[发明专利]用于针布的异形钢丝

说明书

技术领域

本发明涉及用于针布的异形钢丝，包括肋部和分布在所述肋部长度上的多个齿。

背景技术

梳理是制造纱线和生产梳理无纺产品的基本操作之一。梳理是这样一种工艺，把原材料例如棉、毛或聚酯纤维通过使纤维解开缠结和伸直并且去除不需要的材料而转变成紧密的棉网。在梳理机的输出侧，棉网合并成″条子″，即一种一维纤维条；或者以棉网形式传送给下一工序。梳理期间的纤维控制是通过金属和/或柔性的针布以及通过气流控制来进行的。尽管梳理工艺的基本原理一百多年来没有改变，但是制造技术不断改进，从而提高了速度和效率。

美国专利No.4233711、4964195、464389、5755012和6408487涉及不同的金属针布。WO00/26450描述了包括异形钢丝的针布，所述异形钢丝具有多个纵向对齐的齿，齿各自具有突出的尖部。位于突出尖部下面的每个齿的边缘表面包括从尖部沿着边缘表面分隔开的至少一个底切边缘段。利用底切中优选大体上水平的台阶部，该底切边缘段增强了边缘表面在梳理期间对纤维的握持。WO00/26450描述了出于与性能和寿命相关的原因，可以通过精心设计来优化底切边缘段，但是，此公开并未解决不能通过现有技术的旋转冲压技术制造钢丝的缺陷。

现有技术不能获得具有下列特征的理想针布，（i）完美的纤维控制，这是梳理期间极为关键的步骤，因为针布必须不仅能够刺入纤维材料，而且还要在不损坏纤维的情况下握持纤维；（ii）理想的针布应当能够在包覆有梳针的罗拉之间传送纤维，例如从主锡林到称作道夫的清除锡林。现有技术中已知异形钢丝的问题是：强大的纤维抓取能力引起梳理机停止-启动时的纤维载荷。应当注意到，纤维类型在传送时也起到重要作用，例如用于织造单元或非织造单元的梳理机类型。（iii）理想的针布应当使纤维的各种宏观变形例如横向压缩、拉伸和扭转最小化；（iv）现有技术中诸如WO00/26450中已知的某些异形钢丝不能利用旋转冲压技术制造，因此希望用旋转冲压技术来大批量的制造特定几何形状的针布，并且；（v）必须耐磨，使得梳理机的罗拉和盖板上的针布不用经常更换，从而节省了时间和维修费用。现有技术中已知的异形钢丝存在齿强度因边缘处应力集中而降低的问题，因此，齿的局部常发生破损并且丧失了纤维握持能力。

为了获得所希望的针布，已经针对针布的几何形状进行了大量研究，这些钩形针布直接作用于纤维，以将绒头打散并梳分成各单纤维；并且使纤维定向。

为了制造针布，钢丝作为基本原材料，进行一次或多次拉拔和轧制操作，随后利用如GB2257164A所述的适当机械冲压装置冲压出一系列连续的狭槽以形成齿。

GB2257164A详细描述了两种冲压方法，即竖向冲压和旋转冲压，已知这两种方法用来用刀片制造齿。竖向冲压方法包括进出异形模的竖向往复式切割工具，刀片短暂地保持在异形模上方。因此，根据该已知方法，刀片必须间歇性移动并且周期性保持静止以便进行冲压操作。这种方法的缺点之一是制造锯齿形钢丝的过程极为缓慢，并且由于低产出量而严重影响了制造具有锯齿形钢丝的罗拉或更换具有锯齿形钢丝的罗拉、锡林、道夫的效率。另一方面，旋转冲压方法包括使用设置为穿过异形模的旋转切割工具，刀片在异形模上方连续通过。这种方法的优点是能够在短时间内高速制造数千米锯齿形钢丝。US6,195,843描述了一种具有旋转铣削轴的旋转切割工具，冲裁工具附接到所述旋转铣削轴上，铣削轴的角位置能够利用角度解码器连续对准，进给机构能够根据已经按此方式确定的角位置进行控制。然而，旋转冲压技术的缺陷在于不能制造具有任意几何尺寸和形状的锯齿形钢丝。此外，GB2439638提及利用机械工具（涉及竖向和旋转冲压）制造针布的缺点，特别提及热处理期间的氧化物残渣、随着工具磨损致使制造精度降低的问题，并且建议使用激光生产针布。由于激光束不会在加工期间磨损，使得精度可以更高。激光切割的缺点是所需能量高。对于局部几何形状而言，激光也面临问题，由于局部吸收较多热量，因此发生热失控或剧烈反应例如爆裂的几率增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于针布的异形钢丝，通过针布用异形钢丝的齿的特定几何形状克服了已有梳针的缺陷，并且能够利用旋转冲压技术容易和连续地制造。

本发明的另一目的是提供一种在梳理期间有效刺入、捕获和控制合成纤维和天然纤维的异形钢丝。

本发明的另一目的是提供一种产生纤维空间以增大能够握持在梳针中的纤维量的异形钢丝。在梳理机的道夫上使用本发明，减少了锡林上的纤维回收。

本发明的另一目的是提供一种在梳理期间给纤维施加摩擦阻力的异形钢丝。