新型纺纱1

第二章 转杯纺纱
§2.1 概述
转杯纺纱过去国内俗称气流纺纱，国际上称为 Open-end Spinning（自由端纺纱），所以气流纱叫 做OE纱。现在，国际上规范称为Rotor Spinning （转杯纺纱）。 一、转杯纺纱机 转杯纺纱机主要型号有：德国Schlafhorst公司生产 的Autocoro-240和288；日本丰田公司生产的AR300； Toyoda公司生产的HS5T、HSL6TK等。捷克埃立特 克斯公司生产的BD200SN、BD200RN、BDA10N等。 我国山西经纬纺机厂生产的FA601A等。其中，德 国生产的Autocoro-288是目前世界上最先进的转杯 纺纱机，已实现了全部自动化，纺杯转速最高可达 150000r/min。
• 在纺杯的中心有一个喇叭型的假捻盘 假捻盘，当接头的种子纱的头 假捻盘 端从假捻盘中心的孔中伸出时，在纺杯内旋转流场的作用下 也开始旋转，此时的旋转并没有使纱线获得捻度，因为种子 纱的头端没有被握持，纱线只是绕假捻盘的中心公转，而没 产生绕纱线自身轴线的旋转，随着接头种子纱继续喂入，种 子纱头和纺杯凝聚槽中的已喂入的纤维环相接触，在离心力 的作用下，种子纱头紧贴在纺杯凝聚槽的纤维环上，此时种 子纱头和纺杯同速旋转。当种子纱每绕假捻盘转一圈，就给 纱线加一个捻回，由于纺杯高速旋转，在极短的时间内，就 给纺杯内从假捻盘到凝聚槽之间的一段纱（称为纱臂段 纱臂段）加 纱臂段 上许多捻回，这些捻度传递到种子纱头上使其产生绕自身轴 线的旋转，使种子纱头和凝聚槽中的纤维环捻合在一起。此 时，将纱管放下和引纱罗拉相接触，使纱线迅速被拉出，种 子纱在纺杯凝聚槽中的纤维环上打开一个缺口，和纤维环的 一端粘合在一起形成了接头。以后，纤维不停的喂入，纱线 不停地引出，形成连续纺纱过程。引出的纱线被绕在纱管上， 直接形成筒子纱。
（1）因环锭纺加捻和卷绕同时进行，管纱也以 锭速高速旋转，纱管从空管到满管，锭子负荷 渐大，不利于锭子高速： （2）增大钢领直径，在捻度不变时，增加了钢 丝圈的线速度，加速了钢丝圈的磨损，缩短了 钢丝圈的使用寿命。 （3）增大钢领直径，由于一落纱中大、中、小 纱在卷绕大小直径时，纱线张力的波动，气圈 形态变化太大，而使断头大大增加。一般环锭 纺采用的最大钢领直径为45mm左右。
三、新型纺纱的分类 • 按成纱原理分类 ⑴自由端纺纱（open-end spinning）指由喂入点至加捻 点之间的须条是断开的纺纱方法，纺出的纱是真捻 结构。如转杯纺。 自由端纺纱在喂入点和加捻点的须条并不是绝 对断开，而是不形成连续的纱条，只以纤维流的形 式存在，纤维流中每一根纤维都可以独立地运动。 ⑵非自由端纺纱（Unopened-end spinning）指在喂入点 至加捻点之间的须条是连续的纺纱方法。由于整个 须条是连续的，在须条的两端分别被给棉罗拉和引 纱罗拉所握持，而在中间加捻，形成了假捻形式， 纺出的纱肯定不是真捻结构。例如：喷气纺纱，摩 擦纺包芯纱等。环锭纺虽然也是非自由端纺纱，但 其将加捻作用和卷绕作用合为一体，采用纱管旋转 的形式形成了真捻，即在纱条的一端由前罗拉握持， 而另一端加捻和卷绕。故成纱为真捻。
二、转杯纺纱原理 • 转杯纺纱机主要由喂给分梳机构 凝聚加捻机 喂给分梳机构、凝聚加捻机 喂给分梳机构 卷绕机构等组成。 构和卷绕机构 卷绕机构
• 喂给喇叭 喂给喇叭用塑料制成，其进出口截面设计成渐 缩形。喂给喇叭的作用 作用是使条子在进入喂给罗 作用 拉与喂给板以前，受到必要的整理与压缩，使 条子宽度压缩在一定范围以内，并改变条子截 面的形态，以扁平形截面进入握持区，使条子 截面上的密度趋于一致，横向压力分布比较均 匀。 工艺要求：喂给喇叭出口截面与喂入条子定量 应有一定的关系，截面尺寸过小或条子定量过 重，容易发生阻塞，反之集合效果差。喂给喇 叭口的出口中心位置应稍低于分梳辊中心，以 免发生纤维绕分梳辊现象。
新型纺纱的发展、 §1.2 新型纺纱的发展、特点及分类
一、新型纺纱的发展： 新型纺纱的发展 新型纺纱的特点： 二、新型纺纱的特点： • 高速高产 环锭纺纱锭子转速一般在15000 r / min 左右， 纺粗中特纱时引纱速度一般在30 m / min 左右。 转杯纺引纱速度最高可达200m / min 。摩擦纺 纱的引纱速度可达200～300 m / min ,纺中细特 纱时可达300～400 m / min 。喷气纺纱的引纱速 度可达150～200 m / min 。其他新型纺纱的纺纱 速度也比环锭纺高的多。
• 大卷装 环锭纺纱的卷装受钢领直径的影响，卷装都比较 小，每个纱管只能卷绕50～100g 纱线。新型纺纱 将加捻作用和卷绕作用分开进行，在卷装容量上 有了根本性的突破。一般直接绕成纱筒，其容量 大小根据需要决定，可绕成任意大小，一般为3～ 4kg。卷绕的增大不仅使落纱的次数减少，机器的 生产率提高，而且省去了络筒工序，纱线的质量 也明显提高，接头数大为降低。 • 流程短 大多数新型纺纱采用棉条喂入，纺成的纱直接绕 成筒子纱，可以省去粗纱和络筒两道工序，简化 了工艺流程，降低了生产成本。喷气并捻联合机 连并纱和捻线也连为一体，使工艺流程更为缩短。
• 输棉管道 输棉管道：纤维脱离分梳辊后进入输棉管道中， 输棉管道是一根入口大出口小的渐缩型管道， 内表面要求十分光滑不挂纤维，输棉管道的入 口处沿着分梳辊的切线方向，其出口伸到纺纱 杯内。由于输棉管道的截面为渐缩型，气流在 输棉管道中必然呈加速度运动，这样就可以减 少纤维在输棉管道中产生掉头弯曲的机会，以 提高纤维在纱中的伸直度。 • 纺纱杯 纺纱杯是转杯纺最重要的部件，其基本形状是 由两个中空的截头圆锥体联接而成，在两个圆 锥体的交界处（最大直径处）形成一个凝聚纤 维的凹槽，称为凝聚槽 凝聚槽。纺纱杯转速的高低标 凝聚槽 志着转杯纺纱机的先进性，现在一般转速为 30000～130000r/min。
• 排杂装置：在喂给罗拉和喂给板的下部，分梳辊 排杂装置： 的周围设有排杂装置 排杂装置，在分梳辊分梳纤维时，将 排杂装置 细小杂质和部分短绒排除出去。排杂装置能够排 除微尘和杂质，减少转杯凝聚槽积尘，从而稳定 生产，降低断头，适应高速，提高成纱质量。 分类：排杂装置主要分两大类型：固定式排杂装置 固定式排杂装置； 固定式排杂装置 调节式排杂装置；固定式即排杂口的大小及位置 调节式排杂装置 都是固定的，结构简单。调节式最大特点是排杂 与补气分开，在补气通道处设计了一个阀门，用 于调节补气量的大小，进而达到控制落棉率和落 棉含杂率的目的。 理想排杂装置主要有以下几个特点：⑴排气与补气 理想排杂装置主要有以下几个特点 互不干扰；⑵放大排杂口与排杂腔；⑶排杂口的 位置合理，使分梳辊带动的气流切向流入排杂通 道；⑷排出的杂质输送通畅；
纺纱杯有两种基本形式,一种为自排风式纺杯 自排风式纺杯， 自排风式纺杯 另一种是抽气式纺杯 抽气式纺杯。 抽气式纺杯 自排风式纺杯工作原理： ⑴自排风式纺杯工作原理：在自排风式纺杯的底 部有八个左右的小孔。当纺杯高速旋转时，使 杯内气流通过杯底小孔排向杯外，使杯内产生 一定负压。由于自排风式纺杯盖和纺杯之间的 密封作用，杯内的补气只能通过输棉管道和引 纱管补入，因此，在输棉管道中产生一定的吸 力，使纤维和气流被吸入纺杯中。而在引纱管 中产生的负压，使接头时的种子纱能顺利输送 到纺纱杯中。另外，气流的吸力也增大了纺纱 的张力。
• 抽气式纺纱杯工作原理：在抽气式纺杯的底部 没有孔，杯内的负压靠一台附设的风机抽吸而 形成。杯口和杯盖之间留有一定的间隙，风机 将杯内的气流从杯口与杯盖的间隙处抽走，在 杯内形成一定的负压。 • 转杯纺纱工作过程： 纤维被吸入纺杯后，由于输棉管的出口对着纺 杯入口处的内表面上，所以纤维先落在纺杯入 口处的内表面上。由于纺杯入口处直径小，凝 聚槽处的直径大，当纺杯高速旋转时，纤维在 离心力的作用下从纺杯入口处滑入凝聚槽中。 纤维在凝聚槽中形成一个完整的纤维环，当接 头时，种子纱 种子纱从引纱罗拉上退出一定长度的纱 种子纱 线，喂入引纱管中，由于纺杯内的负压作用， 接头的种子纱被吸入纺杯中。
第一章
绪论
§1.1传统纺纱的限制 传统纺纱的限制
一、纺纱技术的发展历史 二、环锭纺纱存在的问题 1、受钢丝圈转速的限制，生产速度不可能有突 破性的提高： ns 在环锭纺纱中，纱线的捻度为： T = v ∴ ns = T × v 当纱线捻度一定时，锭子转速与前罗拉线速度成 正比。
v 钢丝圈转速nt与锭速ns的关系是： n t = n s − πd 1 n t = v T − πd ∴ 即：捻度一定时，钢丝圈转速与前罗拉线速度成 正比。所以，欲提高环锭纺纱机的产量，即增 加前罗拉线速度V，当捻度一定时，钢丝圈的 转速就要加快，而钢丝圈在钢领跑道上摩擦回 转，转速过高，摩擦加剧，会使机件发热损坏。 2、受钢领直径的限制，大幅度地增加卷装容量 也不可能。
• 按成纱方法分 ⑴加捻成纱：靠给纤维须条施加一定捻度而成纱。 例如：转杯纺，涡流纺等。 ⑵包缠成纱：靠纤维互相包缠而成纱。例如：喷气 纱的结构就是纤维互相包缠而形成的，它是以短 纤维包短纤维的形式成纱。平行纺是用长丝包在 短纤维须条上而成纱的，摩擦纺包芯纱是以长丝 为纱芯，外包短纤维而成纱的，它是短纤维包长 丝（或纱）的形式成纱。 ⑶自捻成纱：靠两根单纱的假捻捻度而自捻成纱。 如自捻纺纱。 ⑷粘合成纱：靠一定的粘合剂使纤维粘合而成纱。 例如：粘合纺纱Twilo等。
常见几种新型纺纱分类表
名称 英文名称 转杯纺纱 Rotor Spinning 涡流纺纱 Airvortex Spinning 静电纺纱 Electro-static Spinning 摩擦纺纱 Frictional Spinning(无芯纱) 摩擦纺纱 Frictional Spinning(有芯纱) 喷气纺纱 Air-jet Spinning 自捻纺纱 Self-twist Spinning 聚集纺纱 Bobtex Spinningபைடு நூலகம்平行纺纱 Parallel Spinning 加捻原理 自由端 自由端 自由端 自由端 非自由端 非自由端 非自由端 非自由端 非自由端 成纱捻度 真捻 真捻 真捻 真捻 假捻 缠捻 假捻 无捻 包捻 成纱方法 加捻 加捻 加捻 加捻 包缠 包缠 自捻 粘合 包缠
• 工艺要求：此工艺长度应等于或接近于纤维品 质长度。当纤维主体长度在29～31mm时，喂给 板与分梳辊进口隔距应保持在2.6mm，出口隔距 （即分梳点）最小隔距应为0.15mm，分梳面长 度为27～28mm。当纤维主体长度为27mm或以 下时，喂给板与分梳辊进口隔距应为2.0mm，出 口隔距为0.15mm，分梳面长度为23～25mm。 • 分梳辊 分梳辊是一个圆柱形铁胎，其表面包有金属锯 条或植有梳针，以5000～9000r/min的速度对纤 维进行充分的梳理。经分梳后得纤维基本上呈 单纤维状态，靠分梳辊的离心力和气流作用脱 离分梳辊表面而进入输棉管道中。 工艺要求：分梳辊上的纤维在经过输棉管入口时 必须全部剥离分梳辊，绝不能使纤维再返回到 喂入点，否则纤维缠绕分梳辊不能纺纱。
• 喂给罗拉 喂给罗拉表面刻有细浅槽，喂给板 喂给板表面一般经 喂给板 电镀处理，十分光滑。在喂给板下有一根压缩 弹簧，使喂给板和喂给罗拉之间保持一定压力。 工艺要求：压力一般为25～30N，当压力过小时， 喂给罗拉容易打滑，纤维条不能正常喂入；当 压力过大时，纤维在喂给板上摩擦力太大不能 正常滑动，纤维容易产生上下分层而拥簇在喂 给喇叭口而引起断头。 • 喂给板分梳面长度： 喂给板分梳面长度： 定义： 定义：自喂给罗拉与喂给板握持点至分梳辊中心 水平线与喂给板交点间的长度。 水平线与喂给板交点间的长度。 作用：直接影响分梳质量，分梳面长度愈短，分 梳作用愈强，但纤维易受损伤；反之，分梳作 用愈弱，分梳效果差；
• 结论： 结论： 环锭纺之所以不能进一步高速化和大卷装，其 核心问题是加捻和卷绕机构本身存在着不可克 服的固有矛盾，即加捻器和卷绕机构（锭子及 服的固有矛盾 插在锭子上的筒管）构成了一个整体系统，只 有在加捻器和卷绕件同时回转时，纱条才可获 得捻回和实现卷绕，即纱条的加捻作用和卷绕 作用必须同时进行才能连续纺纱。也就是说， 如要加大卷装就应降低锭速，如要提高锭速就 应减小卷装，无法兼顾。