技术 | 双皮圈牵伸系统改进的建议

一、双皮圈牵伸的缺点

1.1 条干附加不匀率较大

经过细纱双皮圈牵伸系统的牵伸后,成纱条干CV%由粗纱的4-10%增加为普梳纱13-21%、精梳纱12-20%,照例来说,精梳纱的纤维伸直度较好、短绒较少,条干应比普梳纱好,但因为精梳纱存在须条周期性搭接不匀,造成了附加不匀。

技术 | 双皮圈牵伸系统改进的建议

1.2 双皮圈牵伸不能发挥捻度对条干的改善作用

走锭纺纱机的牵伸与加捻是同时进行的,成纱时细节处捻度多、牵伸小,粗节处捻度少、牵伸大,对条干有均匀作用,而双皮圈牵伸的牵伸与加捻是分开完成的,因此捻度对条干无法发挥应有的的改善作用。走锭纺纱机仍是生产高档毛纺产品的理想设备,上世纪90年代上海百乐毛纺公司就是使用走锭纺纱机生产高支毛纱的,走锭纺的缺点是产量低、成本高。

1.3 环锭纺的成纱条干不如转杯纺纱和静电纺纱

转杯纺、静电纺采用梳理牵伸,没有牵伸波、周期波,条干优良。据研究,转杯纺纱线的条干不匀率约同类环锭纺纱线的75%,但强伸度略差。静电纺的缺点是纱疵多、毛羽大。

二、双皮圈牵伸系统存在的问题

2.1 皮圈松边、内凹问题很难解决

双皮圈牵伸系统是通过下皮圈带动上皮圈的,下皮圈控制须条的部位是松边,内凹问题无法解决,对成纱条干起破坏作用。

2.2 两个牵伸区造成传动滑溜

双皮圈牵伸有前后两个牵伸区,两个牵伸区的牵伸力相矛盾,不可避免地形成前皮辊向后滑溜,后面的皮圈向前滑溜的问题,两个皮圈运行也不同步,据有关资料研究,细纱的牵伸滑溜率达4%左右,造成条干恶化。

2.3 罗拉加压不断增大

双皮圈传动的牵伸力较大,为了减少滑溜,防止纤维牵伸不匀,需要给罗拉施加较大的压力,目前前中后罗拉的总压力一般达到了30-40公斤/双锭,造成传动能耗增加,牵伸部分的能耗已占总能耗的20%以上。加压增加还会造成罗拉扭振、润滑困难、机件损耗大等问题。

三、双皮圈牵伸改进的建议

聚纤纺发明人程登木先生提出:取消上皮圈,将下销改为负压管,用网格圈取代下皮圈,解决上下皮圈不同步的问题,但造成牵伸力大大降低,使纤维伸直平行度下降,成纱强力降低,飞花增多,然而条干改善是肯定的,笔者在上世纪90年代也试过无皮圈纺纱,条干也获得显著改善,但强力降低。

张家港广众纺机科技有限公司用一块弧形板来代替上皮圈,企图增加纤维的张力和摩擦力,加强对牵伸须条的控制,但也会存在集聚飞花的问题,且不能解决下圈受阻内凹、须条张力调整不便等问题。笔者建议采用以下改进方案:

3.1 方案一

在上述方案中,将网格圈改为采用两边带有齿形带或小链轮的传动形式,确保网格圈运行线速度的稳定性,防止出现中凹现象。

3.2 方案二

采用立达卡摩纺型集聚装置取代下皮圈,研发新型内胆集聚结构,重新布置气孔,用以代替前述的网格圈,有孔尘笼的转速会比较稳定,不存在胶圈内凹的问题。

3.3 方案三

笔者在有关文章中曾提出:可在前区加装类似RoCoS磁力加压卡槽型集棉器来代替上皮圈。

3.4 方案四

在原上皮圈处加装一个梯形的、下端有孔的集束槽。它可用聚四氟乙烯或陶瓷等材料制成,既光滑又耐磨,摩擦系数极小,不导电、不产生静电,纤维在槽中通过,槽下端的小孔通过负压管或网格圈控制纤维的集聚和运动,适于用超大牵伸,在张文庚先生写的经典著作《牵伸理论问题》中曾有过设想,这里不做详细介绍。

3.5 方案五

受并条压力棒牵伸的启示,笔者建议在原中罗拉前加装能摆动的下压式压力棒,以加强牵伸系统的控制能力,增加须条的牵伸力和压缩密度。压力棒需是可以回转的,能随须条的运行而转动,不会集聚飞花。压力棒高低及回转体直径可根据须条的线密度、牵伸的大小进行调整。

以上五个改进案例均是为应对取消上皮圈后的工艺参数(如粗纱捻系数、罗拉握持距、罗拉加压等)而做出的相应调整和优化,以达到既改善条干,又不降低纱线强伸度,并减少细纱毛羽的目的。

3.6 方案六

研究采用新一代钐钴或钴铁硼等永磁体等稀土金属制成的、能产生强大内压力的、永磁材料的皮辊,代替传统的皮辊,以减少罗拉传动产生的高能耗、高物耗、润滑不良、罗拉扭振等问题,解决双皮圈牵伸系统加压过重的弊病。去掉上皮圈后,牵伸力进一步减小,更为减轻罗拉压力创造了条件。

四、结 语

(1)双皮圈牵伸并不理想,对条干不匀率的恶化程度较大。造成目前环锭纺纱的条干不匀率差于转杯纺、静电纺、走锭纺。

(2)取消上皮圈能改善条干不匀率,但强伸度降低、飞花增多,必须采用提高牵伸力、改善纤维伸直平行度和减少毛羽等有效的改进方案。

(3)降低成纱条干不匀率可提高成纱质量、增大牵伸倍数,进而可提高粗纱机的产量,减少开台数,为今后实行超大牵伸、取消粗纱机创造条件,具有重大的经济意义。

(4)建议纺机、纺纱科技人员合作,研发新型牵伸机构,为我国的纺织强国做出贡献。

作者:刘荣清

编辑:中国纱线网新媒体团队

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