[发明专利]一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置与方法

权利要求书

1.一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置，其特征在于：包括环锭细纱机，环锭细纱机的前罗拉后侧设有用于对短纤须条(5)产生定位和集束作用的集束器(6)，和用于控制弹力丝(7)预张力及位置、将弹力丝(7)喂入集束器(6)、使其与短纤须条(5)包缠形成有回弹功能的弹力纱(92)的欠喂加弹器(8)；环锭细纱机的前罗拉前侧设有用于将刚性长丝束(1)展开的展平板(3)，和用于对刚性长丝束(1)继续展开并以设定包缠角喂入包绕、使弹力纱(92)被刚性长丝束(1)包缠形成负泊松比纱(9)的锥筒(4)；展平板(3)上游设有用于使刚性长丝束(1)产生因成纱螺旋轨迹所需超喂量的超喂器(2)。

2.如权利要求1所述的一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置，其特征在于：所述展平板(3)上设有用于展平刚性长丝束(1)的展平槽，展平槽的槽面为双曲面，即由垂直于刚性长丝束(1)移动方向的展平曲面(31)和顺刚性长丝束(1)移动方向的上顶曲面(32)组成；展平槽上设有导向槽(33)，展平槽下端连接用于对导向槽(33)的上下位置和喂入方向进行调节的转动位移杆(34)。

3.如权利要求2所述的一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置，其特征在于：所述锥筒(4)为圆台形的、表面和内壁光滑、并且表面带有接续所述弹力纱(92)所必须的引纱斜槽(41)的锥筒；锥筒上端为进纱口(42)，锥筒下端为出纱口(43)，进纱口(42)口径大于出纱口(43)，以保证进出弹力纱(92)的通顺与光滑化，同时使外表面的刚性长丝束(1)能保持包绕张力和下滑展平；所述引纱斜槽(41)的倾斜方向与刚性长丝束(1)的包绕丝的螺旋方向交叉，以回避包绕丝的滑入。

4.如权利要求3所述的一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置，其特征在于：所述超喂器(2)为能够提供刚性长丝束(1)包缠时所必须的螺旋轨迹相对于直线轨迹的超喂量的喂入装置；所述超喂器(2)的超喂比为(1-cosβ)/cosβ，其中，β为包缠角。

5.如权利要求4所述的一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置，其特征在于：所述集束器(6)通过左右移动来调节短纤须条(5)的定位和使短纤须条(5)能相对集中呈圆形，以减少成纱的毛羽及加捻的不均匀。

6.如权利要求3所述的一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置，其特征在于：所述欠喂加弹器(8)根据弹力纱(92)的弹性要求，提供稳定的预张力，即产生欠喂并控制与短纤须条(5)的汇聚角θ₁+θ₂；其中，θ₁为弹力丝(7)的轴线与弹力纱(92)的轴线的夹角，称短弹力丝汇聚角；θ₂为短纤须条(5)的轴线与弹力纱(92)的轴线的夹角，称短纤须条汇聚角。

7.如权利要求2所述的一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置，其特征在于：所述刚性长丝束(1)为涤纶长丝、丙纶长丝、芳纶长丝、聚乙烯长丝、碳纤维长丝、金属丝、玻璃纤维长丝、玄武岩纤维长丝中的一种。

8.如权利要求2所述的一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置，其特征在于：所述短纤须条(5)为芳纶、芳砜纶、玄武岩纤维、金属纤维中的一种短纤维纱条。

9.如权利要求2所述的一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置，其特征在于：所述弹力丝(7)是为用于增大加捻成纱后的所述短纤须条(5)的回弹性而引入的弹性纤维，用于与所述短纤须条(5)包缠形成有形状记忆功能的弹力纱(92)。

10.一种负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱方法，采用如权利要求3～9任一项所述的负泊松比纱的三轴系锥筒式复合纺纱装置，其特征在于，步骤为：

步骤一：三轴系同步喂入

刚性长丝束(1)经超喂器(2)形成所需的超喂，喂入展平板(3)的导向槽(33)，此为轴Ⅰ；短纤须条(5)经集束器(6)定位和聚拢作用喂入前罗拉钳口(102)，此为轴Ⅱ；弹力丝(7)经欠喂加弹器(8)施加预张力和调整定位后，喂入前罗拉钳口(102)，此为轴Ⅲ；

步骤二：汇聚成纱与展开包绕

同步从前罗拉钳口(102)输出的轴Ⅱ短纤须条(5)和轴Ⅲ弹力丝(7)汇聚加捻成二轴系复合的弹力纱(92)，然后弹力纱(92)进入锥筒(4)，并在由大到小的管内壁作用下，毛羽向后倒伏和圆整光洁化；同步刚性长丝束(1)在展平板(3)的展开曲面(31)的作用下展开，在上顶曲面(32)的作用下，加大摩擦而展平，并以设定的角度及上下位置包绕于锥筒(4)上，并在锥筒(4)的斜面作用下沿锥筒(4)外表面下滑，到达出纱口(43)；

步骤三：包缠成负泊松比纱

从锥筒(4)的出纱口(43)输出的光洁圆整的弹力纱(92)，立即被刚性长丝束(1)的包绕丝所包缠而形成三轴系复合的负泊松比纱(9)。