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「技术」错位纺纱对紧密纺成纱质量的影响

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发表于 2017-5-20 15:59:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
  (梭子讲堂今晚19:30谢家祥老师详解《关于梳理过程中棉结与短绒的探讨》,
  探讨错位纺纱对国产紧密纺成纱质量的影响及其机理。研究结果表明:错位纺纱改变了加捻三角形的形状和尺寸,因而改变了成纱结构和性质,错位纺纱对成纱质量的影响程度与错位方向和捻向的匹配有关,z捻左斜与s捻右斜对成纱质量改善较显著;纺纱断面尺寸的变化也对成纱质量有着复杂的影响,一些因素时成纱质量是不利的,在实际生产中,应注意通过专件和工艺的配合加以改善;错位量的精确控制是错位纺纱的发展方向。
  错位纺纱的技术出发点,是通过牵伸单元和加捻卷绕单元的错位改变加捻三角形的形态和尺寸,从而改变加捻过程中纤维的运动,通过成纱结构的变化,改善成纱质量。错位纺纱技术最早是在2003年提出的, Xungai Wang等人的研究发现,采用右斜纱可以减少精纺纯毛纱线的毛羽;C Thilagavathi等人的纺纱试验表明,采用左斜纱可以显著减少棉、涤/棉环锭细纱毛羽,同时对纱线强力和常发性纱疵也有一定的改善我国工程技术人员和研究人员从2007年开始关注并研究这种纺纱方法,已有的研究证明了错位纺纱对成纱毛羽会有一定程度改善的事实.但对其他质量指标的影响,结论却不尽一致。本文也通过纺纱试验对国产紧密纺错位纺纱成纱质量进行探讨。
  为比较错位方向对不同捻向纱线成纱质量的影响,分别纺制左斜、右斜和正常CJ 8.3 tex z捻纱和S捻纱.错位量均为一个锭距,如图1所示。
  为比较错位纺纱对不数纱线质量的影响,分别纺制CJ 23.3 tex和CJ 72.9 tex左斜错位纺纱纱线(这里原料仍采用精梳,只是为了比较试验.并非正常生产方案) 。
  纺纱在JWFl516型细纱机上进行,牵伸部分采用紧密纺装置,各种纱号的主要细纱工艺参数见表1:
  采用YG029PC型电子单纱强力仪测试单纱断裂强度、断裂伸长率指标=试样夹距为500 mm,托伸速度为5 m/min,每管纱拉伸20次,预加张力为0.5 cN。
  采UT-4型条干均匀度测试分析仪测试条干CV值和千米细节、粗节、棉结指标。速度为 400m/min。,测试时间为1 min,每管纱测试一次。
  错位纺纱纱线相对于正常纺纱纱线各指标的变化情况(错位纺纱各质量指标相对于正常纺纱各质量指标的变化率)如表3所示。
  (1)不论左斜右斜,成纱毛羽均得到了改善,不同的纱号,不同的捻向、不同的错位方向改善的程度不同。通过CJ 8.3 Z捻和CJ 8.3 S捻两种纱线的比较,左斜对改善Z捻纱成纱毛羽的效果好,而右斜对改善S捻纱效果较好。比较CJ 8.3、CJ 23.3和cJ 72.9 3种z捻纱左斜纺纱成纱毛羽的变化情况表明:纱线越粗,采用错位纺纱时毛羽的改善效果越明显 。
  (2)成纱条干均有所改善,但改善的程度不显著;随着纺纱号数的增大,条干的改善程度有增加的趋势,但同样不显著 。
  (4)观察CJ 8.3 z捻纱.成纱的粗节、细节和棉结均有所增加;由于cJ 8.3 s捻纱为低捻纱,采用了较低的纺纱速度,没有表现出与CJ 8.3 z捻纱相似的结果,部分指标也有所改善,但二者表现相同的规律:右斜对z捻纱成纱的粗节、细节和棉结的改善是不利的(恶化程度大).而左斜对S捻纱的粗节、细节和棉结的改善是不利的(恶化或改善程度低) 随着纱号增佳,即对中粗号纱而言,粗节、细节和棉结有所改善,但改善效果不是很显著,偶尔会发生略有恶化的情况。
  任何一项技术均有其两面性,就错位纺纱技术而言,其既具有对成纱质有利的一面,同时也存在影响成纱质量的不利因素。
  错位纺纱改变了加捻三角形的形态。加捻三角形由基本对称的三角形变为非对称的三角形,加捻机理也由对称卷捻变为非对称卷捻。加捻三角形面积减小,在卷捻过程中纤维的内外转移程度降低,这足有利于毛羽减少的 同时,存须条卷捻时形成以某一边侧为纱芯,另一边侧为包缠层的层状包卷,减少r纤维的内外转移和头端外露,也易丁形成稳定的、更均各的层状包卷成纱结构,这对成纱毛羽条干的改善以及粗节、细节的减少是有利的 。
  错位方向与捻向的配合也对成纱质量有一定影响。捻向取决于加捻矢量方向,当错位使得加捻三角形变为小对称时,加捻矢量的方向的不同也就决定了加捻三角形不同的包缠情形:当错化方向与捻向一致时,即 Z捻配左斜,S捻配右斜时,加捻三角形长边为主动包卷边,即长边为包卷纱芯,短边承受较小的张力,包卷扭矩小,包卷过程相对稳定,包卷结构较好,成纱质量各项指标改善较显著,如图2所示的Z捻左、右斜加捻三角区示意图。
  反之,错位方向与捻向不一致时,即Z捻配右斜,S捻配左斜时,加捻三角形短边成为主动包卷边,形成长边包卷短边,包卷扭矩较大,不易形成层层包卷的稳定结构,成纱质量相对要差些,但与对称加捻三角形相比,还是有所改善,毕竟纤维内外转移少,成纱内应力也减少,结构也更稳定。
  一方向错位纺纱改变了纺纱断面尺寸,使纺纱段长度增加,另一方面,纱线在导纱钩处的包围弧度增大,这不仅使纺纱张力增大(欧拉公式),也加剧了导纱钩处的捻陷效应,使纺纱段捻度减少。这些因素都会使纺纱段弱环增加,容易造成纱条的意外伸长,从而增加成纱的粗节、细节,严重时甚至会增加纱线断头率,尤其是在纺制细号纱时。
  此外,错位纺纱改变了纱线在导纱钩上的接触化置,摩擦因数也会发生变化,气圈的顶端发生了变化,在一定程度上会影响气圈的稳定性和钢丝圈运动的稳定性,也会增加粗节、细节和棉结。
  在试验中,纺S捻纱时也采用采用的是z捻导纱钩.尽管采用了低锭速,成纱棉结数量大大多于z捻纱,说明导纱钩的不匹配对成纱棉结的影响常显著的。
  表2 中测试数据是错位纺纱对成纱质量的积极因素和不利因素共同作用的结果,且不同纱号对有利和不利因素影响的表现是不一致。
  错位纺纱改变了细纱机纺纱断面尺寸,加捻三角形的变化改变了成纱结构,进而对成纱质量产生一定程度的影响。为了提高成纱质量,纺纱的顺利进行,对现有机构的一些改变是必要的。
  错位纺纱使得加捻三角形发生了位移,考虑到笛管吸风口对纱条边缘纤维的控制作用和散失纤维的吸收作用,笛管吸风口应作相应移动,使其正对加捻三角彤顶端,避免对加捻三角形长边吸力较大,吸走过多的纤维3-4,尤其对于纺制细号纱线 导纱钩
  错位纺纱使纱线与导纱钩的接触发生变化,而现有导纱钩足按照非错位正常纺纱设计的,会造成不匹配的问题,造成摩擦加剧,气圈变形,钢丝圈运行稳定性下降等一系列问题,影响成纱质量,对于纺制细号纱,影响尤为显著,考虑到左右斜错位的通用性,应采用新型环状导纱钩,且孔径尽可能小。
  牵伸单元与加捻卷绕单元错位会师每台车出现空锭 ,任亮提出可在前罗拉导纱钩之间加装一套导纱装置(导纱棒或导纱钩),达到改变纱同时解决空锭问题的目的。如图3所示:
  纱线绕过导纱装置后依然回到原来对应的锭子进行卷绕,只改变纱不会出现空锭.这种措施的小足之处除作者提到的值车工接头不太方便之外,还会增加纺纱段的张力及捻陷效应,预计会使断头有所增加,粗节、细节、棉结也会恶化由于传统的细纱机仍采用锭带传动为丰,空锭问题解决起来有一定的困难:对新型单锭单电机细纱机,由于各加捻卷绕单元足的,可将加捻卷绕单元设计为可移动的,那么根据错位方向,一起带有加捻卷绕单元的模块(含导纱钩)即可,这时牵伸单元与加捻卷绕单元还是一一对应。不存在空锭问题。
  现阶段的错位纺纱错位量只能按锭距的倍数调节,通常是错位一个锭距。但很明显一个锭距的错位量很有可能不是对成纱质量而言的最优工艺,不同的纱号,其最优错位量应该足可以精确调整的。
  错化纺纱增加了纺纱张力,增加了纺纱段断头的可能性,在生产中应适当调轻钢丝圈的重量。
  错位纺纱由于改变了加捻三角形的形状而对成纱结构有一定的影响,对同产紧密纺的成纱毛羽、成纱条干均有一定的改善,纱号不同影响不同 。
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