转杯有自排风式和抽气式两种形式。自排风式转杯在高速回转中,杯内的气流通过转杯底部的小孔排向杯外,从而在杯内形成一定负压。由于杯盖与转杯密封,补人杯内的气流只能通过输送管道和引纱孔进入,因此输送管道中产生一定吸力以加速纤维输送并吸人杯内;由引纱孔补人的气流使得接头纱能顺利送到杯内以完成接头。抽气式转杯的杯底无孔,杯内负压依靠风机抽吸而形成,气流从杯口与杯盖之间的通道抽走。
当接头纱从引纱管吸入杯内时,在离心力作用下被抛向凝聚槽与纤维环搭接,然后由引纱罗拉引出纱条。纱条随转杯回转而加捻,如图3—1、3—2所示。纤维不停地喂入、纱条不断被加捻成纱,再由引纱罗拉输出,从而实现了连续纺纱。
从图3—1、3—2可以看出,转杯带动纱段AB高速回转,使AB纱段获得捻度。AB纱段捻度的扭转力矩向凝聚须条BC段传递,使凝聚槽内的一段须条也获得捻度。这一传递长度称“捻度传递长度”,它使纱条在月点(称剥离点)剥离处具有一定强度。正常纺纱时,凝聚须条从B点逐渐剥离、加捻、引出,因此剥离点沿凝聚槽圆周回转,其转速一般超过转杯转速,两转速的差值即为出纱卷绕速度。在凝聚槽内剥离点处,纤维叠合的数量等于成纱截面中的纤维数量。从剥离点月到纱尾D,纤维数量逐渐减少,因此纤维须条逐渐变细。
加捻纱条经过A点时受到假捻盘的摩擦作用而绕自身滚动,因此产生假捻,便纱段AB上的捻回高于正常捻回,这有利于提高剥离点处的纱条强度和捻度传递长度,从而保证顺利纺纱并减少断头。
在须条从B点刚被剥离的位置,纤维数量应为零(空白区)。但实际上,转杯在不断回转,纤维不断向下输送和向下滑移,因此这一空白区会被新下滑的纤维覆盖。在纱尾D和“捻度传递长度”BC段堆积的纤维,称“搭桥纤维”。须条剥离、加捻、引出时,搭桥纤维就成为缠绕在纱体外表的缠绕纤维。
图3—3表示转杯纺纱工艺流程和纤维运动规律。从图3—3中可初略估算纺纱流程中的纤维运动规律。实际生
①条子喂入速度0.5r/min,线密度(即条子定量)3ktex(截面纤维根数为20000),分梳辊转速6000r/min,周长200mm(直径65mm),表面线速度1200m/min,即V1=0.5r/min,V2=1200m/min,牵伸倍数为2400倍,分梳辊腔体截面内的纤维流约8根单纤维。
②纤维脱离分梳辊进入输送管道,气流入口速度V3=2500m/min,出口速度V4=3000m/min左右,纤维流在输送管道中从上述的8根纤维/截面变为4根纤维/入口截面、2—3根纤维/出口截面。
,转杯直径50mm,凝聚槽表面的线速度为V7=12560m/min,滑移内壁的线速度(为凝聚槽表面速度的0.8)为V5=10000m/min,因此纤维流速度从输棉管道出口的速度V4=3000m/min变化至凝聚槽的表面线速度V7=12500m/min,从而在转杯内壁产生巨大牵拉作用,几乎使每根纤维滑向凝聚槽。
④若纱线输送速度为80~100m/min,纺纱线密度为30tex,成纱断面内的纤维根数为200根,那么凝聚槽内的并合效应高于200倍。