第3章 空气变形纱

（缩放管与导丝针之间的轴向距离）来改变气流参数
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二、变形纱成纱机理分析



（一）喷嘴气流流动规律分析 空气动力学原理：Taslan 缩放管型的喷嘴与拉 伐尔管相似，只多了导丝针与挡体两个气流干 扰部分，见图。 采用简化的一元恒定等熵流来分析，有四个主 要参数：气流流速、压力、密度、温度（恒 定）。 气流连续性原理：单位时间内通过喷嘴流道任 何一个截面的流体质量都是相等的。
1．谈谈空气变形纱的主要结构特征 2 ．图示空变纱的变形加工工艺过程 , 及喷嘴的种 类与结构特点 3．说明平行型与皮芯型空变纱加工特点与区别 4．分析加工空变纱的喷嘴气流的流动规律 5．影响空变纱质量和加工的主要工艺因素有哪些 6．分析空变纱拉伸曲线的特点 7．说明空变纱的主要技术性能指标
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L1段表示纱芯交缠部分；L2表示纱芯平 行伸直部分。
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纱芯的结构图
L1
L2
L1
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ATY单丝转移
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四、ATY的拉伸性能
负 荷 N 60 40 原丝150D/72F,FDY ATY150D/72F 60 伸长mm RSY 150D, 2D,51mm
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喷嘴的选型：根据喂入原丝和变形纱的纤度而定， 必须参照各种喷嘴的技术性能的适用范围来优选。



Taslan XV型喷嘴主要规格变化： 1.缩放管喉管直径dL，mm; 2.导丝针孔直径dN，mm; 3.单侧供气孔直径dA，mm; 4.挡球的直径dB，mm;
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三、给水对空变纱变形效果的影响 1． 给水对喷嘴内流场的影响 2． 给水对空气变形过程中摩擦的影响 四、喷嘴的选择与调节对空气变形效果的影响 五、挡体距离对空气变形效果的影响 六、供气压力对空气变形效果的影响 七、热定型对空气变形效果的影响
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第二节 空气变形喷嘴及成纱机理分析
一、 喷嘴简介 空气变形纱的加工的核心装置是喷嘴（结构、 类型、材质、加工精度 ）。 根据结构喷嘴可归纳为两大类: 1、缩放喷管型喷嘴：美国DuPond公司的 Taslan X 为代表 2、 Hema T“Hemajet”型喷嘴：瑞士Herberlein 公司的，它的特点是含有一个圆柱形T系列喷 嘴芯（垂直于轴向的进气孔）。



1、复丝基本呈平行伸直状态； 2、复丝之间的交络呈“辫子”形结构；束丝 的穿插转移； 3、复丝类似“网状”结构； 4、包缠纱型的“捆扎”结构。
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三、空变纱单丝转移及结构模型


空变纱的形态结构P271。其特点是 1 、 ATY 纱的表面存在有大量的各种形式 的丝弧与丝圈； 2、纱芯部分主要为伸直平行和相互交缠 的辫子形结构。



装饰用布(家用和汽车用)54％； 工业用纱线(最终使用)13％； 地毯14％，衣料17％； 床单、壁毯、挂织物2％。
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二、空气变形工艺介绍

空气变形加工工艺流程如图:
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采用空气变形工艺加工的ATY，不仅克服 了低弹丝织物易变形、易起球等缺点，而 且多方面提高了各种织物的服用性能和应 用范围。 空气变形加工耗能较大，只有加工低弹丝 应用范围以外纤度的成纱时，才能显示出 其优越性。

一、原丝进入喷嘴中被气流喷开，获得实
现交缠的可能性；

二、被吹开的各根单丝必须相对位移并发
生横向弯曲，这时丝的长度缩短；

三、把已生成的丝圈固定下来，所采取的
方法是尽量强化缠结及交络。
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空变丝分类

根据喂入丝束的多少和超喂率的大小分为平行型空变纱或皮
芯型空变纱。 平行型空变纱：当所有喂入原丝的超喂率相同（15-20%），

空变纱表面的丝圈丝孤少而密。

皮芯型空变纱：若喂入的不同丝束超喂率不同，则超喂率小 的形成芯层，超喂率大的形成空变纱的皮层，丝圈丝孤大而 稀，又称仿毛型变形纱。
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过水： 长丝在未进入变形喷嘴这前，应先通过过 水嘴，良好的润湿和良好的稳定性。 给水量：影响加工过程和成品纱的外观、 质量。 另外，在变形生产中，对空气湿度也应引 起重视。
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三. 变形机理
在空气变形加工过程中，长丝在喷 嘴的气流中交缠起圈，生成具有膨松性 的各种类型的空气变形纱。 核心部件：喷嘴 影响：1、丝的圈结效果 2、耗气量 3、最大加工速度 探讨喷气变形机理是十分重要的。
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ATY丝圈生成过程分三个步骤
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0 20 40
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四、ATY的拉伸性能
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四、ATY的拉伸性能
同材料、同细度、不同结构的纯涤纶 纱线的强伸曲线。空变纱与原丝和环锭纱 的拉伸曲线相比，由于气流和超喂的作用 ，单丝呈屈曲状态，造成拉伸时各单丝受 力不均匀和不同的伸长情况，因此它的初 始模量、强力和断裂伸长较低。
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第四节 ATY的结构、性能

ATY的形态结构包括： 1、纱的表层弧圈部分 2、纱芯部分
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一、ATY表面结构
弧
高宽比：<0.5 数量比：45%
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拱圈
>0.5 30%
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交圈
>1:0.8 25%
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二、空变纱的四种芯纱形态：
第三章 空气变形纱
Air-jet Texturing Yarns
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第一节 ATY的用途和生产工艺过程




一、用途： 空气变形纱的应用领域十分广泛．机织、 针织产品为多。 服装面料 装饰用布 工业用布 地毯、缝纫线、箱包行业等。
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国外变形纱的应用比例为：
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第三节 空气变形工艺参数


一、喂入原丝的种类和规格对空变纱的 结构与性能的影响 1.单丝纤度 2.单丝截面形状 3.原丝种类
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二、超喂率对空变纱的结构与 性能的影响


1.超喂率对空变纱的结构的影响， 2. 超喂率对空变纱的结构稳定性的影响， 3.超喂率对空变纱的淘汰性能的影响， 4.超喂率对空变纱的强伸性能的影响， 5.超喂率对空变纱摩擦性能的影响
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五、空气变形纱的性能测试
企业用的主要指标有: 空气变形纱的线密度 强伸性能 丝圈的稳定性能 丝圈的高度与密度及沸水收缩率等。 具体测试方法和检测仪器参考《变形纱》P273-274。

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第三章 空气变形纱作业


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「音速」即声音在介质中传播之速度。音波 可以在固体、液体或是气体介质中传播，介 质密度愈大，则音速愈快。 在空气中，音速又会依空气之状态（如湿度、 温度、密度）不同而有不同数值。如摄氏零 度之海平面音速约为 1193 km/hr；一万公尺 高空之音速约为 1062 km/hr。
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「马赫数（Mach Number）」以奥地利 物理学家马赫（1836-1916）为名，定义 为物体速度与音速之比值，即音速之倍 数。其中又有细分多种马赫数，如飞行 器在空中飞行使用的飞行马赫数、气流 速度之气流马赫数、复杂流场中某点流 速之局部马赫数等等。
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[变形纱P 179图3-14]
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Taslan XV型喷嘴参数
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喷嘴的技术性能参数


加工纤度(D) 供气压力(kg/cm2) 加工速度(m/min) 超喂率(%) 耗气量(m3/h)
供气压力一定时，通过调节环形气隙的宽度s或是气隙隔距x
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就ATY的拉伸曲线而言，整个曲线基本呈直线， 没有屈服点出现，但曲线上不断有微小波动频 繁出现，这反映了空气变形纱的结构特征，表 明纱中的长丝因存在有丝弧丝圈及其相互交缠， 拉伸时部分弧圈伸直解脱，又有单丝之间的交 缠固结产生互锁作用，提高了相互之间的摩擦 阻力。 所以在拉伸时，丝弧的伸展、弧圈的减少和单 丝的伸长都有发生，使得空变纱强伸曲线不平 整光滑，而是不断出现小幅度的波动。空变纱 的强伸性能也反映了它在较小外力作用下成纱 结构的稳定性。