專利名稱：紗線輸送設(shè)備和方法
背景技術(shù)：
或者，也可以端部上輸出(OETO)方式使用留尾絲，此時(shí)，從一靜止卷裝拉出纖維通過纖維被卷繞的管芯端部上。但是，用OETO時(shí)拉力不均勻問題特別嚴(yán)重。
在纖維從卷裝上退繞的同時(shí)提高拉力均勻性的輸送器見美國專利4,953,367和6,105,398，但這些輸送器復(fù)雜、昂貴，當(dāng)使用高分特纖維和高拉力時(shí)它們的壽命不夠長(zhǎng)。當(dāng)纖維摩擦力高時(shí)，把速度固定的現(xiàn)有滾筒用作輸送滾筒會(huì)造成滾筒纏絲和纖維斷裂，即使?jié)L筒和/或纖維進(jìn)行糙面精整。
此外，當(dāng)從一卷裝上退繞合成纖維、特別是高摩擦系數(shù)和高伸長(zhǎng)率的合成纖維時(shí)，很難以均勻拉力輸送該卷裝中所有層上的紗線。當(dāng)卷繞在一圓柱管上的彈性體纖維的卷裝重量大于1kg時(shí)情況更是如此，因?yàn)樵谶@種情況下，退繞卷裝中的層與層之間的退繞拉力由于卷裝松弛而發(fā)生很大變動(dòng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，為矯正卷裝松弛需要使用復(fù)雜的設(shè)備，例如見英國專利GB1,219,395或這類設(shè)備的電子等同物。
平均退繞拉力和拉力變動(dòng)系數(shù)的改變會(huì)造成向下游的操作輸送長(zhǎng)度和尺寸不同的紗線，從而造成最終產(chǎn)品無法接受的不均勻性。
因此仍需要有一種保持均勻拉力和矯正不均勻卷裝松弛、同時(shí)可靠、迅速向下游設(shè)備輸送纖維的簡(jiǎn)單設(shè)備。
本發(fā)明概述本發(fā)明提供一種把至少一根纖維輸送到下游設(shè)備的復(fù)合滾筒，其中，該復(fù)合滾筒包括多個(gè)不受驅(qū)動(dòng)第一滾筒，每一第一滾筒有一軸線，并可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在一第二受驅(qū)而轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒上，第二滾筒的直徑比每一第一滾筒大，每一第一滾筒的軸線與第二滾筒的軸線平行，這多個(gè)第一滾筒的軸線圍繞第二滾筒軸線在徑向上對(duì)稱分布。
附圖簡(jiǎn)要說明

圖1為本發(fā)明復(fù)合滾筒一實(shí)施例的立體示意圖；圖2、3和4為本發(fā)明復(fù)合滾筒各其他實(shí)施例的端視示意圖；圖5簡(jiǎn)示出本發(fā)明一復(fù)合滾筒用于一手巾層壓機(jī)；圖6簡(jiǎn)示出一Nelson滾筒用于手巾制作設(shè)備；圖7為示出實(shí)施例1的退繞拉力與時(shí)間之間的關(guān)系曲線圖；圖8為示出實(shí)施例1退繞拉力變動(dòng)系數(shù)的直方圖；圖9為示出比較實(shí)施例1的退繞拉力與時(shí)間之間的關(guān)系曲線圖；圖10為示出比較實(shí)施例1退繞拉力變動(dòng)系數(shù)的直方圖；圖11為示出實(shí)施例2的退繞拉力與時(shí)間之間的關(guān)系曲線圖；和圖12為示出實(shí)施例3的退繞拉力與時(shí)間之間的關(guān)系曲線圖。
本發(fā)明詳細(xì)說明在本文中，“彈性體纖維”指這樣一種纖維，它不含稀釋劑，斷裂伸長(zhǎng)率超過100％而與任何卷曲無關(guān)，拉長(zhǎng)到其長(zhǎng)度兩倍保持一分鐘然后松開時(shí)，在松開一分鐘內(nèi)長(zhǎng)度縮回到其原來長(zhǎng)度的1.5倍以下。這類纖維包括橡膠纖維、斯潘得克斯、彈性體聚烯烴纖維和聚醚-酯纖維，其上可覆蓋非彈性體纖維，也可為裸纖維(不覆蓋)。“斯潘得克斯”指一種制成纖維，其中，成纖材料為長(zhǎng)鏈合成聚合物，該聚合物所含鏈段聚氨基甲酸乙酯至少占重量的85％。“卷裝松弛”指當(dāng)纖維從一卷裝上取下時(shí)彈性體纖維的長(zhǎng)度的減少；當(dāng)卷裝松弛在整個(gè)卷裝中不均勻時(shí)，纖維直徑、伸長(zhǎng)率和拉力也不均勻，除非采取矯正措施，在用這些纖維制成的產(chǎn)品中會(huì)出現(xiàn)不希望有的不均勻?！癗elson滾筒”指其軸線共平面但不平行的一對(duì)滾筒。這對(duì)滾筒之一通常比另一滾筒大，較大滾筒一般受驅(qū)動(dòng)，而較小滾筒不受驅(qū)動(dòng)?！皬?fù)合滾筒”指本發(fā)明滾筒，包括多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在一第二受驅(qū)滾筒上的第一不受驅(qū)動(dòng)滾筒，其中，第二滾筒的直徑比每一第一滾筒大，每一第一滾筒的軸線與第二滾筒的軸線大致平行，這多個(gè)第一滾筒的軸線圍繞第二滾筒的軸線大致在徑向上對(duì)稱分布。復(fù)合滾筒的“徑向?qū)ΨQ”指該滾筒圍繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)360/n度，其中，‘n’為一表示該滾筒的‘n次’對(duì)稱性的正整數(shù)，該轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致了與轉(zhuǎn)動(dòng)前大致相同的端部外觀。
本發(fā)明復(fù)合滾筒(‘紗線輸送設(shè)備’)可幫助把至少一根纖維輸送到下游設(shè)備，使得該纖維中的拉力小而均勻并矯正卷裝松弛。例如，該復(fù)合滾筒用來退繞一纖維卷裝上的纖維，把該纖維輸送到比方說手巾或衛(wèi)生巾生產(chǎn)線、卷繞機(jī)、針織機(jī)、包覆機(jī)、紡紗機(jī)、捻線機(jī)、編織機(jī)或其他下游設(shè)備。該復(fù)合滾筒可用于轉(zhuǎn)動(dòng)輸出或端部上輸出(OETO)；可輸送一根或多根纖維。
本發(fā)明設(shè)備和方法可用于天然、半合成或合成纖維，特別可用于彈性體裸纖維。纖維可被取下的卷裝可規(guī)則地卷繞，也可胡亂卷繞。
許多纖維的比方說Roeder動(dòng)摩擦系數(shù)至少為0.05、最好大于0.5的表面足以造成該復(fù)合滾筒的第一小滾筒在使用中隨著纖維在上繞過而轉(zhuǎn)動(dòng)。Roeder動(dòng)摩擦系數(shù)可用與在Journal of the Society ofFiber Science and Technology，Japan(Sen-i Gakkaishi)Vol41，No.5，pages T211-212(1985)所述那種方法類似的光法測(cè)量。在該方法的一種改動(dòng)中，可把其兩端各有一重物的一斯潘得克斯樣本橫掛在一表面無光澤的、直徑為50mm的金屬圓筒上，纖維一端上的重物固定在一扭力秤的鉤子上。該圓筒可以210rpm轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，扭力秤臂的位置調(diào)節(jié)到保持該秤的鉤子靜止。可讀取該臂位置，可用下式算出摩擦系數(shù)T1＝Toexp(μπ)其中，T1為該斯潘得克斯上的重量(例如620分特樣本為100g)，To為T1減去扭力秤讀數(shù)，μ為Roeder動(dòng)摩擦系數(shù)。當(dāng)用這一方法測(cè)量時(shí)，可算出940分特萊卡(Lycra)斯潘德克斯T-127 XA的Roeder動(dòng)摩擦系數(shù)為1.84。
首先參見圖1，本發(fā)明設(shè)備包括多個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在一受驅(qū)大滾筒2上的小滾筒3，該受驅(qū)大滾筒用螺絲4緊固在驅(qū)動(dòng)軸1上。滾筒2可為一圓盤。驅(qū)動(dòng)軸1可與一電動(dòng)機(jī)(未示出)或下游設(shè)備(未示出)的傳動(dòng)裝置連接。各小滾筒3的直徑與大滾筒2的直徑之比可為約0.01-0.045。各小滾筒3的軸線與大滾筒2的軸線大致平行，并且，如圖2、3和4所示，這多個(gè)小滾筒的軸線相對(duì)于大滾筒軸線在徑向上對(duì)稱設(shè)置。這一對(duì)稱可減小該復(fù)合滾筒工作時(shí)的振動(dòng)。
大滾筒2上可裝有3-24個(gè)小滾筒3；為便于制造和使用，小滾筒的數(shù)量最好為4-6。小滾筒3可自由轉(zhuǎn)動(dòng)即可在任一方向上不受驅(qū)動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)，可裝在軸承5上，從而可在由從上經(jīng)過的纖維(未示出)的摩擦力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。小滾筒圓周面的摩擦特性可選擇成纖維在小滾筒上經(jīng)過時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)小滾筒但不發(fā)生滾筒纏絲。
小滾筒的位置可設(shè)置成它們的圓周的一部分在大滾筒圓周外部、內(nèi)部或與大滾筒圓周重合。圖2為示出本發(fā)明復(fù)合滾筒一實(shí)施例的端視示意圖，該復(fù)合滾筒有24個(gè)小滾筒，小滾筒圓周的一部分與大滾筒2的圓周相切。
圖3為示出本發(fā)明復(fù)合滾筒另一實(shí)施例的端視示意圖，該復(fù)合滾筒有6個(gè)小滾筒，小滾筒圓周在大滾筒圓周內(nèi)。圖4為示出本發(fā)明復(fù)合滾筒(紗線輸送設(shè)備)一實(shí)施例的端視示意圖，在該實(shí)施例中，3個(gè)小滾筒裝在一大滾筒上，小滾筒一部分圓周在大滾筒圓周外。
為提高該設(shè)備的剛性和減小纖維的扭曲，可在小滾筒的原來的自由端上另裝一大滾筒或圓盤，使得小滾筒的兩端都受到支撐。
這些滾筒可用金屬(例如碳鋼、不銹鋼或鈦)、塑料、陶瓷或合成材料制成，可用公知方法使其耐磨。為減少紗線斷裂，小滾筒3的表面最好構(gòu)造成使得在它們上面繞過的纖維不互相交叉，例如在滾筒表面上使用圓周凹槽。在每一復(fù)合滾筒與不止一個(gè)卷裝和纖維一起使用時(shí)，這些凹槽特別可用來保持各纖維互相分開。在多卷裝的OETO中，小滾筒3可足夠長(zhǎng)，防止纖維氣圈與相鄰氣圈接觸。
使用本發(fā)明方法，至少一根纖維可在從至少一個(gè)纖維卷裝取下后，在本發(fā)明復(fù)合滾筒的多個(gè)第一(小)滾筒上經(jīng)過。纖維的摩擦系數(shù)足夠高，從而纖維在第一滾筒上經(jīng)過時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)第一滾筒。纖維然后以預(yù)定速度輸送到下游設(shè)備。最好是，該復(fù)合滾筒的第二(大)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其圓周(“表面”)速度大于纖維在下游設(shè)備的使用速度，使得纖維在復(fù)合滾筒上的速度大于在下游設(shè)備上的速度，比如約為1.2∶1到4.5∶1。大滾筒的“圓周速度”為從其軸線到小滾筒與纖維發(fā)生接觸的徑向距離處的滾筒表面速度，該速度因此根據(jù)小滾筒在大滾筒上的位置可大于、等于或小于大滾筒物理圓周的線速度。纖維在復(fù)合滾筒上的速度可為約30-900m/min并由于小滾筒的自由轉(zhuǎn)動(dòng)而與大滾筒圓周速度稍有不同。
圖5簡(jiǎn)示出使用本發(fā)明復(fù)合滾筒的本發(fā)明方法的一實(shí)施例，在該實(shí)施例中，下游操作為用鉗輥9把彈性體纖維10層壓在薄膜13與非織造織物14之間。在該實(shí)施例中，彈性體纖維10用轉(zhuǎn)動(dòng)輸出或最好是用端部上輸出從卷裝6上退繞。使用端部上輸出時(shí)，可用留尾絲16a和引線端16b以接頭17連接第一卷裝6和第二卷裝15，從而連續(xù)使用纖維。可在纖維行進(jìn)方向(箭頭18)上轉(zhuǎn)動(dòng)的復(fù)合滾筒8，包括多個(gè)裝在較大受驅(qū)轉(zhuǎn)動(dòng)第二滾筒2上的可自由轉(zhuǎn)動(dòng)較小的第一滾筒3。纖維10然后在整組小直徑滾筒3上經(jīng)過至少一次(最好只繞過一次)。纖維引導(dǎo)件7a和7b可幫助纖維10定位；引導(dǎo)件7a特別可控制從卷裝上取下的纖維的氣圈化。纖維10沒有完全環(huán)繞在經(jīng)過其上的纖維10的摩擦的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的任一整個(gè)小滾筒3經(jīng)過。為減少纖維斷裂，纖維10可圍繞該組滾筒3經(jīng)過而不接觸自身或接觸其他纖維。
可用張力裝置19通過減慢纖維10向下游設(shè)備的行進(jìn)而在纖維10上施加拉力。可在三種組分進(jìn)入鉗輥9前施加粘膠20，層壓物21可在箭頭22方向上流出后用來制作手巾。
在本發(fā)明另一種方法中，為從一卷裝上取下彈性體裸纖維后把它輸送到手巾制作設(shè)備，纖維環(huán)繞一雙滾筒經(jīng)過，該雙滾筒包括一裝在一第二受驅(qū)大滾筒旁的第一不受驅(qū)小滾筒，小滾筒的軸線與大滾筒的軸線共平面但不平行。這一雙滾筒有時(shí)稱為‘Nelson’滾筒。其例子見作為參考材料包括在此的美國專利3,912,185的圖1、2(優(yōu)選以便于生頭)和3。在該方法中，使用Nelson滾筒可得到1.2∶1到3.5∶1的超喂比，在該設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有利于保持纖維與自身分開(例如在雙滾筒頂部的交叉點(diǎn)處)或與其他纖維分開，從而使纖維斷裂和拉力峰值最小。
圖6示出本發(fā)明方法另一實(shí)施例，在該實(shí)施例中，(以轉(zhuǎn)動(dòng)輸出方式從一卷裝上取下的)纖維10可在一Nelson滾筒上繞過，該滾筒包括大滾筒11和可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在滾筒11旁的小滾筒12。兩滾筒隨著纖維向手巾制作設(shè)備23行進(jìn)在纖維行進(jìn)方向(箭頭22a和22b)上轉(zhuǎn)動(dòng)。與使用本發(fā)明復(fù)合滾筒的方法相同，使用在該實(shí)施例中的纖維的摩擦系數(shù)足以在使用中造成滾筒12轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)從一卷裝上取下纖維時(shí)，為使本發(fā)明兩種方法順利工作，卷裝與復(fù)合滾筒或Nelson滾筒之間的距離最好大于卷裝直徑的1.5倍。復(fù)合滾筒或Nelson滾筒與下游張緊滾輪之間的優(yōu)選距離決定于纖維速度并選擇成使得纖維不下垂。
在各例子中，離開復(fù)合滾筒的紗線的拉力a)由鉗輥9施加(見圖5)，b)使用約在“30”所示位置上、由Rothschild Company制造的電子拉力計(jì)測(cè)量，以及c)表示為厘牛頓或變動(dòng)系數(shù)。該拉力一般為喂給一手巾制作機(jī)的拉力。卷裝與復(fù)合滾筒或Nelson滾筒之間的距離為0.8m，復(fù)合滾筒或Nelson滾筒與鉗輥之間的距離為0.5m。除非另外指出，復(fù)合滾筒的圓周速度與下游設(shè)備使用速度之比為1.66。
在實(shí)施例4-8和比較實(shí)施例2-6中，在卷裝表面測(cè)量卷裝“外層”的退繞拉力，約在卷裝的一半處測(cè)量“中層”的退繞拉力，當(dāng)卷裝上留下5mm厚纖維時(shí)測(cè)量?jī)?nèi)層的退繞拉力。
實(shí)施例1使用圖1所示不銹鋼復(fù)合滾筒(大滾筒直徑為200mm，小滾筒直徑為2.0mm)在端部上退繞一4.5公斤不加后處理、620分特Lycra T-127斯潘得克斯(E.I.du Pont de Nemours and Company的注冊(cè)商標(biāo))卷裝。在100m/min的纖維退繞速度下測(cè)量卷裝外層退繞拉力的變動(dòng)。其結(jié)果在圖7中繪成曲線，從圖7可知，拉力小并且拉力隨著時(shí)間的變動(dòng)小。圖8為該拉力的變動(dòng)系數(shù)的直方圖，表明變動(dòng)系數(shù)分布得很窄。
比較實(shí)施例1
重復(fù)實(shí)施例1，但不使用本發(fā)明復(fù)合滾筒。退繞拉力與時(shí)間的關(guān)系見圖9，從圖9可知，拉力大并且拉力變動(dòng)大。圖10為變動(dòng)系數(shù)的直方圖，表明不使用復(fù)合滾筒時(shí)變動(dòng)大。為保護(hù)拉力計(jì)，24秒后停止測(cè)量。
實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1，只是纖維退繞速度為200m/min，復(fù)合滾筒圓周速度與設(shè)備使用速度之比為1.33。退繞拉力與時(shí)間之間的關(guān)系見圖11，從圖11可知，拉力變動(dòng)很小。
實(shí)施例3重復(fù)實(shí)施例1，只是纖維退繞速度為400m/min，使用滾筒直徑比為3∶1的Nelson滾筒，該Nelson滾筒的圓周速度與下游使用速度之比為2.66。退繞拉力與時(shí)間之間的關(guān)系見圖12。令人意外的是，使用這一滾筒設(shè)計(jì)可獲得如此均勻的結(jié)果。
實(shí)施例4重復(fù)實(shí)施例1，只是卷裝為3公斤斯潘得克斯卷裝，速度為250m/min。在250m/min纖維退繞速度下測(cè)量卷裝外層、中層和內(nèi)層的退繞拉力。其結(jié)果見表1，表1給出每一層的平均拉力、最小拉力、最大拉力和拉力變動(dòng)系數(shù)?！癈omp.”表示比較實(shí)施例。
在實(shí)施例5、6、7和8中，用分特和卷裝大小不同的Lycra T-127斯潘得克斯重復(fù)實(shí)施例4，測(cè)試條件和結(jié)果仍見表1。
比較實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例4，但不使用本發(fā)明復(fù)合滾筒，其結(jié)果見表1。
在比較實(shí)施例3、4、5和6中，用分特和卷裝大小不同的LycraT-127斯潘得克斯重復(fù)比較實(shí)施例2，測(cè)試條件和結(jié)果仍見表1。
表1卷裝大 纖維在卷裝中 平均拉力 最小拉力最大拉力變動(dòng)系數(shù)當(dāng)用按照本發(fā)明各實(shí)施例退繞后輸送到手巾生產(chǎn)線的斯潘得克斯制作一次性手巾時(shí)，手巾的皺裥均勻，表明斯潘得克斯拉力均勻。當(dāng)用按照各比較實(shí)施例退繞后輸送到手巾生產(chǎn)線的斯潘得克斯制作一次性手巾時(shí)，手巾的皺裥不均勻，表明斯潘得克斯拉力不均勻。
權(quán)利要求
1.一種把至少一根纖維輸送到下游設(shè)備的復(fù)合滾筒，其中，該復(fù)合滾筒包括多個(gè)不受驅(qū)動(dòng)第一滾筒，每一第一滾筒有一軸線并可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在一第二受驅(qū)而轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒上，第二滾筒的直徑比每一第一滾筒的直徑大，它有一軸線，每一第一滾筒的軸線與第二滾筒的軸線平行，多個(gè)第一滾筒的軸線圍繞第二滾筒的軸線在徑向上對(duì)稱設(shè)置。
2.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合滾筒，其特征在于，第一滾筒的數(shù)量為4-6個(gè)。
3.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合滾筒，其特征在于，每一第一滾筒的直徑與第二滾筒的直徑之比為約0.01-0.045。
4.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合滾筒，其特征在于，至少一個(gè)第一滾筒上有至少一個(gè)圓周凹槽。
5.一種把至少一根纖維輸送到下游設(shè)備的方法，包括如下步驟使該纖維環(huán)繞一復(fù)合滾筒經(jīng)過，該復(fù)合滾筒包括多個(gè)不受驅(qū)動(dòng)第一滾筒，每一第一滾筒有一軸線并可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在一第二受驅(qū)而轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒上，第二滾筒的直徑比每一第一滾筒的直徑大，它有一軸線，每一第一滾筒的軸線與第二滾筒的軸線平行，多個(gè)第一滾筒的軸線圍繞第二滾筒軸線在徑向上對(duì)稱設(shè)置；以及以預(yù)定速度把該纖維輸送到下游設(shè)備；其中，該纖維的摩擦系數(shù)在使用中足以造成第一滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該纖維為彈性體纖維，纖維在該復(fù)合滾筒上的速度為設(shè)備使用速度的約1.2-4.5倍。
7.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該設(shè)備為手巾制作設(shè)備。
8.按權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟纖維在環(huán)繞該復(fù)合滾筒經(jīng)過前從至少一個(gè)卷裝上退繞，該纖維為彈性體纖維，其Roeder動(dòng)摩擦系數(shù)至少為約0.05，纖維在該復(fù)合滾筒上的速度為約30-900m/min。
9.一種把至少一根彈性體裸纖維從至少一個(gè)卷裝上取下后輸送到手巾制作設(shè)備的方法，包括下列步驟從一纖維卷裝上取下該纖維；把該纖維繞過一Nelson滾筒，該Nelson滾筒包括一裝在一第二受驅(qū)大滾筒旁的第一不受驅(qū)小滾筒，小滾筒的軸線與該大滾筒的軸線共平面但不平行；以及把該纖維輸送到該手巾制作設(shè)備；其中，該纖維的摩擦系數(shù)在使用中足以造成第一滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.按權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該彈性體纖維選自斯潘得克斯、彈性體聚烯烴纖維和天然橡膠纖維構(gòu)成的組。
全文摘要
提供一種由裝在一受驅(qū)大滾筒(2)上的多個(gè)不受驅(qū)小滾筒(3)構(gòu)成，用于把纖維輸送到下游設(shè)備的復(fù)合滾筒。這些小滾筒(3)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)并可由在其上經(jīng)過的纖維的摩擦力轉(zhuǎn)動(dòng)這些小滾筒(3)。
文檔編號(hào)B65H59/18GK1446172SQ01813891
公開日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2001年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月8日
發(fā)明者T·哈施莫托, S·哈亞施, H·塔納卡 申請(qǐng)人:杜邦-東麗株式會(huì)社