專利名稱：一種動物纖維假捻拉伸方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天然纖維的處理技術(shù)，具體為一種動物纖維的假捻拉伸方法及其設(shè)備，國際專利分類號擬為Int.C17.D02J 1/22；D01H 5/28。
美國專利US5477669就公告了一種利用化學(xué)處理和機械拉伸來同時提高天然動物纖維長度和細(xì)度的工藝方法。該方法介紹了一種先用一定化學(xué)藥劑浸潤毛條(即纖維預(yù)處理工藝)，然后在一定的濕熱條件下用多羅拉假捻拉伸裝置來拉伸毛條(即濕熱拉伸工藝)，最后再根據(jù)需要利用熱水或蒸汽進(jìn)行暫時或永久定型，可以獲得與原來相比更長更細(xì)的天然動物纖維毛條。但該項技術(shù)存在以下不足一是所采用的一步法纖維預(yù)處理工藝不能使動物毛纖維內(nèi)的氫鍵、二硫鍵等大分子聯(lián)接鍵充分打開，對后續(xù)的濕熱拉伸工藝不利，質(zhì)量不穩(wěn)定；二是該項技術(shù)所采用的多羅拉假捻拉伸裝置采用了多組皮帶傳動，在濕熱條件經(jīng)常變換情況下，傳動不夠穩(wěn)定；同時拉伸機構(gòu)龐大、復(fù)雜，使用不方便。三是該項技術(shù)定型工藝連續(xù)采用熱(蒸汽或熱水)定型，能源耗費大，定型效果也不理想，同時還影響工作環(huán)境。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種動物纖維假捻拉伸方法，其工藝過程依次包括纖維預(yù)處理工藝、假捻拉伸工藝、定型工藝和烘干工藝，所述的纖維預(yù)處理工藝包括浸潤工序，其特征在于A所述的纖維預(yù)處理工藝中的浸潤工序采用化學(xué)藥液浸潤與擠軋輥擠軋相結(jié)合的三浸三軋或四浸四軋工藝方法；還包括濕熱儲存工序；其工藝是指開車時先將浸潤毛條(天然動物纖維集合體的簡稱，下同)連續(xù)喂入濕熱儲存箱內(nèi)并存儲20-60分鐘，然后再以相同的速度輸出給濕熱拉伸設(shè)備并連續(xù)正常開車工作；B所述定型工藝采用第一槽冷水定型工藝方法；其中的毛條采用按一定規(guī)律在每個導(dǎo)條輥上保持纏繞1-10圈的方式連續(xù)喂入、輸出；在每槽內(nèi)的停留時間為1-5分鐘，槽內(nèi)液體溫度為40-100℃。
本發(fā)明的另一個發(fā)明點，也即為解決所述技術(shù)問題同時設(shè)計提供一種新型的纖維預(yù)處理設(shè)備、假捻拉伸設(shè)備和定型工藝設(shè)備。其中，所述的浸潤工序所用設(shè)備，包括浸潤輥、擠軋輥；所述的拉伸工藝所用設(shè)備，包括上、下拉伸羅拉、加熱箱及其內(nèi)的加熱器和假捻器；所述的定型工藝所用設(shè)備，包括定型槽和其內(nèi)由導(dǎo)條輥和擠軋輥構(gòu)成的定型機構(gòu)，其特征在于所述的浸潤輥和擠軋輥安裝有3-4組；所述的假捻器是離心鉗式假捻器或羊尾胡式假捻器，安裝位置緊靠在上、下拉伸羅拉的喂入口處，并且由傳動裝置單獨傳動；所述的上、下拉伸羅拉也由相應(yīng)的傳動裝置單獨傳動；所述的定型機構(gòu)包括水平安裝的兩個導(dǎo)條輥和其后的一對擠軋輥，且每個導(dǎo)條輥的前面配裝有一個1-10孔的導(dǎo)條架。
本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果1.改善纖維預(yù)處理后的纖維質(zhì)量。本發(fā)明方法和設(shè)備將現(xiàn)有技術(shù)的浸潤一步法纖維預(yù)處理工藝改進(jìn)為浸潤、存儲兩步法纖維預(yù)處理工藝，可以充分降低纖維大分子之間的聯(lián)系力，有利于后續(xù)濕熱拉伸順利和有效進(jìn)行，同時提高了纖維預(yù)處理效率或產(chǎn)量。試驗研究表明，在纖維預(yù)處理工藝中，水溶液中所用的處理化學(xué)藥劑雖然與預(yù)處理纖維的質(zhì)量好壞直接有關(guān)，但更為重要的是處理纖維的時間長短。在浸潤一步法的纖維預(yù)處理工藝中，纖維在浸潤槽中浸潤時間較長，這雖然對降低纖維大分子之間的聯(lián)系力有利，但它顯然要以減低車速或者說減低毛條行進(jìn)速度為代價。這意味著纖維制成品產(chǎn)量的降低，經(jīng)濟(jì)效益下降，而要提高車速，增加產(chǎn)量，則必然要縮短纖維在浸潤槽中浸潤時間，而使纖維大分子鏈的解析時間減少，不能使纖維大分子之間的聯(lián)系力充分下降或破壞，直接影響后續(xù)濕熱拉伸工藝的順利和有效進(jìn)行。本發(fā)明方法設(shè)計采用了浸潤、存儲兩部法纖維預(yù)處理工藝，雖然毛條在浸潤槽內(nèi)的時間由于車速的提高而相對減少，但毛條在儲存箱內(nèi)存儲停留的較長時間卻使得毛條從喂入浸潤槽到進(jìn)入下一步濕熱拉伸工藝的時間相對增加，也即毛條在纖維預(yù)處理工藝過程中的時間相對增加；2.車速增加，產(chǎn)量提高。為了進(jìn)一步提高車速，增加產(chǎn)量，與設(shè)計浸潤、存儲兩步法纖維預(yù)處理工藝的同時，還對浸潤工藝進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計了浸潤與擠軋輥擠軋相結(jié)合的浸潤工藝方法。它可以快速有效地浸潤透喂入毛條。工藝試驗表明，采用本發(fā)明方法后，工藝車速(喂入速度)可以從現(xiàn)有技術(shù)的3-13米/分(單頭)提高到10-20米/分(雙頭)，毛條在纖維預(yù)處理工藝過程中的時間卻相對增加到30-60分，產(chǎn)品產(chǎn)量約可增加約3-12倍，同時產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率提高；3.拉伸工藝簡單。本發(fā)明擯棄了原有復(fù)雜的假捻拉伸器而采用簡單可靠的離心鉗式假捻器或羊尾胡式假捻器以及其他形式假捻器，可以明顯簡化拉伸工藝和改善其控制效果4.定型效果好。本發(fā)明定型工藝采用了導(dǎo)條輥毛條纏繞式定型方法設(shè)計，可以減少定型槽的長度，增加毛條在定型槽內(nèi)的停留時間，提高定型效果。
與本發(fā)明方法配套的發(fā)明設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果1.結(jié)構(gòu)簡單，效率提高。本發(fā)明采用的離心鉗式假捻器或羊尾胡式假捻器，所用機件大為減少，結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，并且假捻器和拉伸羅拉的單獨傳動方式設(shè)計，可以使機構(gòu)簡單，傳動穩(wěn)定，效率提高；所述的在浸潤槽內(nèi)依次安裝有浸潤輥和擠軋輥組成三浸三軋或四浸四軋浸潤設(shè)備同樣機構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定、有效；2.車速提高，產(chǎn)量增加。由于本發(fā)明所述的工藝方法和三浸三軋或四浸四軋浸潤設(shè)備對纖維的預(yù)處理效果良好，所述的假捻器與拉伸羅拉功能分離式假捻拉伸設(shè)備對纖維拉伸握持有力，工藝成熟，所以使用本發(fā)明方法和設(shè)備可以大幅提高車速和增加產(chǎn)量。例如試驗工藝車速可以達(dá)到10-20米/分，同時產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和提高。因此，采用本發(fā)明的方法和設(shè)備，可以降低生產(chǎn)成本，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品產(chǎn)量，預(yù)期應(yīng)當(dāng)會有產(chǎn)業(yè)化的實際意義和明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
3.定型效果好。本發(fā)明為了滿足毛條纏繞式定型方法工藝設(shè)計，在定型設(shè)備中采用了短擠軋輥、長導(dǎo)條輥并輔配導(dǎo)條架設(shè)計，結(jié)構(gòu)雖簡單，但定型效果突出，同時降低了設(shè)備造價。


圖1是本發(fā)明工藝方法的總體流程示意圖；其中，F(xiàn)、F’——拉伸前后的動物纖維集合體；1——纖維預(yù)處理工藝和設(shè)備；2——濕熱拉伸工藝和設(shè)備；3——定型工藝和設(shè)備；4——烘干工藝和設(shè)備。
圖2是本發(fā)明的纖維預(yù)處理工藝和設(shè)備1的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，5——浸潤輥、6——擠軋輥、9——加熱器、10——循環(huán)泵；8——儲存箱。
圖3(a)是本發(fā)明假捻拉伸工藝和設(shè)備2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；其中，7——拉伸羅拉傳動裝置、11——上拉伸羅拉、12——假捻器、14——定型拉伸箱、17——假捻器傳動裝置；圖3(b)是本發(fā)明假捻拉伸工藝和設(shè)備2的主視結(jié)構(gòu)示意圖；其中，11、11’——拉伸羅拉副(上、下拉伸羅拉)、13——加熱器。
圖4(a)是本發(fā)明所述定型工藝和設(shè)備的主視結(jié)構(gòu)示意圖；其中，15——導(dǎo)條輥、16——擠軋輥、18——加熱器、19——定型槽、20——多孔導(dǎo)條架；
圖4(b)是本發(fā)明所述定型工藝和設(shè)備所用的一個定型槽19的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，整體定型設(shè)備包括三個所述的定型槽19。
圖5(a)是本發(fā)明圖4(a)所述定型工藝和設(shè)備所用的一個定型槽19的主視結(jié)構(gòu)示意。圖中點畫線框內(nèi)一組定型機構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)放大示意圖，所述的一組定型機構(gòu)依次包括兩個導(dǎo)條輥15及其輔配的兩個多孔導(dǎo)條架20和一對擠軋輥16；圖5(b)是本發(fā)明圖5(a)中所述導(dǎo)條輥15與導(dǎo)條架20以及纏繞毛條F的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5(c)是本發(fā)明圖5(a)所述一組定型機構(gòu)俯視結(jié)構(gòu)示意圖，它也示意了導(dǎo)條輥15、導(dǎo)條架20和擠軋輥16的形狀及安裝位置關(guān)系。
本發(fā)明所述的動物纖維集合體(簡稱毛條)F首先進(jìn)入纖維預(yù)處理設(shè)備1中(參見圖1、2)。其目的是使動物纖維大分子之間的聯(lián)系力降低，初始模量下降，以有利于纖維的順利拉伸。纖維預(yù)處理設(shè)備1主要由兩部分組成。其中第一部分是浸潤槽，其內(nèi)裝有水溶液，或者加入使動物纖維大分子之間的聯(lián)系力降低，初始模量下降，內(nèi)應(yīng)力減小，有利于拉伸的藥劑混合水溶液。所述的藥劑可以是使動物纖維大分子之間的氫鍵、鹽式鍵、二硫交聯(lián)鍵失效或減弱的打開劑，如尿素、酚、乙酰胺、水楊酸鈉、硫氰酸納、溴化鋰、低醇類(如丁醇、丙醇、異丙醇)、巰醋酸、氨鹽、亞硫酸鹽類、巰基乙酸等。經(jīng)過預(yù)處理，被浸潤的纖維集合體大分子之間的氫鍵、鹽式鍵、二硫鍵被打開。浸潤溫度可在室溫--100℃的范圍選擇，最好為60---100℃；也可以由蒸汽來完成。浸潤槽內(nèi)水溶液ph值在1-9.5之間；浸潤時間為1-60分，根據(jù)工藝車速和喂入量決定，以保證毛條浸潤透徹為原則。為了提高動物纖維的浸潤效果，還可以加入適量(0.01--0.3％，重量)的潤濕劑(如平平加等)，以提高纖維的潤濕性能。潤濕劑濃度根據(jù)潤濕劑的種類適當(dāng)選擇。
為了保證毛條纖維盡可能快速浸透，本發(fā)明工藝方法的特征是所述的纖維預(yù)處理設(shè)備1中的浸潤工序采用化學(xué)藥液浸潤與擠軋輥擠軋相結(jié)合的工藝方法。根據(jù)原料情況，配置好浸潤水溶液和調(diào)節(jié)好擠軋輥6的壓力，這種工藝方法可以在較短的時間內(nèi)，也即提高車速的情況下，保證毛條纖維的快速潤濕浸透。本發(fā)明實施例具體采用了三浸三軋的工藝方法，當(dāng)然完全可以采用四浸四軋的工藝方法(在三浸三軋基礎(chǔ)上多一組浸潤輥和擠軋輥工藝)。為了實施這種三浸三軋或四浸四軋的工藝方法，本發(fā)明還設(shè)計了相應(yīng)的浸潤設(shè)備，即浸潤與擠軋相結(jié)合的三浸三軋或四浸四軋浸潤設(shè)備(參見圖2)，但其并不復(fù)雜。它包括浸潤槽內(nèi)依次安裝的浸潤輥5、擠軋輥6，特征在于所述的浸潤輥5和擠軋輥6有三組。在三浸三軋設(shè)備基礎(chǔ)上很容易改進(jìn)為四浸四軋設(shè)備(在圖2所示的基礎(chǔ)上添加一組浸潤輥和擠軋輥)。雖然按照所設(shè)計的“三浸三軋或四浸四軋工藝方法”要求，實施例給出的是三組浸潤輥5和擠軋輥6組成的浸潤設(shè)備，但這并意味著不可以設(shè)計四組以上浸潤輥5和擠軋輥6組成的浸潤設(shè)備，以適應(yīng)工藝的需要。
纖維預(yù)處理設(shè)備1中的第二部分是一個保溫的儲存箱8(參見圖2)。其目的是使被潤濕的毛條在纖維預(yù)處理設(shè)備1的濕熱儲存箱8內(nèi)儲存一定時間，以使動物纖維大分子之間的氫鍵、鹽式鍵、二硫鍵充分打開，然后再進(jìn)入拉伸工藝和設(shè)備2內(nèi)進(jìn)行拉伸。所述的濕潤儲存工序的工藝過程是開車時，先將浸潤毛條連續(xù)喂入儲存箱8，但儲存箱8沒有輸出，即儲存箱8的輸出羅拉不工作，毛條僅在儲存箱8內(nèi)存儲并不輸出；根據(jù)情況(原料種類和動物纖維大分子之間的氫鍵、鹽式鍵、二硫鍵充分打開情況)，所述的毛條在儲存箱8內(nèi)存儲的一定時間可為30-60分鐘；其后，再以相同的速度(即要求保持儲存箱8內(nèi)的毛條數(shù)量一定)輸出(儲存箱8的輸出導(dǎo)輥開始工作)給濕熱拉伸設(shè)備，完成存儲開鍵作用。一旦先期儲存毛條完成后，設(shè)備即可連續(xù)正常開車工作。這意味著本發(fā)明在正常開車時，毛條在儲存箱8內(nèi)的存儲、開鍵是動態(tài)連續(xù)進(jìn)行的。本發(fā)明的濕熱儲存箱8可以為L型、J型或U型，具體可以是一個L型、J型或U型的長槽，也可以是一個L型、J型或U型的長管。其長度可以根據(jù)儲存處理時間和工藝車速來設(shè)計。儲存箱8設(shè)計有保溫裝置，以保持箱內(nèi)的濕熱狀態(tài)。經(jīng)過儲存箱8后，毛條進(jìn)入假捻拉伸設(shè)備2內(nèi)。
本發(fā)明所述的毛條在儲存箱8內(nèi)存儲的時間設(shè)計為20-60分鐘，但并不排除毛條在儲存箱8內(nèi)存儲的時間小于20分鐘或者長于60分鐘的工藝方法；所述的毛條喂入速度為10-20米/分，也不排除毛條喂入速度為低于10米/分或高于20米/分時使用本發(fā)明。
所述的假捻拉伸工藝和設(shè)備2也包括兩個部分(參見圖3(a)、(b))主拉伸部分和輔助拉伸部分，或稱積極拉伸部分和定型拉伸部分。被浸潤的毛條F進(jìn)入假捻拉伸工藝和設(shè)備2內(nèi)后，首先進(jìn)入主拉伸箱中，實施拉伸工藝。主拉伸箱內(nèi)設(shè)計了離心鉗式假捻器或羊尾胡式假捻器12。其安裝位置緊靠在上、下拉伸羅拉11、11’的喂入口處，并且由傳動裝置17(圖3(a))單獨傳動；所述的上、下拉伸羅拉11、11’也由相應(yīng)的傳動裝置7單獨傳動，僅做經(jīng)向回轉(zhuǎn)運動。離心鉗式假捻器或羊尾胡式假捻器12本身都是現(xiàn)有技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、工藝成熟，使用方便，移植到本發(fā)明處可以擯棄目前復(fù)雜龐大的假捻器，使拉伸設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、工藝可靠，使用方便。設(shè)計采用由傳動裝置17單獨傳動假捻器12的方式，可以使高速轉(zhuǎn)動的假捻器12和低速回轉(zhuǎn)的拉伸羅拉11、11’功能區(qū)分開，便于控制，有利于拉伸，傳動裝置結(jié)構(gòu)也相對簡單。更重要的是采用獨立傳動的假捻器12，可以解放拉伸羅拉11、11’，使之不再做假捻所需的軸向轉(zhuǎn)動，而僅做拉伸纖維所需的經(jīng)向回轉(zhuǎn)(現(xiàn)有技術(shù)的拉伸羅拉需要同時做軸向轉(zhuǎn)動和經(jīng)向回轉(zhuǎn))；單獨傳動的拉伸羅拉11、11’，為采用簡單的假捻器創(chuàng)造了條件，同時有利于拉伸羅拉的加壓設(shè)計，進(jìn)而簡化了整套假捻拉伸機構(gòu)，降低了設(shè)備成本，方便了工藝調(diào)節(jié)、提高了工藝車速和穩(wěn)定了拉伸纖維質(zhì)量另外，由于離心鉗式假捻器或羊尾胡式假捻器12小巧簡單，并且與拉伸羅拉分別傳動，因此實施假捻拉伸的毛條F可以是一束(現(xiàn)有技術(shù)只能是一束)，也可以是兩束(如圖3(a)所示)甚至更多，因而可以成倍提高產(chǎn)量。這也是與現(xiàn)有技術(shù)的重要不同之處。
所述的主拉伸箱是濕熱空氣的密閉箱體。主拉伸箱內(nèi)溫度可在70-100℃內(nèi)調(diào)節(jié)，最好為80-95℃。根據(jù)需要，箱體內(nèi)對潤濕拉伸纖維的加熱可以由外通蒸汽或者由內(nèi)置的加熱器13來實現(xiàn)。
通過主拉伸后的毛條F內(nèi)纖維的長度和細(xì)度一般還不能達(dá)到工藝設(shè)計要求。因此，在主拉伸后，應(yīng)當(dāng)對毛條F進(jìn)一步實施拉伸，稱之為輔助拉伸或定型拉伸。但這種拉伸，是在輔助拉伸箱14內(nèi)邊定型，邊拉伸，以保證毛條F內(nèi)纖維的長度和細(xì)度達(dá)到設(shè)計要求。輔助拉伸箱14也是濕熱空氣加溫加濕的密閉箱體。其假捻拉伸機構(gòu)設(shè)計與主拉伸箱相同。其工藝參數(shù)也基本同于主拉伸箱。
根據(jù)需要，在主拉伸箱內(nèi)和輔助拉伸箱14內(nèi)可分別設(shè)計了2-3和3-6個所述的離心鉗式假捻器或羊尾胡式假捻器12與拉伸羅拉副11、11’構(gòu)成的假捻拉伸器。實施例設(shè)計各為3個(參見圖3(a))。由6個拉伸羅拉副11、11’組成的6區(qū)(包括喂入羅拉與第一個假捻器12之間的預(yù)拉伸區(qū))假捻拉伸設(shè)備中，預(yù)拉伸區(qū)的拉伸倍數(shù)為1.01-1.04；前兩區(qū)的拉伸倍數(shù)為1.2---1.4；后3區(qū)的拉伸倍數(shù)為1.02-1.04之間。拉伸羅拉11、11’的直徑可以設(shè)計為50mm-80mm；兩套拉伸羅拉的隔距一般采用300mm-600mm；其壓力范圍設(shè)計為200-500kg。所述的工藝參數(shù)對其他組數(shù)或區(qū)數(shù)的假捻拉伸設(shè)備同樣適用。拉伸箱內(nèi)的毛條由熱蒸汽或者加熱器13加熱，使纖維保持一定的溫度和濕度。溫度范圍為40℃-100℃。濕度為80-100％。在主、輔拉伸箱內(nèi)的濕熱狀態(tài)下，毛條F被所述的假捻拉伸器實施穩(wěn)定連續(xù)拉伸，毛條F內(nèi)的纖維長度逐漸被拉長，細(xì)度逐漸被拉細(xì)，從而基本實現(xiàn)了本發(fā)明目的。
實施拉伸后毛條F內(nèi)的纖維有恢復(fù)原來長度和細(xì)度的趨勢。為了使毛條拉伸后的纖維長度和細(xì)度保持穩(wěn)定，需要對毛條內(nèi)的纖維進(jìn)行定型，即進(jìn)行定型工藝3。
現(xiàn)有技術(shù)的定型工藝3一般為三槽熱水定型工藝，而本發(fā)明的定型工藝3采用第一槽冷水定型的工藝方法。為了充分利用拉伸羊毛的性能開發(fā)更多更好產(chǎn)品，拉伸后的定型毛條有暫時定型和永久定型兩種工藝。但無論哪種定型工藝都應(yīng)該使毛條內(nèi)的纖維在張緊狀態(tài)下處理一定時間。本發(fā)明設(shè)計定型設(shè)備可包含處理定型槽19(參見圖4(a))三個(圖4(a)中僅畫出一個槽)。定型槽19內(nèi)設(shè)計有四組定型機構(gòu)，每一組定型機構(gòu)包括水平安裝的兩個導(dǎo)條輥15和其后的一對擠軋輥16，且每個導(dǎo)條輥15的前面配裝有一個2-10孔的導(dǎo)條架20(參見圖4(a)、(b)和圖5(a)、(c))。根據(jù)需要，暫時定型工藝時可采用2槽，第1槽采用對拉伸設(shè)備輸出的毛條進(jìn)行冷水沖洗的工藝；第二槽采用熱水洗煮，溫度為40-100℃。永久定型時，宜采用3槽，第1槽對拉伸后的毛條進(jìn)行冷水沖洗；第二槽采用熱水(溫度為40-100℃)并且加入定型藥液(如雙氧水等)定型，第三槽采用熱水洗煮，溫度為40-100℃。
所述的暫時定型工藝是指拉伸后的纖維放入沸水中仍會回縮的定型工藝。利用該特點，可以將拉伸后的動物纖維和沒有拉伸的動物纖維或者滌綸、晴綸、棉等纖維按一定比例混合紡紗，當(dāng)加工成紗線后，在染整過程中，用熱水等方法處理，利用拉伸纖維的回縮性，使拉伸纖維恢復(fù)到原始長度，從而加工成蓬松動物毛紗線。應(yīng)用這種毛原料開發(fā)的產(chǎn)品，經(jīng)處理，手感很好。
所述的永久定型工藝是指拉伸的纖維放入沸水中1小時其穩(wěn)定程度高于95％的定型工藝。為了提高永久定型的程度，在定型設(shè)備3的第二定型槽中需要加入復(fù)合氧化劑、醛、環(huán)氧化合物、酰胺、酸酐、鹵代氧化物等藥劑。例如，加入0.5-3％的雙氧水氧化劑將反應(yīng)生產(chǎn)的硫醇鹽離子移出反應(yīng)體系，從而保證了拉伸纖維的熱水回縮率小于5％，達(dá)到永久定型的目的。
本發(fā)明方法定型工藝3采用第一槽冷水定型或冷定型工藝。與現(xiàn)有技術(shù)的熱定型工藝相比，可以節(jié)約大量寶貴能源，改善操作工作環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，提高或穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。
之所以采用第一槽冷定型工藝，是基于如下原理從上道濕熱拉伸工藝輸出來毛纖維內(nèi)的大分子處于活躍狀態(tài)，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，如果采用現(xiàn)有技術(shù)的(蒸汽或熱水)熱定型工藝，毛纖維內(nèi)的大分子仍然或繼續(xù)會處于活躍狀態(tài)，不利于其被拉開疏解的大分子結(jié)構(gòu)的快速穩(wěn)定，或者說不利于已被拉長變細(xì)纖維結(jié)構(gòu)的快速穩(wěn)定；而采用本發(fā)明的冷定型工藝，可以使處于活躍狀態(tài)的毛纖維內(nèi)的大分子迅速冷卻，降低其位能，“固化”其結(jié)構(gòu)，或是說降低大分子的熱震動，促使二硫鍵、氫鍵等發(fā)生高比例交換重接，從而達(dá)到快速定型的目的。重接的新鍵建立的越多，能量就越低，定型毛纖維的穩(wěn)定性越好。
本發(fā)明所述定型工藝3中的毛條采用按一定規(guī)律在每個導(dǎo)條羅拉15上保持纏繞多圈的方式連續(xù)喂入輸出。比較理想的是毛條在每個導(dǎo)條羅拉15上保持纏繞1-10圈。這種可稱為導(dǎo)條輥毛條纏繞式工藝設(shè)計有利于在提高車速的條件下，使毛條在定型槽19內(nèi)停留足夠的時間，滿足定型效果的要求。與此適應(yīng)，本發(fā)明設(shè)計了相應(yīng)的定型機構(gòu)。它包括依次水平并排安裝的兩套導(dǎo)條輥15和與之配裝的多孔導(dǎo)條架20以及其后垂直安裝的一對擠軋輥16(參見圖4(a)、(b)和圖5(a)、(c))?？紤]到定型槽19的長度和車速，所述配裝的導(dǎo)條架20設(shè)計為6-10個毛條孔比較理想。同樣道理，所述的導(dǎo)條輥15的軸向長度設(shè)計比較長，是長輥；擠軋輥16軸向長度比較短，是短輥，一般設(shè)計導(dǎo)條輥15的軸向長度是擠軋輥16軸向長度的1-4倍為宜。為了保證定型效果，本發(fā)明實施例的定型槽19內(nèi)設(shè)計有四組定型機構(gòu)。但這不意味著四組定型機構(gòu)是惟一的選擇。在實施導(dǎo)條輥毛條纏繞式工藝時，開車首先需要把毛條通過導(dǎo)條架20的毛條孔(參見圖5(b)、(c)、圖4(b)，這里的孔是廣義的，形狀不受限定)按一定規(guī)律(毛條經(jīng)喂入羅拉進(jìn)入第一組定型機構(gòu)的第一個導(dǎo)條輥15，從車左側(cè)纏繞到右側(cè)，隨之的第二個導(dǎo)條輥15則從車右側(cè)纏繞到左側(cè)，進(jìn)入擠軋輥16，然后進(jìn)入第二組定型機構(gòu)重復(fù))依次纏繞在每一個導(dǎo)條輥15上，直至在最后一對擠軋輥16處輸出，然后即可連續(xù)喂入和連續(xù)輸出。根據(jù)需要或設(shè)計，導(dǎo)條架20具有的2-10個毛條孔不一定全部使用。當(dāng)然導(dǎo)條架20的毛條孔數(shù)目可以多于10個或少于2個。同樣，所述長輥15的長度也可相應(yīng)變化，或者說兩者配套設(shè)計。試驗表明，毛條在每槽內(nèi)的停留時間為1-5分鐘，槽19內(nèi)的液體溫度為40-100℃的工藝參數(shù)選擇效果較好。
經(jīng)過定型加工后，再經(jīng)過常規(guī)的烘干工藝4，如熱風(fēng)烘干或者遠(yuǎn)紅外烘干等方式，使纖維回潮率達(dá)到15---18％，毛條F就達(dá)到所設(shè)計的產(chǎn)品要求，即使毛條F中的纖維長度增長，細(xì)度變細(xì)，提高了天然動物纖維的可紡品質(zhì)質(zhì)量，成為加工后的又細(xì)又長的天然動物纖維毛條F’。
本發(fā)明所述毛條F可以是連續(xù)的毛條或粗紗。其內(nèi)被處理的纖維適用于幾乎所有可紡的動物纖維，如羊毛、駱駝毛、牦牛毛、馬海毛、安哥拉山羊毛等以及它們的絨。通用的纖維細(xì)度或者直徑為13---38um。
下面給出具體實施例
原料純毛羊毛毛條，纖維平均細(xì)度20.65um平均長度79.54mm，條重20克/米。在預(yù)處理裝置1浴槽內(nèi)的100℃水溶液中加入巰基乙酸3％(重量)，ph值為3.5，浸潤該毛條；以15米/分速度把毛條喂入進(jìn)濕熱儲存箱，在儲存箱內(nèi)存放60分鐘。然后，再以同樣的速度把毛條喂入所述的6區(qū)濕熱拉伸設(shè)備中進(jìn)行濕熱拉伸。拉伸工藝參數(shù)為拉伸倍數(shù)6區(qū)分別為1.02/1.2/1.2/1.04/1.04/1.04；拉伸箱體內(nèi)溫度為95℃，濕度為90％；假捻羅拉對11、11’的加壓為300kg；假捻器轉(zhuǎn)數(shù)320轉(zhuǎn)/分。拉伸后，通過三槽式定型設(shè)備定型。其中，第一槽為冷水沖洗，第二槽為60℃的熱水，在第三槽用60℃熱水煮洗，毛條在導(dǎo)條輥上纏繞8圈。最后由熱風(fēng)干燥，即得拉伸加工毛條產(chǎn)品。經(jīng)實驗，產(chǎn)品羊毛的平均細(xì)度為18.46um，長度為106.3mm；拉伸加工毛條的沸水回縮20％。用40％的這種毛條和60％的其它常規(guī)毛條混合紡紗后，再經(jīng)過煮染加工可以得到蓬松的優(yōu)質(zhì)精紡毛紗。
權(quán)利要求
1.一種動物纖維假捻拉伸方法，其工藝過程依次包括纖維預(yù)處理工藝(1)、假捻拉伸工藝(2)、定型工藝(3)和烘干工藝(4)，所述的纖維預(yù)處理工藝(1)包括浸潤工序，其特征在于A所述的纖維預(yù)處理工藝(1)中的浸潤工序采用化學(xué)藥液浸潤與擠軋輥(6)擠軋相結(jié)合的三浸三軋或四浸四軋工藝方法；還包括濕熱儲存工序；其工藝是指開車時先將浸潤毛條連續(xù)喂入濕熱儲存箱(8)內(nèi)并存儲20-60分鐘，然后再以相同的速度輸出給拉伸設(shè)備并連續(xù)正常開車工作；B所述的定型工藝(3)采用第一槽冷水定型工藝方法；其中的毛條采用按一定規(guī)律在每個導(dǎo)條羅拉(15)上保持纏繞1-10圈的方式連續(xù)喂入、輸出；毛條在每槽內(nèi)的停留時間為1-5分鐘，槽內(nèi)液體溫度為40-100℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動物纖維假捻拉伸方法所用設(shè)備，其中，所述的浸潤工序所用設(shè)備，包括浸潤輥(5)、擠軋輥(6)；所述的拉伸工藝所用設(shè)備，包括上、下拉伸羅拉(11)、(11’)、加熱箱(14)及其內(nèi)的加熱器(13)和假捻器(12)；所述的定型工藝所用設(shè)備，包括定型槽(19)和其內(nèi)由導(dǎo)條輥(15)和擠軋輥(16)構(gòu)成的定型機構(gòu)，其特征在于所述的浸潤輥(5)和擠軋輥(6)安裝有3-4組；所述的假捻器(12)是離心鉗式假捻器或羊尾胡式假捻器(12)，安裝在緊靠上、下拉伸羅拉(11)、(11’)的喂入口處，并且由傳動裝置(17)單獨傳動；所述的上、下拉伸羅拉(11)、(11’)也由傳動裝置(7)單獨傳動；所述的定型機構(gòu)包括水平安裝的兩個導(dǎo)條輥(15)和其后的一對擠軋輥(16)，且每個導(dǎo)條輥(15)的前面配裝有一個2-10孔的導(dǎo)條架(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動物纖維假捻拉伸方法所用設(shè)備，其特征在于所述的濕熱儲存工序所用設(shè)備的儲存箱(8)為L型、J型或U型。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的動物纖維假捻拉伸方法所用設(shè)備，其特征在于每個定型槽(19)內(nèi)安裝有所述的定型機構(gòu)4組。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的動物纖維假捻拉伸方法所用設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)條輥(15)的軸向長度是擠軋輥(16)軸向長度的1-4倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動物纖維假捻拉伸方法所用設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)條輥(15)的軸向長度是擠軋輥(16)軸向長度的1-4倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動物纖維假捻拉伸方法及其設(shè)備。該方法依次包括纖維預(yù)處理、假捻拉伸、定型和烘干工藝；預(yù)處理工藝包括水溶液浸潤工序，其特征在于1.纖維預(yù)處理工藝采用浸潤與擠軋相結(jié)合的三浸三軋或四浸四軋工藝方法；還包括濕熱儲存工序；2.定型工藝采用第一槽冷水定型方法；其毛條采用按一定規(guī)律在每個導(dǎo)條輥上保持纏繞多圈的方式連續(xù)喂入輸出。其設(shè)備主要包括安裝有3－4組浸潤輥和擠軋輥構(gòu)成的三浸三軋或四浸四軋的預(yù)處理設(shè)備；假捻和拉伸各自獨立傳動的假捻拉伸器；以及水平安裝的兩個導(dǎo)條輥和其后的一對擠軋輥，且每個導(dǎo)條輥前面配裝有一個多孔導(dǎo)條架的定型機構(gòu)。本發(fā)明可提高動物纖維的長、細(xì)度，具有較高工業(yè)實施價值。
文檔編號D01H5/28GK1401839SQ0212603
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月12日
發(fā)明者楊鎖廷, 劉建中, 姚金波 申請人:內(nèi)蒙古鄂爾多斯羊絨(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 天津工業(yè)大學(xué)