一种丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网装置及方法

技术领域

本发明涉及连续纤维生产技术领域，特别是涉及一种丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网装置及方法。

背景技术

连续纤维是指纤维长度长、排列有序的一类纤维，广泛地应用于制造各种织物，是重要的生活与工业原料。部分连续纤维(如陶瓷纤维、碳纤维、石英玻璃纤维、碳化硅纤维等)需要对原丝进行牵伸、热处理后再收取丝束，其中牵伸工艺以及与前后工艺段的衔接是至关重要的一个环节。

连续纤维生产过程中需要对纤维丝束进行牵伸，以达到纤维丝束的生产要求。然而在连续纤维生产过程中，采用牵伸罗拉对纤维丝束进行单一方式的牵伸，其牵伸倍率低，不能满足高倍率牵伸的生产要求，而且，牵伸完成后如何对纤维丝束进行有序铺网也是目前我们所面临的一个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现连续纤维原丝的高倍率牵伸，并实现连续纤维的有序铺网。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网方法，包括以下步骤：原丝经过集束装置形成原丝束后依次绕过组合式丝辊装置中的各丝辊，然后进入吸丝器入口，所述吸丝器中的高压气流带动原丝束从所述吸丝器出口喷出，将原丝束抛射到传送带上，通过控制各所述丝辊的转速以及所述吸丝器中的高压气流对原丝束进行牵伸，通过所述吸丝器的吸管绕竖直轴往复摆动控制原丝束下落的横向位置，随所述传送带的前行，使原丝束在所述传送带上有序排列。

优选地，还通过控制各所述丝辊的直径对原丝束进行牵伸。

优选地，通过控制所述高压气流的流量、温度和湿度在牵伸原丝束的同时对原丝束进行温湿度调节。

优选地，原丝束在所述传送带上呈S形或8字形有序排列。

优选地，原丝在经过所述集束装置形成原丝束后，先上油然后再绕过所述组合式丝辊装置中的各所述丝辊。

本发明还提供一种丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网装置，采用以上所述的丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网方法进行铺网，包括集束装置、组合式丝辊装置、吸丝器和传送带，所述组合式丝辊装置包括若干个丝辊，原丝经过所述集束装置形成原丝束后依次绕过所述组合式丝辊装置中的各所述丝辊，然后进入所述吸丝器入口，所述吸丝器中的高压气流带动原丝束从所述吸丝器出口喷出，将原丝束抛射到所述传送带上，所述吸丝器的吸管能够绕竖直轴往复摆动设置。

优选地，所述集束装置与所述组合式丝辊装置的始端的所述丝辊之间设置上油器，用于对原丝束进行上油。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网装置及方法，对于干法或湿法纺织得到的纤维原丝，经集束装置形成原丝束后，先用组合式丝辊装置进行初步拉力牵伸，然后通过吸丝器用高压气流对原丝束进行进一步的牵伸，同时利用吸丝器的摆动实现原丝束的有序铺网，制得高牵伸倍率、易于收丝的纤维坯体，从而实现了连续纤维原丝生产过程中的高倍率牵伸，并实现了连续纤维的有序铺网。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网方法的原理示意图；

图2为本发明中吸丝器摆动将原丝束抛射到传送带上有序排列的示意图；

图中：1-原丝、2-集束装置、3-上油器、4-原丝束、5-第一丝辊、6-第二丝辊、7-第三丝辊、8-第四丝辊、9-第N-1丝辊、10-第N丝辊、11-高压气流、12-吸丝器、13-传送带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网装置及方法，以解决现有技术存在的问题，能够实现连续纤维原丝的高倍率牵伸，并实现连续纤维的有序铺网。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图2所示，本实施例提供一种丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网方法，包括以下步骤：原丝1经过集束装置2形成原丝束4后依次绕过组合式丝辊装置中的各丝辊，然后进入吸丝器12入口，吸丝器12中的高压气流11带动原丝束4从吸丝器12出口喷出，将原丝束4抛射到传送带13上，通过控制各丝辊的转速以及吸丝器12中的高压气流11对原丝束4进行牵伸，通过吸丝器12的吸管绕竖直轴往复摆动控制原丝束4下落的横向位置，随传送带13的前行，使原丝束4在传送带13上有序排列。

对于干法或湿法纺织得到的纤维原丝1，经集束装置2形成原丝束4后，先用组合式丝辊装置进行初步拉力牵伸，可以根据实际需求设置丝辊数量，例如可依次设置第一丝辊5、第二丝辊6、第三丝辊7、第四丝辊8，直至第N-1丝辊9和第N丝辊10，N≥1，然后通过吸丝器12用高压气流11对原丝束4进行进一步的牵伸，同时利用吸丝器12的摆动实现原丝束4的有序铺网，制得高牵伸倍率、易于收丝的纤维坯体，从而实现了连续纤维原丝生产过程中的高倍率牵伸，并实现了连续纤维的有序铺网，以方便后续收丝时不缠绕打结。

本实施例中，还通过控制各丝辊的直径对原丝束4进行牵伸。

本实施例中，通过控制高压气流11的流量、温度和湿度在牵伸原丝束4的同时对原丝束4进行温湿度调节，防止原丝过粘或者过硬。

本实施例中，原丝束4在传送带13上呈S形或8字形有序排列，以方便后续收丝时不缠绕打结。

本实施例中，原丝1在经过集束装置2形成原丝束4后，先上油然后再绕过组合式丝辊装置中的各丝辊。通过上油处理后，让原丝束4容易合股，并起到润滑作用，保护原丝束4，防止过丝辊时表面划伤。在原丝1集束之前，对原丝表面进行预处理(喷保护剂)以防止原丝粘结并使原丝保持韧性。

本实施例提供的丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网方法可以实现高牵伸比(>40)，同时能获得有序铺网的纤维坯体；如果后续需要对纤维坯体进行化学、热或气氛处理，纤维坯体的有序状态将能有效保持，有利于处理后纤维的收集。

本发明中丝辊牵伸倍率计算过程如下：

设纺丝出口原丝的线速率为v

丝辊牵伸总倍率：

为避免单独一级丝辊牵伸倍率过大导致原丝束出现缺陷，要求每一级牵伸倍率尽可能一致，通常取：

其中，C

本发明中气流牵伸倍率计算过程如下：

设高压气流的压力为P、流量为Q，吸丝器12出口截面积为S，环境气压为P

其中λ为气流牵引系数，是一个反应气流对原丝束牵引作用的量。

本发明中总牵伸倍率为：

C＝C

实施例二

如图1-图2所示，本实施例提供一种丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网装置，采用实施例一中所述的丝辊和气流混合牵伸的连续纤维铺网方法进行铺网，包括集束装置2、组合式丝辊装置、吸丝器12和传送带13，组合式丝辊装置包括若干个丝辊，原丝1经过集束装置2形成原丝束4后依次绕过组合式丝辊装置中的各丝辊，然后进入吸丝器12入口，吸丝器12中的高压气流11带动原丝束4从吸丝器12出口喷出，将原丝束4抛射到传送带13上，吸丝器12的吸管能够绕竖直轴往复摆动设置。

本实施例中，集束装置2与组合式丝辊装置的始端的丝辊之间设置上油器3，用于对原丝束4进行上油。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。