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曲线牵伸上销纱线性能的测试与分析

来源:江南大学纺织服装学院 苏旭中 谢春萍 王兰兰 冯杰 发布时间:2010年12月02日
近年来,新型纺纱器材的应用越来越广泛,使成纱质量得到了明显改善。本文对新型曲线牵伸上销在普通环锭纺及其紧密纺机台上做了大量纺纱对比试验,所得细纱指标可给纺织企业提供一些参考。一、后区牵伸型式分析 目前细纱机的牵伸主要有两种型式:传统的直线牵伸型式和依纳V型牵伸型式。1、直线牵伸的机构特点和存在问题 细纱机传统的直线牵伸的后区是采用简单罗拉牵伸,其中部的摩擦力界较弱,往往只是依靠改变粗纱捻度和调节前后区隔距来控制纤维的运动,这对提高细纱机的总牵伸倍数不利[1]2、依纳V型牵伸的机构特点和存在问题2.1结构特点 依纳V型牵伸的后区将后罗拉中心的高度相对于前罗拉抬高了12.5mm ,且前移后罗拉,其中心和后下罗拉的中心连线与水平夹角为25°~31°,使中后罗拉中心间的水平距离由传统的44~45mm缩短为39mm,同时将使后区有较长的罗拉握持距和较短的非控制区长度,使喂入须条在下罗拉表面有一段包围弧,从而加强了后区牵伸对纤维运动的控制及对纤维长度的适应性。 由于该机构中后牵伸区须条在后下罗拉上产生的包围弧,使喂入前区的须条具有较好的均匀结构和必要的紧密度;且由于浮游区长度的缩短,特别适宜整齐度差的短纤维纺纱或涤棉混纺纱的纺制,总牵伸能力比普通牵伸装置提高30%~50%[2]。2.2存在的问题 (1)前后成相应的曲线后,后牵伸区须条在中上罗拉上形成与之相对应的反包围弧,增强了前钳口处的摩擦力量,使摩擦力界宽度向牵伸区中扩展,容易使纤维提前变速,且变速点增加,对成纱条干不利,所以后牵伸倍数增大后,成纱CV和粗、细节都增大,后区牵伸能力提高受限。 (2)在纺制中细特纱时其条干均匀度的改善不明显,与普通牵伸机构相比其设备改造较为麻烦。二、曲线牵伸上销成纱机理分析1、普通上销存在的问题 对于普通上销,因其一次成形,不能自调胶圈张力,运转过程中易造成疲劳变形、磨损,导致工作面与
小铁辊中心的距离及其它工艺性能参数与标准不符,使上、下销同胶圈之间存在着不同状态的摩擦和滑溜现象[3]。而且,细纱机传统牵伸的后区是采用简单罗拉直线牵伸,目前的普通上销无法对后区牵伸中的纤维运动进行控制,须条从后罗拉出来以后的非控制区较长,从而导致纤维运动不均匀和波动,部分纤维失控,影响牵伸效果,降低条干CV值的稳定率。2、曲线牵伸上销的工作原理

图1曲线牵伸上销的工作原理 曲线牵伸上销有垂直方向的张力调节装置,使得上、下胶圈构成了一对弹性钳口,在自动适应上胶圈伸长保持张力恒定的同时保持了钳口位置的稳定,解决了胶圈中凹现象,加强了对中部摩擦力界的控制,稳定了钳口压力,提高了胶圈运转的稳定性和弹性,能更好地握持纤维,控制浮游纤维,确保变速点分布向前钳口靠近,从而降低条干CV值,减少粗、细节和棉结,达到改善成纱条干均匀度的目的。同时,曲线牵伸上销根据依纳V型牵伸的原理,并在此基础上进行了改进。曲线牵伸上销的后压力棒使后区有较长的罗拉握持距和较短的非控制区长度,同时前后压力棒使得喂入须条能够在后压力棒表面有一段包围弧,从而加强了后区牵伸对纤维运动的控制及对纤维长度的适应性;而前压力棒又合理的增加了反包围弧,让纤维伸直过程提早发生,增加了伸直过程的延续时间,减弱了须条在运行中的变异,有利于成纱质量的提高和改善。因此曲线牵伸上销增加的后区牵伸的摩擦力界完全符合纺纱理论的要求,对现有的牵伸形式起了创造性的补充。曲线牵伸上销的工作原理见图1。三、实验部分 仪器:长岭纺电YG135G型条干均匀度测试分析仪;长岭纺电YG172A型纱线毛羽测试仪;长岭纺电YG063全自动单纱强力仪。 试样:14.5tex精梳环锭纱(CJ)、紧密纱(CJS)、曲线牵伸上销环锭纱(CJM)、曲线牵伸上销紧密纱(CJMS),试样均为管纱。 条件:环境相对湿度52.0%,温度24℃。四、结果与讨论1、条干均匀度测试 纱
线的细度不匀,是指沿纱线长度方向的粗细不匀。细度不匀是评定纱线质量的最重要的指标,它不仅会使纱线强度下降,在织造过程中增加断头、停台,而且影响织物的外观,降低其耐穿耐用性。纱线的细度不匀,是由于纤维性质不匀、细纱断面内纤维根数分布不匀以及纺纱牵伸机构作用不完善造成的[4]。纱线条干均匀度测试结果如表1所示。表1纱线条干均匀度对比
样 本 条干变异系数CV /% 细节(-50%) /个.Km-1 粗节 (+50%) /个.Km-1 棉结(+200%) /个.Km-1
CJ 13.66 4 60 30
CJS 13.08 4 46 24
降低量 0.58 0 14 6
CJM 11.36 0 10 24
CJMS 11.04 0 2 22
降低量 0.32 0 8 2
由表1可以得出:(1)紧密纺技术能够有效提高纱线的条干均匀度,同时又能够有效的降低细节和粗节的产生,减少棉结的生成。(2)曲线牵伸上销在普通环锭纺中,条干变异系数CV降低了4.25%,千米细节变化不明显,千米粗节减少了14个,千米棉结减少了6个。(3)曲线牵伸上销在紧密纺中,条干变异系数CV降低了2.82%,千米细节变化不明显,千米粗节减少了8个,千米棉结减少了2个。2、成纱毛羽测试 细纱毛羽的存在不仅会影响后道工序的顺利进行,而且毛羽的数量、长短及其分布情况对成品的外观、手感和使用情况有着密切的联系。对于管纱来说,1mm~2mm的毛羽是短毛羽,是组成纱线毛羽的主体,属于无害毛羽;而3mm以上的是长毛羽,属于有害毛羽。纱线毛羽测试结果如表2所示。表2成纱毛羽对比
样本 毛羽
1mm 2mm 3mm 4mm 5mm 6mm 7mm 8mm 9mm
CJ /根.(10m)-1 1197.00 434.30 203.70 110.50 58.70 30.00 16.80 8.40 3.20
CJS /根.(10m)-1 763.30 117.20 45.80 15.10 5.80 2.50 1.90 1.20 0.90
降低率/% 36.23 73.01 77.52 86.33 90.12 91.67 88.69 85.71 71.88
CJM/根.(10m)-1 506.90 71.60
17.80 7.10 2.60 1.20 0.20 0.10 0.10
CJMS/根.(10m)-1 471.90 52.40 7.40 1.00 0.20 0.40 0.20 0 0
降低率/% 6.90 26.82 58.43 85.92 92.31 66.67 0 100 100
从表2中可以看出:(1)紧密纺对短毛羽的改善相对于3mm以上长毛羽来说要小;3mm~9mm的长毛羽占纱线毛羽总数的百分率并不高,但紧密纺对这部分毛羽的减少是极为明显的。(2)在环纺纱中曲线牵伸上销对短毛羽和长毛羽的改善均十分明显,而在紧密纺纱中曲线牵伸上销对短毛羽的改善相对于3mm以上长毛羽来说要小;曲线牵伸上销对长毛羽的改善十分有利。
3、强伸性能测试 影响纱线强伸性的因素主要是两个:一是因纤维滑脱而破坏;二是因纤维断裂而破坏。如果加捻三角区大,两边纤维承受的张力比中间纤维承受的张力大,这使得纤维在成纱截面上不断地内外转移,纤维间摩擦抱合力比较高,纱线不易因纤维滑脱而断裂,成纱破坏主要是由纤维断裂所致,但这种结构使得成纱强力主要由外侧的纤维负担,不能充分地使全部纤维承受同样的张力[5]。如果加捻三角区过小甚至没有,纤维在纱线截面上的内外转移就会减弱,纤维间摩擦抱合力就低,纱线易因纤维滑脱而断裂。纱线强伸性能测试结果如表3所示。表3强伸性能对比 <
6.4
样本 断裂强力 /cN 断裂强力CV /% 断裂伸长率 /% 断裂伸长率CV /% 断裂功 / cN.cm
CJ 308.5 4.8 5.3 4.6 433.0
CJS 317.2 8.1 5.6 7.1 453.1
CJM 356.2 6.9 6.3 607.0
CJMS 368.8 5.0 7.1 4.9 665.9
从表3可以看出:(1)在相同条件下,紧密纱断裂强力、断裂伸长率、断裂功均要优于环锭纱。(2)曲线牵伸上销环锭纱的断裂强力高于环锭纱2.82%,曲线牵伸上销紧密纱的断裂强力高于紧密纱3.53%。断裂强力CV值为:曲线牵伸上销环锭纱高于环锭纱68.75%,曲线牵伸上销紧密纱的断裂强力低于紧密纱27.54%。(3)曲线牵伸上销环锭纱的断裂伸长率高于环锭纱2.82%,曲线牵伸上销紧密纱的断裂伸长率高于紧密纱3.53%。断裂伸长率CV值为:曲线牵伸上销环锭纱高于环锭纱54.35%,曲线牵伸上销紧密纱的断裂强力低于紧密纱22.22%。(4)曲线牵伸上销环锭纱的断裂功高于环锭纱4.64%,曲线牵伸上销紧密纱的断裂功高于紧密纱9.70%。五、结束语 结果表明,在环锭纺纱和紧密纺纱过程中,曲线牵伸上销依靠张力调节装置和压力棒的作用,能够有效降低条干CV值,减少粗、细节和棉结,达到改善成纱条干均匀度的目的,同时使得成纱毛羽及其成纱的强伸性也得到明显改善。因此,曲线牵伸上销增加的后区牵伸的摩擦力界完全符合纺纱理论的要求,对现有的牵伸形式起了创造性的补充。

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