈超大牵伸，经固定喷嘴加捻成纱。喷气纺的特点是：纺纱速度高、工艺流程短、产品质量好、品种适应广。涡流纺纱是利用固定不动的涡流纺纱管，来代替高速回转的纺纱杯进行纺纱的一种新型纺纱方法，纤维条由给棉罗拉喂入，经过刺辊开松成单纤维，借助气流的作用，从输棉管道高速喂入涡流管内；当旋转向上的气流到达芯管时，与输棉管道进入的纤维汇合，沿涡流管内壁形成一个凝聚纤维环，稳定地围绕涡流管轴线，高速回转，将纤维加捻成纱。涡流纺纱的优势在于：速度快、产量高、工艺流程短、制成率高、操作简单、接头方便等优点。 [0005] 在织造业中，喷气织机在几种无梭织机中是车速最高的一种，由于引纬方式合理，入纬率较高，运转操作简便安全，具有品种适应性较广、织机物料消耗少、纺织效率高、车速高等优点，已成为最具发展前途的新型织机之一。其工作原理是利用空气作为引纬介质，以喷射出的压缩高速气流对纬纱产生的摩擦力进行牵引，将纬纱带过梭口，通过喷气产生的射流来达到引纬的目的。 [0006] 但是不管是在气流牵引纺纱还是喷气织机中，极高的空气消耗及能源消耗量以及空气动力噪音等问题是目前存在的主要缺点。针对这些缺陷人们展开了大量的研究与改进工作，以喷气织机为例，其研究的重点主要集中在通过改变主喷嘴以及辅助喷嘴的几何结构参数，如主喷嘴的直径尺寸、加速管长度等来提高射流速度来达到省气、节能及提高织机效率的目的。但是，这种方法需要更换纺纱装置或织机的喷嘴，甚至引纱机构。 发明内容[0007] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种气流纺纱装置用引纱装置、喷气织机用引纱装置及引纱方法，本发明提供的引纱装置无需更换喷嘴即可获得较大的气流牵引力，能够提高纺织效率，降低设备噪音。 [0008] 本发明提供了一种提高纤维气流牵引力的气流纺纱装置用引纱装置，包括： [0009] 等离子体处理器和与所述等离子体处理器的纤维出口相连的纤维气流牵引装置； [0010] 所述等离子体处理器用于对纤维进行等离子体处理。 [0011] 优选的，还包括试剂涂覆装置，所述试剂涂覆装置的纤维出口与所述等离子体处理器的纤维入口相连通。 [0012] 优选的，所述等离子体处理器包括： [0013] 石英管反应器，所述石英管反应器上设置有纤维入口和纤维出口； [0015] 设置在所述石英管反应器外壁上的接地电极； [0016] 分别与所述放电电极和接地电极相连接的等离子体发生电源； [0017] 或者，所述等离子体处理器包括：等离子体发生器和与所述等离子体发生器的等离子体出口相连通的等离子体气氛处理器； [0018] 所述等离子体气氛处理器上设置有纤维入口和纤维出口。 [0019] 优选的，所述纤维气流牵引装置为喂入装置。 [0020] 本发明提供的气流纺纱装置用引纱装置包括等离子体处理器和与所述等离子体处理器的纤维出口相连的纤维气流牵引装置。待纺纤维首先经过等离子体气氛处理后再通过纤维气流牵引装置进入牵伸装置、加捻装置等被加工成纱，采用等离子体对待纺纤维进行处理能够改变纤维表面分子化学特性，从而提高纤维的气流牵引力，进而提高纺织效率、降低喷嘴牵引气流消耗，同时降低噪音。另外，本申请提供的装置直接在纤维气流牵引装置之前设置等离子体处理器即可，无需对原有纺纱装置进行改造。且本发明提供的引纱装置可实现在线处理，无需停机。 [0022] 所述等离子体处理器用于对纱线进行等离子体处理。 [0023] 优选的，还包括试剂涂覆装置，所述试剂涂覆装置的纱线出口与所述等离子体处理器的纱线入口相连通。 [0024] 优选的，所述等离子体处理器包括： [0025] 石英管反应器，所述石英管反应器上设置有纱线入口和纱线出口； [0026] 设置在所述石英管反应器内壁上的放电电极； [0027] 设置在所述石英管反应器外壁上的接地电极； [0028] 分别与所述放电电极和接地电极相连接的等离子体发生电源。 [0029] 或者， [0030] 所述等离子体处理器包括：等离子体发生器和与所述等离子体发生器的等离子体出口相连通的等离子体气氛处理器； [0031] 所述等离子体气氛处理器上设置有纱线入口和纱线出口。 [0032] 本发明还提供了一种提高纤维气流牵引力的气流纺纱方法，包括： [0033] 将待纺纤维经过等离子体气氛处理后进行气流纺纱，得到纱线。 [0034] 优选的，所述等离子体气氛由等离子体处理器提供； [0035] 所述等离子体处理器包括： [0036] 石英管反应器，所述石英管反应器上设置有纤维入口和纤维出口； [0037] 设置在所述石英管反应器内壁上的放电电极； [0038] 设置在所述石英管反应器外壁上的接地电极； [0039] 分别与所述放电电极和接地电极相连接的等离子体发生电源。 [0040] 本发明还提供了一种提高纱线气流牵引力的喷气织造方法，包括： [0041] 将待织纱线经过等离子体气氛处理后进行喷气织造，得到织物。 [0042] 本发明提供的喷气织机用引纱装置包括等离子体处理器和与所述等离子体处理器的纱线出口相连的纱线牵引装置。待织纱线首先经过等离子体气氛处理后再通过气流引纱装置进入织造工序被加工成织物，采用等离子体对待织纱线进行处理能够改变纱线表面分子化学特性，从而提高纱线的气流牵引力，进而提高纺织效率、降低喷嘴牵引气流消耗，同时降低噪音。另外，本申请提供的装置直接在气流引纱装置之前设置等离子体处理器即可，无需对原有织机进行改造。且本发明提供的引纱装置可实现在线处理，无需停机处理。实验结果表明，本发明提供的引纱装置能够将纱线的最大气流牵引力增加5％以上，甚至 20％以上。 附图说明 [0043] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。 [0044] 图1为本发明实施例1提供的喷气织机用引纱装置的结构示意图； [0045] 图2为本发明实施例2提供的喷气织机用引纱装置的结构示意图； [0046] 图3为本发明实施例3提供的喷气织机用引纱装置的结构示意图。 具体实施方式[0047] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0048] 本发明提供了一种喷气织机用引纱装置，包括：等离子体处理器和与所述等离子体处理器的纱线出口相连的气流引纱装置。 [0049] 参见图1，图1为本发明实施例1提供的喷气织机用引纱装置的结构示意图，其中，1为等离子体处理器，2为气流引纱装置。 [0050] 所述喷气织机用引纱装置包括等离子体处理器1，等离子体处理器1的作用在于采用等离子体气氛对待织纱线进行处理，使待织纱线表面分子改性，从而提高纱线的气流牵引力。 [0051] 在一个实施例中，等离子体处理器1在产生等离子体的同时对纱线进行处理，其具体包括： [0052] 石英管反应器11，所述石英管反应器上设置有纱线入口12和纱线出口13； [0053] 设置在所述石英管反应器内壁上的放电电极14； [0054] 设置在所述石英管反应器外壁上的接地电极15； [0055] 分别与所述放电电极和接地电极相连接的等离子体发生电源16。 [0056] 在本发明中，石英管反应器11内壁上设置有放电电极14，外壁设置有接地电极15，放电电极14与等离子体发生电源16的高压输出端相连，接地电极15与等离子体发生电源16的接地电极相连。放电电极14和接地电极15平行设置，通过高压放电产生等离子体，使石英管反应器11内部充满等离子体。在本发明的一个实施例中，放电电极14和接地电极15的间距可以为5mm～15mm，优选为8mm。在本发明的另一个实施例中，放电电极14和接地电极15均为不锈钢丝网电极。石英管反应器11上设置有纱线入口12和纱线出口13，纱线由纱线入口12进入石英管反应器11在等离子体气氛中被处理后经由纱线出口13进入下一工序。 [0057] 为安全起见，在本发明的另一个实施例中，还包括容纳石英管反应器11的石英管保护罩17。 [0059] 在本发明的另一个实施例中，还包括支架，支架的作用在于支持石英管反应器11。 [0060] 在另一个实施例中，等离子体处理器1包括等离子体发生器21和与所述等离子体发生器的等离子体出口相连通的等离子体气氛处理器22； [0061] 所述等离子体气氛处理器22上设置有纱线入口和纱线出口。 [0062] 参见图2，图2为本发明实施例2提供的喷气织机用引纱装置的结构示意图。其中，21为等离子体发生器，22为等离子体气氛处理器，2为气流引纱装置。 [0063] 等离子体发生器21用于产生等离子体，并将等离子体输入等离子体气氛处理器22中对纱线进行处理。 [0064] 等离子发生器21包括： [0065] 石英管反应器211，所述石英管反应器上设置有等离子体出口212； [0066] 设置在所述石英管反应器内壁上的放电电极213； [0067] 设置在所述石英管反应器外壁上的接地电极214； [0068] 分别与所述放电电极和接地电极相连接的等离子体发生电源215。 [0069] 在本发明中，石英管反应器211内壁上设置有放电电极213，外壁设置有接地电极214，放电电极213与等离子体发生电源215的高压输出端相连，接地电极214与等离子体发生电源215的接地电极相连。放电电极213和接地电极214平行设置，通过高压放电产生等离子体，并通过等离子体出口212输送至等离子体气氛处理器22中。在本发明的一个实施例中，放电电极213和接地电极214的间距可以为5mm～15mm，优选为8mm。在本发明的另一个实施例中，放电电极213和接地电极214均为不锈钢丝网电极。 [0070] 在本发明的另一个实施例中，还包括设置于石英管反应器211外部的散热器216，用于对石英管反应器211进行散热。散热器216可以是散热风扇，本发明对此并无特殊限制。 [0071] 在本发明的另一个实施例中，还包括支架，支架的作用在于支持石英管反应器211。 [0072] 等离子体气氛处理器22上设置有等离子体入口221、纱线入口222和纱线出口223。等离子体发生器22产生的等离子体进入等离子体气氛处理器22中，纱线由纱线入口222进入等离子体气氛处理器中被等离子体处理，再由纱线出口223进入下一工序。 [0073] 在本发明的另一个实施例中，所述等离子体处理器可以为等离子体气氛处理器，包括等离子体入口、纱线入口和纱线出口，等离子体可以由其他设备提供。 [0074] 本发明提供的喷气织机用引纱装置还包括气流引纱装置，本发明对其具体结构没有特殊限制。纱线经过等离子体处理后，其气流牵引力获得较大提高，从而能够降低纱线牵引装置气流消耗、降低能耗，同时降低噪音。 [0075] 在本发明的一个实施例中，还包括试剂涂覆装置，参见图3，图3为本发明实施例3提供的喷气织机用引纱装置的结构示意图，1为等离子体处理器，2为气流引纱装置，3为试剂涂覆装置。 [0076] 所述试剂涂覆装置的纱线出口与所述等离子体处理器的纱线入口相连通。试剂涂覆装置的作用在于在纱线表面涂覆化学试剂，实现对纱线的改性，例如可以对纱线涂覆苯胺，苯胺在等离子体气氛中实现聚合，形成聚苯胺涂层。 [0077] 本发明还提供了一种织造方法，包括： [0078] 将待织纱线经过等离子体气氛处理后进行织造，得到织物。 [0079] 本发明首先将待织纱线经过等离子体气氛处理，使待织纱线表面成为亲水性表面，然后对其进行织造，获得织物。本发明对所述等离子体气氛处理的具体参数没有任何限制，不损伤纱线力学性能、将其表面处理为亲水性表面即可。本发明对所述织造方法也没有限制，按照本领域技术人员熟知的方法进行织造即可。 [0080] 在本发明中，待织纱线首先经过等离子体气氛处理后再通过纱线牵引装置进入织造工序被加工成织物，采用等离子体对待织纱线进行处理能够改变纱线表面分子化学特性，从而提高纱线的气流牵引力，进而提高纺织效率、降低喷嘴牵引气流消耗，同时降低噪音。另外，本申请提供的装置直接在纱线牵引装置之前设置等离子体处理器即可，无需对原有织机进行改造。且本发明提供的引纱装置可实现在线处理，无需停机处理。实验结果表明，本发明提供的引纱装置能够将纱线的最大气流牵引力增加5％以上。 [0081] 本发明还提供了一种气流纺纱装置用引纱装置，包括： [0082] 等离子体处理器和与所述等离子体处理器的纤维出口相连的纤维气流牵引装置。 [0083] 与上述技术方案所述的喷气织机用引纱装置相比，所述气流纺纱装置用引纱装置的区别在于是对待纺纤维进行处理，即与等离子体处理器的纤维出口相连的是纤维气流牵引装置，可以为喂入装置。等离子体处理器可以参见上文所述的等离子体处理器，本发明在此不再赘述。 [0084] 本发明还提供了一种纺纱方法，包括： [0085] 将待纺纤维经过等离子体气氛处理后进行纺纱，得到纱线。 [0086] 本发明提供的气流纺纱装置用引纱装置包括等离子体处理器和与所述等离子体处理器的纤维出口相连的纤维气流牵引装置。待纺纤维首先经过等离子体气氛处理后再通过纤维气流牵引装置进入牵伸装置、加捻装置等被加工成纱，采用等离子体对待纺纤维进行处理能够改变纤维表面分子化学特性，从而提高纤维的气流牵引力，进而提高纺织效率、降低喷嘴牵引气流消耗，同时降低噪音。另外，本申请提供的装置直接在纤维气流牵引装置之前设置等离子体处理器即可，无需对原有纺纱装置进行改造。且本发明提供的引纱装置可实现在线处理，无需停机。 [0087] 以下结合具体实施例对本发明提供的引纱装置、纺纱方法及织造方法进行详细描述。 [0088] 实施例1 [0089] 参见图1，本实施例提供的引纱装置包括等离子处理器1和气流引纱装置2，其中，等离子体处理器1包括：规格为400mm*10mm*10mm的石英管反应器，其壁厚为2mm；设置在石英管反应器外壁上的不锈钢丝网接地电极，规格为300mm*10mm；设置在石英管反应器内壁上的不锈钢丝网放电电极，尺寸为300mm*2mm；分别与接地电极和放电电极相连的等离子体发生电源；接地电极和放电电极的间距为8mm；等离子体处理器两端分别设置有纱线入口和纱线出口。 [0090] 实施例2 [0091] 参见图2，本实施例提供的引纱装置包括等离子处理器1和气流引纱装置2，其中，等离子体处理器1包括等离子体发生器21和等离子体气氛处理器22；等离子体发生器21包括：规格为400mm*10mm*10mm的石英管反应器，其壁厚为2mm；设置在石英管反应器外壁上的不锈钢丝网接地电极，规格为300mm*10mm；设置在石英管反应器内壁上的不锈钢丝网放电电极，尺寸为300mm*2mm；分别与接地电极和放电电极相连的等离子体发生电源；接地电极和放电电极的间距为8mm；等离子体发生器一端设置有等离子体出口；等离子体气氛处理器22两端分别设置有纱线入口和纱线出口，并设置有等离子体入口。 [0092] 实施例3 [0093] 参见图3，本实施例提供的引纱装置包括等离子处理器1、气流引纱装置2和试剂涂覆装置3，其中，等离子体处理器1包括：规格为400mm*10mm*10mm的石英管反应器，其壁厚为2mm；设置在石英管反应器外壁上的不锈钢丝网接地电极，规格为300mm*10mm；设置在石英管反应器内壁上的不锈钢丝网放电电极，尺寸为300mm*2mm；分别与接地电极和放电电极相连的等离子体发生电源；接地电极和放电电极的间距为8mm；等离子体处理器两端分别设置有纱线入口和纱线出口。 [0094] 实施例4 [0095] 将涤纶纱线(150D/288f)在实施例1公开的等离子体处理器中、在表1所示电源电压下处理30s后采用张力计法测定其张力，结果参见表1，表1为本发明实施例4和5提供的纱线气流牵引力应变值。 [0096] 实施例5 [0097] 将腈纶纱线(32S/2)在实施例1公开的等离子体处理器中、在表1所示电源电压下处理30s后采用张力计法测定其张力，结果参见表1，表1为本发明实施例4和5提供的纱线气流牵引力应变值。 [0098] 表1本发明实施例4和5提供的纱线气流牵引力应变值 [0099] [0100] 由表1可知，经过等离子体气氛处理后，腈纶纱线的气流牵引力均有提高，最大气流牵引力相对增加6％；在电源电压32～34V时，涤纶纱线的气流牵引力也有提高，最大气流牵引力相对增加24.5％。 [0101] 实施例6 [0102] 将涤纶纱线(150D/288f)在实施例2公开的等离子体处理器中、在表1所示电源电压下处理30s后采用张力计法测定其张力，结果参见表2，表2为本发明实施例6和7提供的纱线气流牵引力应变值。 [0103] 实施例7 [0104] 将腈纶纱线(32S/2)在实施例2公开的等离子体处理器中、在表2所示电源电压下处理30s后采用张力计法测定其张力，结果参见表2，表2为本发明实施例6和7提供的纱线气流牵引力应变值。 [0105] 表2本发明实施例6和7提供的纱线气流牵引力应变值 [0106] [0107] 由表2可知，涤纶纱线经过等离子体气氛处理后，其气流牵引力有所提高，最大气流牵引力相对增加13.2％；腈纶纱线经过等离子体气氛处理后，气流牵引力也有所提高，最大气流牵引力相对增加7.1％。 [0108] 实施例8 [0109] 采用实施例3公开的装置进行处理： [0110] 将涤纶纱线(150D/288f)首先在试剂涂覆装置中涂覆苯胺单体，然后进入等离子体处理器中在表3所示电源电压下处理30s后采用张力计法测定其张力，结果参见表3，表3为本发明实施例8和9提供的纱线气流牵引力应变值。 [0111] 实施例9 [0112] 采用实施例3公开的装置进行处理： [0113] 将腈纶纱线(32S/2)首先在试剂涂覆装置中涂覆苯胺单体，然后进入等离子体处理器中在表3所示电源电压下处理30s后采用张力计法测定其张力，结果参见表3，表3为本发明实施例8和9提供的纱线气流牵引力应变值。 [0114] 表3本发明实施例8和9提供的纱线气流牵引力应变值 [0115] [0116] 由表3可知，经过聚苯胺修饰和等离子体气氛处理后，涤纶纱线在32～36V电源电压下气流牵引力均有提高，最大气流牵引力相对增加20.7％；腈纶纱线在30～36V电源电压下气流牵引力也均有提高，最大气流牵引力相对增加9.2％。 [0117] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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