一種帶轉移印花的緊密型紡紗用網格狀吸聚圈及其織造方法

專利名稱：一種帶轉移印花的緊密型紡紗用網格狀吸聚圈及其織造方法
技術領域：
本發明涉及紡織行業，具體地說是一種生產緊密型紡紗時使用的網格狀吸聚圈及其織造方法。
背景技術：
目前，一種在傳統環錠細紗機紡紗原理基礎上發展而成的緊密紡紗技術，引起了國內外紡織行業的密切關注，其獨到的紡紗原理、優越的成紗性能、顯著的經濟效益，將在未來的幾年內使棉紡行業發生深刻的變化。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外增加一個集聚裝置，利用氣動負壓實現對被牽伸的纖維施加強烈的氣流壓縮，從而形成結構緊密的纖維須條。
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雜、價格昂貴，因此一定程度上限制了緊密紡紗技術在我國的推廣應用。

發明內容
本發明的目的在于尋求一種帶轉移印花的緊密型紡紗用網格狀吸聚圈及其織造方法，以制造出性能優異、價格低廉的吸聚圈，從而加速對我國大面積環錠細紗機的老機改造工作。
按照本發明所提供的設計方案，這種帶轉移印花的緊密型紡紗用網格狀吸聚圈由經線與緯線梭織成管狀，其特征是經線與緯線的交織點處經熱定型后相互變形定位，在吸聚圈的表面帶有標識。
一種帶轉移印花的緊密型紡紗用網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線與緯線；b、整經按吸聚圈的直徑及經紗密度的要求，整理成相應的經軸；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，再在管料外包覆轉移印花紙，然后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格狀吸聚圈的邊緣經緯線之間經過熱切割后相互黏結。經熱定型后，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℃以下的水內快速冷卻，使分子間的相互位置固定。
本發明的優點是由于將熱定型與轉移印花兩道合而為一，簡化了工藝過程，尤其，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構，使經緯紗線相互黏結，避免了散紗現象；再經過熱定型工序后，使整個吸聚圈中的經緯線全部相互變形定位，確保網孔邊緣清晰、規則、不變形，同時由于熱定型時織物沿管料的徑向與軸向收縮，使管料的網孔度增加到3000個/平方厘米以上，滿足了生產要求，同時又轉印了標識。


圖1為吸聚圈的使用狀態圖。
圖2為吸聚圈結構圖。
具體實施例方式
這種緊密型紡紗用網格狀吸聚圈4由經線7與緯線8編織成管狀，織物的孔度大于3000個/平方厘米，經線7與緯線8的交角近似為90±0.03度，并且，經線7與緯線8的交織點處經熱定型后相互變形定位。吸聚圈4由牽引輪5驅動，在管狀吸聚圈4的兩端部設置起傳動作用的傳動區10，該傳動區10的表現特征是其硬度會大于位于中部的吸聚區11，也可能是其厚度會大于位于中部的吸聚區11，這樣，當牽引輪5帶動吸聚圈4轉動時，就會有良好的同步性能。在吸聚圈4的中部設置起吸聚作用的吸聚區11，在吸聚區11密布由經緯線交織成的孔，吸聚區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，吸聚區的織造工藝為1、梭織時減少該區域的經緯交織點；或2、梭織時減少該區的緯密；或3、梭織時選用較細的支紗；或4、在熱定型時降低吸聚區的定型溫度，減少其收縮量。
傳動區10可以直接由與吸聚區11同樣的經緯線交織而成，但位于傳動區10的經緯線密度大于吸聚區11的經緯線密度，使傳動區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10時可采用下述方法1、梭織時增加傳動區的經緯交織點13；或2、梭織時增加傳動區的緯密；或3、梭織時改變該區的緯紗支數，選用粗支紗；或4、在熱定型時提高傳動區的熱定型溫度，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；也可以整個網格圈采用同一經緯密度。
這種緊密型紡紗用網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線與緯線，經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；所選的化纖長絲應具有較高的耐摩擦性能，適度的熱穩定性，以保證連續長時間運轉后，吸聚圈的網孔不變形。
b、整經按吸聚圈的直徑及經紗密度的要求，整理成相應的經軸。
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置紗羅組織，通過經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緯線設置得比較密，以便在管狀吸聚圈4的兩端部形成起傳動作用的傳動區10，在中部則形成較疏的吸聚區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緯紗形成織物的表面，而是織物經緯線之間形成的網孔，要求網孔四角清晰，邊緣相互垂直；其二，確定經緯線密度的不是織物厚度，而是單位面積內經緯線之間形成的網孔多少(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緯紗相互融合，以免脫散，其要點是切割刀溫度應大于該化纖長絲的熔點，所用的熱源可以是電阻絲或高、中頻感應電源或其它熱源(如激光束等)。對錦綸66長絲織造的網格圈，切割刀溫度應控制在245℃～265℃之間；對滌綸長絲織造的網格圈切割刀的溫度應控制在250℃～265℃之間。上述溫度控制原則在實際操作時應根據材料純度、工作環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，再在管料外包覆轉移印花紙，然后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，使單位面積內的孔度增加。經熱定型后，管料的孔度要求不小于3000個/平方厘米，一般的，其加熱溫度應高于該纖維的軟化點溫度，低于該纖維的熔融點溫度。轉移印花紙上可以有各種指定的標識，如特點的字符、圖案、花紋等。
熱定型是本發明的核心工序之一，其作用主要有四個，1、消除應力，經熱定型，除了能消除一般化纖織物均具有的原始拉伸外，對于消除本產品在織造過程中產生的強大的牽伸應力，具有重要的作用。在本發明中，為保證織物經緯線之間的垂直關系，加大了牽伸張力與投梭力，這使得織物中應力比較大，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，經緯線的熱收縮在消除應力的同時，又增加了單位面積內織物的孔度，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下，摩擦產生的熱量積聚，將導致化纖長絲的熱變形，從而縮短使用壽命，經過高溫熱定型后，吸聚圈具有抵抗熱變形的預變形，從而延長了使用壽命。4、經緯線之間經高溫熱定型后相互變形定位，由于網格圈在使用過程中，內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，使用中容易造成經緯線產生移位導致網孔變形，影響吸聚效果，因此，特別設置了較高的定型溫度和定型壓力，使經過高溫定型的網格圈經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格圈拆解后，其經緯線是平直的單線，而本發明高溫定型下的網格圈拆解后，其經緯線具有明顯的曲折，且其曲折規律等于網格圈織物組織的交織規律。
高溫熱定型的定型溫度大大高于常用的化纖熱定型溫度，傳統的熱定型溫度大約為該化纖的玻璃化溫度。在本發明中，則應接近該化纖的軟化點溫度。對錦綸66長絲織造的網格圈，定型所用的溫度控制在170℃～230℃之間，對滌綸織造的網格圈，定型溫度控制在180℃～240℃之間，實際操作時應根據材料的純度、工作環境等因素選擇。定型時間應與定型溫度相適應，當定型溫度較高時，時間可適當短些，反之，則應長些，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期的收縮效果。在冷卻時，經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，作用是使纖維內部分子之間相互位置很快凍結而固定下來。定型壓力在0.1～1公斤/平方厘米(一般應比普通定型壓力高5～30％)，壓力太大會導致經緯線嚴重變形，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。同時，轉印標識也以熱定型工序為基礎。不采用熱定型收縮而直接織造達到3000個網孔/平方厘米的網格圈不能運用熱轉移印花技術在網格圈表面印制標識，因為熱轉印溫度要求達到200℃，從而產生嚴重的收縮變形，使網格圈的網孔數大大超過標準要求。
權利要求
1.一種帶轉移印花的緊密型紡紗用網格狀吸聚圈，由經線與緯線梭織成管狀，其特征是經線與緯線的交織點處經熱定型后相互變形定位，在吸聚圈的表面帶有標識。
2.一種帶轉移印花的緊密型紡紗用網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線與緯線；b、整經按吸聚圈的直徑及經紗密度的要求，整理成相應的經軸；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，再在管料外包覆轉移印花紙，然后再一起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.根據權利要求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合形式編織。
4.根據權利要求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.根據權利要求2所述的方法，其特征還在于，經熱定型后，管料的孔度要求不小于3000個/平方厘米。
6.根據權利要求2所述的方法，其特征還在于，在熱定型后，將管料投入到10℃以下的水內快速冷卻，使分子間的相互位置固定。
7.根據權利要求1所述的吸聚圈，其特征還在于，在管狀吸聚圈的兩端部設置起傳動作用的傳動區，在吸聚圈的中部設置起吸聚作用的吸聚區，在吸聚區密布由經緯線交織成的孔。
8.根據權利要求7所述的吸聚圈，其特征還在于，傳動區由經緯線交織而成，傳動區的經緯線密度大于吸聚區的經緯線密度，傳動區的孔多于吸聚區的孔。
9.根據權利要求7所述的吸聚圈，其特征還在于，在傳動區接合具有增加摩擦力與提高耐磨性能的接合層。
10.根據權利要求1所述的緊密型紡紗用網格狀吸聚圈，其特征還在于，管料的邊緣經緯線之間經過熱切割后相互黏結。
全文摘要
本發明涉及紡織行業，具體地說是一種生產緊密型紡紗時使用的網格狀吸聚圈及其織造方法。按照本發明所提供的設計方案，這種緊密型紡紗用網格狀吸聚圈由經線與緯線梭織成管狀，其特征是經線與緯線的交織點經熱定型后相互變形定位且表面帶有標識。這種緊密型紡紗用網格狀吸聚圈的制造方法包括a.原料選擇；b.整經；c.織造；d.切割；e.熱定型。利用本發明可以制造出性能優異、價格低廉的吸聚圈，從而加速對我國大面積環錠細紗機的老機改造工作。
文檔編號D06C7/00GK1594687SQ20041004131
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月6日 優先權日2004年7月6日
發明者華衛國, 華峰 申請人:無錫集聚紡織器械有限公司