旋流器降低环锭纺纱线毛羽的研究.pdf

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1、第2 8 卷第1 2 期 2 0 c r 7 年1 2 月 纺织学报 J o u m a lo f7 r e x t i l eR e 跎a r ；c h V 0 1 2 8N o 1 2 D e c 2 0 0 7 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 r 7 ) 1 2 0 0 3 4 一0 4 旋流器降低环锭纺纱线毛羽的研究 褚结1 ，葛明桥2 ( 1 扬州职业大学，江苏扬州2 2 5 0 0 9 ；2 江南大学生态纺织教育部重点实验室，江苏无锡2 1 4 1 2 2 ) 摘要在环锭纺细纱机上安装旋流器，利用旋流器内部的旋转气流对纱线的加捻成形过程产生影响。以达到提

2、高纱线质量的目的。介绍旋流器的结构以及在环锭纺细纱机上的安装位置，实验并分析旋流器中的空气压力以及 旋流器的结构对纱线毛羽的影响。对安装旋流器前后纺制的纱线的毛羽、断裂强力以及条干不匀率进行对比实 验。结果表明，安装旋流器后，纱线表面的毛羽降低，纱线的断裂强力提高纱线的条干均匀度也有所改善。 关键词环锭纺纱；旋流器；纱线毛羽；空气压力；旋流器结构；纱线质量 中图分类号：巧1 0 4 7文献标识码：A R e s e a r c hi n t or e d u c i n gt h eh a i r i n e s so fr i n gs p u ny a r nb yas w i r l e

3、 r C H UJ i e l ，G EM i n g q i a 0 2 ( 1 拖，l g z 幻“P o 机B c n 幻c o z 姆e ，毙，w 如“，肠n 伊u2 2 5 0 0 9 ，伪讯o ；2 研工d 6 0 m 幻叮矿s 凼，聊d 蒯梳锄 旷跏t 如，胁梳打y 旷鼬幻疗，肋删毋，i ，肋，舻 2 1 4 1 2 2 ，吼f 舭) A b s 咖c tAs w i d e rc 锄b ef i x e d t h er i n gf h r n e I nt h ep r o c e s so fy a m s p i n n i n g ，t h er o t a t i

4、n g8 i r f l o w i n s i d et h es 诵d e rc a r Ie x e r t 髓e 矗l e c to nt h et 试s t i n gf b m 眦i 佃o fy a m ，t h u si m p m v i n gt h eq u a l i t yo fy 锄T h e s t m c t u r e0 ft h es w i d e r 锄di t 8m o u n t i n gp o s i t i o no nt h er i n gf h m ea r ei m m d u c e d M e a I l w h i l e ，t h

5、 ee x p e r i m e n t i sc o n d u c t e da I l dt l l ea i rp r e s s u r ei n s i d et h e 嘶d e r 肌dt h ei n n u e n c eo ft h es 衍d e r ss t m c t u r eu p o ny 锄 h a i r i n e s sa r e 锄a l y z e d M o r e o v e r ，ac o m p 啪t i V ee x p e r i m e n ti sc 删e do u to nh a i r i n e s s ，b r e a k

6、 i n gs t r e n 殍ha n d u n e v 蛐n e s so fy a 脚b e f o 陀a n d 硪e r t h es w i d e ri 8f i x e do nt h er i n gf r a m e n er e s u l t ss h o wt h a tt h eh a i r i n e s s o nt h ey 锄s u r f a c ei sI e d u c e d ，b r e a k i n gs t r e n 昏ha n de V e n n e s si m p r o V e da f t e r6 x i n gt h

7、es 证d e r ， K e yw o r d sr i n gs p u ny 锄；s 诵r l e r ；y a r I Ih a i r i n e s s ；a i rp r e s s u r e ；s t m c t u r eo fs w i r l e r ；q u a l i t yo fy 锄 旋流纺纱是一种新型的纺纱方法，利用喷射的 气流对纤维进行加工，在喷气纺纱中尤其是包芯纱 的纺制中，取得了较为显著的效果。】。环锭纺在 纱线纺制过程中，由于纺纱三角区的存在，以及纱线 加捻成形过程中纤维的内外转移，形成纱线表面毛 羽多的外观J 。降低环锭纺纱线毛羽的方法有很 多，如紧

8、密纺技术“ J ，在降低纱线毛羽和提高纱线质 量方面有较好的效果，但紧密纺集聚元件构造复杂， 报废率高，设备改造费用高。本文提出一种降低环 锭纺纱线毛羽的方法，利用旋流纺纱的原理以1 ，设 计了一种应用于环锭纺纱线纺制的新型旋流器。该 装置利用旋流器内部产生的旋转气流，对环锭纺纱 线加捻成形时的纺纱三角区及纱线的成形过程产生 影响，有效降低纱线表面毛羽并提高纱线质量。旋 流器结构简单，设备改造费用低，因此具有良好的市 场前景。 旋流器结构与安装位置 1 1 旋流器结构 旋流器结构如图1 所示，主视图中的水平方向 为压缩空气通道，直径为D 。，垂直方向的通道为纱 道，直径为D ：，长度为2 0

9、咖，气道和纱道的截面形 状为圆形，气道与纱道在相交处按顺时针方向相切， 如俯视图所示。 为研究旋流器结构对环锭纺纱线毛羽的影响， 收稿日期：2 0 c r 7 一0 2 1 2修回日期：2 0 一0 6 0 5 基金项目：扬州市社会发展计划项目( Y z 2 0 0 5 0 5 7 ) 作者简介：褚结( 1 9 6 3 一) ，女，副教授。主要研究领域为纺织技术及纺织产品设计与开发。E m a i l ：y z c h u j e s i n a c o m 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR

10、to remove the watermark 第1 2 期褚结等：旋流器降低环锭纺纱线毛羽的研究 3 5 D 2 聪 ， m 够 ， ， 单位：I m 图l 旋流器结构图 F i g 1S t m c t u d i a g 姗o ft l 地s w i d 盯 设计了5 种尺寸的旋流器，具体尺寸如表1 所示。 表l 旋流器的结构尺寸 T a b 1 S 打l l c t r md i m e I I s i o fn ks w i r l e r 1 2 旋流器安装位置 旋流器安装在前罗拉钳口下方，尽量接近前罗 拉钳口，与水平面的倾角同罗拉座，如图2 所示。纱 线由前罗拉钳口输出后平行通过

11、旋流器的纱道，然 后引入导纱钩。纺纱过程中，纱线通过纱道时，气道 中有压力为P 的压缩空气，在气道与纱道相切处以 旋转气流方式进入纱道，从而对纺纱三角区及纱线 的成形过程产生影响。 导纱钩 图2 旋流器安装位置示意图 F i g 2I ) i a l 即删瑚t i cs k e t c h0 fm 哪t i n gp o s i t i 佃 kt I l es 崩d e r 2 压力和结构对纱线毛羽的影响 2 1 实验方案设计 在E J M l 2 8 K 细纱机上纺制2 8t e x 的Z 捻纱，空气 压力P 取1 5 一1 2 Ok P a ，间隔1 5k P a ，在纺纱段离 前罗拉钳口

12、1 4 l 3 处，分别安装表l 所示的A 1 一 A 5 旋流器纺制纱线，采用Y G l 7 1 毛羽测试仪测定纱 线毛羽( 个1 0m ) 。 2 2 实验结果与分析 图3 示出空气压力P 和旋流器结构对纱线毛 羽的影响。由图可知，采用A l A 5 旋流器，当空气 压力变化时，纱线表面的毛羽产生较大变化。P 较 小时，随着P 的增加，毛羽均呈减小趋势；P 在 4 5 7 5k P a 时，毛羽下降到最小值；P 大于7 5k P a 时，毛羽均呈上升趋势；P 大于4 5k P a 时，空气压力 的变化对纱线毛羽的影响较为明显。 o 言 o o ￥ 罱 懈 空气压力胁 A 1 A 2 A 3

13、 A 4 一 A 5 环锭纺 图3 空气压力和旋流器结构对纱线毛羽的影响 F i g 3 h l n u e 他e0 fa i rp f e 鹋u r e 粕dt I l e 确r l e r s s t m c t I I 即u p 明y 锄k l i I i n e 明 当尸大于4 5k P a 且为一定值时，气道与纱道的 截面比值对毛羽也有较大影响。由表l 所示的尺寸 可知，A l A 3 旋流器是气道截面积不变，而纱道截 面积减小，截面的比值由0 4 、O 5 增大到0 7 ，毛羽 下降的幅度明显。对A 3 旋流器，当P 在6 Ok P a 左 右时，所纺纱线的毛羽数最少，为9 4 8

14、 个，1 0m ，与 普通环锭纺纱线的毛羽数1 4 8 个，1 0m 相比，下降了 3 6 。A 4 、”旋流器是纱道截面相同，而改变气道 的截面积，所纺纱线的毛羽有变化但幅度较小。可 以看出，纱道截面积的大小对毛羽的影响比气道截 面积的大，纱道的截面积越小，毛羽下降越多。 综上结果，空气压力P 及旋流器结构尺寸对毛 羽会产生比较大的影响。其原因为：1 ) 旋流器的集 束作用。由于旋流器具有一定长度的纱道，对纺纱 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 3

15、 6 纺织学报第2 8 卷 三角区中未受到控制的自由纤维能起到集束作用， 减少了纱线表面的毛羽；同时一定长度的纱道减少 了纺纱段纱线的抖动，减少了纺纱段纱线的落棉和 断头。2 ) 旋流器的结构。在纺制Z 捻纱线时，旋流 器的气道与纱道在相交处是按顺时针方向相切，气 道中输送的压缩空气进入纱道时，旋转气流的回转 方向与纱线加捻的回转方向相同，一定量的旋转气 流辅助纱线旋转，一方面有利于加捻点的捻回向前 罗拉钳口的纺纱三角区传递，从而利于纱线的成形； 另一方面纱线在加捻时内外转移过程中被挤出纱身 的纤维头端，受到相切的旋转气流的辅助作用，再次 被卷进纱身，减少了留在纱线表面的机会，使纱线的 毛羽下

16、降。( 3 ) 旋流器气道与纱道尺寸。当气道截 面积不变，而纱道截面积减小，一方面纱道的集束作 用增加，另一方面旋转气流的辅助作用明显，使毛羽 降低的程度增大。采用A 3 旋流器，纱线毛羽较普 通环锭纺改善的情况最好。 3 旋流器对纱线质量的影响 3 1 方案设计 在E J M l 2 8 K 细纱机上纺纱段离前罗拉钳口 1 4 一l ，3 处安装A 3 旋流器，气道中输入压力P 为 6 Ok P a 的空气，改变纱线捻系数，采用旋流器和普 通环锭纺分别纺制线密度为2 8 、1 8 2 和1 4 5t e x 的 纱线；采用Y G l 7 l 毛羽测试仪测定纱线表面的毛 羽数；采用Y G 0

17、6 3 全自动单纱强力仪测试纱线的断 裂强力B ，( c N ) ；采用Y G l 3 6 A 全自动条干均匀度仪 测试纱线的条干不匀率C y 值( ) 。 3 2 结果分析 3 2 1 旋流器对纱线毛羽的影响r 。 图4 为采用旋流器与普通环锭纺纱线毛羽变化 的对比图。由图可知：1 ) 纺制不同线密度的纱线，采 用旋流器纺制的纱线毛羽较环锭纺均有所下降，下 降幅度最大可达3 3 ；2 ) 捻系数增大时，采用旋流 器后纱线毛羽呈下降趋势，对应相同线密度的环锭 纺纱线，毛羽改善的幅度增大，尤其是3m m 及以上 长度毛羽改善的幅度较大，最多降低7 0 ，这对提 高纱线质量是十分有利的，因为3m

18、m 及以上长度 的毛羽是有害毛羽，对后道工序的加工生产和纱线 质量的危害很大；3 ) 采用旋流器时，纱线线密度小， 毛羽下降的幅度大，纱线质量提高明显。 3 2 2 旋流器对纱线断裂强力的影响 图5 示出采用旋流器与普通环锭纺纱线的断裂 f 县 o ： 牟 ￥ 辱 懈 f j 一、 E o ： 牛 贸 伸 3 3 0 3 3 5 3 4 03 4 5 3 5 0 3 5 5 3 6 0 3 6 5 3 7 0 3 7 53 捻系敷 ( a ) 旋流器与环锭纺l 9 胁长度毛羽变化图 搀系效 ( b ) 旋漉器与环锭纺3I 咖及以上长度毛羽变化图 图4 旋流器对纱线毛羽的影响 F i g 4D

19、i a g r 锄o fv a r i a t i o no fd l e 鲫i r l e r 肌dt l l el e n g t l l o f1 _ 9 锄h a i r i n e s 8 ( a ) 蛐d3 衄a n dm o r e h a i r i n e 髂( b ) 0 fr i n gs p u ny 锄 强力B ，变化情况。由图可知，采用旋流器时，纱线 的断裂强力较环锭纺纱均有所提高，随着捻系数的 增大，断裂强力增加，且断裂强力提高的幅度随着捻 系数的增大而有所增加；断裂强力的变化与线密度 有关，线密度越小，采用旋流器纺制纱线的强力提高 幅度增大。 Z 里 R 疆 碟

20、 奄 图5 旋流器对纱线断裂强力的影响 F i g 5 I 胡u e n c eo ft h cs w i r l e r y 栅b r e “i n g8 t r e n g t h 3 2 3 旋流器对纱线条干不匀率的影响 图6 为采用旋流器与普通环锭纺纱线条干不匀 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第1 2 期褚结等：旋流器降低环锭纺纱线毛羽的研究 3 7 率变化C y 值的对比图。由图可知，采用旋流器纺 制纱线的条干不匀率较环锭纺均有所下降；

21、随着捻 系数的增大，条于不匀率下降幅度增加；条干不匀率 的变化与纱线线密度有关，线密度小，采用旋流器纺 制纱线条干不匀率下降的幅度较大。 姿 孥 U 图6 旋流器对纱线条于的影响 F i g 6 I r d l u e n c eo ft l l e 晰i r l e ro nt I I em t i oo fy 啪e v e 肋e B s 4结语 环锭纺细纱机上安装旋流器对纱线质量有较大 的影响，能有效降低纱线表面的毛羽，提高纱线的断 裂强力，降低纱线的条千不匀率。纱线质量的提高 与旋流器的结构有关，并随空气压力的变化而有较 大变化，因此要获得较高质量的纱线，必须合理地选 择旋流器的结构和空

22、气压力。纱线质量提高的幅度 与捻系数及线密度有关，在纱线正常捻系数范围内， 捻系数增大或线密度减小，纱线质量提高幅度较大。 旋流器具有结构简单，在环锭纺细纱机上改造 便利，改造费用低的特点，符合低成本、高效率的设 备改造方向，因此，采用旋流器降低环锭纺纱线毛羽 的新方法具有开发应用的市场价值。 参考文献： 1 】葛明桥，顾闻彦，袁敏发，等圆盘式旋流纺纱方 法 J 纺织学报，2 0 0 5 2 6 ( 2 ) ：9 2 9 4 2 顾闻彦，葛明桥圆盘式旋流纺纱的工艺分析 J 江 南大学学报：自然科学版，2 0 0 5 ，4 ( 1 ) ：1 7 8 1 8 2 3 葛明桥，庄建国，李永贵，等旋流

23、纺输送管道形状和 尺寸对成纱质量的影响 J 纺织学报，2 0 0 6 ，2 7 ( 1 0 ) ： 8 4 8 8 4 顾闻彦，葛明桥，李永贵，等圆盘式旋流纺的加捻气 压对成纱的影响 J 纺织学报，2 0 0 5 ，2 6 ( 3 ) ：4 1 4 3 5 庄建国，葛明桥，李永贵旋流纺输送管道的形状与尺 寸对纱线条干不匀率的影响 J 江南大学学报：自然 科学版，2 0 0 6 ，5 ( 3 ) ：3 5 6 3 5 9 6 曲丽君环锭纺细纱毛羽成因研究 J 中国纺织大学 学报，1 9 9 3 ( 2 ) ：8 6 8 7 7 倪远紧密纺纱技术国产化应用探讨 J 棉纺织技 术，2 0 0 4 ，3 2 ( 6 ) ：1 8 2 2 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark