二、网格圈所需负压的确定
集聚纺需要的是能保证集聚纱质量的“合理流量”,有了透气特性曲线和透气特性指数,就可以来相对“定量比较”了。
普通网格圈常用负压是2800Pa,它是“合理流量”,从图5上就可以找到它的相对数值是67.9L/min。
所谓的“合理流量”不同于“最小流量”,最小流量是能推动游离纤维(毛羽)集束的流量,在理论上它是很小的;而合理流量是考虑到生产现场的环境,克服各种干扰因素,保证纺纱质量所需要的流量,下文将详细叙述。
比较方法可以是“图解法”,也可以是“计算法”。
2.1 图解法
如果普通网格圈正常生产时,稳定负压是2800帕,在图5上找到2800帕垂线与普通网格圈特性曲线的交点a,此时的相对流量是67.9L/min;再找到67.9L/min水平线上与节能网格圈特性曲线的交点b,就可以得到相同流量下所需要负压(2202帕),由此可知,节能网格圈所需的负压值比普通网格圈降低了27.16%。
2.2 计算法
利用网格圈透气特性指数T,按下式计算:
其中:Pp是普通网格圈正常工作负压;Pj是同流量下节能网格圈的使用负压。
Tp是普通网格圈的透气特性指数;Tj是节能网格圈的透气特性指数。
用上述数据计算可得:
计算结果与图解法一致。
三、节能网格圈的研制
经纬交织的织物必须达到一定的“紧度”,使经纬线不能有相对滑移组织结构稳定,才能够保证具有足够的强度。
网格圈通常使用直径为0.08mm的锦纶单丝、采用二上一下的斜纹组织织造而成,它的极限线密度大致是60×60根/厘米。这时网格圈组织结构稳定,具有良好的强度。
研制大空隙率的网格圈的难点在于线密度太稀,严重影响其强度和机械性能。
“低能耗网格圈”采用了 “变密度织造法”的专利技术,中间工作部分的纬线密度减小,空隙率可以达到90%;两边有高密度加强带,孔隙率可以做到40%左右(见图6)。
图6 节能网格圈结构示意图
两边高强度(厚度也增加)加强区对中间稀松的集聚区有良好的保护作用,使网格圈整体保持硬挺,具有足够的强度。
网格圈专用织机要加装“可变密度”卷取机构。
四、合理流量
集聚气流的作用只需要推动几十根外露毛羽纤维,理论上应该是很小的。但实际上目前的网格圈式机构使用的流量要大得多得多,这是为什么?
这就需要了解集聚气流的特点。
集聚槽是倾斜的,须条进入集聚区后,在气流推动下,必然靠着集聚槽的右边,左侧留有较大空隙,主气流从左侧通过,随从气流自然形成一个逆时针方向的旋转气流(见图7)。这个旋转气流使游离在须条主干外面的毛羽逆时针翻转,包覆到主干表面,形成一个左旋包覆层。所以在集聚区,须条的表层纤维就具有捻度,这就是集聚纱捻度会增加的原因。
图7 集聚气流的特点
推动毛羽的旋转气流只是分布在须条周围很小范围内,这个气流是有效气流,称为“最小气流”。再远一点的旋转气流对推动纤维来说是无效的,而在目前“开放式”的集聚机构中,它可以起到保护核心旋转气流稳定的作用。因为在细纱机生产现场,干扰气流是很大的,最主要的巡回吹风装置对集聚槽的旋转气流有极大的干扰。所以必须保持一个很大的旋转气流团来“对抗”干扰气流,使核心部分的旋转气流保持相对稳定。这个能使集聚作用稳定的保护气流就称为“合理气流”,这个流量就是“合理流量”。
现在的网格圈式集聚纺机构的合理流量要比最小流量大得多,这是能耗较高的主要原因之一。
立达公司的COM4转鼓式集聚纺,采用了气流罩来保护核心旋转气流,基本上取消了“保护气流”,是减小能源消耗的主要措施之一,取得了很大的成功。如果在目前开放式网格圈集聚纺机构上,采用气流保护罩来消除保护气流,必将进一步降低能耗。
五、节能网格圈的使用指南
在其他适用条件不变的情况下,使用节能网格圈必须要降低负压。
节能网格圈的透气指数由制造厂提供;普通圈的特性指数应由器材制造商按标准进行测试。
使用节能网格圈,需要注意以下事项:
(1)应按照网格圈制造商的指示控制节能网格圈的负压。
(2)节能网格圈的空气阻力较小,负压高流量太大,不利于提高纱线质量,还会造成浪费能源,甚至会造成网格圈“粘花”。
(3)节能网格圈的弯曲刚度小,传动打滑率小,因此必须适当降低“集聚牵伸”,最好控制在2-3%(通常是5%)。否则可能会影响条干均匀,或者造成其它不利的影响。
(4)适当减小网格圈传动压辊的压力。
(5)虽然节能网格圈中间部分密度较稀,但正常运行时所需要的拉伸强度和耐磨性是足够的;不过抗钩伤强度有所减弱,装拆时须小心操作,不要使用带钩、带刺的器件。