转杯纺实用技术

转杯纺纱,发展：1937年由丹麦人伯塞耳森发明并提出专利，1965年捷克人研制出第1台定型为KS200的60头样机，1967年制造出世界上第一台可以投入工业化生产的转杯纺纱机BD200型。方向：增加速度、加大排杂、增大头距和卷装、提高自动化、拓宽原料和品种习惯称OE纱，规范称为Rotor-spinning,国内转杯纺纱机机型,山西经纬纺机厂生产的FA601A；西安远东机械制造公司生产的FA611A；四川中外合资川江机械制造有限公司生产的FA621A，FA622；天津市新型纺纱机械厂生产的TQF4；上海沪东纺机厂生产的SQ1A等。,国内气流纺应用状况,目前，我国已拥有转杯纺52万多头，分布在26个省市的400多家工厂，应用于棉纺、毛纺、麻纺、绢纺等多种纺纱系统中。,转杯纺纱的工艺过程,喂给部分,喂给喇叭的作用是使条子在进入喂给罗拉与喂给板以前，受到必要的整理与压缩，将条子宽度压缩在一定范围以内，并改变条子截面的形态，以扁平形截面进入握持区，使条子横截面上的密度趋于一致，横向压力分布比较均匀。喂给喇叭出口截面与喂入条子定量应有一定的关系。截面尺寸过小或条于定量过重。容易发生阻塞，反之集合效果较差。喂给喇叭口的出口中心位置应稍低于分梳辊中心，以免发生纤维绕分梳辊现象。,在喂给板前有一根压缩弹簧，使喂给板和喂给罗拉之间保持一定的压力。喂给板分梳面长度直接影响分梳质量，分梳面长度愈短分梳作用愈强，但纤维易受损伤。反之，分梳作用愈弱，分梳效果差。,当纤维主体长度在2931mm时，喂给板与分梳辊进口隔距应保持在2.6mm，出口隔距(即分梳点)最小隔距应为0.15mm分梳面长度为2728mm。当纤维主体长度为27mm或以下时，喂给板与分梳辊进口隔距应为2.0mm，出口分梳点隔距为0.15mm，分梳面长度为2325mm。,分梳部分,分梳辊是一个圆柱形铁胎，其表面包有金属锯条或植合梳针，以5000一9000rmin的速度对纤维进行充分的梳理。分梳辊上的纤维在经过输棉管入口处时在分梳辊的离心力与转杯的真空吸力下必须全部剥离分梳辊。,排杂装置,在喂给罗拉和喂给板的下部，分梳辊的周围设有排杂装置，在分梳辊分梳纤维的同时，将细小杂质和部分短绒排除出去。,排杂装置的两大型式,固定式排杂装置和调节式排杂装置。固定式排杂装置的排杂口的大小及位置部是固定的，结构简单。调节式排杂装置的最大特点是排杂与补气分开在补气通道处设计了一个阀门，用于调节补气量的大小，进而达到控制落棉率和落棉含杂率的目的。,理想的排杂装置要有以下几个要求：排气与补气互不干扰。放大排杂口与排杂腔；放大排杂口使杂质有充分排除的机会放大排杂腔可稳定气流减少排出的杂质回流。排杂口的位置合理使分机辊带动的气流切向流入排杂通道。,输棉管道,要求：纤维在里面逐步加速，从而能伸直。,输棉管道的入口处沿着分梳辊的切线方向，其出口伸到纺纱杯内。输棉管道是一根入口大出门小的渐缩型管道，内表面要求十分光滑不挂纤维。输棉管道的截面为渐缩型，气流在输棉管道中必然呈加速度运动，这样就可以减少纤维在输棉管道中产生掉头弯曲的机会，以提高纤维在纱中的伸直度。,纺杯,纺纱杯是转杯纺最重要的部件，其基本形状是由两个中空的截头圆锥体联接而成，在两个圆锥体的交界处(最大直径处)形成一个凝聚纤维的凹槽，称为凝聚槽。,纺纱杯转速的高低标志着转杯纺纱机的先进性，现在一般转速为30000130000rmin。,对纺杯的技术要求,纺杯是转杯纺纱中汇集纤维、凝聚、并合、加捻成纱的关键部件，它要适应高速，又要运转平衡，保证均匀凝聚与加捻。因此，对纺杯有下列要求：(1)纺杯重量轻，并在高速回转离心力的作用下不易变形；(2)纺杯表面光滑，既减少与空气的摩擦，降低动力消耗，又有利于进入纺杯的纤维顺利地沿滑移面进入凝聚槽；(3)纺杯凝聚槽经受纤维成纱过程中的摩擦，保证其耐磨性，延缓凝聚槽形状及表面性能的变化。,纺纱杯的两种基本形式,按转杯内负压产生的方式分为自排风式和抽气式纺机一种为自排风式纺杯另一种是抽气式纺杯,自排风式纺杯,底部有八个左右的小孔，当纺杯高速旋转时，使杯内气流通过杯底小孔排向杯外，使杯内产生一定的负压。自排风式纺杯盖和纺杯之间的密封作用，杯内的补气只能通过输棉管道和引纱管补入，在输棉管道中产生定的吸力，使纤维和气流被吸入纺杯中。,抽气式纺纱杯,在纺杯的底部没有孔，杯内的负压靠一台附设的风机抽吸而形成。杯口和杯盖之间留有一定的间隙，风机将杯内的气流从杯口与杯盖的间隙处抽走，在杯内形成一定的负压。,自排风式和抽气式转杯纺机比较,排风式在许多方面不如抽气式，特别是自排风式由于杯内气流自上而下的流动容易使纱中形成较多的缠绕纤维，影响成纱质量，杯内容易积尘而增加断头。抽气式纺机的能耗和占地要大些。目前较为先进的转杯纺机大都是抽气式的。,转杯纺的主要产品,中粗号纱特别是纺36特以上纯棉纱，比环锭纺能够取得更好的经济效益。废纺产品利用各种低级棉、落棉及废棉处理系统所回收的纤维纺各种低级纱，经济效益显著。,其它纱种在转杯纺机上开发各种麻棉混纺纱、纳丝纯(混)纺纱、毛型纯(混)纺纱、化纤纯(混)纺纱(涤、腈、粘等)，往往有可能比环锭纺具有更好的可纺性和更高的经济效益。转杯纱适合开发各类牛仔布、绒类织物、装饰用布及工业用布等。,转杯纺纱前纺工艺,气流纺纱工艺配置，应遵循以下原则：清花工序：先松后打、多松轻打、早落防碎、多排少返、均匀混合，尽量排除杂质、微尘和短缄。梳棉工序：强分梳、快转移、繁隔距、台理车速、增加除杂。并条工序：以掌握提高纤维的清洁度、分离度、伸直度为原则，并改善棉条的长片段不匀率。,气流纺工序：细分梳、大捻度、多排杂快转移。气流纺纱的工艺流程一般为：开清棉联台机一梳棉一头道并条一二道并条一气流纺纱。与环锭纺纱相比减少了粗纱、络筒二道工序，缩短了工艺流程，节省了占地面积。back,国产设备代表流程1A002D圆盘抓棉机-A006B自动混棉机+A034六辊简开棉机(附A045B凝棉器)一A036豪猪开棉机(附A045B凝棉器)一FA101四刺辊开棉机一FA061强力除尘器一A062二路电气配棉器一AO92A双棉箱给棉机(附A045B凝棉器)-A076C单打手成卷机一A186D梳棉机或A190双联梳棉机-A272F头、二道并条机一国产第一代气流纺纱机,2FA002圆盘抓棉机-A035D混开棉机(附SFA100双进风凝棉器)一FA0226或FA104多仓混棉机一FA102双轴流开棉机一FA106豪猪开棉机(附SFA100双进风凝棉器)-A062电气配棉器一A092As双棉箱给棉机(附SFA100双进风凝棉器)一A076E(或FA141)单打手成卷机一FA系列高产梳棉机一FA系列头、二道并条机一第二代国产气流纺纱机。,转杯纺纱工艺参数的选择,分梳辊工艺参数选择分梳辊转速工作角与齿密纺杯工艺参数选择纺杯形式纺杯转速纺杯负压凝聚槽形状转杯纺适纺纱线密度与经济纱线密度,分梳辊工艺,分梳辊主要有锯齿辊和针辊两大类。,不同形式的分梳辊适用于不同类型的纤维,锯齿辊是在一个圆柱形的铁胎上包有锯齿，就象梳棉机的刺辊一样。一般直径为60一74mm，有的机型为了加工中长化纤，直径设计为80mm。针辊是在铁胎上植有一定密度的钢针，钢针的直径一般为0.6一1.07mm。针辊的直径一般为64mm左右，随机型不同也不完全一样。锯齿辊主要用于加工棉纤维而针辊主要用于加工化纤或毛纤维。,分梳辊转速的选择,转速是分梳辊最重要的工艺参数，对成纱质量有显著的影响。锯齿分梳辊对于锯齿分梳辊来说，当转速在5000一9000rmin时，随着锯齿辊转速的提高、开始阶段，单纤维重量百分率显著提高，纤维束所占的重量百分率越来越低。说明转速越高，分梳作用越强，单纱强力也逐渐提高，不匀率开始下降。,当转速超过6000rmin时短绒率随着转速的提高不断增加说明转速越高，梳断的纤维越多。当转速超过7500rmin时，不匀率开始上升。,根据生产实践经验纺棉纱分梳辊转速一般在70008000rmin时纺纱比较顺利，纱线质量比较高。纺杯转速的提高对分梳辊转速影响较小。例如、Autoco-240型转杯纺纱机的转速可达130000rmin.但分梳辊的转速仍然在6600一9000rmin之间，分梳辊转速并不随纺杯转速的提高而提高。,纺杯转速提高后棉条喂入速度加快，单位时间分梳的纤维量加大，但分梳辊转速也不能超过9000rmin，否则，纤维断裂人多，短绒率增加，对纱线质量有影响。针辊转速对纱线质量的影响，其基本规律与锯齿辊基本相同。,工作角与齿密,锯齿分梳辊锯齿分梳辊的锯齿规格有许多参数，例如，锯齿工作角、齿尖角、齿背角、齿高、齿探、齿密等等。最重要的参数是锯齿工作角、齿高和齿密。,工作角越小，针齿刺入纤维层的能力越强抓取纤维容易，分梳作用大，有利于提高分杭质量。但工作角太小，纤维难以脱离分抗辊，易缠绕分梳辊。在分梳辊上的纤维必须一次剥尽，绝不能有返回纤维，否则缠绕分梳辊，不能正常纺纱,根据生产经验，当加工纯棉时锯齿辊的工作角一般为65度左右，加工化纤时，由于化纤的摩擦系数比棉大，为了防止化纤缠绕分梳辊，锯齿工作角一般取8085度。,齿密越大，分梳作用越强。在棉条定量和给棉罗拉转速一定时，分梳辊齿密越大，每根纤维平均所受梳理齿数越多；齿密的发展方向是越来越密，这与梳棉机锡林针布的发展方向是相同的；齿密一般达到18.56齿cm2以上。,齿高的发展方向是越来越矮，因为矮齿在使用中不易倒齿；现征用的针布齿高减小到2.8mm以下，齿深一般为0.9mm左右。,梳针,梳针工作角梳针密度植针形式,梳针工作角,梳针的工作角是指梳针与针辊铁胎表面切线之间的夹角。针辊的工作角越小、抓取纤维的能力越强分梳作用大，这与锯齿辊的规律基本相同。,工作角越小，需要的转动负荷越大。工作角大，负荷是减轻释放纤维的性能好了但抓取纤维的能力差，梳理能力差，成纱质量明显降低。,钢针的密度,在转速一定的情况下，钢针密度太大，会造成过度分梳，梳断纤维，短绒率增加。密度太小，会引起梳理效果不好，单纤维率降低，同时影响诽杂效果。生产实践证明，钢针的密度为13个cm2较好。,植针形式,针辊的植针形式主要有直形排列和斜形排列两种。经实际测定，斜形排列针辊的转动负荷比较小。斜形排列针辊抓取纤维的能力比较强，所以梳针工作角用可稍大一些。,纺杯的选择,自排风式强力较高，占地面积小，用电省，使用方便，适合于老厂改造；自排风式转杯纺纱机容易产生铝灰纱、将补风孔由切向补风改为前补风及顶部补风后，铝灰纱有显著减少，但仍不能完全绝迹。抽气式成纱棉结较少，条干略好，全机噪声较小，适用于：高速化和自动化的发展，无铝灰纱。生产漂白或浅色织物时，可采用抽气式。,当纺杯转速高于60000rmin时，一般应采用抽气式纺纱杯，当纺杯转速高于80000rmin时、必须采用抽气式纺杯。纺杯转速越高，转动负荷越大，因此纺杯的直径要减小，重量要减轻。抽气式纺杯的重量比自排风式轻，而且结构简单，便于加工。,自排风式纺杯内的负压随纺杯转速提高而增大，不好控制。而抽气式纺杯内的负压可很容易地得到控制。当纺杯转速超过80000rmtn时，都采用自动接头。采用抽气式纺杯，在接头时，当打开纺杯盖后，杯内纤维可自动吸走，操作简单，便于接头。高速后必须用抽气式纺杯。,纺杯转速纱线质量的关系,当纺杯转速提高后为了保证捻度不变，纱线的输出速度就要提高，喂入棉条的速度也相应提高。但分梳辊转速不变，每根纤维受到分梳辊梳理的平均齿数减少，分梳作用减弱，单纤维率降低。,转杯速度提高，输棉管道中单位时间内流过的纤维数量增加，使纤维的定向程度变差、纤维伸直度降低、所以纱的强力下降，粗节、细节、棉结数也相应增多。纱线伸长随着纺杯转速的提高而降低，这主要是因为纱线的张力与纺杯速度的平方成正比，纱线张力大，紧密度就增加，纱线直径也变细，所以伸长率降低。,转杯速度与断头率的关系,随着纺纱杯转速的提高，纺纱张力对纱线强力的比值越来越大断头的可能性也越来越大厂。纺杯的直径越大，在纺杯内的纱线纱臂段的长度越长，离心力越大，纺纱张力越大，断头的可能性也越大。纺杯的转速越高，所用的纺杯直径应该越小。,纺杯负压的选择,自排风式的纺杯负压是由于纺杯高速旋转时，杯中的气流通过杯底的小孔排出而形成的，抽气式纺杯的负压是靠附设风机抽吸而形成的。不管是何种纺杯，纺杯内必须保持一定的负压才能顺利纺纱。,纺杯内的负压必须满足如下条件；为了使纤维能够顺利地从分梳辊上剥下来，并且以加速度进入输棉管道中输棉管道的入口处的气流速度必须大于分梳辊表面的线速度。为使纤维在输棉管道中不产生掉头、打圈等现象，输棉管道一般做成渐缩型，其出口的速度比入口的气流速度大，气流一直作加速运动。输棉管道出口处的气流速度要小于纺杯入口处的纺杯壁的线速度。这样才能提高纤维的伸直度和定向度，提高纱线的强力。,纺杯凝聚槽形状的选择,纺杯凝聚槽两种形式，圆形凝聚槽v形凝聚槽。对于纺棉纱来说一般情况下v形凝聚槽的成纱强力比圆形的要高。因为v形凝聚槽可使纱条凝聚更加紧密纤维之间的抱合力增加，成纱强力提高。不同的纺杯凝聚槽形状，所纺出的纱线性能不同，有的蓬松，有的紧密有的毛羽多，有的毛羽少，有的强力高，有的强力低。,T型和K型纺纱杯适纺：(1)机织和针织用纱；(2)结构和膨松性类似于环锭纱的纱(3)强度高、条干好，疵点少的纱。s型纺纱杯适纺：(1)严重沾污的棉和所有再生纤维；(2)膨体纱、持别适合于起绒纱。,U型纺杯适纺：粗特纱，特别适纺粗斜纹布纱，纱线不易卷曲。G型纺杯适纺：精制的细的机织和针织纱线。V型纺杯适纺：100腈纶纱,假捻盘及其作用,在纺制高捻纱时，因纱线本身已有足够的捻度，故应选择假捻效应小的假捻盘，即摩擦系数小，直径小，圆弧曲率半径小的假捻盘，以减少捻回损失提高加捻效率。当纺制低捻纱时，因纱线捻度小，传递到剥离点处的初始捻度少，容易引起断头。因此，要选择假捻效应大的假捻盘，即表面摩擦系数大，直径大，圆弧曲率半径大的假捻盘。,为了增加假捻盘的假捻效应，在生产中往往在假捻盘的表面刻榜。刻槽使纱条在假捻盘表面产生振动，因此纱条不完全贴紧在假捻盘的表面运动。在发生高频随机振动的过程中纱条上的捻回容易向剥离点传递，并通过剥离点传至凝聚须条，使剥离点处捻度增大，提高了纱线的动态强力，降低了断头率。,假捻作用并非愈大愈好，适当增强假捻作用，可以获得选用最小的捻系数，增加动态强力，降低成纱断头的目的。但是，成纱强力降低，毛羽增加。,假捻捻度越多，传至凝聚须条上的捻度也随之增加，使内外层捻度差增大，成纱强力降低。由于假捻捻度过多则有较多的骑跨纤维束被卷入纱条、形成缠绕纤维，使成纱强力降低。如果假捻作用过强，纱条在假捻盘表面滚动剧烈，以及纱条的假捻退捻作用，使纱条毛羽增加。,转杯纺适纺纱线密度般为388.713tex。例如，Autocoro-240型适纺纱线密度为12512.5tex，FA601型适纺纱线密度为10014.7tex。国内实际常纺纱线密度为97.2-36.4tex。当纱线密度小于16tex时纺纱就比较困难。,转杯纺适纺纱线密度与经济纱线密度,经济线密度数转杯纺与环锭纺相比，粗线密度转杯纱效益比较显著，细线密度纱环锭纺效益比较显著，中间有一个交叉点，即转杯纺与环锭纺经济效益相同的点，此点称之为转杯纺的经济线密度数，在这个线密度数以上，越粗转杯纱的经济效益越高。经济纱线密度决定于转杯纺纱机的转速和自动化程度、劳动力的工资水平、原料情况以及电价等。,国外的转杯纺纱机构纺怀转速为120000min时，经济纱线密度可达14.6tex。国内的转怀纺纱机纺杯转速为60000rmin时，经济线密度数为28tex，当纺怀转速为45000rmin时经济线密度数为36.4tex。我国目前的经济线密度数为36.4tex。所以当选择纺纱线密度数时，不仅要考虑转杯纺是否可纺，而且要考虑经济线密度数。,转杯纺纱的结构与特性,纱线结构主要反映须条经加捻后，纤维有纱线中的排列形态以及纱线的紧密度。不同的加捻成纱过程，具有不同的纱线结构，直接影响成纱的质量。,纱线的强力,当纺棉时，转杯纱的强力比环锭纱低10一20，纺化纤时，其强力比环锭纱约低20一30。,造成转杯纱强力低的主要原因,1纱中纤维形态紊乱，弯钩纤维多2、纱中纤维伸直度低；3纤维在纱中的径向迁移程度小；4径向捻度差异大，捻度分层；5、分梳辊造成部分纤维断裂；6纺纱张力低，纱线紧密度小。,断裂伸长,转杯纱的单纱断裂伸长比环锭纱大。转杯纺是低张力纺纱，纱线紧密度小、在拉伸时，纱中纤维相互滑动而使伸长增大。,纱线条干均匀度,转杯纺用棉条直接纺成细纱牵伸倍数比环锭纱大得多，但转杯纺的纱线条下均匀度却比环锭纱要好。转杯纱条干均匀度好的主要原因是在纤维凝聚的过程中发生了并合作用。,耐磨度,一般转杯纱的耐磨度比环锭纱高10一15，和转杯纱的捻度分层结构有关。,纱线的弹性,转杯纱的弹性比环锭纱略好纺纱张力和捻度是影响纱线弹性的主要因素，一般纺纱张力大，纱线弹性差。转杯纺张力小于环锭纺，但捻度却比环锭纺要多，因此转杯纱的弹性比环锭纱要好。,纱线的蓬松性,一般转杯纱的蓬松度比环锭纱高10一15因为转杯纱中的纤维伸直度差而且排列不接齐，在加捻过程中纱条所受张力较小，外层又有包缠纤维、所以形成转杯纱的结构蓬松。转杯纱结构