專利名稱：一種長短纖維復合結構紗線的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在環錠細紗機上制作具有特殊內部空間結構與表面結構復合紗
線的紡紗方法，屬紡織加工技術領域。
背景技術：
隨著現代生活水平和人的文化修養不斷提高，人們對服裝服飾的舒適性、功能性、高感性、保健性等提出了更高的要求。無論是天然纖維還是化學纖維都有各自的優缺點，單一種類的纖維和單一結構的紗線已經難以滿足人們對服裝服飾的要求。而實現紡織品的纖維原料"多元化"和紗線結構"多元化"的目標是滿足人們這些要求的理想選擇，復合紡紗技術就成為實現這一目標的有效途徑。由于環錠紡紗系統與其他紡紗方法存在本質的區別，對纖維的控制具有先天的優勢，經過多年的發展，其工藝技術水平已相當成熟，目前還沒有任何一項技術能夠取代其優勢地位。因此，環錠復合紡為目前最好的高、精產品加工技術。
近年來，復合紡紗涌現許多新技術、新方法，把紡紗技術推向了新的高度，并極大地豐富了紡紗加工手段，顯著提高了紗線的質量。例如，典型的環錠復合紡紗技術有賽絡紡(短/短復合紡)、賽絡菲爾紡(長/短復合紡)、索羅紡(分束紡)等，它們都是在環錠紡設備上對紡紗部件和工藝參數進行調整或改變，使成紗具有某種明顯的結構和性能特征。賽絡紡是在環錠紡紗機上由兩根粗紗同時喂入，經牽伸后由前羅拉輸出，加捻后單紗須條并合成類似股線的結構紗線。賽絡菲爾紡是在賽絡紡基礎上用一根長絲取代其中一根粗紗，與另一根粗紗加捻成紗，紗線由長絲和短纖維兩種不同組分構成。索羅紡是在環錠紡前羅拉鉗口處增加一個帶有分割槽的上分束羅拉，將輸出須條分成幾束，加捻形成類似于纜繩的結構紗線。 賽絡紡在一定程度上可改善紗線強力和條干不勻，但成紗過程中若一根單紗須條斷裂就會造成整個紡紗失敗，且當兩須條組分纖維性能差異較大時，易形成一根單紗須條完全包覆另一根單紗須條的現象。賽絡復合紗線的殘余扭矩較大，但在織物加工如針織生產容易出現緯斜、抗摩擦性能差等問題。賽絡菲爾復合紗線同樣殘余扭矩較大，由于長絲和短纖維互相分離造成表面包覆的短纖維易于滑脫。在織造過程中綜絲、鋼筘及相鄰紗線的摩擦容易導致表面包覆短纖維的起毛起球，直接影響加工效率。索羅紡紗技術雖然可以形成類似股線的紗線結構，但是這一技術對設備改造的精度要求很高，纖維條分束過程中容易產生纖維斷裂，影響紗線的質量，而且生產比較困難。它們最大的特點是不同種類纖維之間在紗線內部各自集中分布，它們之間存在著明顯的"界面"，很容易造成纖維滑脫、紗線耐磨性差、織物使用過程起毛起球等一系列的問題。
發明內容
基于對復合紗線的結構和性能的諸多要求，以及目前新型紡織纖維的性能特點，本發明提供一種在環錠細紗機上，實現制作長絲與短纖維混紡的、具有獨特內部空間結構和表面結構的復合紗線的方法。
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本發明的技術解決方案如下 —種長短纖維復合結構紗線的制作方法，在環錠細紗機的牽伸機構上，從粗紗管 退繞下來的短纖維粗紗須條經導紗喇叭進入由后羅拉、后皮輥、中羅拉、中皮輥、上皮圈、下 皮圈、前羅拉、前皮輥組成的牽伸區；同時，將至少三根長絲分別由定位導絲機構引導從前 羅拉后端以0. 1 3mm的間距平行喂入，所述長絲與粗紗須條相互平行，在前鉗口匯合；經 牽伸的粗紗須條與長絲從前鉗口輸出后進入加捻三角區，加捻形成的復合紗線經導紗鉤后 巻繞在細紗筒管上。 本方法中，所述平行運行的各長絲分別由定位導絲機構引導喂入，定位導絲機構 可進行微調以控制各長絲之間的間距，各長絲在前鉗口處與平行運行的粗紗須條的相對位 置可以有多種形式 所有長絲均位于粗紗須條寬度邊界范圍內部； 或者，一部分長絲分別位于粗紗須條寬度邊界范圍的兩邊外部，一部分長絲位于 粗紗須條寬度邊界范圍的內部； 或者，一部分長絲位于粗紗須條寬度邊界范圍的內部，另一部分長絲位于粗紗須
條寬度邊界范圍的任意一邊外部；所述的一部分長絲是指以根長絲或多根長絲。 所述短纖維粗紗須條可以是同種纖維原料構成，也可以是不同的纖維材料構成；
所述各長絲可以為同種纖維材料，也可以為不同的纖維材料。 所述各長絲可以是蠶絲、化學纖維長絲或金屬絲。 所述各長絲可以是單絲，或是復絲。 所述各長絲可以具有相同的細度，也可以具體不同的細度。 采用本技術方案，通過喂入的多根長絲與短纖維粗紗須條相對位置的變化，在一 臺環錠細紗機上，可實現制作外表象單紗的短纖維包覆長絲的結構紗線，也可以是內外兼 有長絲而外表面由長絲包纏短纖維的結構紗線。其長絲各自分散分布與短纖維形成有機的 結合，長絲可以是分散分布在短纖維內，形成短纖維包覆長絲的復合紗線結構，也可以是長 絲分散分布在短纖維之內和之外，形成內外兼有長絲而外表面由長絲包纏短纖維的復合紗 線結構。這種復合結構紗線中的長絲作為紗線的"骨架"，而短纖維包覆在長絲的外圍，形成 一種良好的結合。其最大的性能優勢在于增加紗線的強力、增強纖維的耐磨性、增強紗線的 抗彎剛度，織物的保形性好，可達到服裝洗可穿的效果。 本技術方案中，由于多根長絲的存在，在前羅拉鉗口形成類似多個賽絡紡或索羅
紡的加捻三角區，在紗線的內部長絲之間以一定間距分散分布，短纖維的頭端可以自由地
進入不同長絲之間，長絲與短纖維之間相互糾纏而有機地結合在一起，加捻后長短纖維緊
密地連接在一起。在紡紗過程中長絲起到了增強的作用，可以有效地減少紡紗斷頭，而且可
以實現制作特種(如碳纖維、金屬纖維等)復合紗線，擴大了纖維原料的范圍。 本發明技術方案可應用于棉、毛、絹絲、麻等短纖維紡紗系統工藝過程，即短纖維
粗紗須條可以是棉、毛、絹絲、麻以及化學短纖維制等組成；喂入的長絲可以是蠶絲、化學纖
維長絲或金屬絲，本技術方案具有廣泛的原料適應性。 本發明技術方案可以通過喂入長絲的變化而制作不同的復合紗線，可以利用較細 的長絲纖維或水溶性的長絲纖維制作高支、超高支的紗線；可以利用長絲合理的位置布置 紡制可紡性較差短纖維，如木棉纖維、羅布麻纖維、大麻纖維、兔毛纖維等；可以利用金屬長絲、碳纖維長絲等制作特種紗線。因此，本發明技術方案可制作多種長短纖維復合結構的紗 線。該技術方法設備改造簡單易行，操作方便。
圖1是本發明的工藝過程示意圖
圖1A是圖1中的A向局部視圖 圖2是三根長絲位于粗紗須條寬度邊界范圍內部喂入的示意圖 圖3是一根長絲位于粗紗須條寬度邊界范圍內部，兩根長絲在粗紗須條寬度邊界
范圍的外部喂入的示意圖 圖4是兩根長絲粗紗須條寬度邊界范圍的內部，一根長絲在粗紗須條寬度邊界范 圍的外部喂入的示意圖(a、b兩種情況)。
具體實施例方式以下結合附圖詳細說明本
發明內容
圖1和圖1A體現了本制作方法的整個過程在環錠細紗機的每一個牽伸機構上， 從粗紗管退繞下來的短纖維粗紗須條a經導紗喇叭1進入由后羅拉2、后皮輥2'、中羅拉 3、中皮輥3'、下皮圈4、上皮圈4'、前羅拉5、前皮輥5'組成的牽伸區；三根長絲b、b'、 b〃分別由定位導絲機構10引導從前羅拉5后端以0. 1 3mm的間距平行喂入，三根長絲 b、 b' 、 b〃與粗紗須條a相互平行，在前鉗口 6匯合；經牽伸的粗紗須條a與長絲b、 b'、 b〃從前鉗口輸出后進入加捻三角區，加捻形成的復合紗線8經導紗鉤7后巻繞在細紗筒管 9上。 圖2 4是三根長絲b、b' 、b〃與短纖維粗紗須條a在不同相對位置喂入時的工 作過程示意圖，當長絲b、b' 、b〃與短纖維粗紗須條相對位置不同時，可產生不同的紗線結 構。如圖2所示的喂入的方式，可實現制作外表象單紗，短纖維包覆長絲的結構紗線；圖3、 4所示的喂入方式，可制作紗線內外兼有長絲而外表面由長絲包纏短纖維的結構紗線。總 之，該技術方案能有效地減少紡紗斷頭，增加紗線的強力，減少紗線毛羽等。
實施例l，棉纖維包覆滌綸長絲(單絲)的復合結構紗線 在棉紡環錠細紗機上，棉纖維粗紗須條a從粗紗管退繞下來，經導紗喇叭1由后羅 拉2喂入牽伸區，三根滌綸長絲(12D/lF)b、b' 、b〃分別由定位導絲機構引導從前羅拉5 后端以0.5mm的間距平行喂入，滌綸長絲b、b' 、b〃與棉粗紗須條a相互平行在前鉗口 6 匯合，三根長絲b、b' 、b〃均位于粗紗須條寬度邊界范圍內部(如圖2所示)，經牽伸后的 棉粗紗須條a與長絲b、b' 、b〃從前鉗口輸出后進入加捻三角區，加捻后形成的復合紗線 8經導紗鉤7后巻繞在細紗筒管9上。這樣制作的復合結構紗線的內部均有滌綸長絲和棉 纖維，而紗線的外面包覆著棉纖維。紗線具有棉纖維的外觀和手感，可以增強服裝服飾的舒 適性。另外，滌綸長絲之間以一定間距分散分布，棉纖維的頭端可以自由地進入不同長絲之 間，滌綸長絲與棉纖維之間相互糾纏而有機地結合在一起，加捻后兩種纖維緊密地連接在 一起。滌綸長絲起到了 "骨架"的作用，這不但增強了紗線的強力和耐磨性能，還有利于增 強紗線的彎曲剛度，使織物達到洗可穿的效果。 實施例2，制作滌綸長絲(單絲)包纏棉短纖維的復合紗線
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在棉紡環錠細紗機上，棉纖維粗紗須條a從粗紗管退繞下來，經導紗喇叭1由后羅拉2喂入牽伸區，三根滌綸長絲(12D/lF)b、b' 、b〃分別由定位導絲機構引導從前羅拉5后端以2mm的間距平行喂入，滌綸長絲b、 b' 、 b〃與棉粗紗須條a相互平行在前鉗口 6匯合。其中，滌綸長絲b、b〃分別位于粗紗須條a寬度邊界范圍的外部，滌綸長絲b'位于粗紗須條a寬度邊界范圍的內部(見圖3)，經牽伸后的棉粗紗須條a與長絲b、b' 、b〃從前鉗口輸出后進入加捻三角區，加捻后形成的復合紗線8經導紗鉤7后巻繞在細紗筒管9上。這樣制作的復合結構紗線的內部均滌綸長絲和棉纖維，而紗線的外面有兩根長絲包纏。在紗線內中， 一根滌綸長絲被棉纖維包覆，兩根滌綸長絲包纏在棉纖維的外面，加捻后兩種纖維緊密地連接在一起。這不但可以增強了紗線的強力和耐磨性能，還減少了紗線的毛羽，紗線表面相對光滑且具有一定的光澤，使紗線表現出滌綸和棉纖維的兩種風格。
實施例3，制作純棉纖維超高支紗線 長絨棉纖維粗紗須條a從粗紗筒管退繞下來，經導紗喇叭1由后羅拉2喂入牽伸區，三根細旦水溶性維綸長絲(12D/lF)b、b' 、b〃分別由定位導絲機構引導從前羅拉5后端以0. 5mm間距平行喂入，維綸長絲b、b' 、b〃與棉粗紗須條a相互平行在前鉗口 6匯合。三根長絲b、b' 、b〃位于粗紗須條寬度邊界范圍內部(如圖2所示)，經牽伸后的棉粗紗須條a與長絲b、b' 、b〃從前鉗口輸出后進入加捻三角區，加捻后形成的復合紗線8經導紗鉤7后巻繞在細紗筒管9上。紡出的長短纖維復合紗線經熱水后將水溶性維綸溶解，制成為120英支以上的超高支純棉紗線。
實施例4，制作金屬長絲棉纖維特種紗線 隨著纖維加工技術的不斷發展，特種紗線的加工技術也成為紡織加工的重要方向，特種紗線做成的織物廣泛用于國防、軍工、防靜電、防電磁波輻射等領域。目前，特種紗線多以混紡為主，成份為大多為滌、棉、金屬纖維等。此例以金屬長絲與棉纖維為原料，加工金屬長絲棉纖維特種復合紗線。 在棉紡環錠細紗機上，棉纖維粗紗須條a從粗紗管退繞下來，經導紗喇叭1由后羅拉2喂入牽伸區，三根金屬長絲(單絲)b、b' 、b〃分別由定位導絲機構引導從前羅拉5后端以0. 5mm的間距平行喂入，長絲(單絲)b、 b' 、 b〃與棉粗紗須條a相互平行在前鉗口 6匯合，三根長絲b、b' 、b〃位于粗紗須條寬度邊界范圍內部(如圖2所示)，經牽伸后的棉粗紗須條a與長絲b、b' 、b〃從前鉗口輸出后進入加捻三角區，加捻后形成的復合紗線8經導紗鉤7后巻繞在細紗筒管9上。這種復合結構紗線的內部均有金屬長絲和棉纖維，而紗線的外面包覆著棉纖維。紗線具有棉纖維的外觀和手感，可以增強服裝服飾的舒適性。另外，金屬長絲之間以一定間距分散分布，棉纖維的頭端可以自由地進入不同長絲之間，金屬長絲與棉纖維之間相互糾纏而有機地結合在一起，加捻后兩種纖維緊密地連接在一起。金屬長絲起到了 "骨架"的作用，這不但增強了紗線的強力和耐磨性能，還有利于增強紗線的彎曲剛度，使織物既具有良好的服用性能，又具有一定的功能性。
實施例5，制作蠶絲、氨綸長絲和滌綸短纖維組成的彈力紗線 在棉紡細紗機上，滌綸短纖維粗紗須條a從粗紗管退繞下來，經導紗喇叭1由后羅拉2喂入牽伸區，兩根氨綸長絲b、b'和一根蠶絲b〃分別由定位導絲機構引導從前羅拉5后端以2mm的間距平行喂入，氨綸長絲b、b'、蠶絲b〃與滌綸粗紗須條a相互平行在前鉗口6匯合，其中，氨綸長絲b、b'分別位于粗紗須條a寬度邊界范圍的內部，蠶絲b〃位于粗紗須條a寬度邊界范圍的外部(見圖4a)，經牽伸后的滌綸短纖維粗紗須條a與氨綸長絲 b、b'、蠶絲b〃從前鉗口輸出后進入加捻三角區，加捻后形成的復合紗線8經導紗鉤7后 巻繞在細紗筒管9上。這樣制作的復合結構紗線，表面為蠶絲包纏，中間為滌綸短纖維和氨 綸長絲相互糾纏，紗線既具有真絲的風格，又具有良好的彈性，而且降低了制作成本。
實施例5，制作滌綸長絲、兔毛短纖維組成結構復合紗線 兔毛纖維自身存在難以克服的缺點(如表面存在單向性鱗片，纖維強度低，表面 摩擦性能差、巻曲度小，抱合性能差、易產生靜電、縮絨等)，兔毛高檔紡織品的深加工及使 用受到了限制，并嚴重影響到整個產業的發展。兔毛纖維紗線強度的提高、表面毛羽的降低 以及紗線克服掉毛問題，是紡織加工的需要解決的問題。此實例以滌綸長絲與兔毛纖維為 原料，加工滌綸長絲兔毛纖維復合紗線。 在毛紡環錠細紗機上，兔毛纖維粗紗須條a從粗紗管退繞下來，經導紗喇叭1由后 羅拉2喂入牽伸區，三根滌綸長絲(12D/lF)b、b' 、b〃分別由定位導絲機構引導從前羅拉5 后端以0.5mm的間距平行喂入，滌綸長絲b、b' 、b〃與兔毛粗紗須條a相互平行在前鉗口 6匯合，三根長絲b、b' 、b〃以位于粗紗須條寬度邊界范圍內部(如圖2所示)，經牽伸后 的兔毛粗紗須條a與長絲b、b' 、b〃從前鉗口輸出后進入加捻三角區，加捻后形成的復合 紗線8經導紗鉤7后巻繞在細紗筒管9上。這樣制作的復合結構紗線的內部均有滌綸長絲 和兔毛纖維，而紗線的外面包覆著兔毛纖維。紗線具有兔毛纖維的外觀和手感，可以增強服 裝服飾的舒適性。滌綸長絲之間在紗線內部分散分布，兔毛纖維的頭端可以自由地進入不 同長絲之間相互糾纏而有機地結合在一起，加捻后兩種纖維緊密地連接在一起。該技術方 案不但能減少紡紗斷頭，而且增強了紗線的強力，同時減少了紗線的毛羽，降低織物服用過 程中掉毛的現象。
權利要求
一種長短纖維復合結構紗線的制作方法，其特征在于在環錠細紗機的牽伸機構上，從粗紗管退繞下來的短纖維粗紗須條經導紗喇叭(1)進入由后羅拉(2)、后皮輥(2′)、中羅拉(3)、中皮輥(3′)、下皮圈(4)、上皮圈(4′)、前羅拉(5)、前皮輥(5′)組成的牽伸區；同時，將至少三根長絲分別由定位導絲機構(10)引導從前羅拉(5)后端以0.1～3mm的間距平行喂入，所述長絲與粗紗須條相互平行，在前鉗口(6)匯合；經牽伸的粗紗須條與長絲從前鉗口輸出后進入加捻三角區，加捻形成的復合紗線(8)經導紗鉤(7)后卷繞在細紗筒管(9)上。
2. 根據權利要求1所述的一種長短纖維復合結構紗線的制作方法，其特征在于平行 運行的各長絲分別由定位導絲機構引導以0. 1 3mm的間距喂入，通過定位導絲機構進行 微調以控制各長絲之間的間距，長絲在前鉗口處與平行運行的粗紗須條的相對位置為所 有長絲均位于粗紗須條寬度邊界范圍內部；或者，一部分長絲分別位于粗紗須條寬度邊界 范圍的兩邊外部，一部分長絲位于粗紗須條寬度邊界范圍的內部；或者，一部分長絲位于粗 紗須條寬度邊界范圍的內部，另一部分長絲位于粗紗須條寬度邊界范圍的任意一邊外部； 所述的一部分長絲是指一根長絲或多根長絲。
3. 根據權利要求1所述的一種長短纖維復合結構紗線的制作方法，其特征在于所述 短纖維粗紗須條是同種纖維原料構成，或是不同的纖維材料構成；所述各長絲為同種纖維 材料，或為不同的纖維材料。
4. 根據權利要求1所述的一種長短纖維復合結構紗線的制作方法，其特征在于所述 長絲是蠶絲、化學纖維長絲或金屬絲。
5. 根據權利要求1所述的一種長短纖維復合結構紗線的制作方法，其特征在于所述 長絲是單絲，或是復絲。
6. 根據權利要求1所述的一種長短纖維復合結構紗線的制作方法，其特征在于所述 各長絲具有相同的細度，或具有不同的細度。
全文摘要
本發明涉及一種長絲與短纖維復合結構紗線的制作方法，屬紡織加工技術領域。該方法是在環錠細紗機的牽伸機構上，從粗紗管退繞下來的短纖維粗紗須條，經導紗喇叭進入牽伸區進行牽伸；至少三根長絲從前羅拉后端以0.1～3mm的間距平行喂入前鉗口，在鉗口處與粗紗須條匯合；經牽伸后的粗紗須條與長絲從前鉗口輸出后進入加捻三角區，經加捻成紗后卷繞在細紗筒管上。根據長絲之間的間距以及與粗紗須條的相對位置不同，形成不同結構的復合紗線。本發明可在環錠細紗機上實現制作具有獨特內部空間結構和外部表面結構的紗線，增加紗線的強力、耐磨性和抗彎剛度，織物的保形性好，可達到洗可穿的效果。本發明實現了在傳統紡紗設備上制作特殊結構、特殊功能的紗線。
文檔編號D01H5/00GK101736469SQ20101004205
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月14日 優先權日2010年1月14日
發明者吳大洋, 廖華軍, 張同華, 杜德平, 汪濤, 王強, 荊瑞彩, 謝宇, 郭敏, 黃鶴 申請人:西南大學;重慶三峽技術紡織有限公司