弹力纱制作方法与流程

1.本技术涉及纱线生产技术领域，尤其涉及一种弹力丝及弹力丝生产设备。


背景技术：

2.在包履纱、弹力丝和锦纶丝等的生产过程中需要通过织造纺纱设备（即纺纱设备）来完成。织造纺纱设备指的是将多根纤维通过加捻形成纱线的设备，在对纱线的加工过程中需要经过多个不同的步骤，例如首先要对纤维或者棉线进行上料操作，最后则需要对纺织完成的纱线进行收卷操作，以便后续投入不同的用途。现有的弹力丝只具有长度方向的弹性，径向挤压时产生的弹性效果差。并且现有的丝生产设备只能够缠绕的方式制作出多股丝，不能够生产出包裹结构的多股丝，本领域技术人员也尝试用拉丝机制作包裹结构的多股丝，但是由于外层丝对内层丝的挤压作用，而内层丝会产生较大范围的径向收缩，导致内层丝的径向变形效果不同时外层丝的厚度变化量大，无法准确控制多股丝的克重（单位长度丝的重量称为克重）；还有现有的制丝设备多丝进行着色时，会有染色液液滴滞留在丝上，液滴干固后形成颜色较深的色点，从而导致染出的丝有色斑；进行染色时的着色速调慢。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种能够使得制作出的包裹式的多股结构的弹力丝的外层厚度可控的弹力纱制作方法，解决了包裹式的多股纱外层丝厚度不可控的问题。
4.以上技术问题是通过以下技术方案解决的： 一种弹力纱制作方法，其特征在于，第一步、作出纱芯，所述纱芯包括内芯和包裹在内芯外的外鞘，所述内芯为棉质结构，所述外鞘的硬度大于所述内芯的硬度，所述外鞘为防水结构，所述外鞘上设有若干外鞘部渗水孔，所述外鞘部渗水孔为贯通外鞘的内外周面的通孔，所述外套层设有填充住所述外鞘部渗水孔的外套层部凸起，所述外套层部凸起同外套层一体成型在一起；第二步，将外套层包裹到纱芯上：使水从外鞘部渗水孔进入到外鞘内而使得外鞘处于充盈状态，使充盈状态的纱芯从拉丝机的出丝嘴的开口以悬空状态拉出同时处于熔融状态的制作外套层的材料也从所述出丝嘴的开口挤压出、制作外套层的材料包裹住内芯后固化而形成所述外套层。本技术方案先对内芯进行充盈，使得内芯强度收到材料变化的影响小也即在制作时内芯硬度保存基本一致，从而能够避免收到相同的挤压时产生不同量的变形，使得挤压成型外套层时外套层的厚度能够保持厚度在控制范围内。
5.作为优选，所述拉丝机包括螺旋送料机和浸泡桶，所述螺旋送料机设有进料口和所述出丝嘴，所述螺旋送料机还包括浸泡桶和内芯输出嘴，所述内芯输出嘴穿设到所述出丝嘴内，所述出丝嘴的开口方向同内芯输出嘴的内端的开口方向相同, 内芯输出嘴的内端悬空设置在所述出丝嘴内，内芯淹没在所述浸泡桶内进行吸水实现外鞘处于充盈状态，充盈整体的纱芯从所述内芯输出嘴进入所述出丝嘴内后从出丝嘴的开口输出，处于熔融状态的制作外套层的材料从进料口进入螺旋送料机、在螺旋送料机的作用下从出丝嘴输出而实
现包裹住纱芯，纱芯在牵引箱的牵引作用下同外套层同步输出出丝嘴。
6.作为优选，所述牵引箱内设有沿水平方向对向设置的两个牵引轮，牵引轮的转轴沿上下方向延伸，牵引轮的周面上设有沿牵引轮周向延伸的牵引轮部环形槽，所述牵引轮部环形槽的母线为弧线，所述牵引轮部环形槽内设有若干沿牵引轮周向分布的用于在牵引轮牵引弹力丝时刺穿所述外套层和外鞘用的针头，牵引轮通过所述牵引轮部环形槽同弹力丝接触而牵引弹力丝前行而实现内芯的输出，牵引轮牵引弹力丝时通过所述针头刺破外套层和外鞘而形成弹力纱部透气孔。对弹力丝进行牵引时可靠，而且能够在牵引的同时利用牵引轮在弹力丝上制作出弹力纱部透气孔，便于内芯内的水分散出。
7.作为优选，所述牵引轮包括分布在牵引轮部环形槽的上下方的牵引轮部上圆柱面段和牵引轮部下柱面段，两个所述牵引轮的牵引轮部上圆柱面段和牵引轮部下柱面段一一对应地抵接在一起使得两个牵引轮上的牵引轮部环形槽围成牵引轮部过线圆孔，牵引轮部过线圆孔的直径小于弹力丝的直径。能够对弹力丝进行二次整圆。
8.作为优选，所述针头位于经过牵引轮部环形槽的中心的水平平面的下方，所述针头朝上倾斜。能够使得成型出的弹力纱部透气孔的开口方向为朝下的，从而便于内芯内的水的排出。
9.作为优选，所述牵引箱内设有沿水平方向对向设置的两个挤水轮，所述挤水轮的转轴沿上下方向延伸，挤水轮的周面上设有沿挤水轮周向延伸的挤水轮部环形槽，所述挤水轮部环形槽的母线为弧线，弹力丝先到达所述牵引轮后到达所述挤水轮，所述挤水轮通过所述挤水轮部环形槽同弹力丝接触而挤压所述弹力丝使得内芯内的水从弹力纱部透气孔流出，然后通过烘干装置对弹力丝进行干燥。能够在烘干前将内芯内的水挤出，使得烘干时的能耗低。设计挤水轮部环形槽进行挤压，能够使得内芯内的水能够更为充分的挤压出。
10.作为优选，所述挤水轮设有位于挤水轮部环形槽上方的挤水轮部圆柱面段和位于挤水轮部环形槽下方的挤水轮部小径段，两个所述挤水轮的挤水轮部圆柱面段抵接在一起使得两个挤水轮上的挤水轮部环形槽围成挤水轮部过线孔、所述挤水轮部小径段围成贯穿挤水轮部过线孔的挤水轮部避让缺口，弹力丝穿过所述挤水轮部过线孔时弹力丝上被针头刺出的弹力丝部透气孔同所述挤水轮部避让缺口对齐。能够使得水更为通畅快速地排出。
11.作为优选，所述挤水轮部过线孔的直径小于牵引轮部过线孔的直径。
12.作为优选，所述牵引箱设有同所述挤水轮部避让缺口对齐的托持住穿设在挤水轮部过线孔内的弹力丝的托持轮，托持轮的轴线沿水平方向延伸，托持轮的轴线和两根挤水轮的轴线位于同一个竖平面上。进行挤压时促使水流出的效果好。
13.作为优选，所述托持轮的周面为凹面，托持轮周面的母线为弧线，所述托持轮的周面同经过托持轮的轴线的竖向平面的相交线位于所述挤水轮部过线孔所在的圆上。能够降低挤水时对弹力丝圆度的破坏。
14.作为优选，还在出丝嘴和烘干装置之间设置着色装置对弹力丝进行着色，所述着色装置包括装置底板和呈矩形阵列分布于装置底板的下端面的支撑块，所述支撑块的下端面转动安装有万向轮，支撑柱呈矩形阵列分布于装置底板的上端面，所述支撑柱的上端面焊接有支撑架，所述支撑架的上端面固定安装有装置主体，所述装置主体固定安装有染色箱体与支撑板，所述装置主体的上端面设有投料到染色箱体内的灌入口，所述支撑板的上端面焊接有安装体，所述安装体的前端面焊接有环块，所述环块的内周面胶接有刮取垫，所
述刮取垫设有穿线孔。使用时，色料从灌入口装到染色箱体内，从出丝嘴输出的弹力丝经过染色箱体而被染色，染色后穿过穿线孔而输送走，经过穿线孔时弹力丝上的滞留的堆积在一起的色液被刮取垫刮下，本技术方案能够避免色斑的产生。
15.作为优选，所述装置主体靠近支撑架的一端螺栓安装有两块直角固定板，所述直角固定板的上端面焊接有第一安装柱，所述第一安装柱的上端面转动安装有支撑滚轮，两块直角固定板分布在装置主体的水平方向的两端。
16.作为优选，所述装置主体的前端面分别设置有显示灯、设备开关、触摸显示屏与可视窗口。
17.作为优选，所述装置主体上设有两个扰动电机，扰动电机的动力输出轴上连接有转动杆，转动杆沿竖向延伸，所述转动杆的下端转动安装有按压轮，按压轮的轴线沿水平方向延伸，按压轮的周面上设有沿按压轮周向延伸的环形按压槽，按压轮通过环形按压槽接触弹力丝而对弹力丝进行按压，所述按压轮位于所述染色箱体内。使用时，弹力丝被按压轮按压在色液内，扰动电机进行设定角度（同时转动角度为-90
°
到90
°
之间，位于两个按压轮之间的弹力丝呈直线时按压轮的角度为0
°
）范围的正反转，按压轮在环形按压槽对弹力丝的固定限位作用下、设定弹力丝产生摆动，从而起到提高着色效果的作用。
18.作为优选，所述染色箱体的上端面焊接有两根第二安装柱，两根所述第二安装柱连接在染色箱体的两端，所有的转动轴位于两个所述第二安装柱之间，所述第二安装柱的上端面转动安装有换向滚轮，所述按压轮位于换向轮的下方。
19.作为优选，所述装置主体的下端面转动连接有输入着色箱体内的搅拌轴，所述搅拌轴同驱动搅拌轴转动的搅拌电机连接在一起，所述搅拌轴上连接有搅拌扇叶，搅拌轴同着色箱体密封转动连接在一起。使用时，通过搅拌电机驱动搅拌叶片对染色箱体内的色液进行搅拌，防止色液产生沉淀分层而导致着色时产生花斑。
20.作为优选，所述搅拌轴上密封套设有密封圈，所述密封圈同着色箱体上供搅拌轴穿过的孔通过胶水密封粘接在一起。能够提高密封的可靠性。
21.作为优选，所述支撑板连接在着色箱体的外表面上，所述支撑板同着色箱体之间围出收集被刮取垫从弹力丝上刮下的染色液的接液槽，所述接液槽同着色箱体的内部连通。能够对刮下的色液进行方便的回收利用。
22.作为优选，所述刮取垫同环块螺纹连接在一起。更换固定刮取垫时方便。
23.本发明具有如下有益效果：本发明的弹力丝径向弹性效果好，能够通过冲水进行内芯增压来实现外层厚度可控地进行包裹式生产；虽然设有防水层，但成品丝仍旧能够方便地散失水分而防止内部棉结构的纱芯产生霉腐；本发明的设备能够使得外层厚度可控地制作出包裹结构的多股丝；牵引丝时的可靠性好，能够在牵引的同时出现挥发孔，使得干燥时快速,使用过程中内部棉芯也能够被快速地干燥；着色时的均匀性好，着色效率高。
附图说明
24.图1是本发明制作出的弹力丝的横截面示意图。
25.图2是本发明所用的弹力纱生产设备的示意图。
26.图3是牵引箱的俯视示意图。
27.图4为图3的a—a剖视示意图。
28.图5为图3的b—b剖视示意图。
29.图6为牵引轮的横截面示意图。
30.图7为图5的d处的局部放大示意图。
31.图8为着色装置的正视示意图。
32.图9为装置主体的剖视示意图。
33.图10为图8的c处的局部放大示意图。
34.图11为转动杆的右视示意图。
35.图12为环块的左视示意图。
36.图中：外套层1、内芯2、外鞘3、外鞘部渗水孔4、外套层部凸起5、弹力纱部透气孔6、螺旋送料机7、着色装置8、牵引箱9、烘干装置10、进料口11、出丝嘴12、浸泡桶13、内芯输出嘴14、导向轮15、纱芯16、出丝嘴的开口17、内芯输出嘴输出端的开口18、牵引轮的转轴19、牵引轮部环形槽20、针头21、牵引轮部上圆柱面段22、牵引轮部下柱面段23、牵引轮部过线圆孔24、经过牵引轮部环形槽的中心的水平平面25、挤水轮26、挤水轮的转轴27、挤水轮部环形槽28、挤水轮部圆柱面段29、挤水轮部小径段30、挤水轮部过线孔31、挤水轮部避让缺口32、托持轮33、托持轮的轴线34、托持轮的周面35、托持轮的周面同经过托持轮的轴线的竖向平面的相交线36、装置底板37、支撑块38、万向轮39、支撑柱40、支撑架41、装置主体42、染色箱体43、支撑板44、灌入口45、安装体46、环块47、刮取垫48、穿线孔49、直角固定板50、第一安装柱51、支撑滚轮52、显示灯53、设备开关54、触摸显示屏55、可视窗口56、扰动电机57、转动杆58、按压轮59、环形按压槽60、弹力丝61、第二安装柱62、换向滚轮63、搅拌轴64、搅拌电机65、搅拌扇叶66、密封圈67、接液槽68、牵引轮69。
具体实施方式
37.下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的阐述。
38.参见图1到图11，一种弹力丝制作方法，本方法制作出的弹力纱61包括纱芯16和包裹在纱芯上的外套层1。纱芯包括内芯2和包裹在内芯外的外鞘3。内芯为棉质结构，内芯有多股。外鞘的硬度大于内芯的硬度，外鞘为防水结构。外鞘上设有若干外鞘部渗水孔4，外鞘部渗水孔为贯通外鞘的内外周面的通孔，外套层设有填充住外鞘部渗水孔的外套层部凸起5，外套层部凸起同外套层一体成型在一起。弹力纱还包括若干弹力纱部透气孔6，弹力纱部透气孔贯通外套层和外鞘。所有的所述弹力纱部透气孔位于经过弹力纱的中心线的平面的同一侧。经过弹力纱的中心线的平面呈水平状态且所述弹力纱部透气孔位于经过弹力纱的中心线的平面的下侧时，弹力纱部透气孔为外端朝下的斜孔。
39.本方法的具体步骤为，其特征在于，第一步、作出纱芯，所述纱芯包括内芯和包裹在内芯外的外鞘，所述内芯为棉质结构，所述外鞘的硬度大于所述内芯的硬度，所述外鞘为防水结构，所述外鞘上设有若干外鞘部渗水孔，所述外鞘部渗水孔为贯通外鞘的内外周面的通孔，所述外套层设有填充住所述外鞘部渗水孔的外套层部凸起，所述外套层部凸起同外套层一体成型在一起；第二步，将外套层包裹到纱芯上：使水从外鞘部渗水孔进入到外鞘内而使得外鞘处于充盈状态，使充盈状态的纱芯从拉丝机的出丝嘴的开口以悬空状态拉出同时处于熔融状态的制作外套层的材料也从所述出丝嘴的开口挤压出、制作外套层的材料包裹住内芯后固化而形成所述外套层。具体地，本方法通过但不局限于通过以下弹力丝生
产设备来完成，弹力丝生产设备包括从左向右依次设置的螺旋送料机7、着色装置8、牵引箱9和烘干装置10。螺旋送料机设有进料口11和出丝嘴12。螺旋送料机还包括浸泡桶13和内芯输出嘴14。浸泡桶和内芯输出嘴之间还设有导向轮15。内芯输出嘴穿设到出丝嘴内，出丝嘴的开口方向同内芯输出嘴的内端的开口方向相同, 出丝嘴的开口17为圆形，内芯输出嘴输出端的开口18为圆形，出丝嘴的开口同内芯输出嘴的开口同轴。内芯输出嘴的内端（及输出端）悬空设置在出丝嘴内。使用时，纱芯气泡在浸泡桶的水内，被吸水而处于充盈状态，纱芯的端头绕过导向轮后穿入内芯输出嘴内到达出丝嘴的内部，然后从产生嘴的开口送出，制作外套层的原料熔化后经过进料口送入螺旋送料机，然后被螺旋送料机挤压而从出丝嘴的开口输出，输出形成的弹力丝被牵引前行一次通过着色装置染色、牵引箱和烘干装置烘干。从而形成外套层包裹住内芯的弹力丝且外套层的厚度可控。牵引弹力丝时的速度同螺旋送料机挤压而输出外套层的速度相同，牵引作用在于牵引内芯和外套层同步输出而非拉出成型外套层，拉出外套层的方式会由于牵引力的变化导致外套层产生表面波纹。
40.牵引箱内设有沿水平方向对向设置的两个牵引轮69，牵引轮的转轴19沿上下方向延伸，牵引轮的周面上设有沿牵引轮周向延伸的牵引轮部环形槽20，牵引轮部环形槽的母线为弧线，牵引轮部环形槽内设有若干沿牵引轮周向分布的针头21，牵引轮通过牵引轮部环形槽同弹力丝接触而牵引弹力丝。牵引轮牵引弹力丝时，针头刺穿外套层和外鞘形成弹力纱部透气孔6。牵引轮包括分布在牵引轮部环形槽的上下方的牵引轮部上圆柱面段22和牵引轮部下柱面段23，两个牵引轮的牵引轮部上圆柱面段和牵引轮部下柱面段一一对应地抵接在一起使得两个牵引轮上的牵引轮部环形槽围成牵引轮部过线圆孔24，牵引轮部过线圆孔的直径小于弹力丝的直径。针头位于经过牵引轮部环形槽的中心的水平平面25的下方，针头朝上倾斜。牵引箱内设有沿水平方向对向设置的两个挤水轮26，弹力丝先到达牵引轮后到达挤水轮，挤水轮的转轴27沿上下方向延伸，挤水轮的周面上设有沿挤水轮周向延伸的挤水轮部环形槽28，挤水轮部环形槽的母线为弧线，挤水轮通过挤水轮部环形槽同弹力丝接触而挤压弹力丝。挤水轮设有位于挤水轮部环形槽上方的挤水轮部圆柱面段29和位于挤水轮部环形槽下方的挤水轮部小径段30，两个挤水轮的挤水轮部圆柱面段抵接在一起使得两个挤水轮上的挤水轮部环形槽围成挤水轮部过线孔31、挤水轮部小径段围成贯穿挤水轮部过线孔的挤水轮部避让缺口32，弹力丝穿过挤水轮部过线孔时弹力丝上被针头刺出的弹力丝部透气孔同挤水轮部避让缺口对齐。挤水轮部过线孔的直径小于牵引轮部过线孔的直径。牵引箱内还设有同挤水轮部避让缺口对齐的托持住穿设在挤水轮部过线孔内的弹力丝的托持轮33，托持轮的轴线34沿水平方向延伸，托持轮的轴线和两根挤水轮的轴线位于同一个竖平面上。托持轮的周面35为凹面，托持轮周面的母线为弧线，托持轮的周面同经过托持轮的轴线的竖向平面的相交线36位于挤水轮部过线孔所在的圆上。
41.着色装置包括装置底板37和呈矩形阵列分布于装置底板的下端面的支撑块38。支撑块的下端面转动安装有万向轮39，支撑柱40呈矩形阵列分布于装置底板的上端面，支撑柱的上端面焊接有支撑架41，支撑架的上端面固定安装有装置主体42，装置主体固定安装有染色箱体43与支撑板44，装置主体的上端面设有投料到染色箱体内的灌入口45，支撑板的上端面焊接有安装体46，安装体的前端面焊接有环块47，环块的内周面胶接有刮取垫48，刮取垫设有穿线孔49。装置主体靠近支撑架的一端即下端螺栓安装有两块直角固定板50，直角固定板的上端面焊接有第一安装柱51，第一安装柱的上端面转动安装有支撑滚轮52，
两块直角固定板分布在装置主体的水平方向的两端，具体为左右两端。装置主体的前端面分别设置有显示灯53、设备开关54、触摸显示屏55与可视窗口56。装置主体上设有两个扰动电机57，扰动电机的动力输出轴上连接有转动杆58，转动杆沿竖向延伸，转动杆的下端转动安装有按压轮59，按压轮的轴线沿水平方向延伸，按压轮的周面上设有沿按压轮周向延伸的环形按压槽60，按压轮通过环形按压槽接触弹力丝61而对弹力丝进行按压，按压轮位于染色箱体内。染色箱体的上端面焊接有两根第二安装柱62，两根第二安装柱连接在染色箱体的左右两端，所有的转动轴位于两个第二安装柱之间，第二安装柱的上端面转动安装有换向滚轮63，按压轮位于换向轮的下方。装置主体的下端面转动连接有输入着色箱体内的搅拌轴64，搅拌轴同驱动搅拌轴转动的搅拌电机65连接在一起，搅拌轴上连接有搅拌扇叶66。搅拌轴同着色箱体密封转动连接在一起，具体地：搅拌轴上密封套设有密封圈67，密封圈同着色箱体是供搅拌轴穿过的孔通过胶水密封粘接在一起。支撑板连接在着色箱体的外表面上，支撑板同着色箱体之间围出收集被刮取垫从弹力丝上刮下的染色液的接液槽68，接液槽同着色箱体的内部连通。刮取垫同环块螺纹连接在一起。