理论教育 纤维凝聚加捻机构及其作用探析

纤维凝聚加捻机构及其作用探析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)凝聚加捻机构组成与作用转杯纺纱机的凝聚加捻机构主要由输送管道、隔离盘、纺纱杯、阻捻盘、引纱管等机件组成。转杯纺纱的凝聚与加捻是依靠纺纱杯旋转完成的。因此,纺纱杯是凝聚加捻机构的主要部件。从输送管道出来的纤维在未到达凝聚槽前,受纺杯内气流的影响,可能会直接冲向已被加捻的纱条上,形成松散的外包纤维,影响纱线的强力与外观,为防止这种俯冲的飞入纤维,凝聚加捻机构中必须配备隔离盘。

纤维凝聚加捻机构及其作用探析

(一)凝聚加捻机构组成与作用

转杯纺纱机的凝聚加捻机构主要由输送管道、隔离盘(自排风式用)、纺纱杯(或称“转杯”)、阻捻盘、引纱管等机件组成。凝聚加捻机构的作用是将分梳辊分梳后的单纤维从分离状态重新凝聚成连续的须条,实现棉气分流,经过剥取,并且加上一定的捻回而成纱,再由引纱引出,以获得连续的纱线。这是转杯纺纱实现连续纺纱必不可少的条件。

实现纤维凝聚的方法和机构型式很多,效果也不一样,但基本原理都是将分解后的单纤维和输送纤维的气流通过凝聚机构进行分离,将气流排除而保留纤维,并排列成连续的须条,为连续加捻成纱准备必要的几何条件。

实施对纱条的加捻任务,也有各种不同的机构,但基本作用原理是相同的,即将纱条一端握持,另一端绕其轴线回转,对纱条加上捻回。转杯纺纱的凝聚与加捻是依靠纺纱杯旋转完成的。

(二)纺纱杯分类及其作用

纺纱杯一般用铝合金制成,外观近似截头圆锥形,其内壁称为滑移面,直径最大处称为凝聚槽,纺纱杯高速回转产生的离心力起凝聚纤维的作用,所以又称为内离心式纺纱杯。纺纱杯每一回转,就给纱条加上一个捻回。因此,纺纱杯是凝聚加捻机构的主要部件。

图4-13 自排风式纺纱杯

1—引纱管 2—输送管道 3—阻捻盘 4—纺纱杯 5—排气孔 6—凝聚槽

目前纺纱杯按纺纱杯内负压产生的原因分两种类型:一种为自排风式(图4-13),纺纱器主要由输送管道、阻捻盘(自排风式纺纱杯与隔离盘结合在一起)、纺纱杯等部件组成。自排风式纺纱杯逐渐被淘汰,但目前国内仍有相当数量的此种机器。另一种为抽气式纺纱杯(图4-14),纺纱器主要由输送管道、吸风机、纺纱杯、阻捻盘等部件组成。

1.纺纱杯中气流和纤维的运动规律

由于纤维质量比较轻,其运动规律基本上由气流的运动规律来决定。因此,控制纺纱杯内气流的运动规律,不仅可以控制纤维运动,而且也能够达到提高成纱质量和减少断头的目的。纺纱杯的排气方式不同,杯内气流运动的规律也不同。不论是抽气式还是自排风式,均是在纺纱杯内形成一定的真空度,以便从输送管道和引纱管中吸入气流,依靠这两股气流达到输入纤维和吸入引纱的目的。

图4-14 抽气式纺纱杯

1—输送管道 2—纺纱杯 3—吸风机 4—凝聚槽 5—阻捻盘

(1)自排风式纺纱杯。自排风式纺杯在纺纱杯4下部开有若干排气孔5,当纺纱杯高速回转时,如离心风机一样,产生的离心力将气流从排气孔排出,而在纺纱杯内形成负压,使输送管道2内气流与纤维吸入纺纱杯,气流不断从排气孔排出,纤维则不断沿纺纱杯壁斜面滑移到离心力最大(即直径最大)的凝聚槽6内,形成周向排列的须条。引纱纱尾也在纺纱杯负压的作用下从与假捻盘相连的引纱管1吸入,在离心力作用下被甩至凝聚槽内,与已凝聚的须条相接触。此时纺纱杯回转产生加捻作用,然后卷绕机构将凝聚槽内须条连续地剥取、加捻成纱,并卷绕成筒子。

自排风式纺纱杯的特点是杯内负压与纺杯转速有关,每只纺纱器的负压大小稳定一致。自排风式纺纱杯的气流主要从纺杯上方的输送管道和引纱管补入,然后从底侧部的排气孔排出,随着纺杯的回转,气流呈空间螺旋状自上而下地流动。从输送管道出来的纤维在未到达凝聚槽前,受纺杯内气流的影响,可能会直接冲向已被加捻的纱条上,形成松散的外包纤维,影响纱线的强力与外观,为防止这种俯冲的飞入纤维,凝聚加捻机构中必须配备隔离盘。

(2)抽气式纺纱杯。抽气式纺纱杯是利用吸风机从纺纱杯内吸风,使气流从纺纱杯顶部与固定罩盖的间隙中被抽走而在纺纱杯2内形成负压。抽气式纺纱杯的特点是内气流从输送管道和引纱管补入后,依靠外界风机集体抽气,进入杯内气流从纺杯与罩壳的间隙被吸走,随着纺杯的回转,气流呈自下而上的空间螺旋状。为避免气流的影响,输送管道必须伸入纺杯内,且比较接近纺杯的杯壁。抽气式纺纱杯的特点是内负压与风机风压、抽吸管道长度有关,所以全机纺杯负压有差异。

由于两种纺杯内的气流流向不同,所以纺纱情况不同。自排风式纺纱杯凝聚槽中易积粉尘,断头后杯内有剩余纤维,需清除后方可接头。因其纺杯构造复杂而造价高,运转时噪声大。抽气式纺杯薄而轻,造价低,运转噪声小,适应于高速,纺杯内粉尘易被气流吸走,断头后可直接接头,有利于使用自动接头器。

2.纤维在纺纱杯壁上的滑移运动

当纤维到达纺纱杯壁后,随着纺纱杯的回转,纤维在离心力的作用下,会克服杯壁的摩擦阻力,而呈螺旋线滑向凝聚槽。转杯滑移面与水平线的夹角即滑移角α(图4-15)大,杯壁对纤维的摩擦阻力大,纤维滑移困难。实践证明,α>70°就不易纺纱;但若α过小,纤维滑移速度过快,少数纤维尚未到达凝聚槽即附着于纱条上,使外包纤维增加,断头增多,而且纤维滑移过快也不利于纤维在滑移过程中伸直。转杯滑移大小与纤维对转杯的摩擦因数有关。因此,要根据纺纱品种选择相应滑移角的转杯,α一般在60°~65°。

图4-15 输送管道出口的纤维运动

3.纤维在纺纱杯内的并合作用

当纤维进入纺纱杯后,在向凝聚槽凝聚的过程中发生了大约100倍的并合作用,这样的并合作用不仅对改善成纱均匀度具有特殊的作用,而且它也是转杯纺纱的均匀度比环锭纺纱好的主要原因。当喂入条子线密度低,成纱线密度高,纺纱杯直径大、转速高,喂入罗拉直径小、转速慢时,纺纱杯的并合作用强,成纱条干好。特别当喂入棉条不匀或喂给机构不良而造成周期性不匀时,只要不匀的波长小于πD(D为纺纱杯直径),纺纱杯的并合作用就能改变这种不匀,从而保证成纱均匀度。

4.凝聚槽

凝聚槽的形式较多,规格不一,一般情况下主要包括有两种:一种是截面为圆形槽的凝聚槽,另一种是截面为V形槽的凝聚槽。实践证明,V形凝聚槽凝聚的须条结构紧密,纤维之间的抱合力大,成纱强力增加。所以,现代纺纱杯多采用V形凝聚槽。

V形凝聚槽截面的角度称为凝聚角,如图4-16所示。凝聚角的大小、深度应与所纺线密度、喂入品的含杂量相适应,它们对成纱质量有很大的影响。凝聚角角度过大,凝聚须条的结构不紧密,影响成纱强力;角度过小,凝聚槽中的尘杂,不易被纱条带出而随气流排除,所以容易积杂,若尘杂增多将影响成纱的强力和断头。所纺纱线线密度大、含杂多,凝聚角宜大;反之,线密度小、含杂少,凝聚角宜小些。T形杯适用于普梳机织纱、针织纱,S形杯适用于加工棉纤维,U形杯适用于加工粗特纱,G形杯适用于加工精梳纱。凝聚角一般为50°~80°。

图4-16 凝聚槽的结构

为了兼顾凝聚须条的紧密和便于顺利排除积杂,纺纱杯的凝聚角设计成由正角和负角组成,如图4-16所示。通过凝聚角顶端垂直于纺纱杯轴的平面,将凝聚角分为两部分:在杯口一侧的称正角,应使纤维易于滑入;在杯底一侧的称负角,应使尘杂易被纱条带出。正角使纤维易于滑入,负角使尘杂易于被纱条带出。凝聚角的负角一般为15°~20°。在纺制同一产品时,凝聚角小,纺杯的自我清洁作用较好,成纱强力高;采用较大凝聚角,则缠绕纤维较少。

5.纺纱杯的直径和转速

(1)纺纱杯的直径。通常情况下是指纺纱杯凝聚槽的直径,纺纱杯的直径有大直径和小直径之分,但没有严格界限。国内以60~67mm为大直径,以50~57mm为小直径。在低速和其他纺纱工艺条件相同的情况下,大直径纺纱杯的成纱质量比小直径优良,而且大直径纺纱杯还有利于运转操作,降低断头以及减少纺纱杯的磨损。但在相同转速条件下,大直径纺纱杯的动力消耗比小直径大,而且大直径纺纱杯不适用于高速。

纺纱杯直径的选择要与纤维长度相适应,一般认为纺杯直径必须大于纤维的主体长度,有利于减少缠绕纤维,并使纤维从输送管道向纺纱杯杯壁过渡时,纺纱杯的回转角不至于过大而影响棉气分离,适当的回转角有利于纤维和空气分离。纺杯直径也应与纺纱线密度相适应,线密度越大,则纺杯直径相应增大。在相同转速的条件下,大直径纺杯比小直径纺杯的成纱质量优异,但动力负荷增加。自排风式纺纱杯因结构较复杂、所用材料多,纺杯直径较抽气式纺杯大。

(2)纺纱杯的转速。纺纱杯转速与纺杯直径、纺纱线密度、纺纱杯轴承类型及纺纱器有无排杂装置有关。

①纺纱杯转速与成纱质量的关系。转杯纱的产量与纺纱杯的转速及纺纱线密度有关,纺纱杯转速越高产量越高。但产量高,喂入的原料多,分梳效果差,使束纤维增多,纺纱杯的积杂也多,影响成纱质量,增加断头。当纺纱杯直径一定时,提高纺纱杯转速,可增加产量;但纺纱杯速度过高,必然降低纤维的分梳、除杂效果,并加大纺纱段的假捻捻度,使成纱强力降低,粗细节、棉结增加,不仅影响成纱质量,而且使断头率增大。所以纺纱杯转速的选择应视成纱质量而定。当产量一定时,为了稳定质量,纺细特纱时纺纱杯速度宜高,纺粗特纱时纺纱杯速度宜低。

②纺纱杯转速与纺纱杯直径的关系。转杯纱的纺纱张力与纺纱杯转速、纺纱杯直径的平方成正比,而纺纱张力又与纱线的密度、强力,以及纺纱过程中的断头密切相关。由于纺纱张力受转杯纱自身强力限制,故不能过大。所以,大直径纺纱杯转速宜低,小直径纺纱杯转速宜高。

③纺纱杯转速与纺纱杯轴承的关系。纺纱杯高速必须有适应于高速的纺纱杯轴承做保证。纺纱杯轴承有滚动轴承滑动轴承两类。滚动轴承采用龙带传动的纺纱杯,其轴承分直接轴承和间接轴承(加防震套轴承),直接轴承因滚珠长时间处于高速摩擦状态,噪声大,寿命低。后者能吸收震动,使纺纱杯回转稳定,故纺纱杯的转速可高于前者。间接轴承通过托盘支撑纺纱杯轴,纺纱杯速度可提高。滑动轴承分空气轴承和磁悬浮轴承,依靠轴与轴承间形成的气膜或磁场支撑。随着这种轴承的进一步完善,将为转杯纺纱进一步实现高产高速创造条件。

④纺纱器有无排杂装置。纺纱器有无排杂装置会影响纺纱纱杯的转速,有排杂装置的纺纱器,纺纱杯积杂少,成纱质量好,转速可以提高。

(三)隔离盘

1.隔离盘的位置

输送管道与扁通道组合位置示意图如图4-17所示。隔离盘2是一个表面有倾斜角、边缘上开有导流槽的圆盘,装在阻捻头上,位于输送管道出口与纺杯凝聚槽之间。隔离盘主要用于自排风式纺纱杯中,自排风式纺纱杯内的气流自上而下地流动,位于输送管道出口5与纺纱杯3凝聚槽之间,它的顶面与纺纱器壳体的间隙形成一个环形扁通道,扁通道与输送管道相连。自分梳辊1剥离下来的单纤维,随气流由输送管道输出,从输送管道出来的纤维,在未到达凝聚槽以前,会受到气流运动的影响而俯冲到回转纱条上,形成缠绕纤维。自分梳辊剥离下来的单纤维,随气流通过输送管道,通过扁通道而到达纺纱杯3的滑移面,然后滑向凝聚槽。

图4-17 输送管道与扁通道组合位置

1—分梳辊 2—隔离盘 3—纺纱杯4—输送管道入口 5—输送管道出口6—扁通道出口

2.隔离盘的作用

(1)隔离纤维与纱条。自排风式纺纱杯采用短输送管道,并配合隔离盘,输送纤维到纺纱杯杯壁,隔离盘起到隔离纤维与纱条的作用,原因在于输送管道短,如不采用隔离盘,纤维自输送管道输出后,有可能受气流的吸引,附在凝聚槽至引纱管的一段纱条上,形成缠绕纤维。抽气式纺纱杯中的气流有自下向上运动的趋势,纤维不可能与纱条相交,所以不需要隔离盘,而是采用长输送管道,直接将纤维送至纺纱杯壁面(图4-16)。

图4-18 输送管道与隔离盘配置示意图

(2)定向引导纤维。纤维经过输送管道时,因为输送管道的截面呈渐缩形,气流能够得到加速,可使纤维定向伸直。为了保证纤维继续定向伸直地到达纺纱杯壁面,扁通道与输送管道必须合理组合。输送管道与隔离盘配置示意图如图4-18所示。

①输送管道与扁通道截面间的关系。输送管道出口截面A,应大于扁通道入口截面B,可以使气流自输送管道流入扁通道时得到一定的加速作用。但A、B之间差异不能过大,否则气流到达B处时,因阻力增大,使气流速度将不按比例增加,而向隔离盘顶部扩散,形成逆向气流,不利于纺纱。扁通道入口截面B至出口截面C处,也应该逐渐减小,可以使气流逐渐加速,有利于纤维进一步定向和伸直。

②输送管道倾斜角α与隔离盘倾斜角β的关系。当气流通过输送管道出口,进入扁通道入口时,须要转折一个角度γ,令ν为输送管道出口的气流速度,它可分解为两个分量:垂直于隔离盘倾斜面的速度分量ν″和平行于隔离盘倾斜面的速度分量ν′。ν″减小,ν′增大,这样可以减少纤维对隔离盘的冲撞,减少弯钩纤维的产生。由于ν″=νsinγ,ν′=νcosγ,所以只要减少γ角,即可满足ν″减小、ν′增大的要求。因为γ=α-β,所以输送管道倾斜角α与隔离盘倾斜角β间的差值不宜过大。(www.daowen.com)

(3)使气流与纤维分离。当纤维随着气流进入扁通道,沿隔离盘表面到达纺纱杯滑移面。由于纺纱杯的表面速度远大于扁通道出口处气流的速度,当纤维前端与滑移面接触时,由于受到滑移面的摩擦力,对纤维前端有伸直作用;当纤维大部分贴附于滑移面后,即随纺纱杯回转,纤维后端受到空气阻力,也有一定的伸直作用。此后,纤维完全贴附在滑移面上,在离心力的作用下向凝聚槽滑移。与纤维一起进入扁通道的气流,到达纺纱杯壁面,即被壁面带动回转,转过一个角度后,在纺纱杯真空度的吸引下自导流槽流入纺纱杯,然后由排气孔排出,实现了气流与纤维的分离。图4-19所示为气流与纤维分离示意图,实线箭头表示纤维运动方向,虚线箭头表示气流运动方向。

图4-19 气流与纤维分离示意图

1—纺纱杯 2—隔离盘3—输送管道出口 4—导流槽

隔离盘的导流槽,按纺纱杯回转方向,比输送管道出口超前一个角度。这个超前角有两个作用。

①避免纤维随气流沿导流槽进入纺纱杯,成为缠绕纤维。

②利用向导流槽流动的气流吸引纤维,使纤维向滑移面运动的方向与滑移面切向的夹角减小,避免纤维冲撞壁面,破坏伸直度。

导流槽超前于输送管道出口的角度,关系到隔离盘能否很好地发挥隔离作用,但超前角也不宜过大,否则气流阻力增加,影响输送管道及扁通道的真空度,降低气流在管道中的流动速度。这个角度的大小,主要根据纤维种类和纺纱杯转速而定。纤维长,纺纱杯转速高,超前角宜大;反之,超前角宜小。不同品种,使用的纺杯直径不同,则隔离盘规格不同。不同规格的隔离盘如图4-20所示。

图4-20 不同规格的隔离盘

导流槽位置的调整示意图如图4-21所示。该图是从纺纱杯底侧观察隔离盘,所以导流槽的方位与图4-19相反。图4-21中表示以隔离盘的中心线(此中心线与输送管道的顶面平行)为基准,在纺纱杯壳体上有15°、45°、90°三个标记。隔离盘的尖角对准15°的标记,适用于棉和低速;尖角对准45°、90°两个标记,适用于化纤和高速。

图4-21 导流槽位置调整示意图

图4-22 须条加捻

(四)须条的剥取与加捻

1.须条的剥取与加捻

纺纱杯凝聚槽中须条的剥取与加捻是同时进行的。如图4-22所示,当引纱被吸入纺纱杯1后,依靠纺纱杯回转时产生的离心力,能够使纱尾紧贴于凝聚槽的须条2上。引纱的前端被引纱罗拉4握持。假设剥离点为A,纺纱杯出口的颈部为B,罗拉握持点为C,AB段纱条因离心力的作用紧贴杯壁,受高速回转的纺纱杯的带动而使纱条得到捻回。纱条被带着与纱段AB一起回转,则沿纺纱杯的回转轴产生一扭力矩,此扭力矩促使BC段纱段加上捻回。

引纱的尾端随着纺纱杯回转,因而捻回增多,引纱的尾端将捻回向须条传递,便与须条合在一起,由于引纱罗拉的回转牵引,将须条从凝聚槽中逐渐剥取下来,随着纺纱杯的回转加捻成纱。

2.剥取过程分析

(1)剥取分析。须条的剥取是依靠两个条件完成的,一是纱条与凝聚槽中须条的联系力大于凝聚槽对须条的摩擦阻力,二是剥离点与凝聚槽有相对运动。为了顺利地剥取凝聚槽中的须条,必须使纱条上的捻回通过剥离点延伸至剥离区,把加捻力矩向凝聚槽中须条传递,依靠纱条与凝聚槽内须条的联系力克服凝聚槽对须条的摩擦阻力,才能把凝聚槽中的须条剥取下来。如果纱条没有足够的捻回,剥离区内纱条与凝聚槽内须条的联系力小于凝聚槽对须条的摩擦阻力,则不能实现剥取,纱条与须条将在剥离点断裂,形成断头。

在转杯纺纱过程中,须条的剥取和纤维向凝聚槽滑移是同时进行的。纺纱杯每转一周,剥离点剥取一段纱条,而凝聚槽中又补入一圈纤维。当剥离点环绕纺纱杯剥取一圈后,凝聚槽内须条的分布形态,将沿剥离点的相对运动方向,由粗逐渐变细,此后剥离点连续剥取。由于凝聚槽不断补入纤维,剥取下来的纱条粗细都是相同的。

在剥取过程中,剥离点的运动可以略快于纺纱杯的速度,也可略慢于纺纱杯的速度,前者纱条的回转速度超前于纺纱杯的转速,称为超前剥取;后者纱条的回转速度迟于纺纱杯的转速,称为迟后剥取或反向剥取。剥离点与纺纱杯两者的回转速度之差,就是自凝聚槽剥取的须条圈数。须条的剥取示意图如图4-23所示。

图4-23 须条的剥取

正常纺纱时是超前剥取。发生滞后剥取有两种情形:一是由于开始纺纱接头时,引纱吸入纺纱杯,纱尾正好通过纺纱杯的涡流区,纱尾受涡流影响而后弯或是纱尾触到隔离盘的底侧,因减速而后弯,与凝聚须条贴紧捻合后,形成滞后剥取;二是在正向纺纱过程中,未分离的大纤维束处于骑跨状态(骑跨在剥离点和须条尾部),破坏了加捻力矩的正常传递方向,使加捻力矩经骑跨纤维束传向须条的尾部,改变了剥离方向。因骑跨纤维束引起迟后剥取时,剥取下来的须条会突然变细,在纱上出现细节,以后又逐渐增粗,形成纱疵,甚至造成断头。

图4-24 骑跨纤维示意图

(2)骑跨纤维。高速摄影观察到理论剥离点后面空隙并不明显存在,而是被少量纤维所填补。这些少量纤维骑跨在剥离点和须条的尾端,称为骑跨纤维或搭桥纤维,如图4-24所示。图4-25为凝聚条的展开图,2πR为凝聚槽的周长,M为纱条截面内纤维的平均根数。剥离点处的纤维凝聚数量约等于成纱截面中的纤维数量,之后凝聚的数量逐渐减少,其变细的长度相当于凝聚槽的周长。

这种骑跨纤维的前端处于捻度传递区中,有可能与须条捻合在一起。当纱条向外引出时,骑跨纤维的前端随纱条脱离凝聚槽,其后端则从凝聚须条的尾端抽出,缠绕在纱条表面,成为缠绕纤维,如图4-26所示。骑跨纤维的尾端从凝聚须条抽出时,对须条中的纤维排列有干扰。骑跨纤维缠绕于纱条上,本身将形成弯钩纤维或对折纤维。此外,如隔离措施不良,有的纤维随着沿导流槽下行的气流进入纺纱杯,附在回转纱条上,也能形成缠绕纤维。缠绕纤维是转杯纱结构的特点,在现有的转杯纺纱机上纺纱,缠绕纤维是不可避免的。但是缠绕纤维缠附于纱条表面,其纤维强力不能充分利用,因而影响转杯纱的强力。缠绕纤维的缠绕角与纱条的捻回角不一定相同,且不规则,因而影响转杯纱的外观。

图4-25 凝聚须条的展开图

1—凝聚须条 2—剥离点 3—骑跨纤维

缠绕纤维的数量与骑跨纤维的数量有关,此外,纤维长度长、纺纱杯直径小,都能增大缠绕纤维占纤维总根数的百分比。据估算,主体长度28mm、纺纱杯直径50mm时,缠绕纤维约占纤维总根数的8.9%。

3.加捻过程分析

转杯纺纱的捻向是由纺纱杯的回转方向决定的,如图4-27所示。从引纱管一侧观察,若纺纱杯顺时针方向回转,纱条可获得Z捻;若纺纱杯逆时针方向回转,纱条则获得S捻。转杯纱一般是Z捻。

图4-26 缠绕纤维示意图

图4-27 转杯纱的捻向

从纺纱杯凝聚槽中剥取的纱条因纺纱杯回转而获得真捻,转杯纺纱的捻度决定于纱条的回转速度和引纱罗拉的引纱速度。计算捻度Tt为:

式中:Tt为转杯纱的计算捻度,捻/10cm;ny为纱条的回转速度,r/min;V为引纱罗拉的引纱速度,m/min。

正常纺纱时,纱条的回转速度大于纺纱杯的回转速度,两者之差就是从凝聚槽剥取下来的须条圈数,但差异较小,因此,实际生产中,计算捻度可直接用纺纱杯的回转速度进行计算,即:

式中:n为纺纱杯的回转速度,r/min。

前已述及,顺利剥取须条的条件之一是纱条与须条的联系力必须大于凝聚槽对须条的摩擦阻力,为了达到这一目的,转杯纱的设计捻度一般比同类环锭纱的捻度多20%左右。另外,还须采用假捻措施增加假捻盘至凝聚槽间的一段纱条的捻度,使纱条的加捻力矩经剥离点向须条传递,形成一定长度的捻度传递区(剥离区),保证纱条与须条间有足够的联系力,减少断头。

(五)假捻盘及其作用

1.假捻盘类型及假捻效果

假捻盘也称阻捻盘或阻捻头,材料由钢材经过热处理或化学处理制成,目前,主要有金属和陶瓷两种材质,一般形态有表面光滑、表面刻槽及盘香式假捻盘。不同规格的假捻盘外形如图4-28所示。

图4-28 阻捻盘外形

影响假捻效果的因素主要有纺纱杯的转速、转杯直径、假捻盘的材质与结构、假捻盘的规格、纱条的摩擦系数、纱条的包围角等。当纺纱杯的转速、直径与成纱线密度一定时,影响假捻效果的因素主要是假捻盘的材质、结构与规格。摩擦系数大,假捻效果提高;纱条与假捻盘包围角增大,假捻效果随着提高;假捻盘直径大,假捻捻度也大。假捻盘表面刻槽能有效地提高假捻效果,降低纺纱断头。

2.假捻盘的作用

图4-22中,AC段纱条上的捻回分布是不均匀的,BC段捻度大,而AB段捻度小,使捻回不能充分传递到纱的形成点,造成纤维剥离不充分,使成纱变细,引起断头。剥离点的捻度降低率有时可达30%,原因在于扭力矩使捻回进入凝聚槽内,而在此区域,纤维条的截面尚未含有与成纱截面相当的纤维根数,直到须条被剥离时还在增添的一些纤维就不可能获得完全的捻度。另外,捻度在凝聚槽上传递时,由于纤维没有受到强制握持,引起尾端随加捻方向滑移转动而使捻度损失。未实现顺利纺纱,需在引纱管的转弯处加装假捻盘。

图4-29 纱条的假捻

假捻盘的作用包括阻捻和假捻两个作用。阻捻是阻止捻回传递,捻回集中分布在回转纱条(假捻盘至凝聚槽的一段纱条)上;而假捻则使回转纱条上的捻回增多。在阻捻与假捻的两个作用中,假捻作用是主要的。纱条的假捻过程如图4-29所示,纺纱杯带动纱条高速回转时,纱条获得Z向捻回,在离心力作用下的纱条被引纱罗拉引出时紧贴于假捻盘表面运动,因为假捻盘对回转纱条产生了一个与纺纱杯转向相反的摩擦阻力F,B点纱条在该摩擦力矩的作用下绕自身轴线回转,也使AB段纱条获得Z捻,即依靠假捻的捻回传向剥离点,从而增加了剥离点A处纱条与凝聚槽中纤维的联系力,以达到降低成纱捻度、减少断头的目的。

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