第2章 假捻变形加工1-2-201109

35
纺织与材料学院
2012-4-23
这个极限时间由马佐夫提出的简化公式计算： 这个极限时间由马佐夫提出的简化公式计算：
l ⋅n t′ = s − n.v
式中： n——A区捻度S/V v——丝速 s——假捻回转速，转/秒 l——A区长度
36
纺织与材料学院
2012-4-23
由于在加捻定型后，各根单丝的形态已固定成螺 旋卷曲状，所以尽管复丝全数退捻而单丝的卷曲 变形仍保留在复丝中，从而改善了长丝的外观， 提高了丝束的膨松性和弹性，成为具有高伸缩性、 高膨松性的假捻变形纱，俗称高弹丝DTY。
15
纺织与材料学院
2012-4-23
低弹丝FTY 低弹丝
高弹丝DTY由于其弹性伸长过大，残余扭矩大， 而且弹性伸长不够稳定，一般不宜作外衣织物。 因此在一次定型的基础上对高弹丝进行二次松式 定型（两级热箱）消除残余扭矩，稳定内部结构。 这就是改性假捻变形加工，国内文献称之为低弹 变形加工。
v − t l
)
(2-8)
纺织与材料学院
2012-4-23
见（2-8）式：当t→∞时：
s n= v
(逐渐趋近于定值)
实际上速度v远大于A区长度l，所以若考虑时间做常数，丝条 通过加捻区的时间为：
l τA = v
可见在加捻时加捻区域的捻度瞬间达到一定常数。（S/V）
32
纺织与材料学院
2012-4-23
24
纺织与材料学院
2012-4-23
25
纺织与材料学院
2012-4-23
（一）、过渡状态下的假捻规律 时间 ）、过渡状态下的假捻规律(时间 过渡状态下的假捻规律 时刻) 从0到dt时刻 到 时刻
时间dt后,复丝的移动的长度（位移） dx=v dt ；而假捻 器的转数为：s·dt 。 加捻区A：在时间dt内获得的捻数等于假捻器的转数为 N=s·dt， 在时间dt内长丝通过A区失去的捻数 n· dx=n·v·dt =（N/l） ·v·dt； 所以加捻区A获得的捻回数为 dN= s·dt - n·v·dt =（s - N·v/l）dt; 解这个非齐次一阶线性微分方程：dN/dt + v/l ·N = s
P40图2-5 聚酯：100-130℃，强力增大，这是因为升温增加了分 子链段的结晶化和取向，130℃达到最大值，此后不降。 尼龙：曲线类似涤纶，一般在115℃时达到强力极大值。 退捻丝（在加热正常时）强度一般高于同温定型下的加 捻丝。见图
10
纺织与材料学院
2012-4-23
3、加工丝的卷曲性能和热定型温度的 、 关系
v
N = c⋅e
v − t l
sl + v
（2-6）
30
纺织与材料学院
2012-4-23
当t=0，N=0，0=C+ s.l/v ,把C=-s.l/v代入（2-6 式）化简得：
sl (1 − e v
v − t l
N=
)
(2-7)
过渡期内（0→t时）：A区捻度
N s n= = (1 − e l v
31
(2-5)
v p( x) = Q l 代入方程的解中得 Q( x) = s
(求常数)
29
纺织与材料学院
2012-4-23
N = c⋅e
v − ∫ dt l
+ e − ∫ p ( x ) dx ∫ s ⋅ e
v ∫ dt l
dt
= c⋅e 化简后得：
v − t l
+e
v − t l
sl l t ⋅ ⋅e v
34
纺织与材料学院
2012-4-23
从上述推导出的公式可以看出
在过渡时间内: （1）A、B、C区的捻度n.r.q均和时间t呈指数关系， A区增大到一定值s/v，B、C区则是趋向退捻为零。 （2）A、B、C区的捻度与三区的长度（l.h.k）相关 丝条通过这三区的时间分别是：l/v, h/v, k/v （3-8 秒） （3）三区在很短的时间内捻度达到一定值。
见P40图2-7一般热定型温度越高，加工丝的卷曲性能 越好。用两个指标衡量： 1、卷曲性能用伸缩伸长率: K（%）=(b-a)/a x 100 2、紧缩弹性恢复率R（%）=(b-c)/(b-a) x 100 式中： a——0.002g/d轻负荷下长度 b——0.1g/d重负荷下长度 c——除去重负荷后，再测轻负荷(0.002g/d)下长度
3860
实际捻度 （s捻）
2940
退捻捻度 （Z捻）
3990
30
45
3420 2920 2630
3540 3120 2840
2580 3170 2880
70 90
7
纺织与材料学院
2012-4-23
二、热定型
1、热定型温度与定型率的关系 P39页图2-4，可见 长丝在130度左右达到或接 近最大值，定型效果好。 定型率表示定型效果：
四、假捻变形工艺过程
13
纺织与材料学院
2012-4-23
影响假捻变形加工的主要工艺因素是 4T： ：
加热温度：Temperature 捻度： Twister 时间： Time（速度Velocity） 张力： Tension(超喂率)
1、 2、 3、 4、
14
纺织与材料学院
2012-4-23
高弹丝DTY 高弹丝
2
纺织与材料学院
2012-4-23
捻数的选择: 一、加捻--捻数的选择 加捻 捻数的选择
在假捻变形的加工中， 在假捻变形的加工中 ， 捻度是加捻工艺中最重 要的参数； 要的参数； 捻数的选择依据：长丝的用途，纤度，卷曲性、 膨松性、伸缩性，强力保持率。 几种最适宜捻度的主要计算方法有： 几种最适宜捻度的主要计算方法有：
1、 2、 3、 4、
20
纺织与材料学院
2012-4-23
假捻变形纱的动态的假捻模型
21
纺织与材料学院
2012-4-23
假捻规律的分析
F:\变形纱与花式线讲义20060214\变形纱讲义\ 第二章 第一至三节 假捻变形加工20060307 改.doc
22
纺织与材料学院
2012-4-23
为了便于分析，假设： 1、 变形丝移动速度和假捻器的转速不变，且无 捻滑产生； 2、 热箱的加热对捻度无影响； 3、 由于加捻产生的捻缩不计； 4、起始捻度为零。
K = 275000 /( D + 60) +800
4
纺织与材料学院
2012-4-23
4．Press（柏莱土，普列斯）公式：
K=3840-12D （美国常用） 5．短纤纱维纱线最宜捻度：
K=17000/ D
几种公式计算的结果比较见《合成纤维熔体纺丝》P614页图8-40
5
纺织与材料学院
2012-4-23
33
纺织与材料学院
2012-4-23
B区得捻度为:
(− t ) (− t ) s l l r=− {e −e h } v l−k v v
C区得捻度为:
s l q=− ⋅ {l ⋅ (h − k ) exp(−vt / l ) − h(1 − k ) exp(−vt / h) + k (l − h) exp(−vt / k )} v (l − h)(l − k )(h − k )
第二章 假捻变形加工 （False Twist Texturing Thermoplastic yarns） ） 本章重点： 本章重点： 1、了解假捻变形过程 、 2、分析假捻变形原理 、 3、掌握假捻变形的主要工艺 、
1
纺织与材料学院
2012-4-23
第一节 传统的不连续变形加工
传统弹力丝的不连续变形加工是采用加捻丝在弹力丝机 (加弹机)上定型的方法， 高收缩变形纱（又称高弹丝或加工丝）生产工艺过程: 倒筒--加捻--热定型--倒筒--退捻--合股--卷绕 优点：对各工序的工艺参数控制容易，变形牢固。 缺点：非连续化生产工序多、速度低，生产率低、且丝 的染色不匀性大。
18
纺织与材料学院
2012-4-23
变形丝的假捻过程
图（c）：复丝以一定速度v连续前移，而中间的 握持点M以n转速连续不断地旋转。 则以握持点M为界，两侧得到捻向相反且数量相 等的捻数。
19
纺织与材料学院
2012-4-23
影响假捻变形加工的主要工艺因素是 4T： ：
加热温度：Temperature 捻度：Twister 时间：Time（速度Velocity） 张力：Tension(超喂率)
8
纺织与材料学院
2012-4-23
定型率（%）=（1-E1/E2）×100 式中： E1——热定型后的退捻数（E1<E2） E2——热定型前的退捻数 退捻数的测定:在加捻丝上悬挂0.1g/tex的负荷， 放置到转矩稳定为止，稳定后测出残留的捻数。
9
纺织与材料学院
2012-4-23
2、热定型温度与加捻丝及其退捻丝的 、 强度关系： 强度关系：
3
纺织与材料学院
2012-4-23
1．Fourne（富尔勒·富尔涅）：捻度K与纱旦数D的关系为：
K ≥ 28630 /(1 + 15 / D ) ⋅ห้องสมุดไป่ตู้D
2．Koechlin（柯克林，乔赫林）公式：（不适用高支数纱）
K = ∂⋅ N
∂
为捻系数9.5，N为纱的支数。
3．Heberlein（海柏林，海伯兰因）公式：
26
纺织与材料学院
2012-4-23
加捻区 A得到的捻数:
dN = ( s − N v )dt l
变换成一阶线性微分方程标准形式求通解：