СПОСОБ БЕСКОЛЬЦЕВОГО ПРЯДЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК D01H4/30 D01H13/30 

Изобретения относятся к текстильной промышленности и могут быть использованы в прядильном производстве для получения пряжи из целлюлозных волокон и смесей с ними.

Известен способ бескольцевого прядения, заключающийся в уплотнении ленты, разделении ее зубьями дискретизирующего барабанчика на отдельные волокна, подаче дискретного потока к крутильно-формирующему органу, сгущении их в ленточку и скручивании в пряжу.

Известное устройство для осуществления данного способа бескольцевого прядения содержит уплотняюще-разъединящее приспособление, состоящее из уплотнительной воронки, размещенной на питающем столике, питающего цилиндра и дискретизирующего барабанчика, и узел сороочистки, состоящий из воздушного канала и улавливающего канала, соединяющегося со сборной камерой крутильно-формирующего органа.

Недостатком известных способа и устройства является то, что в процессе дискритизации происходит разрыв волокон (уменьшение средней длины), повреждение волокон (потеря прочности), отрыв малых концов (2 5 мм) волокон и повышение их крючковатости, что обуславливает снижение качества получаемой пряжи: снижается прочность, увеличивается ворсистость, и, как следствие, повышается обрывность пряжи, снижается производительность оборудования. Кроме того, по мере протекания технологического процесса снижается влажность перерабатываемых волокон, что приводит к увеличению трения волокон, росту статического электричества, а следовательно, и к увеличению обрывности.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ бескольцевого прядения, заключающийся в уплотнении волокнистого продукта, его дискретизации, увлажнении волокон паром, сгущении волокон и скручивании их в пряжу.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для бескольцевого прядения, содержащее размещенную в корпусе узла дискретизации уплотнительную воронку, питающий столик с питающим цилиндром, дискретизирующий барабанчик, узел сороочистки и сороудаления, крутильно-формирующий орган и канал для подачи увлажняющей рабочей среды.

Увлажнение волокон после их дискретизации позволяет увеличить силы трения между ними и повысить тем самым прочность формируемой из них пряжи.

Изменения других качественных и структурных характеристик пряжи невозможно добиться, осуществляя увлажнение в этой зоне, так как самые критические для волокон процессы процессы дискретизации протекают без улучшения физических и механических свойств волокон. В именно, в процессе дискретизации прочность волокон имеет определяющее значение, так как волокна подвергаются интенсивному механическому воздействию дискретизирующего барабанчика, и при их малой прочности они разрываются, происходит отрыв малых концов, повышается их крючковатость и из-за недостаточной длины волокна для взаимного сцепления при скручивании увеличивается ворсистость пряжи.

Задачей изобретений является создание способа бескольцевого прядения и устройства для его осуществления, обеспечивающих получение технического результата, состоящего в улучшении физико-механических свойств пряжи.

Этот технический результат в способе бескольцевого прядения, заключающемся в уплотнение волокнистого продукта, его дискретизации, увлажнении волокон, сгущении волокон и скручивании их в пряжу, достигается тем, что увлажнение волокон осуществляют в момент дискретизации продукта.

Данный технический результат в устройстве для бескольцевого прядения, содержащем размещенную в корпусе узла дискретизации уплотнительную воронку, питающий столик с питающим цилиндром, дискретизирующий барабанчик, узел сороочистки и сороудаления, крутильно-формирующий орган и канал для подачи увлажняющей рабочей среды, достигается тем, что входная часть канала для подачи увлажняющей рабочей среды имеет форму конфузора, а его выходная часть имеет форму диффузора и выполнена в поперечном сечении эллипсовидной при этом канал для подачи увлажняюшей рабочей среды выполнен в корпусе узла дискретизации с расположением большей оси эллипсовидного поперечного сечения выходной части канала, обеспечивающим подачу рабочей среды по всей ширине бородки волокон.

Входное отверстие канала для подачи увлажняющей рабочей среды выполнено регулируемым в зависимости от вида волокон.

Соотношение длин конфузора и диффузора канала для подачи увлажняющей рабочей среды изменяется в пределах от 2:1 до 3:1.

Осуществление увлажнения волокон в момент дискретизации волокнистого продукта способствует проникновению паров воды вглубь волокон, что способствует улучшению условий формирования пряжи. При этом удается также снизить модули продольной и поперечной упругости волокон и, следовательно, увеличить их эластичность, что сопровождается снижением числа разрывов, повышается сцепляемость между волокнами. В зоне дискретизации интенсивно идут процессы электризации волокна за счет роста сил трения. Увлажнение волокон в этой зоне позволяет снизить их электризуемость, в результате улучшается процесс транспортирования волокон, следовательно, и процесс формирования пряжи. Кроме того, увеличение прочности волокон, снижение их жесткости и электризуемости в результате доувлажнения волокон в процессе дискретизации сопровождается снижением процента выхода коротких волокон, что также влияет на структуру и свойства получаемой пряжи. Улучшение физико-химических свойств волокна на начальном этапе его переработки на прядильной машине позволяет повысить прядомость коротких волокон, так как повышается степень их распрямленности и взаимное сцепление при скручивании, прекращается удаление их вместе с сорными примесями. Увеличивается выход пряжи за счет экономии сырья.

На фиг. 1 изображено устройство в разрезе; на фиг. 2 канал для подачи пара; на фиг. 3 вид А на фиг.2; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.2.

В корпусе 1 узла дискретизации устройства для бескольцевого прядения установлен дискретизирующий барабанчик 2, к которому с помощью питающего столика 3 и питающего цилиндра 4 через уплотнительную воронку 5 подается волокнистая лента 6. В корпусе 1 выполнен канал 7 для подачи увлажняющей рабочей среды, например в виде пара, воздушный канал 8 узла сороочистки и улавливающий канал 9, соединенный со сборной камерой 10 для отвода сорных примесей, и канал 11 для транспортирования волокон в прядильный ротор 12.

Канал 7 для подачи расположен под углом α к передней фронтальной плоскости 13 корпуса устройства, равным 35 45^o, что позволяет подвести рабочую среду (пар, жидкость) непосредственно к бородке 14 волокнистой ленты 6 на всей ее ширине.

Канал 7 состоит из 2-х частей: входной части 15, выполненной в виде конфузора, с торца которого установлен съемный штуцер 16, позволяющий изменять сечение входного отверстия входной части 15, и выходной части 17, выполненной в виде диффузора, выходное отверстие которого имеет эллипсовидную форму (фиг.3). Большая ось эллипсовидного поперечного сечения выходной части расположена вдоль ширины бородки 14 волокон.

Экспериментальным путем установлено, что соотношение длин конфузора и диффузора выполнено в пределах от 2^oC1 до 3^oC1. Такое выполнение способствует увеличению перепада давления в зоне дискретизации и позволяет обеспечить необходимые для технологического процесса параметры: скорость, давление, самопроизвольное всасывание рабочей среды в зону дискретизации.

Устройство работает следующим образом.

Волокнистая лента 6 проходит через уплотнительную воронку 5, далее между питающим столиком 3 и питающим цилиндром 4. В результате вращения питающего цилиндра 4 лента 6 в виде бородки 14 подается к дискретизирующему барабанчику 2, который с помощью зубчатой гарнитуры (не показана) разъединяет волокна. По каналу 7 непосредственно в зону дискретизации волокон поступает водяной пар от парогенератора (на фиг. не показан), которым обрабатывается бородка волокнистой ленты 14. Пар в канал 7 всасывается самопроизвольно в результате образующегося перепада давление в зоне дискретизации, причем величина давления подаваемого пара увеличивается за счет конструкции канала 7 (фиг. 2), входная часть 15 которого имеет форму конфузора, а выходная часть 17, через которую осуществляют обработку бородки волокнистой ленты 14, выполнена в виде диффузора. За счет этого переменного сечения канала давление выходящего пара увеличивается, а также это позволяет избежать снижения скорости давления из-за аэродинамических потерь. На входном отверстии 15 канала 7 установлен съемный штуцер 16, позволяющий изменять сечение входного отверстия 15, изменяя величину подаваемого пара в зависимости от вида перерабатываемого волокнистого материала.

Эллипсовидное выходное отверстие 17 канала 7 максимально приближено к бородке волокон 14 и его большая ось расположена так, что позволяет более равномерно обрабатывать бородку 14 волокнистой ленты 6 по всей ее ширине.

Разъединенные и обработанные паром волокна вводятся в канал 11 и через него в прядильный ротор 12. Сор и примеси, выделенные в процессе разъединения волокон, отводятся по улавливающему каналу 9, соединенному с воздушным каналом 8, который сообщается с атмосферой. Улавливающий канал 9 входит в сборную камеру 10 по касательной.

Пример осуществления способа.

Пряжу линейной плотности 29 текс получали из хлопчатобумажных волокон на пневмомеханической прядильной машине ППМ-120 МС в прядильной камере с выполненным в ней каналом, по которому через гибкий шланг от парогенератора подавался насыщенный водяной пар (t 95 100^oC). Канал расположен в корпусе камеры таким образом, что его выходное отверстие максимально приближено к бородке перерабатываемых волокон. Пар по каналу всасывается самопроизвольно в результате образующегося перепада давления в зоне дискретизации; перерабатываемый волокнистый материал уплотняли, разделяли на отдельные волокна дискретизирующим барабанчиком, увлажняя в момент дискретизации волокна, и затем сгущали с последующим скручиванием в пряжу.

Пряжа вырабатывалсь как без доувлажнения полуфабриката (промышленный способ А), так и с предварительным запариванием полуфабриката с помощью запорной камеры, которая размещена на прядильной камере перед уплотнительной воронкой (известный способ Б) и с доувлажнением волокна в момент дискретизации согласно заявленному способу В.

В таблице приведены физико-механические показатели пряжи, в том числе и обрывность пряжи в процессе прядения при различных вариантах обработки.

Согласно приведенным в таблице данным пряжа, вырабатываемая по предлагаемому способу, имеет на 4% большую разрывную нагрузку и сниженную неровноту по сравнению с пряжей, выработанной по известному способу. Также на 17,1% уменьшается обрывность пряжи, полученной по предлагаемому способу.

Использование: текстильная промышленность, прядильное производство. Сущность изобретения: для улучшения физико-механических свойств пряжи осуществляют увлажнение волокон в момент дискретизации волокнистого продукта. Устройство для осуществления способа содержит канал для подачи увлажняющей рабочей среды, входная часть которого имеет форму конфузора, а выходная - диффузора. Поперечное сечение выходной части канала представляет собой эллипсовидную форму, большая ось которого расположена так, что обеспечивается равномерная подача увлажняющей рабочей среды по всей ширине бородки волокон. 2 с и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

1. Способ бескольцевого прядения, заключающийся в уплотнении волокнистого продукта, его дискретизации, увлажнении волокон, сгущении волокон и скручивании их в пряжу, отличающийся тем, что увлажнение волокон осуществляют в момент дискретизации волокнистого продукта. 2. Устройство для бескольцевого прядения, содержащее размещенную в корпусе узла дискретизации уплотнительную воронку, питающий столик с питающим цилиндром, дискретизирующий барабанчик, узел сероочистки и сороудаления, крутильно-формирующий орган и канал для подачи увлажняющей рабочей среды, отличающееся тем, что входная часть канала для подачи увлажняющей рабочей среды имеет форму конфузора, а выходная часть канала форму диффузора и выполнена в поперечном сечении эллипсовидной, при этом канал для подачи увлажняющей рабочей среды выполнен в корпусе узла дискретизации с расположением большей оси эллипсовидного поперечного сечения выходной части канала, обеспечивающим подачу рабочей среды на всей ширине бородки волокон. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что входное отверстие канала для подачи увлажняющей рабочей среды выполнено регулируемым в зависимости от вида волокон. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что соотношение длин конфузора и диффузора канала для подачи увлажняющей рабочей среды изменяется в пределах 2 3 1.