2010年5月·第38卷·第5期

Vol.38No.5,2010

SHANGHAITEXTILESCIENCE＆TECHNOLOGY上海纺织科技

技术讲座

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倍捻机的工艺设计、产品质量分析和控制

许建琴

(上海八达纺织印染服装有限公司,上海200041)

摘　要:叙述了对于不同的倍捻机机型,在加工不同品种、不同细度纱线和不同加捻程度情况下的倍捻工艺参数的设定方法,

并进行了质量分析与控制的探讨。

关键词:倍捻机;工艺设计;质量分析;质量控制;捻度;超喂率

中图分类号:TS103.234.1　　　　　文献标识码:B　　　　　文章编号:1001-2044(2010)05-0029-03

Technologicaldesignandproductqualityanalysisandcontroloftwo-for-onetwister

XUJian-qin

(ShanghaiBadaTextilesCo.,Ltd.,Shanghai200041,China)Abstract:Thisarticlediscussesthesettingmethodofprocessingparametersfordifferentmodelsoftwo-for-onetwisterinprocessingyarnsofdifferentkind,countandtwistingdegreewithproductqualityanalysisandcontrolexplored.

Keywords:two-for-onetwister;technologydesign;qualityanalysis;qualitycontrol;twist;superfeedpercentage

为减少结头数,提高产品质量,用倍捻机取代传统环锭捻线机已成为趋势。本文对阿尔玛倍捻机和村田倍捻机的工艺设计、产品质量分析与控制作阐述。

由表1可见,阿尔玛倍捻机的实际捻度大于计算捻度,其幅度约3%,同时也可以看出,这种关系与纱线的粗细无关,与纱线的加捻程度亦无关。1.2.2　村田倍捻机

倍捻机捻度计算公式:

捻度=锭速×2/滚筒摩擦圈线速

(1)

由于交叉角的关系,实际卷绕速度比计算速度快,因此在捻度设定时必须考虑以上因素,村田公司给出计算捻度公式:

计算捻度=设计捻度+设计捻度-1)(2)

cosQ2

式中,1/cosQ为交叉角修正系数;1/2为由观测值实验计算的修正系数。

计算捻度应当选择比设计捻度大一些;即分别乘1.2%、1.6%、2.7%和3.7%。如要求捻度600捻/m,交叉角为21°24′,则捻度设定如下:计算捻度=600+600-1)=622

cos21°24′2

表2　交叉角Q为18°32′时计算捻度与实际捻度的差异

品种J27.8×2HT7.4×2GT11.6×2ZT11.8×2FT9.5×3T9.8×3

计算捻度

/捻·m-1

54.5125.291.594.385.282.6

设计捻度

/捻·m-1

53.1121.989.191.883.080.4

实际捻度

/捻·m-1

53.1120.988.391.382.481.5

差异率/%1.0261.0341.0351.0321.0331.013

1　倍捻机工艺设计

1.1　锭速

锭速与原料有关。原料强力高,锭速可以高些。锭速与纱线细度和加捻程度有关,一般来说,细度越细,需加捻回就越多。为了保证产量,加工细特纱、加捻程度高时,锭速就选择得高,但质量会变差。1.2　捻度

阿尔玛倍捻和村田倍捻机的计算捻度与实际捻度的关系存在很大差异。

1.2.1　阿尔玛倍捻机(计算与实际捻度对照见表1)

表1　阿尔玛倍捻机计算捻度与实际捻度的关系对照

品种FT11.5×2ZT11.8×2T9.8×3T29.5×2HT29.5×2T19.7×3T29.5×3FT29.5×3ZT29.5×3HT29.5×3J27.8×2

计算捻系数

422435428432449391398429511511379

计算捻度

/捻·m-1

87.989.578.756.358.450.842.345.654.354.350.8

实际捻度

/捻·m-1

88.090.781.558.059.752.245.747.455.856.953.1

差异率/%

0.11.33.63.02.22.88.03.92.84.84.5

收稿日期:2010-03-28

作者简介:许建琴(1955-),女,江苏宜兴人,高级工程师,主要从事纺表2为交叉角Q为18°32′时计算捻度与实际捻度实际

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差异率平均为1.029%。

当交叉角变化,计算捻度不变时,根据公式(2),实际捻度将发生变化。表3为J27.8tex×2交叉角变化、计算捻度为54.5捻/m时的实际捻度的变化情况。

表3　J27.8tex×2实际捻度随交叉角的变化

项目交叉角18°交叉角22°

设计捻度/捻·m-1

53.152.6

实际捻度/捻·m-1差异率/%

53.152.1

1.0261.044

图1　张力导轮的调节

1.4　交叉角

交叉角视筒子所需的软硬程度而定。阿尔玛倍捻机有16°、18°、20°、22°、24°5种,村田倍捻机有12°14′、14°32′、18°08′、21°24′4种。如果纱线的卷绕张力固定,即超喂率、纱线在超喂罗拉上的包围弧以及锭速等固定,则交叉角越大,筒子硬度越小,反之,交叉角越小,筒子硬度越大。如倍捻筒为直接染色筒,一般阿尔玛倍捻机选用22°交叉角,村田倍捻机选用18°08′交叉角。1.5　气圈高度

气圈高度的调节通过调节导纱钩的高度来实现。阿尔玛倍捻机导纱钩有12个刻度

,从0～12气圈由小变大;村田倍捻机有8个刻度,从0～8气圈由小变大。纱线越细,刻度选择越小,气圈尺寸越小;反之,纱线越粗,刻度选择越大,气圈尺寸越大。抬高气圈导纱钩位置,将意味着增大气圈的尺寸,增加气圈的张力与电耗。但气圈导纱钩位置太低,气圈会碰储纱罐上边缘,容易刮伤纱线,造成断头。因此,如图2所示,气圈与储纱罐上边缘的距离保持在15mm为最佳。

当交叉角为18°时,理论差异率1.027%,与实际差异率1.026%相当接近;当交叉角为22°时,理论差异率1.037%,与实际差异率1.044%略有差异。1.3　超喂率

超喂率视筒子所需的软硬程度而定,阿尔玛倍捻机的超喂率有11种选择:3%、9%、16%、23%、30%、38%、47%、56%、67%、78%和90%。村田倍捻机的超喂率有3种选择:38%、57%和81%。

阿尔玛倍捻机的超喂率标准值为38%,村田倍捻机为57%,当超喂率设定为标准值时,筒子硬度比较适中。选择较小的超喂率时,卷绕张力较大,筒子硬度较大;反之,筒子硬度较小,甚至能直接做成染色用松式络筒,便于染色时染料渗透。一般做染色筒子时,阿尔玛倍捻机选用78%的超喂率,村田倍捻机选用81%的超喂率。阿尔玛倍捻机超喂率为56%、67%时,筒子平均密度分别为0.421、0.405mg/dm;村田倍捻机超喂率为81%时,筒子平均密度为0.436mg/dm。

当超喂率一定,其他条件亦相同时,细度越细,筒子硬度越大,因此,在筒子硬度要求相同,细度较细时,一般超喂率设计得较大。表4为阿尔玛倍捻机筒子硬度要求基本接近时的超喂率设定。

表4　阿尔玛倍捻机筒子硬度要求基本接近时的超喂率设定

项目细度/tex超喂率/%

ZT11.8×223.656

T9.8×329.438

T19.7×239.423

T29.5×388.

516

3

3

图2　气圈高度的调节

2　倍捻机质量分析

2.1　倍捻机的优缺点

一般认为,与环锭捻线机相比,倍捻机具如下优点:锭子一转可得两个捻回,能提高每锭产量;可直接做成筒子供后工序使用,省去一道络股线工序;股线筒子卷装大,内部结头少;由于不用钢领和钢丝圈,可施加强捻,最高捻度可达3000捻/m;锭速不再受钢丝圈速度限制,而且纱线可以少受污染。

倍捻机的缺点是:锭子结构大而复杂,造价高,单位产量耗电量大;断头后接头比较麻烦等。利用倍捻

调节超喂率的目的是调整卷绕张力,在倍捻机上,卷绕张力还可以通过改变纱线在超喂罗拉上的包围弧加以调整。纱线在超喂罗拉上的包围弧是通过改变张力导轮的位置与数量实现的。如图1所示,张力导轮越向外(位置1)包围弧越小,卷绕张力越大;反之,张力导轮越向内(位置2),包围弧越大,则卷绕张力越小。阿尔玛倍捻机包围弧的调节有8档可供选择,村田倍捻机有10档。

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机可加工29.5tex×4、29.5tex×6、29.5tex×9股线,单线断裂强度略低,捻度不匀率较大。环锭捻线机与倍捻机各品种质量对比见表5。

表5　各品种质量对比

捻度/捻·m

品种

-1

张力,指从并线筒子到上导管进口之间的纱线张力,由从纱层中抽出纱线的摩擦而引起。(2)气圈张力,是纱线通过气圈导纱钩引导到超喂罗拉的一个连续过程的张力。气圈张力受锭速、纱线细度、捻度和气圈导纱钩高度的影响。(3)卷绕张力,在超喂罗拉与卷绕罗拉间展开,通过超喂罗拉而减小。卷绕张力用改变超喂罗拉的速度和改变纱线在超喂罗拉上包围弧加以调节。

倍捻机成纱断裂强度之所以比环锭机略差,主要是因为受到运转时上述3种纱线张力的影响,纱线受到的张力超过了容许限度所致。2.2.3　倍捻机成纱伸长率与环锭机相仿

在环锭机上,气圈张力直接影响卷绕张力,卷绕较紧的纱线在加捻后长时间受到拉伸负荷作用;在倍捻机上,超喂罗拉对纱线的卷绕张力起决定作用,气圈张力只在短时间内对纱线产生影响,纱线经过超喂罗拉之后,原来的张力大大降低,纱线仅以很小的张力进行卷绕,所以即使气圈张力在短时间内很大,股线的伸长率仍能和环锭机相仿。但是如果气圈张力不变,甚至较小,而卷绕张力未控制好,会给股线的伸长率带来影响,甚至给强力也带来影响。

捻度CV/%

单纱断裂强度

-1

/cN·tex

单强CV/%断裂伸长率/%

环锭捻环锭捻环锭捻环锭捻环锭捻

倍捻机倍捻机倍捻机倍捻机倍捻机

线机线机线机线机线机

7.4tex×2124.411.5tex×86.611.8tex×93.09.8tex×2

84.2

121.890.291.481.545.0

4.83.63.63.82.5

6.15.65.55.14.3

30.835.833.933.235.6

30.234.130.931.536.4

9.88.07.68.05.4

11.97.99.08.09.8

10.210.010.511.514.8

10.49.410.711.

410.2

29.5tex×48.3

由表5可见,倍捻机捻不匀与环锭机差异较大;单线断裂强度普遍略有下降,但幅度不大;单强CV与断裂伸长率基本无差异。2.2　原因分析

2.2.1　倍捻机成纱捻不匀高

在加捻过程中,如果每一根单纱具有均匀一致的直径,则捻回就可平均分布到股线上。由于短纤维在牵伸过程中各种附加不匀的存在,致使成纱不可能绝对粗细一致。在捻线机上,对于直径不均匀的纱线进行加捻,捻回将首先到达较细的部分,因为这部分的加捻阻力小,在较细的部分有了捻回之后,较粗的部分才传到捻回。在加捻时,纱线的加捻长度(夹持长度)对加捻的不匀率有很大的影响。如果加捻长度短,捻回的分布较均匀,因为它的细段较少,甚至没有;如果加捻长度长,则捻回的分布较不匀。由于倍捻机的加捻长度大大超过环锭捻线机,所以用这两种机型加捻的股线会出现不同的捻度不匀率。

造成倍捻机捻不匀高的原因除了加捻长度外还有:筒子卷绕时,由于导纱器的往复而使卷绕速度波动;锥筒大小端的卷绕速度不一;筒子卷绕时,由于在摩擦滚筒上打滑,使小筒、中筒和大筒的卷绕速度有差异;锭子速度差异。

2.2.2　倍捻机成纱断裂强度略低

对于倍捻系统,有3种主要的纱线张力:(1)牵引

3　倍捻机的产品质量控制措施

在倍捻机的使用过程中,碰到诸如硬筒、蛛网纱、断头高等质量问题,可采取以下措施:用增大交叉角的办法解决蛛网纱;用加大超喂率的手段解决硬筒;用减少开关车的办法,减少纱线的缠绕,减少超喂率的变化,从而减少断头以及因卷绕张力不匀而引起的捻不匀;在调整锭速的同时调整超喂率,控制好卷绕张力,避免因超喂率不当产生张力高峰,减少上部断头。

参考文献:

[1]　寿逸明.倍捻机的运转和成纱品质分析[J].上海毛麻科技,2002,

(4):17-21.

[2]　罗然,叶芳.ASKV762型进一步法倍捻机工艺初探[J].江苏丝

绸,1996,(5):8-10.

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