本帖最后由 挡车熟练工 于 2016-5-30 21:10 编辑 9 o' S2 M) F! C
, V6 i, B& y$ X5 c4 V/ O, R1 M4 \三、细纱工序
# k' c# y( o' j/ j6 c/ r(一)细纱工艺$ o% _$ m/ k4 z% P& [1 |
细纱是成纱的最后一道工序,为了达到降低细纱不匀率的目的,在细纱机上加强和改善牵伸过程对纤维的有效控制就显得更重要、更直接、更有效。因此,可以认为细纱牵伸工艺及机械状态是改善成纱均匀度的重点。
9 H/ N2 s J- m0 l7 y3 C根据罗拉牵伸原理,工艺设计中的主要参数,如牵伸倍数及其分配、握持距和喂入品的定量等,对牵伸过程中纤维能否有规则地运动有着极大的影响。而且,它们之间可以互相调节和制约,以达到保证纤维规则运动的最优条件。
6 p. m$ F0 _* M- E, O* o1.牵伸倍数0 v" P" _6 |1 [9 @: M8 c$ S
由牵伸理论可知,牵伸的附加不匀与牵伸倍数之间存在正比于(E-1)的关系,即牵伸倍数越大,附加不匀就越大。
/ K _! o3 ^$ ^6 U8 b在细纱工序的牵伸分配设计中,由于前区具有较强的控制浮游纤维运动的能力,而且被控纱条截面中纤维数量少,因而,前区的牵伸倍数变化与对纤维控制能力较差的后区相比,对成纱不匀的影响也就小些。因此,牵伸分配着重讨论后区牵伸倍数的大小与纱条不匀的关系。) P" U5 A1 i1 M# m
后区牵伸倍数与条干均匀度的关系如下图所示。图中Ⅰ代表第一类工艺,即保持较小的后区牵伸倍数,主要发挥前区的牵伸能力;Ⅱ代表第二类工艺,即采用增大后区牵伸倍数以达到提高总牵伸能力的目的。目前,生产中大多数采用第一类工艺,后区牵伸倍数在纺机织用纱时为1.25~1.50倍,在纺针织用纱时为1.02~1.15倍。此工艺不仅条干好,而且因后区隔距可以稍大,故当后区牵伸倍数在较小范围内变动时,隔距可不作调整。第二类工艺(V形牵伸除外)一般较少应用,若要采用,后区牵伸倍数以在2.5倍以下为宜,同时后区隔距要根据纤维长度的变化及时调整。
2 L# x; m+ t5 R2 `- G' c3 T后区牵伸倍数与不匀率的关系 在实际生产中,采用较小的后牵伸倍数,使喂入前区半制品的条干均匀度改善,同时半制品紧密度也好,两者都有利于牵伸区中胶圈对纤维运动的控制。当细纱后区牵伸倍数增大时,细纱不匀率的数值急剧增加,细纱中长片段的不匀率明显恶化。: w1 A+ J o# v9 m7 y$ z+ F, B/ s
2.喂入粗纱线密度4 v" _: n% P- ]; v
假设纺出细纱线密度不变,则喂入粗纱线密度越大,所需牵伸倍数和附加不匀也越大,这时成纱条干CV值就会增加。
* B3 K1 f& ?' K, b: ^3.细纱线密度
; o/ V/ b6 K9 g! F- x细纱线密度(x)与成纱条干不匀率(y)的关系可用下式表示。 y* e7 B2 q- v/ q! M$ b
式中:a、b——由实验确定的相关方程的常数项和系数。
/ L2 V0 G% y3 |, ]3 _$ {4.牵伸分配
$ j1 Q( h) z5 n! k在实际生产中,大牵伸细纱机在改进前区机构和增强胶圈控制作用的条件下,后区牵伸选第一类工艺是合适的。这是因为后牵伸倍数小时,牵伸力大,牵伸力的不匀率较小;同时,可适当利用粗纱捻回,增大牵伸内摩擦场。这样既有利于后区纤维的运动,又有利于前区纤维运动,充分发挥前区胶圈对纤维运动的控制作用,从而达到改善成纱均匀度的目的。+ p: J$ E3 v6 r1 s4 _. I
当喂入粗纱纤维整齐度好、条干均匀、结构均匀时,可采用第二类工艺,但后区隔距必须与纤维长度相适应,一般为纤维平均长度(棉纤维为品质长度)加2~4mm,中、后罗拉压力要相应加重,后区牵伸倍数要提高到2~2.5倍。但当后区牵伸倍数超过2.5倍时,成纱在0.8~1m片段周期波显著增高。因此,采用第二类工艺,后区牵伸倍数还是以偏小掌握为宜,这样才能使成纱均匀度保持一定的水平。
9 D8 x$ H# z# O) r细纱工艺中,用缩小后区牵伸倍数以降低条干不匀率已成为一些厂的经验。针织用纱强调用较小的后区牵伸甚至用近乎单区牵伸的分配方法,已成为普遍经验;机织用纱根据一些厂的经验,在工艺条件配合适当时,也有可能进一步缩小后区牵伸倍数,并获得较小的条干不匀率。
. ^) V# d0 f% b5.罗拉握持距
: Y# Y" q% e, B. H) P罗拉握持距的确定原则,是在不损伤纤维并能保持牵伸力与握持力相平衡的条件下,以偏小掌握为宜。一般情况下,罗拉握持距大于纤维平均长度(棉纤维为品质长度)一定数值,至于大多少,应视具体情况而定。在保证牵伸力与握持力相平衡的条件下,罗拉握持距大时,因浮游动程的增加以及牵伸区中部摩擦力界强度减弱,将削弱对纤维控制的能力,特别是在简单罗拉牵伸装置中,将导致纱条均匀度的急剧恶化。在缩短浮游区长度的同时适当加重前钳口压力,有利于改善成纱条干均匀度。4 Z# U* M( |2 R# |6 [
6.罗拉加压0 J4 B7 Z4 f& Y! Z2 ^
工艺设计中,前、中罗拉的压力总值及其分配合理与否,也是保证条干的重要因素。罗拉加压的主要目的是对须条产生足够的握持力,使牵伸能够正常进行;前、中罗拉压力分配则是合理布置前、后钳口摩擦力界的必须条件;两者配置合理,才能促使纤维在牵伸过程中有规律地运动,以得到优良的条干。前牵伸区内自由区的大小,直接关系到对短纤维运动的控制能力,也是影响成纱条干的重要因素。
- m1 `9 }7 B0 E, ?6 q/ A h7.胶辊胶圈+ I1 e9 {- E- p* m0 `5 Y7 ~
(1)胶辊对成纱条干均匀度的影响:7 r$ W, |$ a9 M
①胶辊硬度的影响:使用软胶辊纺纱能明显地改善条干均匀度,提高成纱质量,其原因如下。# \6 W$ `! W2 F' T
(a)软胶辊在压力作用下与罗拉所组成的握持钳口线相应增宽,且软胶辊的动摩擦系数较大,从而能够显著地增强前罗拉钳口对须条的握持性能;同时钳口线向两端延伸,造成既前冲又后移。钳口线前冲,缩小弱捻区,有利于降低细纱断头;钳口线后移,相对缩小了浮游区长度,有利于控制浮游纤维的运动,有利于改善条干均匀度。- d$ Z: \( c( A# {0 ^
(b)软胶辊具有弹性好、表面变形大、吸振能力强的特点,使钳口动态握持力保持相对稳定。软胶辊横向握持均匀,对须条的边缘纤维控制能力强,这样有利于减少纤维散头、减少飞花,也有利于条干均匀度。
$ ^& x, w+ N7 I8 [% p2 n4 F% z: {由于软胶辊的使用寿命相对于硬胶辊短,因此,有些工厂综合考虑后,一般采用70°~72°的胶辊。. b5 Q+ C6 L& Z& O8 e
②胶辊偏心值的影响:胶辊偏心所产生的周期波波长和波幅的相对值大小,能在乌斯特波谱图上由烟囱的位置和高度反映出来。其中,波幅的相对值大小与胶辊偏心值大小呈线性相关,如图下所示。
; n( H, ]* R5 @% i胶辊不同偏心值与波幅相对值的关系 (2)胶圈对成纱条干均匀度的影响:胶圈也是纺纱牵伸机构的重要元件,其性能和质量与纺纱质量密切相关。选用适纺性能好的胶圈对纺纱生产尤为重要。
3 X' k% [* p0 i) u& n w* b; W①胶圈弹性和硬度的影响:纺纱工艺要求胶圈具有良好的弹性和适当的硬度,否则会造成钳口压力的波动剧增,从而影响成纱条干均匀度。实践证明:胶圈弹性应采用“上圈高,下圈低,外层高,内层低”的配置方法;胶圈硬度应采用“上圈软,下圈硬,外层软,内层硬”的配置方法。因为胶圈外层在牵伸过程中直接与纱条接触,在加压状况下,外层有较好的弹性和较低的硬度,可使胶圈产生一定的弹性变形,则须条表面被包围的面积越大,胶圈钳口处的密合性越好,横向摩擦力越均匀,有利于对纤维的握持,同时也有利于延长胶圈寿命。内层稍硬,可使胶圈在受压情况下不产生蠕动变形而削弱胶圈在导纱动程内的弹性和握持力;同时胶圈内层与罗拉为滚动摩擦传动,故要求有较高的硬度和耐磨性。在一对摩擦副作滑动摩擦传动时,如果对偶件的刚性和表面状态一样,则在正压力相同的情况下,容易产生滑溜,此时,纱线容易产生粗细节。因此,要求下胶圈的硬度和抗张强度比上胶圈高,才能满足牵伸特点的要求。. i6 M) o& l& j- m! K$ f
②胶圈尺寸的影响:胶圈尺寸对成纱条干均匀度有极大的影响,胶圈的内径应按“上圈略松,下圈偏紧”的原则掌握。胶圈内径配合过松,造成须条在牵伸过程中呈波浪形前进,起伏较剧烈,使上、下胶圈不能贴紧或打滑,削弱了对纤维的握持控制,致使条干均匀度恶化。若胶圈内径配合过紧,则胶圈运行处于绷紧状态,造成阻力大,回转不灵活,易滑溜并引起抖动、停顿,使中罗拉扭曲变形,从而造成竹节或出硬头、成纱粗节粗而短、黑板条干阴影淡而多等弊病,严重影响成纱质量。胶圈周长的选择,应保证胶圈回转灵活,并尽可能减少胶圈中凹现象,以利于控制纤维。0 D" S* g8 }: |/ Q+ s% h
③胶圈厚度的影响:胶圈厚度应按“上圈薄,下圈厚”进行搭配使用,它是决定胶圈钳口隔距的参数之一。应控制好胶圈总厚度及上、下胶圈厚度的搭配,若上、下胶圈均过薄时,胶圈在前进中会出现波浪形;若上、下胶圈均过厚时,胶圈在运行中会出现滑溜,不利于上、下圈紧贴,不能充分发挥胶圈的弹性作用,也不利于摩擦力界的均匀分布。
0 P: D$ _4 B4 g6 `, }$ T9 O④胶圈宽度的影响:胶圈宽度一般比胶圈架(或上销架)窄0.75~1.00mm。若胶圈宽度太窄,则胶圈架两端边缘容易嵌入飞花,影响胶圈的正常回转;若太宽,则胶圈在运转中同胶圈架易碰撞摩擦,造成胶圈回转不灵活、打顿、胶圈架抖动等弊病。因此,胶圈宽度太窄或太宽都易造成成纱质量恶化。0 S% i" j, K) J9 C
⑤胶圈表面摩擦因数的影响:胶圈表面摩擦因数是胶圈的主要特性之一,它直接影响纺纱过程的正常进行。在双胶圈牵伸过程中,胶圈外表面与纤维作滑动摩擦,内表面与罗拉和小铁辊作滚动摩擦,与胶圈销作滑动摩擦。胶圈外表面的摩擦因数尽量要小,胶圈外层动、静摩擦因数应控制在0.3~0.7。胶圈内表面必须具有足够的摩擦因数,才能使胶圈回转平稳,避免滑溜。胶圈内层动、静摩擦因数应控制在0.4~0.7。上胶圈是被动件,它与下胶圈的摩擦因数涉及摩擦传动的效率和对纤维的控制能力。上、下胶圈内、外层的摩擦因数都必须在适当范围中,才能有效地控制纤维,提高成纱条干均匀度。5 d1 ~( A. a) V8 {8 U4 T7 m1 ~
⑥胶圈和纤维抗静电性能的影响:胶圈和纤维抗静电性能对纺纱是否能正常进行非常重要。在丁腈橡胶大分子结构中存在易被电场极化的腈基,能降低介电性能,其体积比电阻仅为3?5×109Ω·cm,大大低于天然橡胶的体积比电阻1014~1015Ω·cm。从纺纱工艺要求来说,丁腈橡胶的导电性能仍然很差,胶圈表面与纤维(特别是合成纤维、羊毛)摩擦的静电荷很难逸散,从而造成静电荷的积聚。在生产中既要求胶圈和纤维作用使其表面摩擦系数尽量降低,使摩擦引起的静屯荷尽量减少,又要使胶圈与纤维表面尽可能导电,使摩擦产生的电荷很快逸散,不至于积聚静电形成电位,以利于减少和避免丁腈胶圈表面积花与缠花,减少须条蓬松与纱线毛羽的产生,使纱线条干和外观均有改善。
( f9 _8 I ?3 I. t1 A(二)细纱牵伸机构
1 v0 C6 p$ A2 ]& q J5 o) D; u4 a机械状态不良所引起的纱条不匀,其特点是具有显著的规律性,称为“机械波”。若与无明显规律的牵伸波相比,在不匀数值相近的条件下,机械波引起的不匀对产品的影响将远比牵伸波不匀造成的影响要大得多。机械波不匀不仅会引起成纱降级,而且对织物外观有极坏的影响。
3 r8 R# K! r6 J/ Y( r& T1.罗拉钳口移动1 j) i% X2 i! g) r# z% a I7 m
各列罗拉钳口不稳定,会影响纱条的均匀,尤以前罗拉最为严重。这是因为前牵伸区的牵伸倍数较大,前罗拉对纤维变速点的稳定性有很大的影响。引起罗拉钳口移动的因素有罗拉偏心(或椭圆)和弯曲、胶辊包覆材料的弹性和硬度差异以及胶辊外壳与其轴芯间配合不良等,这些因素都会使握持距发生瞬时变化。虽然钳口的移动量很小,但在前罗拉每一回转时间内对后罗拉所喂入纱条的长度而言,比率数值是较为可观的。
: j& m& p6 e+ A, A) T(1)胶辊偏心:若胶辊偏心,如下图所示,则胶辊转一转,罗拉钳口作前后往复运动(a—a′),使纺出纱条形成一段粗节、一段细节。偏心越大,a—a′越大,粗、细节越明显。/ d; H' g' [& F+ R/ K
牵伸钳口的波动 (2)胶辊弹性不匀:在正常罗拉加压下,如胶辊包覆物具有弹性差异,则胶辊回转时,将引起钳口处接触面宽度的变化,其结果等于罗拉握持点的前后移动。1 `6 A7 B1 I) Z: U" }5 z. U
以上两种状况还会引起相邻两锭的压力差异,这种差异随偏心回转一周而交替变换一次,同样会造成钳口处接触面积变化,最终产生条干不匀。1 E" p2 Q2 f- B5 i( r/ F
2.下罗拉表面速度不匀
5 V1 k9 M% q$ Z3 B2 G# x6 O下罗拉表面速度不匀,意味着牵伸区的牵伸倍数经常变化,从而使纱条不匀率增大。造成下罗拉表面速度不匀的主要原因有下罗拉弯曲或偏心,车头传动齿轮偏心、磨灭、啮合不良,车头传动齿轮小轴与轴承之间磨灭过多,罗拉振动等。其中,以罗拉振动对下罗拉表面速度不匀的影响最为严重。
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