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喷水织机织造棉纱研讨

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喷水织机织造棉纱研讨

发布时间: 2006/10/2 文章出处: 　

     在喷水织机的织造中，一直将棉纱视为不可织造纱线。将夹持器在一次引纬过程中的动作改造为两次开启．在经纱闭口后打纬结束前适量补充纬纱，减少因钢筘向织口运动造成的布边到夹持器之间的纬纱伸长，可解决因棉纱断裂伸长率低于喷水织机适应纱线的要求而无法在喷水织机上织造的问题。并合理分配纬纱自由飞行和约束飞行的时间，将纬纱从自由飞行到飞行停止的过程变为从自由飞行到约束飞行再到飞行停止的过程，减少了引纬侧纬纱的张力，降低了纬向疵点率，提高了开车效率。
     喷水织机引纬是以水为介质，利用水流喷射产生的力量带动纬纱进入梭口。由于水对纬纱的摩擦因数较大，能增加对纱线的牵引力，使得喷水引纬具有高速、宽幅、噪声低、动力消耗低的特点，因此，目前大量用于疏水性纤维纱线织造。天然纤维织物性能优良，喷水织机扩大品种适应范围已成为各喷水织机使用厂家的共识。笔者通过实践，在喷水织机上成功的织制出了纯棉织物，解决了棉纱在喷水织造中存在的问题，达到了用高效低耗的喷水织机织造亲水性纤维纱线的目的。

1棉纤维的性能特点
    我国是产棉大国，产棉区域分布较广，产量较高。棉纤维以其较好的吸湿、透气性倍受消费者青睐。棉纤维的截面是管状腰圆形，空腔长度约占纤维总长的85％。纵向外形具有绳状转曲，长度为宽度的1000倍～3000倍，遇水后膨胀不溶解，断裂伸长率为7％～12％，定伸长回弹率(伸长2％)为74％，标准回潮率11．1％。

2喷水织机对纱线的要求
    喷水织机依靠水流来引纬，纬纱的飞行呈自由状态。水流束造成梭口近区的经纬纱和织物湿润，因而受原料的品种、状态和梭口形状等因素影响较大。由于各种条件的约束，以往喷水织机多用于公定回潮率小于10％、断裂伸长率大于8．8％纱线的织造。

3织制棉纱线时的问题和对策
    由于棉纤维的伸长率为7％～12％，因此棉纱线在喷水织机上属于不可织造纱线；其次，疏水性纤维飞花较少，不会因飞花原因造成无故停车，棉纱线毛羽较多，需对重点部位进行有效的清洁。
    3．1改变夹纱器的开、闭次数
    夹持器打开是释放纬纱、开始引纬，夹持器闭合是将纬纱夹持结束引纬，夹持器是喷水织机引纬机构必不可缺少的一部分。喷水织机标准夹持器的示意图见图1。

    调整夹持器凸轮1和夹持器凸轮2的相对位置，可控制夹持器开启时间的长短。凸轮1、2组合后的大半径压向凸轮转子3时，带动凸轮连杆4向下摆动，由于凸轮连杆4与夹持器连杆5固装在同一根轴上，因此，凸轮连杆4的摆动带动轴6旋转，轴6带动夹持器连杆5向上摆动，托起夹持器轴8，使夹持器可动盘9向上抬起，这时，纬纱处于释放状态。当夹持器凸轮1、2组合后的小半径转到与凸轮转子3接触时，摆杆4在弹簧7的作用下向上摆动，带动夹持器连杆5向下摆动，夹持器轴8在弹簧10的作用下向下运动，带动夹持器可动盘9向下运动，纬纱处于被夹持状态，引出夹持器的纬纱长度已不能改变。
    纬纱在引纬过程中几乎平行于钢筘，因此，当梭口闭合后，钢筘没有碰到纬纱时，从夹纱器到绞边纱处的纬纱与钢筘平行，且长度已不能改变。打纬时钢筘推动纬纱向织口方向移动，这时，从夹持器到绞边纱处的纬纱将变为从夹持器到织口位置的长度。如果不对纬纱进行补充，这段纬纱要承受较大的伸长，由于棉纱的断裂伸长较小，导致纬纱断裂，使织造无法正常进行，这是喷水织机不能织造棉纱的关键所在。要想解决这个问题，就必须在打纬过程中补充一部分纬纱，实现棉纱的连续织造。改造后夹持器示意图见图2。

    夹持器凸轮l与夹持器凸轮2的相对位置保持不变，在钢筘没有碰到纬纱之前夹持器闭合，保持纬纱适当的张力和稳定性，待经纱闭合，纬纱处于完全受控状态后，主轴约315。时，补充纬纱凸轮1将凸轮转子3向下压，使凸轮连杆4向下摆动，带动夹持器连杆5向上摆动，推动夹持器轴8向上带动夹持器可动盘9重新开启，使钢筘在打纬运动的过程中，将补充的纬纱从夹持器中拉出，以弥补纯棉纬纱断裂伸长较小的问题。在主轴约340。时，使补充纬纱凸轮1脱离凸轮转子3，夹持器再次闭合以免纬纱过度引出，造成其他故障。
    3．2棉纱线毛羽的清洁
    由于棉纤维的长度较短，棉纱线表面的绒毛较多，易脱落，常有飞花落在储纬器、夹持器、探纬头、喷嘴附近，引起储纬器的工作不正常、夹持器不能夹持牢固纬纱、喷嘴工作异常、纬向空关车等。一般采取及时清洁的办法。由于人工清洁经常会出现一些不确定因素的停车，如清洁周期长，造成飞花对机件性能的影响引起停车；清洁时，飞花被吹落在其他部件上引起停车。这些因素会对织机效率造成一定的影响，在这几个容易产生飞花的重要部位增设吸风口，实现及时清洁，是解决这一问题的有效方法。毛羽清洁机构见图3。

配置吸风装置要考虑以下两个方面的问题：
   (1)吸风口的安装位置要适当，要达到既能将毛羽吸走，又不影响喷射水流状态的目的。
   (2)风压选择与风机参数、管道直径、吸风口的形状都有密切的关系。在配置时，要考虑经济性，同时要不影响纬纱运动的稳定性。

4 工艺设置
    以织制28 tex棉纱为例，各项基本选择，如水泵形式、缸体直径、泵簧种类、喷针形式、喷嘴座、喷针尺寸等均与疏水性纤维纱线相同。
    4．1先行水量的选取
    被剪断的纬纱，在喷嘴的头部成弯曲状，先行水的目的就是在夹持器开启前将纬纱头伸直，在自由飞行结束附近观察先行水量的多少，这时的先行水量最少，先行水量以能保证纬纱头伸直为最好。棉纱在喷水引纬过程中因其含水量较大，不易产生扭转，采用中等先行水量即可满足要求。
    4．2飞行角的设定
    棉纱的强力一般比疏水性纤维纱线的强力低。选择较大的飞行角比较适合棉纱的特性．可有效降低织机的纬向故障。喷射开始的时间由实际喷射和钢筘的相对位置决定，以喷射水头不碰钢筘为准，飞行约束时间调整到喷嘴中心距钢筘前面5 mm时，纬纱的飞行角约为165°。
    4．3约束飞行时间的设定
   纬纱飞行分为两个阶段：先是由测长装置储存的部分纬纱先行飞出的“自由飞行”，然后是边测长边飞行的“约束飞行”。“自由飞行”从夹持器打开开始，到储存于测长鼓上的纱线被全部引出瞬间终止，其飞行速度取决于喷射水流的速度和纬纱与水流问的摩擦因数，这时纬纱飞行速度比较高，在140 cm幅宽、800 r／min的织造条件下，纬纱平均飞行速度超过40m/s；“约束飞行”的角度可根据织物的织造要求进行调整，是自由飞行终了至夹持器关闭之间的角度，其飞行速度取决于储纬器的测长速度，此时速度仅为“自由飞行”时的45％左右。这种“自由飞行”和“约束飞行”的组合在棉纱织造中显得尤为重要。棉纱的强力低，如果纬纱从“自由飞行”时的较高速度直接过渡到夹纱器关闭时的速度0，会对纬纱施加较大的张力，频繁造成引纬侧梭口中的纬纱断头。“自由飞行”与“约束飞行”的组合，在引纬过程中，使纬纱的飞行速度先从“自由飞行”时的较高速度降至“约束飞行”时的速度，再以这个较低的飞行速度过渡到夹持器关闭时的速度0，这样，对纬纱施加的张力就比较缓和，杜绝了因关闭夹纱器造成纬纱张力过大而断纬的现象。
   4．4残水量的决定
   从喷嘴喷射水流结束至经纱闭合，纬纱仍要保持适当的张力，才能保证织造的正常进行，这时张力的保持依靠残余水量完成。棉纱的含水量多，一般的残余水量就可以满足要求。残余水量的多少，可通过频闪仪目视判断。

5 结束语
    虽然棉纱是亲水性纤维，断裂伸长率较低，强度也较低，经过对纬纱控制机构稍加改动，可以将棉纱变成喷水织机的可织造纤维纱线。棉纱织造的工艺设置，“约束飞行”时间是重要的参数，直接影响纬向故障率。“约束飞行”时间的合理选择能降低对纱线强度的要求，减少纬向织疵，提高产品的下机一等品率。同时，可使强度较低的棉纱线实现在喷水织机上织造。
    纺织厂用喷水织机批量生产棉织物的过程稳定，成品质量符合要求，已经实现了批量产品的出口。由于棉纱的吸水性强，织造后的烘干能耗要比疏水性纤维纱线织物高约10％，棉纱线的断裂伸长率比疏水性纤维纱线要低，由纱线故障造成的停台比织造疏水性纤维纱线高2％～3％。为此还需要在今后的生产实践中不断探索和积累经验。采用喷水织机织造棉纱线，可提高棉织物的生产效率，扩大喷水织机的使用范围。

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