[发明专利]一种喷气涡流纺槽孔型空心锭

说明书

技术领域

本发明属纺织技术领域，特别是涉及一种喷气涡流纺槽孔型空心锭。

背景技术

在新型纺纱技术中喷气涡流纺是纺纱速度最快的纺纱方式，其纺纱速度为转杯纺纱技术的6～8倍。由于其突出的纺纱速度，喷气涡流纺自1995年问世以来备受瞩目，成为众多企业和学者的研究方向。随着对喷气涡流纺纱技术的研究发现，其细节多、强力低等缺陷严重制约了该技术的广泛推广，造成这样缺陷的主要原因是由于喷气涡流纺采用涡流加捻方式，纱线结构为外层纤维包覆中心平行纤维，与环锭纺纱线中纤维的螺旋形结构相比，纱线中纤维之间的抱合力较低，从而使纱线强力偏低。同时由于纤维之间抱合力较差，高压气流容易将抱合较差的纤维抽拔出纱体，从而使得最终纱线细节增多、强力不足。

因此研究如何提高纤维之间的抱合力，增加纤维之间纠缠的能力，从而提高纱线强力，减少纤维被抽拔的数量，改善条干均匀度，便成为了当今喷气涡流纺的重要研究方向。喷气涡流纺纱过程中所用的空心锭是其成纱的关键部件，空心锭的形态结构和尺寸规格对纤维在成纱过程中的运动规律有着非常重要的影响。因此研发一种能够增加纤维之间抱合力，减少纤维抽拔的专用空心锭对喷气涡流纺技术有着重要的推动作用。

中国发明专利ZL101476180B，发明名称为喷气涡流纺专用自捻空心锭，包括纤维入口和空心锭通道，纤维入口和空心锭通道上开有表面沟槽，纤维入口的直径大于空心锭通道的直径，纤维入口倒角为30～60°，表面沟槽的内表面为流线型。此项发明的纤维入口直径大于空心锭通道直径，有利于纤维的进入；入口表面沟槽的摩擦力作用，有助于抵抗气流的抽拔力，减少纤维的损失量，能提高原料的利用率，从而降低纱线生产成本。当连续的纤维流进入空心锭时由于表面沟槽的摩擦力作用，在旋转气流带动下纤维自身将产生一定的旋转，并将保持这种旋转状态进入纱体，最后通过纱线本身的捻度将其状态固定。但是喷气涡流纺专用自捻空心锭的发明仅仅对空心锭顶端处进行刻槽处理，沟槽区域并不能提供足够的摩擦阻力使得纤维产生旋转作用。本发明针对公开的发明存在的不足，从空心锭的结构设计及气流对纤维的作用出发提出新的发明思路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种喷气涡流纺槽孔型空心锭，以解决喷气涡流纺纱过程中纤维之间抱合力较差，落纤较多的现象。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种喷气涡流纺槽孔型空心锭，包括成纱通道、斜体通孔、壁面沟槽、空心锭主体，所述的空心锭主体包括斜体和底座，斜体上中心位置开有一竖直向下的成纱通道，斜体壁面上分别有若干排斜体通孔，斜体的壁面还均匀分布有壁面沟槽，壁面沟槽的横截面为方形凹槽。

所述的壁面沟槽的数目为18～36个，壁面沟槽与空心锭主体轴线夹角的范围为0°～60°。

所述的斜体通孔有2～3排，每一排数量为6～10个，每排斜体通孔以空心锭截面中心呈环形阵列分布，不同排的斜体通孔可呈交替排列。

所述的成纱通道直径为1.0mm～1.4mm，斜体通孔直径为0.4～0.8mm，斜体通孔的轴线与空心锭主体轴线的夹角为20°～40°，第一排斜体通孔轴线与空心锭主体轴线的交点到空心锭顶端的距离为1.0～2.0mm，上下相邻两排斜体通孔的轴线与空心锭主体轴线的交点之间的距离为0.5～1.0mm，方形凹槽表面到槽底的深度为0.1～0.2mm，方形凹槽的水平宽度为0.1～0.5mm。

有益效果

本发明中，根据喷气涡流纺的成纱原理，纤维头端在进入到空心锭成纱通道后，尾端在气流作用下向空心锭壁面“倒伏”，形成自由端纤维。与此同时，自由端纤维在气流的作用下绕空心锭壁面做旋转运动，随着纺纱过程的进行，自由端纤维卷绕进入纱体完成成纱。

喷气涡流纺槽孔型空心锭借助空心锭壁面沟槽与纤维之间的摩擦作用，增加纤维的自捻效果，从而提高纤维之间的抱合力，减少纤维被抽拔出纱体的比例，有利于增加最终成纱强力。自由端纤维与壁面的摩擦作用与气流对纤维的法向作用力大小有直接关系。将气流在加捻腔中的速度分解为轴向、切向、径向三个分量，则气流对纤维的作用力可分解为沿横向壁面的切向作用力、沿空心锭轴向的作用力和气流对纤维的径向作用力。借助于三维湍流CFD模型模拟了喷嘴内部的流场规律，在空心锭近壁面处的轴向速度和切向速度较小，甚至由于涡流形态受迫改变对纤维起到上托作用力。空心锭壁面分布的斜体通孔在涡流形态不受较大影响的条件下，有利于增加纤维与壁面的正压力，从而增加纤维与壁面的摩擦作用，提高纤维的自捻效果。