新型纺纱机械PPT课件.ppt

第七章新型纺纱机械简介 Chapter7NovelSpinningMachines 1 环锭纺纱机存在的缺陷 主要矛盾 加捻和卷绕合在一起存在的缺陷 1 纱管与锭子一起回转 负载大 限制了速度的进一步提高 2 高速后 钢领 钢丝圈摩擦发热严重 磨损快 易飞脱 3 高速后 纱线张力大 易断头 且接头操作困难 落纱周期减短 降低设备利用率 4 锭子高速后 机器振动大 发热量增加 车间噪声大 机物料消耗增加 飞花增多 恶化工作条件和环境 2 新型纺纱方法分类 新型纺纱 自由端纺纱 断裂纺纱 非自由端纺纱 气流纺静电纺摩擦纺磁性纺液流纺 喷气纺自捻纺无捻纺集聚纺包缠纺轴向纺 转杯纺涡流纺搓捻纺捏锭纺 3 新型纺纱的共同特点 加捻和卷绕分开 自由端纺纱 Open endSpinning 过程 纤维条分离成单纤维 凝聚 加捻 卷绕 纤维分离采用刺辊分梳 形成一种不连续的纤维流 经凝聚后与加捻纱条的尾端 自由端 连接加捻 加捻时 纱条一端被握持 另一端不断喂入相互不连接的纤维束或纤维流 当与有捻纱段接触时 立即被捻合成纱 4 几种常用新型纺纱方法 转杯纺 RotorSpinning 喷气纺 Air jetSpinning 静电纺 ElectristaticSpinning 摩擦纺 FrictionSpinning 涡流纺 VoluteSpinning 5 一 转杯纺纱机 RotorSpinningFrame 气流纺纱机Open endSpinningFrame 发展 1937年 丹麦人Berthelson提出专利 以后捷克 法国研究者改进 1965年 捷克VUB棉纺织研究所研制成功第一台KS200型转杯纺纱机 60头 在捷克Brno国际工程技术博览会上展出 四罗拉牵伸 条并喂入 随后VUB研究所与Elitex合作 生产BD200 分梳辊开松 条筒喂入 1967年 日本Toyoda购买捷克专利 仿造39台试用1969年 日本Toyoda生产BS型 研制HS系列 6 意大利引进捷克BD200技术 生产BD200NS型 1965年 英国Platt 瑞士Rieter 德国Ingolstadt三家公司联合 研制出抽气式 1971年 在法国巴黎ITMA上展出 以后 法国SACM德国Suessen Zinzer Schlafhorst比利时Woogay美国Baber Colman目前 国际上有10多家著名纺织机械制造厂生产转杯纺纱机 7 转杯纺纱机发展三阶段 第一代 3 6 4 5万r min 无排杂装置 头距小 自动化程度低 第二代 5 10万r min 附有排杂装置 头距增大 自动化程度适当提高 半自动 第三代 10 15万r min 附有高效排杂装置 自动化程度高 质量自动检测 自动接头 断头自停 自动落筒 自动打底纱 张力控制 参数显示等 全自动 8 国内外主要转杯纺纱机生产商 经纬纺机 F1605 4 9万r min四川川江 FA622 FA621BH 3 7 5万浙江泰坦 TQF268抽气式 10万浙江日发 RFRS10抽气式10万 RFORS20包芯纺苏拉 苏州 BD D320抽气式 10万山西福晋 FA608自排风式 5 5万陕西华燕 HY IFJ自排风式 3 7 5万德国赐来福 Autocoro312全自动抽气式 15万r min瑞士立达 BT903半自动 BT905全自动10万r min R40全自动抽气式 15万r min 德国绪森 转杯系统 9 浙江日发转杯纺纱机 10 转杯纺工艺过程 11 典型转杯纺布置 12 不同纺杯形状 13 转杯纱形成过程 14 搭桥纤维在转杯纱上的形成 在纤维剥取点1 纤维进入转杯 2 纤维开始包住纱体 而不是捻入纱尾 3 纤维继续包缠 4 搭桥纤维的最后形态 15 不同直径转杯所纺纱线对比 Spunwithlargerrotor Spunwithsmallerrotor 16 环锭纱与转杯纱对比 17 ACO288转杯纺纱机 SE 9 18 转杯纺纱器 spinbox 19 转杯腔内气流通道 20 R1转杯纺纱机 21 双盘支承转子轴承 22 转杯主要元件 23 刺辊 24 阻捻盘 25 转杯纺纱工艺计算 P172 总牵伸倍数捻度喂棉罗拉转速分梳辊速度转杯速度产量 26 二 喷气纱纺纱 Air jetSpinning 继转杯纺 涡流纺之后发展起来的一种新型纺纱 利用旋转气流来推动须条形成高速旋转的气圈运动 使之加捻成纱 加捻喷嘴固定不动 无高速回转件 纺纱速度是环锭纺的10 15倍 可纺纱支范围 29 2 7 3tex 20 80Ne 27 1 喷气纺的发展 1963年 美国杜邦 喷气加捻包缠纺 单喷嘴加捻 成纱强力不高 1970年 德国洛伊特林根纺织研究所 双孔喂入单喷嘴 350m min 日本东丽AJS 101型 日本丰田TYS型 日本村田70年代研究 8年成功 1983年米兰ITMA上展出 1987年法国巴黎ITMA 村田No 802MJS 1989年中国纺机展No 881MTS 双加捻喷嘴 目前村田No 810涡流喷气纺 纺化纤 混纺 纯棉 纺速400m min 还可纺包芯纱和花式纱 我国1978年产学研进行研究 SFA5802A ZX872样机鉴定 28 2 杜邦包缠纺纱机 三罗拉单皮圈牵伸 中罗拉极细 皮圈套在前下罗拉上 单区牵伸的目的是使纤维在牵伸部分扩展开来 形成边缘纤维 便于喷嘴将纤维缠绕 成纱强力低 蓬松性和弹性较差 未上市 1 牵伸装置2 吸嘴3 喷嘴4 筒子纱 29 3 德国洛伊特林根双孔单喷嘴纺纱装置 两根纤维条同时喂入一个牵伸单元 前罗拉输出两根须条 分别进入叉状双孔喂入管1 2 在管内汇合 双孔管前有一空气涡流喷嘴3 利用高速气流对管1中的须条施加假捻 进入管道2的须条为边纤维到达汇合点后一起参加芯纤维的假捻 通过喷嘴后须条退捻 边纤维则以退捻方向包缠在纱芯上 形成包缠纺 30 4 日本东丽单喷嘴喷气纺纱机 前罗拉有一对输送皮圈 前方有引纱吸嘴2和假捻喷嘴3 皮圈前端张开3 10mm 有利于纱条假捻顺利传递到前罗拉钳口线 同时皮圈又能夹带边缘纤维前进 牵伸装置输出的须条进入上下皮圈组成的楔形空间后 带状纤维条中间部分纤维受到假捻 两旁未受捻的边缘纤维则受皮圈控制随之向前 当边缘纤维脱离皮圈控制后 受到前方吸嘴吸引 即与捻纱条汇合 共同受假捻喷嘴作用 接受假捻 须条离开后退捻时 边缘纤维即包缠在退捻后的纱芯外层 形成包缠纱 31 5 日本东丽AJS101喷气纺纱机 双面下行式 四罗拉双短皮圈摇架加压超大牵伸 须条由前罗拉输出后 进入须条分离器 使纤维分离成头端自由纤维 经涡流加捻喷嘴加捻成纱 1 前罗拉 2 纤维分离器 3 自由纤维 4 加捻点 5 喷嘴 32 6 日本丰田TYS喷气纺纱机 双面上行式 使牵伸装置倒置 棉条由下向上牵伸 加捻器也为双喷嘴结构 1 后罗拉 2 皮圈 3 前罗拉 4 喷嘴 5 引纱罗拉 6 卷绕机构 7 筒子纱 33 7 日本村田MJS喷气纺纱机 单面下行式 三罗拉双短皮圈超大牵伸 双喷嘴 四个区 喂入区 牵伸区 喷嘴区 卷绕区棉条 塑料导纱器 喇叭口 三罗拉牵伸区 二个喷嘴 N2加入假捻 N1与N2相反的低速气流 纱线从N2输出时假捻释放 使芯纤维沿轴线 外纤维包缠在外 形成纱线 34 MJS喷嘴 串联式双喷嘴 35 MJS四罗拉牵伸区 36 MJS双喷嘴喷气纺纱原理 前罗拉输出的须条被加捻器负压吸入 受空气涡流加捻 加捻器由N1 N2串联而成 两喷嘴气流方向相反 第二喷嘴气流旋向决定成纱上包缠纤维的捻向 第一喷嘴气流起包缠纤维作用 前罗拉与第一喷嘴间须条上的捻回方向与第二喷嘴气流方向相同 即第二喷嘴的加捻可传递到前罗拉 第二喷嘴加上的是假捻 第一喷嘴使边缘纤维作初始包缠 包缠方向与假捻方向相反 退捻时外包纤维越包越紧 形成包缠真捻 非自由端纺纱 37 MJS卷绕区 38 MJS喷气纱结构 39 MJS三罗拉牵伸系统 40 村田801 802 802H喷嘴区 41 MJS机喷嘴组成 42 MJS机N1 N2喷嘴导纱器截面 43 MJS802H喷气纺纱机 44 喷气纺纱的优点 纺纱速度高 纱条加捻转速可达20 30万r min 纺纱速度为环锭纺的10 15倍 占地面积小 条子直接纺纱卷成筒子 卷装3 4kg 机上设有电子清纱 纱疵少 流程短 占地比环锭少40 改善劳动环境和劳动强度 无高速件 噪声降低 有吸尘装置 车间清洁 自动接头 处理故障 换条筒 用工少 品种翻改方便 只需调节牵伸部分工艺及加捻部分气压 织造效率高 除纱强稍低 10 15 条干好 织物质量高 布面丰满 尺寸稳定性好 45 喷气纺纱的缺点 由于高速纺纱和强控制的牵伸工艺使胶圈和胶辊磨损迅速 动力消耗比较高 需待解决 喷气纺纱对原料和半制品要求较高 喷气纺纱特殊的结构导致纱的毛羽具有方向性而不宜倒筒 织物手感较硬 46 三 摩擦纺纱 FractionSpinning 摩擦纺纱机设备简单 生产效率高 使用原料广 产品结构有特色 品种多样化 经济效益高 纺纱速度100 280m min 采用摩擦加捻原理 加捻机件不需高速 纱体沿自身轴向旋转 纺纱张力低 不易断头 对原料要求低 适用于天然 化纤 或下脚废料 流程短 成本低 在纺制粗特纱时 可采用高效清梳联合机制成的生条直接喂入加工 省去了二道并条和粗纱工序 纺中细特纱及质量要求高的纱时 仍需两道并条 以加强除杂 提高纤维伸直平行度 产品风格独特 花式多 用单纤维平铺叠合加捻而成 纱线条干均匀 膨松度好 并具有多组份结构 可纺制多种包芯纱 47 DREF II摩擦纺纱工艺流程 原理 采用带抽吸装置的筛网来凝聚纤维并进行加捻纺纱 流程 最多可同时并列喂入6根须条 棉条由喇叭口进入牵伸装置2 经低倍牵伸后进入分梳辊3 纤维被离心力甩出 吹风管4吹出的气流将纤维吹向尘笼6的楔形缝隙入 尘笼同向回转 使须条加捻成纱 48 摩擦纺尘笼结构 表面开小孔 尘笼内装内胆 内胆的一端连着抽风机 内胆上开有一条缝 其缝朝两个尘笼相切的加捻区 内胆开口处吸力大 经分梳的纤维被紧紧吸附在加捻区的尘笼表面 两尘笼同向回转 尘笼表面对纱条施加相同方向的加捻力矩 给纱条加上捻回 尘笼和纱线直径比很大 尘笼一转就可给纱线加许多捻回 故尘笼能实现低速高产 49 国内外主要机型 奥地利菲勒的DREF II III 英国泼拉脱萨克洛威的Masterspinner型 国产FS2型 50 DREFIII摩擦纺 有两套纤维喂入和牵伸装置 与DREF II不同 II型为自由端纺纱 生产普通纱 III型为非自由端纺纱 生产包芯纱 属假捻包缠结构纱 第一喂入区须条经牵伸装置牵伸后喂入尘笼形成芯纱 经第二喂入区喂入的纤维包在芯纱外形成包芯纱 51 DREF III的第一喂入与牵伸区 52 DREF III的第二喂入与牵伸区 53 四 涡流纺纱VoluteSpinning 利用空气涡流对纤维进行凝聚和加捻 棉条 喇叭口 给棉罗拉 分梳辊 输送管 涡流管 纱线 引纱罗拉 筒子 输送管5 输送孔7与涡流管切向配置 纤维切向进入管壁与纺纱器堵头11之间的通道 并以螺旋运动下滑进入涡流场中 涡流管下端接风机抽气 空气从切向进风孔8 切向输送孔7和引纱孔9进入 两切向气流同向旋转汇合于纺纱器下部 形成一稳定涡流场 形成纤维环 生头纱在离心力作用下甩向管壁与纤维环搭接 纱即引出 纱尾形成伞状纱环 54 圆环形 伞形 纱环 纱尾环在涡流作用下沿管壁绕中心高速回转而获得捻度 纤维一边搭接在纱尾上 一边加捻成纱 并由纱孔输出 以连续纺纱 55 涡流加捻的应用 空气涡流加捻具有独特的优越性 纱条在空气涡流场中可获得高达每分钟数十万转的回转速度 涡流加捻的应用 空气变形丝 利用涡流对长丝进行假捻变形 包缠纺纱 利用涡流吸引纤维并进行假捻和包缠纤维 纺制各种花式纱和包芯纱 静电纺中的涡流加捻 喷气纺纱 利用涡流对纤维假捻 解捻 包缠 涡流纺纱 利用涡流使纤维凝聚 并加捻成纱 56 对涡流管的要求 能产生高速气流回转对纱条加捻 并使产量达到高于环锭纺8倍以上 能提高纱线制成率 在提高产量的同时 不增加耗电量 涡流纱能代替部分环锭纱的使用领域或开发涡流纱特殊风格产品 各种涡流纺纱器型式如下 57 纺纱器型式之一 纺纱器型式之二 58 型式之三 型式之四 型式之五 59 五圆孔切向进风型纺纱器 60 涡流纺纱的原料 涡流纺纱机理和生产实践证明 涡流纺对比较细而柔软的纤维可纺性能好 成纱质量高 对粗硬纤维的适纺性差 使用原料以合成纤维和粘胶纤维为主 以腈纶为最好 纤维长度25 65mm 0 165 0 77tex 1 5 7D 即从棉到中长系列均可纺 但不适于纺纯棉纱 61 涡流纱的结构 纤维在纱中的平行度和定向性很差 弯钩 打圈 对折纤维很多 涡流纱在涡流管内的自由纱尾环上附着的新纤维是连续进行的 纤维按先后次序卷在自由端上而成纱 结构模式和铅笔卷刀削下的铅笔木片结构相似 62 涡流纱的特性 条干 外观质量 强力等较差 但强力不匀 重量不匀 捻度不匀 断裂伸长比环锭纱好 耐磨性好 染色性好 因没有外包和边缘纤维 结构蓬松 纤维两头端多缠绕在纱芯中 表面成闭环形毛羽 后道飞花少 有利于做起绒织物 63 涡流纱的产品 针织类 绒类产品 如运动衫裤 起毛毯 仿裘皮大衣 拉毛围巾 外衣等 机织类 仿毛花呢 交织呢 雪花大衣呢 色织布 印花布 室内装饰用品等 产业用 输送带芯 64 五 包覆纺纱 包缠纺纱 平行纺纱 CoverspunorWrapSpinning 将一根无捻平行纤维条作芯纱 外包长丝或已纺成的纱 经加捻成纱后绕在筒子上 因芯纱纤维没有加捻 故也称为平行纱 它是利用空心锭子进行纺纱的一种新型纺纱 当纱线受拉伸时 长丝对短纤条施加径向压力 使短纤维之间产生摩擦力而使平行纱具有一定的强力 65 1 包缠纺工艺过程 短纤维条子或粗纱经过牵伸装置后平行进入空心锭子 长丝筒子套在空心锭子上一起回转 长丝退绕也喂入空心锭子 在吸风管的作用下向下运动 由于长丝筒子旋转 每转一转长丝就对短纤条包上一个捻回 形成平行纱 平行纱被引纱罗拉引出后 直接卷绕成筒子纱 66 主要机型 德国Sussen公司的Parafil 1000 2000型国内FZZ031型 67 Parafil 1000平行纺纱机 四罗拉双皮圈牵伸装置 条子输入 Emxa 156 三罗拉双皮圈 粗纱输入 Emax 46 普通牵伸时 最长纤维60mm 滑溜牵伸时 最长纤维90mm 喂入条子 2 5 10ktex 最高锭速 35000r min Z或S包 可纺纱支 25 500tex 最高引纱速度 150m min 适纺原料 各种天然纤维 化纤及其混纺纱 68 Parafil 2000型平行纺纱机 采用五罗拉双皮圈 E 180 拆除4罗拉 E 120 拆除4 5罗拉 E 40 普通牵伸时可纺纤维长100mm 滑溜牵伸时纤维长220mm 最高纺速200m min 69 平行纺纱机的假捻器 装在空心锭出口处 不采用假捻器时 长丝在空心锭子的入口处对纱条包缠 且短纤须条平行无捻 有假捻器时 假捻器给空心锭子中的须条先加上假捻 在假捻器处长丝对已加了捻的须条进行包缠 70 平行纺纱的结构 由无捻平行的短纤维和长丝组成 其中长丝以螺旋形包缠在短纤维上 将短纤维束缚在一起 长丝为平行纱提供了强度 它通过对纤维施加径向压使单纤维之间产生抱合力 当平行纱受到张力时纤维之间的摩擦力增加 平行纱横截面为圆形 不受力时稍有波形 71 平行纺纱的特性 强力 有长丝包缠 增强了摩擦力 成纱强力增加 略高于同特数环锭纱 条干CV值 较环锭纱和转杯纱好 因为纱芯纤维平行 无捻 长丝包缠不破坏条干均匀度 且高速牵伸有利于短纤维平行伸直 毛羽 少于环锭纱和转杯纱 灰尘 飞花少 因为它有较小的起球倾向 线密度 同样粗细短纤维 平行纱比环锭纱更细 因为纱芯无捻 外包较紧 膨松性 好于环锭纱 同特纱直径大10 72 平行纺纱的产品 以纱代线 织物风格独特 强力高 缩水小且稳定 弹性和耐磨性好 布面丰满 色差档少 起毛起球性能接近转杯纱产品 织物手感柔软 布面平整丰满 仿毛感强 机织物 用作经纱 适于拉绒织物 针织物 针迹清 手感软 无扭矩 不变形 簇绒 割绒 起绒类 起绒时不需再割绒 特种织物 墙布 装饰布可用纺织废料回用 73 花式纱和双向包缠纱 利用空心锭包缠法 由芯纱 饰纱 固纱组成 有结节 圈圈 毛茸 波波 螺旋等花式效应 原料使用广 棉 毛 丝 麻 化纤 纤维条 纱线 长丝均可 饰纱多用条子 反映花式效应 体现外观和手感 芯纱起滑条作用 体现强力 多用纱线 固纱起加固作用 固定花型 体现花型牢固和手感 多用化纤长丝 74 空心锭花式捻线机 芯纱由喂入罗拉经导纱棒喂入空心锭子 饰纱经牵伸机构后进入空心锭子 并以超喂形式喂入 固纱从空心锭子筒管上引出并进入空心锭子 三根纱同时喂入 经加捻器 输出罗拉卷绕成筒子纱 三根纱进入空心锭后 在加捻钩之前 固纱与芯纱 饰纱平行回转 在通过加捻钩后 固纱才与芯纱 饰纱在加捻钩前形成假捻 并形成花形 通过加捻钩后 芯纱 饰纱退捻翻出新花样 而固纱获得真捻固定花形 纺纱时 芯纱要有一定张力 饰纱要超喂 固纱必须包缠 三者缺一不可 四合一 纺纱初捻 二次加捻 络筒 75 花式纱主要工艺参数 一般前 后 中罗拉速度可快 慢 停 倒转调速 以纺制各种花式纱 主要参数 超喂比 前罗拉线速度 输出罗拉线速度 饰纱速度 芯纱速度 牵伸倍数 调节前后罗拉速度 包缠捻度 影响手感 外观 花式效果 芯纱张力 由张力器调节 76 双向包缠纱 单包纱耐摩性差 起球 纤维脱落 强力下降 影响织造效率 X 双向包缠纱 无捻纤维条通过虚线范围内的A区装置可获得Z向包缠纱 再通过与A区逆向回转的B区装置 Z向包缠纱被S向长丝包缠 形成X包缠纱 77 SuessenPlyfil PlySpinning 78 PlyfilModel1000牵伸卷绕系统 79 BoxtexCompositeSpinningSystem ICS一体式复合纺 80 ICS纱结构 81 HollingsworthMasterspinner Friction 82 原理 83 赛洛纺 Sirospun Csirospun CSIRO 澳大利亚联邦科学与工业研究组织 赛洛纺为其专利 一种短流程股线生产工艺 可由环锭细纱机稍作改造 成为一步法生产股线 原理 两根平行的粗纱进入牵伸区 经前罗拉输出 形成三角区 并汇集到一点 合并加捻卷绕到纱管上 84 赛洛纺特点 经济效益显著 省去络筒 并纱 捻线 节约设备 占地 能耗 产量高 单锭比环锭高一倍 纱线质量好 同向同步加捻 截面呈圆形 普通纱呈扁形 凶观似单纱 无股线单捻纹路 表面纤维整齐 顺直 纱线结构紧密 毛羽少 抗磨性好 起球少 手感柔软光滑 条干CV值接近或稍低于环锭纱 适用范围广 虽起于毛纺 但也可用于中长纺 棉纺以及不同类型纤维条的捻合 设备改造简单 只需在原有环锭细纱机上附加部分部件即可 关键是断头自停装置 不足 细节多 易出现长细节 必须优先原料 单纱与股纱捻向相同 股线打结多 回丝多 85 赛洛纺纱