《轉(zhuǎn)杯紡斷頭研究》word版

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1、轉(zhuǎn)杯紡斷頭研究顏世強(qiáng)王忠孝(上海淳瑞機(jī)械科技有限公司)1轉(zhuǎn)杯紡的斷頭問題盡管目前轉(zhuǎn)杯紡紗應(yīng)用日益廣泛，但是要發(fā)揮轉(zhuǎn)杯紡紗的全部潛力，還有許多問題需要解決。比如，轉(zhuǎn)杯紡紗線由于結(jié)構(gòu)原因強(qiáng)力偏低，其成功紡制范圍仍然限制在粗中號(hào)紗線范圍內(nèi)。除紗線小身價(jià)值以外，高速紡紗時(shí)的運(yùn)行穩(wěn)定性也很重要。纖維流被剝離以后，進(jìn)入轉(zhuǎn)杯滑移而重新收集為纖維環(huán)，通過一端自由旋轉(zhuǎn)的方法轉(zhuǎn)變?yōu)榧喚€，但是棉條中所有外來雜質(zhì)(比如棉結(jié)、棉殼、粉塵、發(fā)絲、塑料絲等)也在離心力作用下脫離分梳輥表面進(jìn)入轉(zhuǎn)杯而破壞對(duì)纖維的正常收集，這些雜質(zhì)的密度往往大于棉纖維的密度，纖維環(huán)被進(jìn)入轉(zhuǎn)杯的

2、紗尾抓取之后，這些雜質(zhì)的破壞作用得到體現(xiàn)。紗尾的扭轉(zhuǎn)力矩難以克服不斷累積雜質(zhì)的離心力，持續(xù)的纖維環(huán)被破壞，形成斷頭。如果雜質(zhì)纖維相對(duì)棉纖維較小，比如，在紡粗號(hào)紗時(shí)，紗線附著力克服了雜質(zhì)離心力，紡紗過程得以持續(xù)，但雜質(zhì)會(huì)融入到紗線里面影響紗線質(zhì)量。轉(zhuǎn)杯紡中，斷頭大致分為三種主要類型：張力斷頭、紡紗斷頭和棉條斷頭或紡紗器以外的因素造成的斷頭。張力斷頭發(fā)生在成形的紗線中，一般在引紗嘴到卷繞輥之間。紡紗斷頭是持續(xù)的纖維紡紗被打斷在轉(zhuǎn)杯凝棉槽剝離區(qū)，斷頭后卷裝上的紗尾有一個(gè)生硬的外觀，轉(zhuǎn)杯凝棉槽里一般能發(fā)現(xiàn)一段紗尾。在本論文中，提出了一個(gè)全新7檔類別的

3、區(qū)分轉(zhuǎn)杯紡斷頭的方法。該分類方法通過觀察斷紗后卷裝紗尾形態(tài)，轉(zhuǎn)杯凝棉槽狀態(tài)為依據(jù)來鑒別。我們通過觀察卷裝上收集到的紗尾而不以外部原料里的雜質(zhì)尺寸為主要基礎(chǔ)。我們還研究了棉條含雜量、轉(zhuǎn)杯速度、分梳輥速度和紗線號(hào)數(shù)等不同因素對(duì)斷頭率和不同斷頭類型比例的影響。2原料和紡紗工藝研究中應(yīng)用中級(jí)棉。棉纖維通過清棉、梳理和兩次并條勻整。研究中用到的棉花的詳細(xì)參數(shù)如下：2．5％跨距長(zhǎng)度24．25mm，50％跨距長(zhǎng)度11．60mm，束纖維強(qiáng)力19．81cN／tex，馬克隆值4．1。所有的樣本棉條密度都是5．37ktex。樣本是采用立達(dá)M2／1型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)紡制的

4、。轉(zhuǎn)杯直徑45mm，分梳輥為針輥。樣本是在不同轉(zhuǎn)杯速度、分梳輥速度、棉條含雜率和紗線號(hào)數(shù)的條件下紡制。含雜率不同的棉條是從許多物理性能類似而含雜率不同的棉化中挑選而來的，而且其清棉和梳棉的速度都是不同的。詳細(xì)的樣本工藝參數(shù)見表1。3斷頭樣本采集方法和分類下面討論收集斷頭及分類的方法，不同組都收集大量的斷頭。斷頭率是針對(duì)整臺(tái)機(jī)器的，比如220頭轉(zhuǎn)杯，持續(xù)進(jìn)行4h觀察，以獲得總的斷頭樣本。每一項(xiàng)研究重復(fù)10次，所以每一項(xiàng)研究總共40h。百錠小時(shí)斷頭率是總斷頭數(shù)換算而來的。由于換筒造成的斷頭沒有計(jì)算在內(nèi)。從紗線卷裝上面退繞38cm～51cm以收集斷

5、頭樣本。所有的轉(zhuǎn)杯須正確清潔且允許接頭后運(yùn)轉(zhuǎn)。在機(jī)器運(yùn)行期間，設(shè)備頭部能識(shí)別哪個(gè)錠位發(fā)生斷頭，然后立刻收集卷裝上的斷頭。之后，轉(zhuǎn)杯內(nèi)部和引紗管的狀態(tài)都要檢查，以評(píng)定斷頭原岡。斷頭要根據(jù)構(gòu)成和形態(tài)來區(qū)分，不同的研究項(xiàng)日可能有不同類型的斷頭，斷頭類型據(jù)其構(gòu)造和形態(tài)大體卜分為下而7種小同的類型。其中前6類斷頭形態(tài)如圖1所示。3．1包含異質(zhì)纖維的斷頭這種類型的異質(zhì)材料通常比普通棉纖維粗，一股會(huì)在清棉和梳棉工序分離出去。殘留在棉條中的又長(zhǎng)又壯的纖維狀材料通過分梳輥和輸纖通道，沉積在轉(zhuǎn)杯凝棉槽巾。由于這些異質(zhì)材料直徑粗，其抗撓剛度非常高，這阻止它們像普通

6、棉纖維一樣紡入紗線，導(dǎo)致斷頭。這些異質(zhì)材料通常依附在斷頭處，有時(shí)保留存轉(zhuǎn)杯內(nèi)。圖l(a)照片顯示異質(zhì)材料包含在斷頭中。3．2纖維束(棉結(jié)掛花)斷頭纖維束通常像一個(gè)小粗節(jié)，它既不附加在斷頭尾部又不接近尾部，就像圖1(b)所示。由于殘留油脂或工藝缺陷，一些纖維掛在纖維通道附近，吸引其他纖維直到形成纖維束，然后與精梳纖維一起沉積到轉(zhuǎn)杯凝棉槽內(nèi)部．從纖維串輕輕拉出的纖維分析得知，其中短纖維比例很高，這些短纖維是南于分梳輥把纏繞纖維打斷生成的。3．3包含棉籽殼類的斷頭這類斷頭發(fā)生在有大的雜質(zhì)顆粒時(shí)。比如與棉纖維同宗的大的棉籽殼，被轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)杯滑移面的纖維

7、環(huán)上，如圖1(c)所示。大尺寸硬材質(zhì)雜質(zhì)出現(xiàn)在轉(zhuǎn)杯凝棉槽導(dǎo)致轉(zhuǎn)杯剝離區(qū)的紊亂，從而導(dǎo)致紗線斷頭。有些紗線斷頭的尾部沒有發(fā)現(xiàn)這樣類型的大的雜質(zhì)顆粒，但這些雜質(zhì)顆粒在轉(zhuǎn)杯凝棉槽里出現(xiàn)，這種斷頭也歸入到這種類型。3．4包含微粒粉塵的斷頭這種類型斷頭的發(fā)生主要有兩種原因：當(dāng)吸風(fēng)管堵塞或氣流不暢；當(dāng)遇到非常輕的雜質(zhì)時(shí)，比如棉條巾含有大量微小的棉花碎葉。當(dāng)吸風(fēng)管堵塞或者氣壓很低，這些微粒隨著纖維進(jìn)入并沉積在轉(zhuǎn)杯凝棉槽中而沒能夠正常的通過排雜通道排出去。粉塵也是如此。因?yàn)檫@些微粒粉塵一般比棉纖維重，會(huì)在凝棉槽中堆積。經(jīng)過一定的時(shí)間，這些顆粒會(huì)跟著纖維環(huán)一起

8、脫離出凝棉槽，導(dǎo)致斷頭。圖l(d)就是這樣的一個(gè)斷頭。3．5細(xì)尾斷頭存這類斷頭中，紗尾是漸縮的。以圖1(e)為例來說，紗線的直徑漸漸的減小直到斷掉。這類斷頭發(fā)生存轉(zhuǎn)