The 21st Shanghai International Nonwovens Exhibition(SINCE)

第二十一届上海国际非织造材料展览会

2025年 | 中国 · 上海世博展览馆

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旋流器纱道截面形状对环锭纺纱线质量的影响

本次研究严格保证气道与纱道在相交处按逆时针相切。2种旋流器的气道截面形状为圆形,纱道的截面形状分别为圆形(见(b))和椭圆形(见(c))。

1.2纱线样品纺制将自制旋流器安装在距离前罗拉钳口1/4 1/3处,为了保证旋流器纱道不与所纺纱线相互摩擦,其与水平面的倾角应与罗拉座相同。纺纱锭速为9 000r/min,在改变气道气压(0 ~0.25MPa)的情况下,纺制捻系数为350、线密度为28tex的Z捻纯棉细纱样品。

1.3性能测试纱线质量测试在恒温恒湿条件下进行,试样在恒温恒湿试验室放置24h. 72431987纱线毛羽测定方法投影计数法,采用长岭YG172A型纱线毛羽测试仪测定纱线毛羽指数,测试速度为30m/mm,片段长度为10m,每管测试10次。

39161997纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定,采用长岭YG063型全自动单纱强力仪测试纱线拉伸性能,测试速度为5m/mm,片段长度为1m,每管测试10次。

32921997纱线条干不匀纺织品纱线条干不匀试验方法电容法,采用长岭YG135G型全自动条干均匀度测试分析仪测试条干不匀率,测试速度为400m/min,片段长度为400m,每管测试2次。

2结果与分析2.1试验结果2.1.1纱道截面形状对纱线毛羽的影响张英姿等:旋流器纱道截面形状对环锭纺纱线质量的影响从可看出:在环锭细纱机上安装旋流器能够有效地降低纱线的毛羽,改变旋流器的纱道截面形状,纱线表面的毛羽减少量会发生较大的变化;圆形纱道的旋流器相对于普通环锭纺纱线毛羽减少了57.5%,并且随着气压的增大而逐渐降低;椭圆形纱道的旋流器对于毛羽的变化是先增加后减少,在压强为00.1MPa时,毛羽随着气压的增高而增多,在0.1MPa时毛羽达到最多,在气压为0.1~0.25MPa时,纱线的毛羽随着气压的增高而降低,最低减少了43.7%,对于降低毛羽其效果不如圆形截面纱道。由此可见,圆形纱道的旋流器较椭圆形对纱线表面毛羽减少更有效。2.1.2纱道截面形状对纱线断裂强力的影响示出加装不同截面形状旋流器前后纱线断裂强力的变化情况。

由可知:圆形纱道与椭圆形纱道的旋流器对于纱线强力的作用不同;圆形纱道的旋流器其成纱强力是随着气压的升高先增大后减小,在气压为00.1MPa时,纱线的强力随着气压的增大而逐渐增大,在气压达到0.1MPa时,纱线的强力达到最大,比普通环锭纺纱线提高了0.08%,随后强力降低;椭圆形纱道旋流器成纱的强力随着气压的增大直接降低,而且强力不如圆形纱道旋流器所纺纱线。2.1.3纱道截面形状对纱线条干不匀率的影响示出加装不同截面形状旋流器前后纱线条干不匀率的变化情况。

由可知:在环锭细纱机上安装旋流器能够有效地改善纱线的条干CV值,旋流器纱道截面形状的改变对纱线的条干cv值有明显的影响;圆形纱道的旋流器对于纱线的条干影响较大,CV值最大降低了21.2%;椭圆形的旋流器也能够改善纱线的条干,CV值可降低20.2%,但是随着气压的增大,条干CV值也随之恶化。

只用CV值来分析条干均匀度是不完整的,为了综合评价条干均匀度,本文试验在恒定气压为0.15MPa,其他条件不变的情况下进行纺纱,并对其条干均匀度进行综合测试,结果见表1.表1纱线条干均匀度的综合测试比较普通环锭纺圆形纱道椭圆形纱道从表1可以看出,椭圆形纱道虽然可以降低条干CV值,但是其产生的粗节、棉结都较普通环锭纺多,这对后道工序的加工生产、纱线物理力学性能及织物外观质量危害非常大。从条干均匀度总体上来看,椭圆形不如圆形效果好。

2.2结果分析综上结果:在普通环锭细纱机上安装旋流器能够在一定程度上提高纱线的质量;旋流器截面形状的变化及空气压强对纱线的毛羽、断裂强力、条干不匀率产生了很大的影响。原因分析如下。

旋流器的结构以及内部气流作用。当旋流纺织学报器气道中的压缩空气进入纱道时,因气道与纱道相切,故气流将沿切面形成与纱线加捻方向相反的旋转气流,在靠近前罗拉钳口的那一部分纱道中的旋转气流对纱线起到了解捻的作用,具有一定冲击力的旋转气流有利于解捻方向向前罗拉钳口的纺纱三角区传递,从而有利于纱线表面纤维重新排列,使得表面毛羽重新被卷入纱体,从而减少毛羽;另一部分旋转气流沿相反方向传递,其旋转方向与纱线的捻向相同,起到加捻作用,使纱体表面毛羽重新被卷入纱体,从而减少毛羽。示出纱道内气流流场分布示意图。

旋流器的纱道截面形状。旋流器气道截面形状不变,而纱道截面形状由圆形改为椭圆形,压缩气体进入纱道后,由于椭圆形纱道的曲率变化较大,气流在长轴两端处转向不如圆形纱道均匀平缓(见),流向发生紊乱,所以不易形成均匀的旋流。

当气压小于0.1MPa时,气流在两端的运行速度过小,大部分气流不能沿纱道平缓运行形成旋流,对纱线进行解捻和加捻,而是形成混乱的回转气流直接冲击纱体内部,使纱线毛羽不仅不能减少反而增加,导致其强力下降。当气压大于0.1MPa时,虽然一部分气流会沿纱道形成规则的旋流,从而对纱线进行解捻和加捻,使毛羽降低,条干CV值降低,但是另一部分气流在椭圆形纱道两端形成紊乱的回转气流,直接冲击纱线,使纱线蓬松,由于强力较大,少部分毛羽被气流吹出纱体,不能被卷入纱体,使得纱线表面细度降低,从而导致强力降低,所以其强力不如圆形纱道以及普通环锭纺的纱线强力高;同时,受较大的紊乱回转气流作用,部分毛羽在未被卷入纱体之前发生纠结,导致棉结、粗节增多。故从总体上来看,来自椭圆形纱道的纱线条干不匀率不如圆形纱道的好。示出采用不同纱道旋流器所纺纱线的SEM照片。

在细纱机生产中,纱线断头大部分发生在前罗拉钳口至导纱钩间的纺纱段上,主要是突变张力过大或纺纱段纱条存在强力弱环,造成纱线强力低于波动的纱线张力所致。如前分析,在纺纱段加装旋流器,其内部旋转气流冲击纱线,并对其解捻和加捻。解捻过程使上端纤维重新排序,在减少毛羽的同时也降低了该部分纱线的瞬间捻度,纤维抱合力减弱,这对该部分纱线断头不利,加捻过程促进了捻回在下端纱线的传递,经过旋流器后的纱线不仅毛羽减少,而且其瞬间捻度也变大,这有利于降低纱线断头;因此,在气压适当的时候加装旋流器不仅可以减少毛羽,还可以降低纱线断头。

为了较为直观地观察不同截面形状纱道旋流器对纱线毛羽的影响,本文采用扫描电镜对制得的椭圆形纱道旋流器和圆形纱道旋流器的喷气环锭纺纱线进行观察(见)。从图可看出,采用圆形纱道旋流器所纺纱线表面较光洁整齐,毛羽较少,而椭圆形纱道旋流器所纺纱线粗节、棉结都较多。由此可见,旋流器纱道截面形状对成纱质量影响很大,其截面形状使用圆形效果更好。

3结论在环锭细纱机上安装旋流器能够有效地减少毛羽,改善条干均匀度。

旋流器纱道截面形状的改变导致纱道内气流状态随之发生改变,因此,不同纱道截面形状的旋流器对纱线性能影响程度不同。

相同纺纱工艺条件下,圆形纱道旋流器所纺纱线的毛羽(大于3mm)指标、断裂强力和条干不匀率等均优于椭圆形纱道旋流器。

来源:中国无纺布网

 

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