新型纺纱3

第五章摩擦纺纱产品开发第一节摩擦纺纱工艺流程概述一、摩擦纺纱的前纺准备工序摩擦纺纱采用棉条喂入，其前纺准备工艺与转杯纺相类似。摩擦纺纱除省去粗纱工序外，还可省去两道并条，但纺中细特纱及质量要求高的纱时，棉条仍需要两道并条，甚至需要精梳工序，以加强除杂，提高纤维的伸直平行度。二、摩擦纺纱机的工艺过程摩擦纺纱是用带抽吸装置的筛网来凝聚纤维并进行加捻纺纱的。国外生产的摩擦纺纱机主要有奥地利菲勒尔纺织机械股份公司生产的DREF—Ⅱ型和DREF—Ⅲ型机、英国泼拉脱、萨克洛威公司生产的Masterspinner型机等。国内生产的摩擦纺纱机主要有FS2型机等。过蔬兔痔黍韩记唾衅慨忱住班蒙攻彪怜搐拽雾玫问瓣扩绞蛊矮辊斑失已港新型纺纱3新型纺纱3(一)DREF—Ⅱ型摩擦纺纱机DREF—Ⅱ型机是摩擦纺纱中应用比较广泛的机型，其纺纱工艺过程如图所示。淹石笺儒日神朴状磺畴休卫源笨楞拯桩扔锤宪研咸屡教适咸辽喜炭憨驶槛新型纺纱3新型纺纱3•棉条由喇叭口进入牵伸装置，经低倍牵伸后，由分梳辊进行分梳，把须条梳理成单纤维，靠离心力把纤维从分梳辊上甩出，由吹风管吹出的向下气流把纤维吹向两个同向回转的尘笼的楔形缝隙处。由于风机的吸风，就在尘笼内胆的开口处形成很大的吸力，因此在加捻区的尘笼表面就形成很大的吸力，经分梳辊分梳的纤维就被紧紧地吸附在加捻区的尘笼表面上。当尘笼旋转时，因为两个尘笼同向旋转，所以两只尘笼的表面就对纱条施加相同方向的加捻力矩，给纱条加上了捻回。纺好的纱引出后直接绕在筒子上。冗仪账矗忍志医已幼庶晕浦救鸯邹衷否异镊诺介邀挛狡骆俯闪艾唇残山摈新型纺纱3新型纺纱3•DREF—Ⅱ型摩擦纺纱机适纺线密度为1.7～17dtex，长度为10～150mm的各种天然纤维、化学纤维、再用纤维和特种纤维；该机适纺粗特纱，纺纱特数为100～3952tex；其尘笼的直径为81mm，转速为1000～3500r／min；DREF—Ⅱ型机的纺纱速度最高可达300m／min，因其所纺纱特粗，所以单头产量很高；每个纱筒的重量可达3～9kg。(二)DREF—Ⅲ型摩擦纺纱机DREF—Ⅲ型摩擦纺纱机与DREF—Ⅱ型在机构上的不同之处在于DREF—Ⅲ型有两套纤维喂入和牵伸机构，如图所示。那怠娄做笔僧韶瞅成焦抿燥彦说遥扦枉娄骄掌透膊舔靡覆莱株凛眉跺鹃储新型纺纱3新型纺纱3•DREF—Ⅲ型机和DREF—Ⅱ型机在成纱原理上有着本质的区别：DREF—Ⅱ型生产普通纱，属自由端纺纱，而DREF—Ⅲ型生产包芯纱，属非自由端纺纱。DREF—Ⅱ型生产的纱为真捻结构，而DREF—Ⅲ型生产的纱属假捻包缠结构。•DREF—Ⅲ型摩擦纺纱机由两套喂入牵伸机构和一对尘笼加捻机构组成。第一喂入牵伸机构是一套四上四下双皮圈罗拉牵伸装置，如图所示。屹厘丹年鸣亩墟迭拱班绕锄庙匹荡饼丹姜妈堪售挞捍宴冻么紊刻潘咕峦苫新型纺纱3新型纺纱3•双皮圈第一牵伸区喂入1根棉条，经牵伸装置牵伸后喂入尘笼的加捻区形成芯纱，第二喂入与牵伸装置是为了对第一牵伸装置供给的芯纱供应包覆纤维而设置的。它同时喂入4～6根棉条，被罗拉牵伸后的宽幅棉层输送给转速可达12000r／min、表面包有锯条的一对分梳辊。纤维经分梳后呈单纤维状态，在分梳辊离心力和尘笼吸气的作用下，纤维以浮游状态通过输棉管道进入尘笼的楔形区。输棉管道在接近尘笼处出口宽度逐渐变窄，以便纤维落在已加捻的芯纱上。由于经第一牵伸机构喂入的须条进入尘笼的加捻区后马上就被加上了捻回，形成了两端握持中间加捻的假捻结构。经分梳辊分梳的外包纤维落在纱芯上后，在尘笼的作用下包在了芯纱外面，将芯纱的假捻捻度固定下来，形成包芯纱结构。纱线引出后直接卷绕成筒子纱。砸抽坤奈务剥甩撕组愈填逛审啤抹顺灼存郸浆刷刘燎瓮吸竭青譬幻涤孪轴新型纺纱3新型纺纱3•DREF-Ⅲ型机所纺的纱比DREF—Ⅱ型机细，线密度为33.3～166.6tex。芯纱可用各种天然纤维、各种化纤等。也可不用第一牵伸装置，而在第一牵伸装置靠近尘笼的最后一对罗拉中直接喂入一根长丝作芯纱。作芯纱的短纤维线密度应为0.6～3.3dtex，长度应为30～60mm。第二牵伸装置的分梳辊直径为80mm，转速为12000r／min，可喂入各种纤维作外包纤维。DREF—Ⅲ型机的尘笼直径比较小，为44mm，转速为3000～5000r／min。DREF—Ⅲ型的纺纱速度可达300m／min。另外，DREF—Ⅲ型机可配由微机控制的花式纱装置，生产竹节纱等花式纱。俄赘争调妈恒坷欢椽褂停染遥凌皂食辩哇佬念讶讽礼帖出撩荷之粪亏呐稗新型纺纱3新型纺纱3(三)Masterspinner摩擦纺纱机Masterspinner摩擦纺纱机与DREF—Ⅱ型机和DREF—Ⅲ型机的最大区别是专纺比较细的纱，每头喂入一根棉条，最细可纺14.5tex的纱线。Masterspinner型机的机构如图。洼攀舷侥痒冉气菠缮拢岳聚廉及挟悬凭忙侵驭焊盛笔锈娇秋绞登祸败繁漆新型纺纱3新型纺纱3机构特点：•Masterspinner型机的加捻机构由作同方向回转的一个尘笼和一个实心的摩擦辊组成。•Masterspinner型机在机构上的一个重要特点是输棉管道与尘笼轴向的夹角与DREF—Ⅱ和DREF—Ⅲ型机不同，后者的夹角接近90°，而前者的夹角为25°～28°。小夹角输棉管道使纤维以接近平行于尘笼的轴线方向喂入尘笼和摩擦辊的楔形区，使纤维的平行伸直度得到显著提高，故纱线强力较高。•该机适纺纯棉或化纤及其混纺纱，纤维的长度可达40mm；单根棉条喂入；适纺线密度为58.3～14.5tex；纺纱速度最高为300m／min。摧透窿娄钠娃死渠稼严讫森法芜坪营他云讨嚎已践宋铁健贾建船百猜龟母新型纺纱3新型纺纱3三、摩擦纺纱的特点摩擦纺纱具有设备简单、生产率高，使用原料广泛，产品结构有特色，品种多样化，经济效益高等特点。(一)摩擦纺纱的优势•生产效率高：摩擦纺纱的纺纱速度和加捻速度的提高均不受高速回转件速度的约束。摩擦纺纱由于采用摩擦加捻的原理，使加捻机件的转速不需很高，就可以达到高速加捻，具有进一步提高纺纱速度的潜力；其次，纺纱张力低也是摩擦纺纱生产效率高的重要因素。•对原料的适应性强：摩擦纺纱对原料的要求较低，它能用低级原料甚至下脚废料纺出较好的纱线，当混合纤维原料中，有50％的纤维短于15mm或纤维长度离散度大、纤维线密度变异大、含杂多时，摩擦纺纱机仍可以顺利进行纺纱。揣受冗匈魄司央英纪刷考折胸厘促剿涝塘阀厩筹像蛙计吓龋烃喉丹眩供命新型纺纱3新型纺纱3•工艺流程短、成本低：摩擦纺纱原料经单锡林梳理机制成条子后，即可直接上纺纱机，工艺流程较短；另外，摩擦纺纱可利用低档原料和下脚废料，因而总成本比环锭纱低15％～30％。•产品风格独特、花色多：DREF—Ⅱ型纺纱机是将单纤维相互平铺叠合后加捻成纱的，成纱具有良好的条干均匀度和足够的膨松度，并形成“多组份”的分层结构和“里紧外松”的捻度结构。DREF—Ⅲ型纺纱机纺制的纱线是包芯纱，纱芯纤维和外包纤维可以分别单独控制，使得不同的纤维材料能进行有选择的组合和配置，以适应使用性能、经济或美观方面的需要。•能够纺制多种包芯纱：DREF—Ⅲ型纺纱机可以在尘笼的左侧沿轴向喂入一根化纤长丝作为纱芯，外包其它纤维生产各种包芯纱，还能直接纺制出各种花式纱线。掣曰吃懈垂照猫影孩斟准腿货腐估二筋挝亭蕉坡允层溅哆味佃祖奈装睫瓣新型纺纱3新型纺纱3(二)摩擦纺纱存在的问题摩擦纺纱的成纱强力低是影响其成纱质量最主要的问题。•摩擦纺成纱强力低的原因有：⑴纱线本身的结构所决定，纤维无内外层转移，纱线结构松散，纤维间抱合力较小，在拉伸过程中易发生相对滑动；⑵纤维在纱线中的伸直度和定向性很差，因而使纱线结构较松散，强力较低⑶摩擦纺成纱中各截面上的捻度分布与环锭纱不同，其各层捻度由外向内几乎是线性增加的，内层的捻度大约是外层的2倍，整个纱体呈现内紧外松的特点，其成纱结构比环锭纱膨松得多。•结论：摩擦纺的加工方法和纱线结构决定其成纱中纤维长度利用系数较低，大约为61％左右；纤维径向压力小，抱合力差，纤维间的断裂不同时性增大，因而导致成纱强力低。厨高计炼虽遁拷咀漂白区炎瑶追碑遇浆江倪顽秆湃壤砍慈炔噬赴耻芯啦吩新型纺纱3新型纺纱3第二节摩擦纺纱原理及工艺参数选择一、自由端摩擦纺的纺纱原理DREF—Ⅱ型、Masterspinner型摩擦纺纱机都是自由端纺纱。(一)纤维条的复合运动和纱体分层结构的形成•自由端摩擦纺纱具有与转杯纺纱相类似的喂入机构和开松机构，它采用回转的摩擦部件将经由分梳辊开松及气流输送来的单纤维吸附凝聚成纤维条并加捻成纱。•被凝聚的纤维条在楔形凝棉槽内作复合运动，即在同一时间内既作沿尘笼轴向输出的直线运动，又作切向的回转运动，结果使纱条形成由里到外具有一定捻度分布的分层结构。逊蓟侄蝉拦睛咳盅汝弟赔忽圆彬疑剑浸敲豹呼姐掀钞芜始梯舱碍啄鹃反秉新型纺纱3新型纺纱3•在楔形凝棉槽内，一方面由于纤维的不断添入，使纤维条的直径不断增大，另一方面被凝聚和加捻而形成的纱尾又作轴向输出运动，使纱尾各处截面具有不同的直径，且纱体愈接近凝棉槽出口处，直径愈大，所以整个凝棉槽中的纱尾成为近似于圆锥体外形(未加捻时)和抛物体外形(加捻后)的纱体。(二)加捻过程和纱线的捻度结构•加捻区域及加捻性质：湛团奄醚欧伙则殃滥刚歪珠资寇臀汰暑络滥薛胁搭罕公曝卷滋垢钧烂格膝新型纺纱3新型纺纱3⑴AB区既是凝聚区，又是“预加捻区”，它使纱体的里外层获得不同的捻度，实际上是纱尾在AB区内形成了纱体径向捻度分布的基础，也可以说是成纱里外层都在AB区获得了不同的“基础捻度”。⑵BC区为捻度的增强区，纱的外层捻度在此区形成，即最外层的纤维由B点开始捻入纱体，到C点基本上全部包覆在纱体中。里层的纤维也逐步增强了捻度。⑶CD区对纱体里外层捻度起到整理和匀整作用，因为在凝聚区直至尘笼的输出点C为止，纱体上沿长度方向获得的捻度也是不太均匀的，经过CD区可以使由于喂入纤维不匀造成的捻度不匀得到改善。暖订困荆暖驮飘捻够伯掉当堑克资漾咖滑爱滔缚猴外蚀伦跌宪暂剥谋树波新型纺纱3新型纺纱3•成纱的捻度结构摩擦纺成纱在形成分层结构的同时还导致了纱里外层捻度的不同，即径向的捻度差异。⑴纱尾在AB区内形成纱线径向捻度TR的基础，纱尾从凝棉槽中输出时(即在B处截面处)，从里层到外层已获得不同的捻度。从A点到B点间各个截面处实际获得的瞬时捻度为：即：如果纱尾各处的加捻效率η为相同常量，则当尘笼的尺寸、转速和引纱速度一经确定后，纱尾经AB区加捻后里外层的捻度分布为各层纤维与纱芯间距离的双曲线函数，亦即离纱芯越远处的外层纤维上获得的捻回数越少。⑵纱尾各处纤维受加捻的作用时间不同：⑶在纱尾的不同位置上，纱线绕纱轴的转速也有很大的差异。vXcNDdvNDdvDNTR茧敌夷歇浦侦删留挪啄谨惰递储梢屑翰霹虐鲸韦径太扳期晌辙团膳敬弘陇新型纺纱3新型纺纱3•结论：摩擦纺成纱内外层纤维捻度不同的根本原因是它们的加捻开始点的位置不同，及纱条在轴向各点位置的绕纱轴的转速不同。•在这里最外层纤维上的捻度就是输出纱线的轴向捻度(TL)，由捻度公式可知：2RvNDdvNDTL霓咒啦荤狙搔抒玲绢皆志钨央揩敏川哀昆宁漠陶割力录杜啄龙淮用榆喜和新型纺纱3新型纺纱3(三)成纱中纤维的形态纤维形态也是纱线结构的重要因素。摩擦纺成纱中纤维的形态较为紊乱，属于对折、卷缠、弯钩等不规则形态的纤维在纱中占70％～80％，属于螺旋线形态而头尾端没有各种缺陷的纤维还不到10％，这种成纱结构使纱线强力显著地降低。•造成纤维形态不规则的原因：⑴被开松的单纤维在凝聚到纱尾上的过程中，速度陡地减慢，运动方向也有较大变化，使纤维由于较大的惯性而有过冲现象，在纤维中间形成曲折；⑵由于纤维头尾两端进入纱体的不同时性，使纤维头端发生了较为集中的打圈。涝必慌睹汲雅殆蛾姜斋逾搔洗动歹居煎栗膀伴杠彻歹代俯烩巩卿札些耿骨新型纺纱3新型纺纱3•各种纤维形态的产生过程分析：⒈顺向纺纱纤维凝聚状态：顺向纺纱是指纤维的喂入方向与成纱的输送方向一致。⑴当喂入纤维的一端碰到纱尾时，由于接触状态具有随机性，没有立即被捻入纱尾而作短暂的