理论教育 提高成纱质量的低扭矩纺纱工艺控制

提高成纱质量的低扭矩纺纱工艺控制

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:以香港理工大学提出的假捻纺纱技术为例,分析低扭矩纺纱过程中假捻工艺参数的配置。通过分析和计算,可以知道D/Y值与理论假捻螺旋角βf及理论假捻捻系数αf的关系。假捻纺纱技术的上述工艺特征使此纺纱工艺有如下三大优势效应。上述两个优势效应的叠加使纱条三角区显著缩小、动态强度增加、动态张力降低、纺纱断头显著减少。纱条表面和内部结构形态的改变使纱条多项品质和性能得到改善。

提高成纱质量的低扭矩纺纱工艺控制

香港理工大学提出的假捻纺纱技术为例,分析低扭矩纺纱过程中假捻工艺参数的配置。由于该技术附加了直接作用于纱条的假捻元件,引入了一个纺纱工艺参数,即假捻元件线速度D与纺纱速度Y之间的比值,称为D/Y值。成纱捻系数和D/Y值成为影响假捻纺纱性能的主要因素。

通过分析和计算,可以知道D/Y值与理论假捻螺旋角βf及理论假捻捻系数αf的关系。当D/Y=1,即假捻元件线速度等于前钳口输出速度时,理论假捻螺旋角βf=45°,对于纯棉纱线理论假捻系数αf=860。即任何线密度的纱线,以及任何捻系数、纱条输出速度或锭子速度等工艺参数,该值基本上为定值,除不同纤维原料因密度不同而稍有变化外。初步实验表明,αfy(理论假捻捻系数/成纱捻系数)为3以上时,成纱残余扭矩可以基本消除。

假捻纺纱技术的上述工艺特征使此纺纱工艺有如下三大优势效应。

尽管假捻元件给予纱条的是假捻,但对于这个区段来说,真捻是客观存在的。真捻提前、超额地施加到该段纱条上,使原来强力较弱的纺纱段三角区附近动态强力显著增强,这是第一个优势效应。(www.daowen.com)

纱条纺纱动态张力的降低是第二个重要的优势效应,纺纱断头发生的主要原因是动态张力大于动态强力,而气圈段纺纱动态张力对原本就是强力弱环的三角区纱条来说,不利影响十分显著,假捻元件的设置,基本阻断了气圈段张力的向上传递,三角区张力显著降低并趋于稳定。上述两个优势效应的叠加使纱条三角区显著缩小、动态强度增加、动态张力降低、纺纱断头显著减少。更进一步,上述纺纱条件的改变使得在给定的断头率条件下,成纱可纺最小捻度降低、纺纱锭速可以提升,满足了产能提升和纺制低捻纱的生产需求。在传统的纺纱纱条路径上,任何导纱元件,如导纱钩、导纱杆等对纱条张力的抑制和对捻度的阻滞总是同时发生的,假捻技术中假捻元件的设置打破了这种格局。

第三个优势效应是纱条中纤维结构形态的有益改变,这可以从纱条表面和内部结构两个层面分析。从纱条表面来看,由于高捻系数使纱条的三角区大幅缩短,使走出钳口线的纤维端迅速有效地卷入纱条,明显减少成纱外层的缠绕纤维,也减少了三角区纤维尾端外露数量并缩短了毛羽长度;同时牵伸假捻后的纱条受到假捻元件对纱条轴体表面切向的摩擦滚动驱动,纱条与假捻元件之间存在着正压力,纱条表面的毛羽被这种滚压作用强制缠绕在纱体上,使假捻纱的毛羽特别是长毛羽显著降低,并使纤维与纱条轴体紧密度提高。

对纱条内部来说,一方面纱体径向密度增大,另一方面当假捻捻度(局部真捻)超额地施加到纱条上后,使纱条乃至其中纤维轴向产生过度的预扭转,纤维排列结构受到较大的改变,纤维扭转角成倍地增大使纱条经历一个“矫枉过正”的作用过程,导致成纱扭矩降低甚至消失的状况,即扭矩平衡效应。纱条表面和内部结构形态的改变使纱条多项品质和性能得到改善。

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