新型环锭纺纱技术江南大学纺织服装学院谢萍.ppt

新型环锭纺纱技术 江南大学纺织服装学院 谢春萍,以环锭纺为基础的新型纺纱方法,紧密纺（Compect spinning）：在环锭细纱机的牵伸区与加捻区之间 增加一个凝聚区,赛络纺（Sirospun）：两根粗纱以一定的间距平行喂入环锭细纱机的同一牵伸机构被牵伸,塞络菲尔纺（Sirofil）：长丝经前罗拉喂入，在前罗拉出口处长丝和经过牵伸的短纤维束保持一定的间距输出,缆型纺（Solospun）：前钳口附加沟槽罗拉，将须条分劈成两至三股，分别经初次加捻后在结合点处以似缆绳一般并合加捻,学习重点,创新学习要求,以环锭纺为基础的新型纺纱方法的成纱原理和技术特征在细纱机进行机构改造的方法关键部件的技术参数和技术要求关键工艺研究,思索每一种纺纱方法的适应范围自由进实验室全面熟悉紧密纺纱（至少两小时以上）针对一种紧密纺纱方法，你认为最需要优化和解决的问题是什么？（分析并提出优化的途径或方法）,习题,一、紧密纺纱发展及研究现状,二、紧密纺纱原理,三、紧密纺纱线性能特点,四、典型紧密纺纱装置介绍,五、网格圈型装置的研究与改进,紧密纺纱,一、紧密纺纱发展及研究现状,紧密纺的发展,环锭纺的加捻三角区,加捻三角区的危害,环锭纺领域的又一里程碑式的重大进步,1999年国际上出现成熟机型 Sussen推出Elite Spinning 视频：jinmifang1 Reiter推出Comforspin(卡摩纺)Zinser推出Compact Spinning 视频：2kaitou,1988年Dr.Ernst Fehrer提出消除纺纱三角区设想,一、紧密纺纱发展及研究现状,（一）紧密纺的发展,一、紧密纺纱发展及研究现状,（一）紧密纺的发展,国内：经纬纺机厂 上海二纺机 浙江日发 浙江德昌 我校研究开发：立足国内工厂老机改造 图1：学院的设备 图2：紧密纺部件,推出整机,一、紧密纺纱发展及研究现状,（二）环锭纺的加捻三角区,形成：圆形粗纱 3050倍牵伸 前钳口 处须条呈薄带层状 加捻时在前钳口前出现 一加捻三角区 无捻纱段,动画：xisha1.swf,一、紧密纺纱发展及研究现状,（三）加捻三角区的危害,1、松散的边缘纤维易散失 85%车间飞花由此形成,2、加捻时，边缘纤维两端会伸出纱体 85%的3mm以上毛羽由此造成,3、三角区须条加捻时边缘纤维的张力大于中部纤维 成纱强度效率下降,4、存在的无捻纱段 细纱断头增加,紧密纺就是要尽可能的缩小加捻三角区,一、紧密纺纱发展及研究现状,二、紧密纺纱原理,三、紧密纺纱线性能特点,四、典型集聚纺纱装置介绍,五、网格圈型装置的研究与改进,二、紧密纺纱原理,紧密的方法,紧密的原则,紧密纺基本原理,基本工艺路线,二、紧密纺纱原理（图）,1、牵伸区前增加集聚装置，使须条横向凝聚，宽度减小,2、尽可能使每根纤维都集聚到纱体中,视频：liucheng 原理视频:yuanli,紧密的方法：,收缩三角区的作用应持续至罗拉钳口线,二、紧密纺纱原理,紧密的原则：,紧密纺基本原理：,基本工艺路线：,牵伸后须条 气流集聚 集聚装置握持 加捻。,在传统牵伸装置前增加一个纤维控制区，利用气流对通过控制区的纤维束进行横向凝聚，使纤维束的宽度大大缩小，几乎接近加捻三角区的宽度。纤维束经过集聚然后再被加捻卷绕，加捻三角区大大减小，几乎纤维束的每根纤维都能集聚到纱体中，形成毛羽少，强力高的集聚纺纱线。,收缩力应在牵伸后须条上及时有效地出现且强度适当,一、紧密纺纱发展及研究现状,二、紧密纺纱原理,三、紧密纺纱线性能特点,四、典型集聚纺纱装置介绍,五、网格圈型装置的研究与改进,提高纱线强力高达25%,提高纱线断裂强度高达30%,最高达100%取消了3毫米以上的有害毛羽,改善纱线条干,改善纱疵,减少断头高达60%,加捻减少可达15%,可用较少的截面根数或较便宜的原料,纤维损失的减少高达0.01%,三、紧密纺纱线性能特点,巨大商机和发展潜力,一、紧密纺纱发展及研究现状,二、紧密纺纱原理,三、紧密纺纱线性能特点,四、典型紧密纺纱装置介绍,五、网格圈型装置的研究与改进,四、典型紧密纺纱装置,（一）立达(Rieter)ComforSpin,（二）青泽(Zinser)Compact3,（三）绪森(Suessen)Elite,（四）其它形式,原理、特点、关键部件,原理、特点、关键部件,原理、特点、关键部件,1前皮辊；2控制皮辊；3集聚罗拉；4吸风插件；5滚筒钢轴；6气流导向装置,（一）立达(Rieter)ComforSpin,四、典型紧密纺纱装置,1.原理（动画）,牵伸装置前增加一个集聚区,钢质滚筒罗拉:简单精致 且运行稳定可靠,V形吸风狭槽:跟纤维须条运动方向有一倾斜角约15,特殊设计、专利保护的气流导向装置确保集聚的高效性,集聚罗拉是中空的，弧面为凹凸沟槽并开有网眼(：0.8mm，80孔/cm2)的钢质滚筒,网眼集聚罗拉直径较大，造成主牵伸区的浮游区长度增大，这不利于对纤维特别是短纤维的控制,（一）立达(Rieter)ComforSpin,四、典型紧密纺纱装置,2.特点,（一）立达(Rieter)ComforSpin,四、典型紧密纺纱装置,3.关键集聚部件：集聚罗拉,1前罗拉；2前皮辊；3异形吸聚管；4控制皮辊；5过桥齿轮；6撑杆；7-网格圈,（二）绪森(Suessen)Elite,四、典型紧密纺纱装置,1.原理（动画）,（二）绪森(Suessen)Elite,四、典型紧密纺纱装置,2.特点,控制皮辊通过过桥齿轮由原来的前上皮辊传动，前皮辊、控制皮辊和过桥齿轮5构成一个紧凑型组合件，能方便的从摇架拆装,异形截面吸聚管表面在每个纺纱部位都开有斜向吸气槽，吸风狭槽方向相对纤维束运动方向有一定的倾斜角(约25)，使须条在运动中产生横向凝聚,异形吸聚管表面有一层耐磨涂层，网格圈与控制罗拉的摩擦系数要比与吸聚管的摩擦系数约大10倍，网格圈能在异形吸聚管上按照设计速度准确滑动回转,多孔网格圈(约3000孔/cm2)采用合成纤维长丝纱织造而成，简单耐用，纺制不同支数的纱线时采用不同规格的网格圈,吸聚管的流线形设计使纱线在前罗拉表面的包围弧完全消失，使纺纱三角区大大减小，可纺性较高,3.关键集聚部件,罗拉盒组件,异形吸风管,网格圈,1传统前罗拉；2传统前胶辊；3控制罗拉；4控 制胶辊；5支撑填块；6透孔胶圈；7异形吸风管,（三）青泽(Zinser)Compact3,四、典型紧密纺纱装置,1.原理（动画）,增加一根主动传动的控制罗拉3和控制胶辊4，成为四罗拉牵伸系统。支撑填块5，控制胶圈6和异形吸风管7,控制罗拉由车头牵伸传动装置经一组中间齿轮传动，和前罗拉同步，并依靠摩擦使透孔胶圈及胶辊回转。,集聚吸风部位在纺纱须条的上部。控制胶圈中间带有一列小孔，从主牵伸区输出的须条经过透孔胶圈的下方时，纤维受胶圈上小孔的负压吸引而产生集聚，由于透孔胶圈的孔距较小，使加捻前的须条宽度得到了明显减小,为了增加单列小孔对横向发散纤维的凝聚，特意间隔设置了横向加宽的椭圆长孔。,凝聚作用不能延续到钳口的下方，须条因失去凝聚作用而产生一定的回弹性发散，因此，总的凝聚效果有所影响。,（三）青泽(Zinser)Compact3,四、典型紧密纺纱装置,2.特点,透孔胶圈,德国青泽(Zinser)Compact3毛紧密纺纱装置,1前罗拉；2前皮辊；3控制罗拉；4控制皮辊；5透孔胶圈；6异形吸聚管；7撑架,1.日本丰田(Toyota)EST紧密纺纱装置,1前罗拉；2前皮辊；3控制皮辊；4控制罗拉；5异形吸聚管；6网格圈；7撑杆；8过桥齿轮,（四）其它装置,四、典型紧密纺纱装置,增加一根主动传动的控制罗拉3和控制胶辊4，成为四罗拉牵伸系统,控制罗拉和异形吸聚管上套装网格圈6，网格圈由控制罗拉下侧的钢质撑杆7撑紧，控制罗拉由前下罗拉通过一组过桥齿轮8传动，网格圈再由控制罗拉摩擦传动。,气流导向口在异形吸聚管的弧面上，凝聚作用不能持续到控制钳口线，故对凝聚效果有所影响。,特点：,2.意大利马佐里(Marzoli)Olfil集聚纺纱装置,1前罗拉；2前皮辊；3异形吸聚管；4控制皮辊；5网格圈；6组合件,在前罗拉前设置一个中空的异形吸聚管3，截面类似于梨形吸棉管，弧面上侧开有细长均匀吸风狭槽，梨形吸聚上套有多孔网格圈5，网格圈由控制皮辊摩擦传动,控制皮辊由原来的前皮辊通过同步齿形带传动，前皮辊、控制皮辊和同步齿形带构成一个紧凑型组合件6，可方便的从摇架拆装,3.浙江日发集聚纺纱装置,1前罗拉；2前皮辊；3控制罗拉；4控制皮辊；5过桥齿轮；6吸聚管；7弧形撑杆,在原前钳口前面分别增加了控制罗拉3和控制皮辊4，3通过过桥齿轮5由前罗拉传动。成为一个准四罗拉纺纱系统,异形吸聚管6弧面的两端分别靠近前钳口和控制钳口，弧面上在每个锭位开有细长吸风槽，并略呈斜向，控制罗拉、异形吸聚管和弧形撑杆上套有网格圈，由控制罗拉摩擦传动回转,吸风负压分布不良，集聚效果不佳。,4.山西鸿基槽聚型集聚纺纱装置,1前罗拉；2前皮辊；3沟槽集聚罗拉,保持原牵伸装置不变，在前罗拉1上加装一个沟槽集聚罗拉，使其紧压在前罗拉表面上。在前罗拉与其摩擦力的带动下转动并对须条进行集聚,吸气槽聚型集聚罗拉中间是中央集聚沟槽(入口宽度：1.54.5mm，下部宽度：0.62.5mm，凹面深度：0.11.5mm)，集聚沟槽周向均匀分布大小相同的圆孔(：0.11.5mm，数量：1642个),集聚罗拉内部有负压气流(4004000Pa)。但集聚效果不佳。,5.瑞士罗托克拉夫(Rotorcraft)RoCoS集聚纺纱装置,1前罗拉；2引纱皮辊；3控制皮辊；4磁性集棉器,在前罗拉1上用引纱皮辊2和控制皮辊3代替原来的前皮辊，在前罗拉上组成前钳口和控制钳口，两钳口之间装有SUPRA磁铁陶瓷集棉器4,集棉器通道为渐缩形状实现纤维须条的集聚。纱的紧密程度由集棉器凹槽出口的尺寸大小来决定。可分三档更换凹槽尺寸不同的集棉器,结构简单，安装方便，成本较低，使用不当破坏成纱条干。,五、网格圈型集聚纺纱装置的研究与改进,（一）机构认识（学生实习车间完成）组件1：异形吸风管+网格圈+张力棒+耐摩擦片 组件2：罗拉盒 组件3：吸风系统（风管+风机+电机+变频器）视频：jiegouyuliucheng,五、网格圈型集聚纺纱装置的研究与改进,（二）在细纱机上的叠加改造方式,变换罗拉座车面支撑法,组件2,变换摇架变换前抓不变换摇架,组件3,大风机（每台车1只大风机）小风机（每24或36锭用1只小风机）,组件1,五、网格圈型集聚纺纱装置的研究与改进,（三）流场的测试与分析,紧密纺中纤维束的集聚情况图斜槽与网格套圈的运动方向有一倾斜角度,集聚区须条的绝对运动速度Va网格圈对须条的牵连运动速度 Ve 吸风使须条在网格圈上的滚动所引起的相对运动速度 Vr Va=Vr+Ve,1.须条在集聚区运动作用分析,五、网格圈型集聚纺纱装置的研究与改进,（三）积聚区的作用与分析,1.须条在集聚区运动作用分析,简化的须条运动状态简图,须条第部分须条离开前罗拉以后，因吸风斜槽相对于前罗拉吐出须条所在直线有一个小的夹角，须条在负压的作用下产生扭转，须条第部分须条从扁平的椭圆形截面变为圆形截面。须条第部分在因负压的作用下继续绕其轴向回转直到前握持点 集聚区须条上存在捻度,五、网格圈型集聚纺纱装置的研究与改进,（三）积聚区的作用与分析,2.吸风斜槽的不同倾斜方向,纺制Z捻集聚纱时，吸风斜槽的倾斜方向应按右上角方向倾斜；纺制S捻集聚纱则相反。,3.网格圈表面吸风斜槽负压的大小,测试方案：EJM128K-SM型细纱机上风压值：（1500Pa，2000Pa，2500Pa，3000Pa，3500Pa）五档纺制14.6tex(40s)精梳棉纱测试结果：,（1）风压与毛羽：风压增加，对布面有影响的3mm以上的毛羽明显减少,五、网格圈型集聚纺纱装置的研究与改进,（三）积聚区的作用与分析,3.网格圈表面吸风斜槽负压的大小,（1）风压与毛羽：风压增加，对布面有影响的3mm以上的毛羽明显减少,（2）风压与条干：风压的改变对条干影响不显著,（3）风压与断裂功/断裂强力：在风压小于2500Pa左右内，强力的各项指数（断裂功、断裂强力、断裂时间、断裂伸长率和强度）都随着风压提高而提高，当超过此数值后，呈现下降。,五、网格圈型集聚纺纱装置的研究与改进,（三）积聚区的作用与分析,4.吸风管内流场的分布,皮辊集聚型装置的四大特点,集聚皮辊兼有集聚和阻捻作用；,结构简单，安装方便，成本较低，适于细纱机改造；,因集聚区域和集聚方式所限，集聚作用不够充分；,因集聚皮辊和前皮辊均由前罗拉摩擦传动，集聚区域不能设置牵伸张力。,5.3、胶圈集聚型集聚纺纱装置（青泽）,1前罗拉 2前皮辊 3阻捻罗拉 4阻捻皮辊 5吸风组件 6透孔胶圈 7撑杆,