轉(zhuǎn)杯紡關(guān)鍵部件的優(yōu)選

殷丹琳，貢海波，崔 紅

（鹽城工學(xué)院紡織服裝學(xué)院，江蘇鹽城 224000）

轉(zhuǎn)杯紡關(guān)鍵部件的優(yōu)選

殷丹琳，貢海波，崔 紅＊

（鹽城工學(xué)院紡織服裝學(xué)院，江蘇鹽城 224000）

轉(zhuǎn)杯紡關(guān)鍵部件對轉(zhuǎn)杯紗的質(zhì)量有較大的影響。使用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對轉(zhuǎn)杯紡關(guān)鍵部件進(jìn)行優(yōu)化，對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明：轉(zhuǎn)杯直徑38mm，分梳輥類型OS21，假捻盤類型光滑，引紗管類型異形引紗管，凝聚槽類型V-B型的組合最佳，可使成紗主要指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)值。

轉(zhuǎn)杯紡；關(guān)鍵部件；正交試驗(yàn)；成紗質(zhì)量

轉(zhuǎn)杯紡紗屬自由端紡紗，喂入點(diǎn)與加捻點(diǎn)之間的纖維須條是斷開的，形成自由端，自由端隨加捻器一起回轉(zhuǎn)使紗條獲得真捻。轉(zhuǎn)杯紗由紗芯與外包纏纖維兩部分組成，內(nèi)層的紗芯比較緊密，外層的包纏纖維結(jié)構(gòu)松散。環(huán)錠紗沒有紗芯，纖維在紗中大多呈螺旋線排列。與環(huán)錠紡相比，轉(zhuǎn)杯紡紗具有速度高、卷裝大、成紗蓬松和條干均勻等特點(diǎn)。轉(zhuǎn)杯紡的成紗基本原理是須條一端握持，另一端與喂入須條斷開，形成自由端，使自由端相對握持點(diǎn)發(fā)生回轉(zhuǎn)，從而給須條加上真捻而成紗。轉(zhuǎn)杯紡紗過程中，轉(zhuǎn)杯主要承擔(dān)著凝聚纖維和加捻作用，其轉(zhuǎn)速及直徑的大小決定了凝聚槽內(nèi)須條離心力的大小，直接影響單紗強(qiáng)力及紗線斷頭率。分梳輥擔(dān)負(fù)著分梳和運(yùn)送纖維、排除短絨和雜質(zhì)的任務(wù)。分梳輥的分梳效能與分梳輥轉(zhuǎn)速及類型有關(guān)，它影響纖維分離度，進(jìn)而影響成紗強(qiáng)力和條干。假捻盤具有假捻作用，有利于提高動態(tài)強(qiáng)力，降低斷頭，穩(wěn)定生產(chǎn)。所以，影響成紗質(zhì)量的因素有很多，從原料到各生產(chǎn)工序?qū)Τ杉嗁|(zhì)量均有影響，而轉(zhuǎn)杯紡是成紗的最后一道工序，為確保該工序的成紗質(zhì)量，必須選擇好影響成紗質(zhì)量的分梳輥、假捻盤、轉(zhuǎn)杯、引紗管及凝聚槽等關(guān)鍵部件。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1設(shè)備與儀器

試驗(yàn)設(shè)備采用浙江日發(fā)紡織有限公司生產(chǎn)的RFRS30型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)。測試儀器有YG171B-1型毛羽測試儀、HDO21N＋型電子單紗強(qiáng)力儀、YG136條干均勻度測試分析儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用定量為21g／（5m）的普梳棉條在RFRS30型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)上紡制27.8tex的棉紗。

在一定的紡紗工藝條件下進(jìn)行關(guān)鍵部件的不同組合試驗(yàn)。紡紗工藝：轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速70000r／min，分梳輥轉(zhuǎn)速8000r／min，捻度826捻／m，分機(jī)負(fù)壓8000r／min，機(jī)械牽伸倍數(shù)144.0倍，喂給速度59cm／min，引紗速度85cm／min。涉及到的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的關(guān)鍵部件是：轉(zhuǎn)杯（直徑38mm、50mm），分梳輥（類型OS21、OK37），假捻盤（類型光滑、4槽），引紗管（類型光滑、異型），凝聚槽（類型T型、V-B型）。采用正交表L8（27）進(jìn)行正交試驗(yàn)，因素水平見表1。

表1關(guān)鍵部件因素水平

1.3 測試方法

紗線性能測試均在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度條件下進(jìn)行。

毛羽測試采用YG171B-1型毛羽測試儀，每管紗線測量20次，每次測量長度為10m，求其平均值。對于紗線，3mm以上的毛羽為有害毛羽，本文分析的是3mm長的毛羽個(gè)數(shù)及毛羽值。

紗線強(qiáng)力測試采用HD021N＋型電子單紗強(qiáng)力儀，測量長度為500mm，測試速度為400mm／min，每管紗測試10次，求其平均值。

紗線條干不勻率測試采用YG136條干均勻度測試分析儀，測量長度為100m，每管紗測試10次，求其平均值。

2 結(jié)果及分析

2.1 測試結(jié)果

關(guān)鍵部件不同組合所紡紗線性能測試結(jié)果見表2。

表2 紗線性能測試結(jié)果

2.2 結(jié)果分析

分析方法采用正交表方差分析法。試驗(yàn)指標(biāo)以3mm毛羽根數(shù)為例。

表3 實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從表3各因素的極差比較來看，轉(zhuǎn)杯直徑對毛羽影響最大，假捻盤和凝聚槽的影響次之，而分梳輥和引紗管的影響很小，不顯著。即因素的主次順序?yàn)锳→C→E→B→D。再比較F值與臨界值，進(jìn)行方差分析得出最終結(jié)果。

F檢驗(yàn) 查得臨界值F0.05（1，3）＝10.13，F(xiàn)0.01（1，3）＝34.12，將分析結(jié)果列于方差分析表中。

表4 3mm毛羽根數(shù)方差分析

比較F值與臨界值，可以看出因素A、C對毛羽的影響十分顯著，而因素E對毛羽的影響不顯著。

同理可得出紗線條干不勻率、強(qiáng)力、伸長率、細(xì)節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)的轉(zhuǎn)杯紡關(guān)鍵部件各因素的方差分析結(jié)果，見表5。

表5 各因素顯著性分析

分析表2和表3可以看出：影響紗線毛羽的各因素的主次順序?yàn)锳→C→E→B→D，關(guān)鍵部件的最佳組合為A2B2C1D1E1；影響紗線條干不勻率的各因素的主次順序?yàn)镃→D→B→A→E，關(guān)鍵部件的最佳組合為：A1B1C1D2E2；影響紗線強(qiáng)力各因素的主次順序?yàn)锳→E→D→B→C，關(guān)鍵部件的最佳組合為：A1B1C1D2E1；影響紗線伸長率各因素的主次順序?yàn)镃→D→E→B→A，關(guān)鍵部件的最佳組合為：A1B1C1D2E2；影響紗線細(xì)節(jié)各因素的主次順序?yàn)镈→A→B→C→E，關(guān)鍵部件的最佳組合為：A1B1C1D2E1；影響紗線粗節(jié)的各個(gè)因素主次順序?yàn)镃→D→E→A→B，關(guān)鍵部件的最佳組合為：A1BC1D2E2；影響紗線棉結(jié)各因素的主次順序?yàn)锳→C→D→B→E，關(guān)鍵部件的最佳組合為：A1B1C1D2E2。

轉(zhuǎn)杯直徑大，凝聚槽內(nèi)須條的離心力就大，剝?nèi)×σ簿痛螅徏啅埩Υ螅趩渭啅?qiáng)力一定的情況下就易斷頭，轉(zhuǎn)杯速度較高時(shí)甚至不能正常紡紗。可以通過使用小直徑的紡杯以及合理選擇轉(zhuǎn)杯速度來解決這個(gè)矛盾，但轉(zhuǎn)杯內(nèi)徑需大于紡紗纖維的主體長度，本試驗(yàn)采用的是普梳棉條，38mm的轉(zhuǎn)杯直徑較合適。

假捻盤的主要功能是利用紡紗杯內(nèi)回轉(zhuǎn)紗條與固定假捻盤的摩擦產(chǎn)生假捻和阻捻作用，增強(qiáng)紡紗杯凝聚槽中纖維束成紗過程中的捻度，加強(qiáng)剝?nèi)∧芰Γ越档娃D(zhuǎn)杯紗的成紗捻度，且光滑的假捻盤對成紗的摩擦較少，因而光滑假捻盤的成紗毛羽比4槽假捻盤的成紗強(qiáng)力少。試驗(yàn)證明紡棉紗時(shí)使用光滑假捻盤，紗線性能好。OS21型分梳輥對纖維的作用力比OK37型分梳輥對纖維的作用力強(qiáng)，對纖維梳理充分，使纖維分離度好，紗線勻。

T型轉(zhuǎn)杯凝聚槽微塵的堆積對紗線質(zhì)量的負(fù)面影響較小（有自清潔作用），V-B型轉(zhuǎn)杯凝聚槽適紡麻、粘膠等特殊原料（毛羽少，紗的均勻度好）。引紗管是成紗從轉(zhuǎn)杯引出的通道，與光滑引紗管相比，異型引紗管（也稱阻捻器）更能增加紗線的動態(tài)捻度與強(qiáng)力，降低斷頭率，紗線性能好。

3 結(jié)論

在紡27.8tex的純棉紗線時(shí)，紡紗工藝確定后，轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)關(guān)鍵部件的不同類型對成紗質(zhì)量的影響主次順序?yàn)榧倌肀P類型、轉(zhuǎn)杯直徑、引紗管類型、凝聚槽類型、分梳輥類型。得出關(guān)鍵部件的不同類型最優(yōu)組合為轉(zhuǎn)杯直徑為38mm，分梳輥類型為OS21，假捻盤類型為光滑，引紗管類型為異形引紗管，凝聚槽類型為V-B型。

假捻盤、轉(zhuǎn)杯直徑、分梳輥、引紗管、轉(zhuǎn)杯類型也是影響轉(zhuǎn)杯紡紗線質(zhì)量的主要要素，但每一要素對成紗質(zhì)量的影響有所側(cè)重。

分梳輥、假捻盤、轉(zhuǎn)杯是影響成紗質(zhì)量的三大要素，每一要素對成紗質(zhì)量的影響有所側(cè)重：分梳輥主要影響纖維分離度，從而影響成紗強(qiáng)力、條干和粗、細(xì)節(jié)；假捻盤具有假捻效應(yīng)，主要有利于提高動態(tài)強(qiáng)力，降低成紗斷頭，穩(wěn)定生產(chǎn)，但不利于提高成紗強(qiáng)力；轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速與直徑的配置是關(guān)鍵，速度、直徑和凝聚槽形狀直接影響成紗質(zhì)量。應(yīng)針對不同纖維特性、不同品種、不同號數(shù)及不同機(jī)械狀態(tài)等正確選配三大件，才能穩(wěn)定生產(chǎn)，確保成紗質(zhì)量。

轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速、直徑和凝聚槽形狀等直接影響成紗質(zhì)量，且轉(zhuǎn)速與其直徑的配置是關(guān)鍵。當(dāng)前新纖維層出不窮，新品種繁多，因此必須掌握三大件與成紗質(zhì)量的關(guān)系，然后根據(jù)纖維特性、紡紗號數(shù)、紗的用途、機(jī)械狀態(tài)等綜合考慮以正確選配三大件，才能確保成紗質(zhì)量、穩(wěn)定生產(chǎn)。

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Optimization of Key Components of Rotor Spinning

YIN Dan-lin，GONG Hai-bo，CUI Hong＊
（School of Textiles and Clothing，Yancheng Institute of Technology，Yancheng 224000，China）

The key components of rotating cup rotor spinning had great effects on yarn quality.The key components of rotating cup spinning optimized by using the orthogonal experiment design method.The date were teated with analysis of variance.The results showed when the rotor was 38mm in diameter，the carding roller type was OS21，false twist plate type was smooth，lead tube type was special-shaped tube，groove type was V-B，the combination could be best and made the main indicators achieve the optimal value.

rotor spinning；key components；orthogonal experiment；yarn quality

TS103.8

A

1673－0356（2015）06－0023－03

2015-07-28；

2015-07-29

鹽城工學(xué)院人才引進(jìn)項(xiàng)目（KJC2014012）

殷丹琳（1993-），女，在讀本科生，主要研究方向?yàn)榧徔椆こ獭?/p>

＊通信作者：崔 紅，博士，研究方向?yàn)榧徔椆に囋砑皯?yīng)用，E-mail：cuih72＠163.com。