第2章假捻变形纱置

1、2022-6-26纺织与材料学院1第三节 常见的几种假捻装置n一、假捻锭子（转子式假捻装置）2022-6-26纺织与材料学院22022-6-26纺织与材料学院32022-6-26纺织与材料学院4转子式假捻装置的特点：n由丝条与横销的摩擦力矩克服复丝自身的扭矩而加捻，因此必要条件是有足够的张力和一定的摩擦系数，（改变包围角绕两圈），否则就会因摩阻不足而导致捻度“逃逸”。n假捻锭子采用含油滑动轴承，转速可达：100104120104rpmn横销的耐磨性要好：硬质陶瓷、氧化铝（锦纶）、蓝宝石（涤纶）,小转子内部光洁度高，不损伤纤维，外部光洁度也要高，尽量减少稳定运行时转子与增速轮之间打滑。 2022

2、-6-26纺织与材料学院52022-6-26纺织与材料学院6转子式假捻器的优点、缺点：n优点：n加捻时不易打滑、假捻均匀，成品丝质量优。n缺点： 速度低。转子速度很高，但变形丝加工速度只有250-300m/min左右，且噪声大，成本也高。 2022-6-26纺织与材料学院7二、摩擦盘式假捻装置2022-6-26纺织与材料学院8二、摩擦盘式假捻装置2022-6-26纺织与材料学院9n摩擦盘式假捻装置是利用回转的摩擦圆盘外边缘表面与丝条直接接触而对复丝加捻。n由于二者的半径差异,产生速比较大，所以捻速较高(变形丝的加工速度可以大大提高)。n操作简便、产量高、能耗低。n缺点：打滑，加捻效率仅有30-

3、50%2022-6-26纺织与材料学院101、摩擦加捻的基本条件：摩擦力2022-6-26纺织与材料学院112、长丝与摩擦盘之间摩擦力方向的确定2022-6-26纺织与材料学院12nVD盘上K点的切线方向速度，它引起丝旋转。nVT丝条的前进速度，方向沿丝轴向nVn丝条的旋转切向速度，与V-D同向。nVy加捻丝在K点的绝对速度，由Vy=VT+Vnn加捻螺施角，Vy与VT之间夹角，cos=VT/Vy；nVD-Vy摩擦盘相对于丝束的速度。丝来受摩擦力f与之同向。nfT摩擦力f在丝束轴向分力nf-n摩擦力f在垂直于丝束轴向的切点k的分力。n摩擦力的方向取决于盘丝之间的相对运动方向VD-Vyn摩擦力的大

4、小取决于盘丝间的摩擦系数及丝的张力等。2022-6-26纺织与材料学院133、摩擦盘与丝前进方向之间的夹角2022-6-26纺织与材料学院142022-6-26纺织与材料学院15n当90时，在接触点k处：n（1）VD-Vr的速度较小，对丝的摩擦损失较少（VD-Vy=0时同向，且无速度差异，最理想。VD/Vn，与重合，无打滑）。n（2）摩擦力的加捻分量fn较大，能提高加捻效率；n（3）fT减小有利于减小丝束入口端与出口端张力差异，使丝束内部结构较均一。 2022-6-26纺织与材料学院164、摩擦盘速度VD的大小（1）摩擦盘切向速度VD大小也影响摩擦力f的方向，当VD增加，f的方向将向fn方向偏

5、转，到一定值时，VD-Vy垂直于VT，与Vn平行。这时fT=0,fn=f，这时摩擦力全部为加捻力矩的有效分量，而对丝条两端张力无影响，即T2=T-1，此时cos=VT/VD （90）（2）若（VD-Vy很小时）摩擦打滑小；当=时，VD与Vy重合，VD-Vy=0，这时丝条与摩擦盘之间不再打滑，这就是理想的摩擦加捻。n总结：综合以上分析，理想状态下的摩擦加捻条件：（1）满足VD/Vy=1/cos，90（习惯用D/y=1/cos）（2）角接近于或等于。2022-6-26纺织与材料学院175摩擦盘排列方式对丝路的影响n加捻必然会使丝束产生反扭力矩，仅靠一个摩擦盘很难满足高捻度的需要，另外也难以按角定位

6、。所以实际生产中磨擦盘为若干片，因相互位置一定，盘的轮廓线非圆形。n最常用的摩擦盘式假捻器由中心处在等边三角形顶点的三根互相平行的轴和装在轴上的相互交叉排列的摩擦盘所组成。被加捻的丝在三组摩擦盘交叉形成的弧边三角形区域内沿着各个摩擦盘的部分圆柱表面曲折（螺旋线）前进(P58图2-55) 。 2022-6-26纺织与材料学院182022-6-26纺织与材料学院192022-6-26纺织与材料学院202022-6-26纺织与材料学院21三、皮圈式摩擦假捻器n皮圈式摩擦假捻装置由两根互相交叉为一定角度的皮圈构成。n皮圈运转时，皮圈必须产生足够的旋转摩擦力才能克服丝条本身的阻力矩、丝条张力和丝条的抗弯

7、刚度，使夹在皮圈之间运行的丝条获得捻度。2022-6-26纺织与材料学院22n优点：准确控制捻度，可加工纤度宽。n缺点：易磨损、寿命短、新旧皮圈的加工效果有差异，产生紧点丝。 2022-6-26纺织与材料学院23皮圈式摩擦假捻器的主要工艺参数n皮圈压力nB/Y比（皮圈的速度与丝条的加工速度比）n皮圈夹角以及丝条和皮圈的性能。n皮圈夹角的大小影响B/Y比、丝条捻度值。nB/Y比最佳值：丝条进入与离开时的张力比为1时，一无阻力，二无力助丝前行，此时B/Y比最佳（1.2-1.4）。2022-6-26纺织与材料学院24第四节 加热器-加热与冷却n一、 加热箱n1、加热的目的和意义：n变形过程中的加热器

8、也称热箱，或是热板。n热板的温度可达250度，它是保证变形丝质量的一个重要的部件，对变形丝的强度、紧缩伸长率、热定型的效果、卷缩不匀率与染色不匀率等质量方面有很大影响。n另外热板的长度又是一个影响机器排列、生产速度和加工操作的主要参数。 2022-6-26纺织与材料学院25加热器要满足以下基本条件：n（1）丝条通过时各处温度(受热)要均匀；n（2）加热效率高；n（3）耗电少、耐用性好、安装维修方便。 2022-6-26纺织与材料学院262022-6-26纺织与材料学院272022-6-26纺织与材料学院282、 加热箱的分类n按加热形式来分n（1）接触式：热板n（1）非接触式：热管n按加热方式

9、来分：对流式、辐射式和感应式。n按加热热源来分：电阻加热和热媒加热。 2022-6-26纺织与材料学院292022-6-26纺织与材料学院30结论：n、从卷曲稳定性看，加热区和冷却区长度要有足够长度，丝速高时更是如此；n、从经济角度讲，加热区和冷却区长度要越短越好，热箱长度是影响变形机高度和操作难度的主要因素。n、对锦纶要保证加热时间足够长，对涤纶要保证冷却时间足够长，这样丝束定型效果好。n4、要研究吸收快、传热快的新型高效热源，如激光加热，加热所用时间不过为百分这几秒或千分之几秒 。 2022-6-26纺织与材料学院31丝束品种加 工 丝 速m/min热 板 长 度/mm加热时间 /秒涤纶

10、30018000.20.5锦纶20010000.4 100026000.2一般加热工艺：2022-6-26纺织与材料学院32第五节 假捻变形机理 (自学)n一级热箱变形中的主要工艺参数为：捻度、张力、温度和时间，简称四T（TWIST、TENSION、Temperature、TIME）；n确定工艺时一般首先确定捻度和超喂率（变形区的张力），然后确定热箱条件和卷绕超喂率等其它条件。2022-6-26纺织与材料学院33n1、 捻度的确定：按Heberlein公式计算，再加一定百分比得实际的加捻捻度。n2、 张力确定的关键是超喂率或欠喂率。张力在不同的区域分为加捻张力、退捻张力和卷绕张力，加捻张力控制

11、在0.70.22cn/dtex范围时，相应超喂率为2-4%.n 卷绕张力一般控制在0.070.11cn/dtex之间。（太紧丝的弹性变差，太松运输时易塌边损坏卷装。） 2022-6-26纺织与材料学院34n1.捻度的确定：按Heberlein公式计算，再加一定百分比得实际的加捻捻度。n2.张力确定的关键是超喂率或欠喂率。张力在不同的区域分为加捻张力、退捻张力和卷绕张力.n加捻张力控制在0.70.22cN/dtex范围时，相应超喂率为2-4%.n 卷绕张力一般控制在0.070.11cN/dtex之间。（太紧丝的弹性变差，太松运输时易塌边损坏卷装。） 2022-6-26纺织与材料学院35n3、温度

12、的确定：第一热箱的温度对变形纱的卷曲性能和染色性能影响较大，太高强力损失大，太低则吸色性能不好。涤190-220度。n4、时间；加热时间在0.2-0.6s；冷却时间在0.1-0.3 s. 2022-6-26纺织与材料学院36第六节 拉伸假捻变形简介n(UDY-FDY):喂入常规全拉伸丝，nPOYDTY工艺:喂入高速纺丝制得的预取向丝（POY），其纺丝速度在4000M/分左右，再经拉伸变形（600-800m/min），在同一区域内实现高速纺丝和假捻变形。 2022-6-26纺织与材料学院37内拉伸工艺的特点n1、可提高纺丝卷绕机和拉伸变形机的单机产量2、 存放较长时间，且质量不会有太大变化n3、

13、工艺缩短；n4、 节约成本20%左右。n n 高速纺丝的产品在强力和伸长及纤度的均匀性优于低速纺丝，改善染色性能，毛丝减少。2022-6-26纺织与材料学院38一、预取向丝POY及其结构特点n纺丝速度低:低取向、无定形结构。但随着纺丝速度的提高就会形成不同程度的取向和结晶结构。n纺丝速度大: 6000 mmin时就会形成全取向、高结晶的结构，此时因结晶度高而使得POY丝的热收缩性能下降。nPOY纤维的纺速一般为(32003400)mmin，由于纺速较高，冷却速度快，因此POY具有较低的结晶度和较高的取向度。POY纤维内部大分子的高取向、低结晶的结构是制取高收缩涤纶低弹丝的先决条件。n(非晶区发

14、生弹性变形-解取向-热收缩大）2022-6-26纺织与材料学院392022-6-26纺织与材料学院40二、拉伸假捻变形对POY原丝质量要求 n强伸性能： n均匀性： n可加工性n原丝内在的结构特性，包括均匀性。2022-6-26纺织与材料学院41三、POY-DTY变形工艺（涤）n拉伸倍数： 1.4-1.7n变形加工速度：500-800rpmnD/Y比: 1.9-2.2n一级热箱温度：180-225n二级比一级低：15-30度2022-6-26纺织与材料学院42第七节 DTY的结构与性能n一、 DTY的结构n1、等半径模型n2、双半径模型n3、实际DTY的形态结构2022-6-26纺织与材料学院432022-6-26纺织与材料学院442022-6-26纺织与材料学院45二、DTY的伸长变形曲线与卷曲性能指标2022-6-26纺织与材料学院46三、DTY的膨松性2022-6-26纺织与材料学院47四、DTY的残余扭矩2022-6-26纺织与材料学院48五、