转杯复合纺纱方法
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１ 长丝和短纤维纱互相缠绕 它们的缠绕长度大致相 同 当复合纱受力拉伸开始时 复合纱的强力首先是短纤 维纱和长丝强力的叠加 随后当短纤维纱断裂后 复合纱 的强力将随着长丝的拉伸而变化 直至长丝也断裂 这种 情况对应于转杯平行纱
２ 短纤维纱是伸直的 而长丝缠绕在表面 处于松弛 状态 当复合纱受力拉伸时 短纤维纱首先伸长直到断裂 之后长丝将单独伸长到断裂 这种情况对应于转杯包缠纱
ａ
ｂ
ｃ
ｄ
图３ 转杯复合纱结构图
１ 当 Ｔｆ Ｔｓ Ｔｆ 长丝纺纱张力 Ｔｓ 短纤维纺纱 张力 时 由于长丝的张力大于短纤维的张力 即长丝的 超喂比为负 长丝沿着复合纱的纵向无捻度成为纱芯 而 短纤维纱则在长丝张力作用下以一定的捻度包缠在长丝的 周围成为外包缠纱 纺成的纱为短纤维包缠纱 即典型的 包芯纱 如图 ３ ａ 所示
３ ４ 万方数纺 据织导报 China Textile Leader 2005 No.3
Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 纺纱技术
捻度成为纱芯 而长丝则在短纤维纱的张力作用下以一定 的捻度包缠在短纤维纱的周围成为外包缠纱 纺成的复合 纱即为转杯包缠纱， 如图 ３ ｃ ｄ 所示
当然 长丝导丝管深入转杯内的长度 卷绕速度 捻 系数等都会对成纱的结构产生影响
Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 纺纱技术
缠成纱 之后被引纱罗拉引出并直接绕成筒子
导纱管
卷绕罗拉 罗拉 长丝导纱管
长丝喂入罗拉
Leabharlann Baidu
开松罗拉
张力测试仪 导纱罗拉
短丝
长丝
图１ 转杯复合纺纱的原理图
从其基本原理可以看出 与常规的转杯纺纱系统相 比 主要是在传统的转杯纺纱机上使用了纺杯空心锭子 增加了长丝退绕装置 但同时也保持了常规纺纱系统的绝 大部分设计特征和纺纱功能 如要在转杯复合纺纱机上纺 常规纱 只要不喂入长丝即可
Ｒ１ Ｒ２
长丝退绕罗拉 Ｍ 三相异步电机 Ｉ 图２ 氨纶丝退绕的传动示意图
变频器
积极送出的氨纶丝通过安装在机架上的导丝罗拉后 在转杯高速回转时产生的负压作用下 被吸入额外加装的
导丝管内 导丝管为一空心钢管 具有一定的刚度 为了 方便开始纺纱时氨纶丝的接头操作 需要将导丝管预弯曲 固定在纺纱机上 并穿过转杯轴的轴向通孔延伸至转杯内 与转杯轴平齐 导丝管外径须小于转杯轴轴向通孔的直径 氨纶长丝在气流输送下沿着导丝管被引入转杯内 再与外 包纱复合后直接从引纱管中引出
２ 转杯纺复合纱的成纱机理 ２．１ 纺纱原理
转杯复合纺纱方法从开始研究到现在已有 ３０ 多年 但基本原理没有本质的改变 其原理如图１ 所示 纺纱时 长丝通过轴向空心锭子进入纺杯内 与经过分梳形成单纤 维后进入凝聚槽的短纤维在纺杯高速回转加捻的作用下包
万方数据
３ ３ 纺织导报 China Textile Leader 2005 No.3
纺纱技术 Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
转杯复合纺纱方法
摘要 转杯纺复合纱具有强力高 条干均匀度好 结构稳定和多样化 毛羽少等 特点 具有广阔的市场前景 文章介绍了转杯纺复合纱的发展过程 成纱机理 纱 线性能及其应用前景 关键词 转杯纺 复合纱 成纱机理 纱线性能 中图分类号 ＴＳ １０４．７１ 文献标识码 Ａ 文章编号 １００３ ３０２５ ２００５ ０３ ００３３ ０４
此外 众所周知 双股纱要比单纱的毛羽少 粗纱要 比细纱的毛羽多 因此 复合纱的毛羽程度受复合效果和 组成纱支数的影响 和全棉纱比较 包芯纱的毛羽要少点
并且 另外两种结构的复合纱的毛羽度随着长丝喂入速度 的增大而减小 这是由于长丝包缠短纤维纱的原因 ３．３ 转杯纺复合纱的应用
如上所述 通过改变长丝喂入速度等工艺参数可以纺 制出 ３ 种不同结构的复合纱 即典型的转杯纺包芯纱 转 杯纺平行纱 转杯纺包缠纱 所以转杯纺复合纱不仅可用 于一般的股线和花式纱的场合 而且还可以代替目前的转 杯纺股线用于生产服用织物 转杯纺包芯纱强力高 条干 均匀度好 所以可用作装饰布 另外 还可以代替传统的 股线纱用于产业用纺织品 如涂层布 帆布等 转杯纺包 芯纱也可用于弹力织物 生产运动服 内衣 泳衣等 此 外 利用转杯纺包芯纱技术可纺制多种多样的复合纱 这 不只是单纯指构成纱线的两种组分在位置上的变化 还包 括两种原料本身的复合效果 转杯纺复合纱兼具转杯纱和 复合纱的优点 因此 它具有相当广的应用范围
３ 长丝处于伸直状态 而短纤维纱缠绕在表面 处于 松弛状态 当复合纱受力拉伸时 长丝首先拉伸到最大伸 长 之后复合纱的强力将是二者强力之和并且随着短纤维 纱的拉伸曲线变化 直到两种成分都断裂 在这种情况下 如果长丝的断裂伸长和短纤维纱的缠绕长度比较接近时 可使复合纱的强力得到最大 这种情况对应于包芯纱
２００２年 瑞士Ｒｉｅｔｅｒ 立达 公司推出的ＢＴ ９０４转杯 复合纺纱机 成功地实现了转杯复合纱的产业化 据该公 司介绍 ＢＴ ９０４ 纺纱机纺制的 ＲＯＴＯＮＡ 纱结构稳定 不 匀性和毛羽都相对较小 可纺支数为Ｎｅ ５ ３０ 目前国 内在这方面的研究还处于起始阶段 仅浙江日发纺织机械 公司对转杯纺的改造有过研制 推出了ＲＦＲＳ ２０型包芯纱 转杯纺纱机 另外 东华大学新型纺纱研究室也正在从事 包芯转杯纺纱技术的相关研究 并取得了一定的进展
图２为加装的氨纶长丝退绕机构的传动示意图 长丝 退绕罗拉 Ｒ１ Ｒ２ 同向同速回转 其转速通过单独的变频器 控制 定义氨纶丝的牵伸倍数为卷绕罗拉线速度与长丝退 绕罗拉线速度的比值 通过改变变频器 Ｉ 的频率就可以改 变长丝退绕罗拉速度 从而控制氨纶丝的牵伸倍数 ２．２ 纱线结构
通过改变长丝的张力 或超喂比 将生产出 ３ 种不同 结构的纱线 图 ３
对ＦＡ ６０１型转杯纺纱实验机进行改造使之可纺短纤 ／ 长丝复合纱 并试验研究得出纺制出的弹力复合纱的质量 水平能达到行业标准要求 可以满足织造的需要 其基本 思想就是使用转杯空心锭子 所谓转杯空心锭子是指具有 轴向通孔的转杯轴 在不改变其原有纺纱装置的基础上 在ＦＡ ６０１型自排风式转杯纺纱实验机上加装了一套氨纶丝 积极喂入装置 在转杯纺纱机架上安装一对长丝退绕罗拉 将氨纶丝筒子置于罗拉上 筒子表面和罗拉表面紧密接触 使两个退绕罗拉同速同向回转以使氨纶丝积极送出 罗拉 的转速通过单独的变频器控制 氨纶丝退绕机构传动如图 ２所示 氨纶丝退绕采用积极退绕方式可保证氨纶丝从大筒 子到小筒子时的牵伸倍数是一致的 这样可有效克服自由 退绕时牵伸倍数随筒子大小变化的缺点
３ 转杯纺复合纱的性能和应用 ３．１ 拉伸性能
由于长丝和短纤维纱在结构和性能上的不同 纺成的 复合纱在性能上与常规转杯纺短纤维纱有所不同 首先 复合纱的强力决定于组成成分的比例 其次 复合纱的强 力受成纱方式的影响 即在两种组成成分纱的支数固定的 情况下 复合纱的强力受两种因素的影响 即纱线的松弛 程度和纱线的缠绕长度 具体可分为 ３种情况考虑
４ 结语
转杯纺复合纱具有强力高 条干均匀度好 结构稳定 和多样化 毛羽少等特点 且生产率高 工序比环锭纺纱 短 因此 转杯纺包芯纱技术具有相当高的加工可靠性和 生产能力 以转杯纺短纤纱和长丝复合 克服了转杯纱强 力低的弱点 在纺纱中连续长丝将不被加捻 从而没有捻 缩 因此转杯纺复合纱更可能保持来自长丝部分的强力和 它的整个长度 转杯纺复合纱的不匀率低于相应的环锭纺 复合纱 这缘于转杯纺纱的固有特性 是纤维在凝聚过程 中被高倍并合的结果 其次 转杯纺复合纱的毛羽度和相 应的环锭复合纱相比要低 而蓬松度则要高于环锭复合 纱 由于不需要经过粗纱和后道络筒工序 使转杯纺复合 纱的生产成本大大降低 转杯纺复合纱还有一个特点 就 是可以加工成大卷装 与加工成管纱的环锭纺复合纱相比 在后道工序中纱的退绕长度大大增加 减少了接头 转杯 纺复合纱原料适应性很强 短纤原料可以是棉 可以是化 纤 只要是适合常规转杯纺纱的原料都可以 而另一组成 成份则可以是常规的普通长丝 弹力丝 也可以是非常规 的玻璃长丝 甚至是金属丝 由此 如果能在大部分转杯 纺纱机上实现改造 同时实现产业化 将极大地提高复合 纱的产量 满足市场的需求 CTL
２ 当 Ｔｆ Ｔｓ 时 由于长丝的张力和短纤维纱的张 力大致相同 即长丝的超喂入比位于零的附近 这时长丝 和短纤纱之间的牵制互不相让 结果是互相包缠成为股线 纱 即转杯平行纱， 如图３ ｂ 所示
３ 当Ｔｆ Ｔｓ时 由于长丝的张力小于短纤维纱的张 力 即长丝的超喂入比为正 短纤纱沿着复合纱的纵向无
由以上 ３ 种情况可知 包芯纱是 ３种结构中具有最大 强力的纱 其次是平行纱 而包缠纱则最小 但是包缠纱 具有最大的断裂伸长 包芯纱其次 而平行纱最小 ３．２ 成纱质量
和常规纱相比 包芯纱的 Ｉ 不匀指数要小 但是 ３ 种 结构的复合纱相互比较 Ｉ 不匀指数并不受长丝喂入速度 的影响 而几乎是一定值 特别地 典型包芯纱的不匀要 小点 主要受两个因素影响 第一是由于短纤维的纺纱张 力受喂入长丝的支持和共享 第二不匀指数是由于长丝喂 入使从凝聚点到导纱管间的短纤维的不正常牵伸受到阻碍
东华大学纺织学院 任秀红 王新厚
近年来 复合纱的应用呈现逐年上升的趋势 所以很 有必要使用一种既经济又普及的纺纱工艺来生产复合纱 而转杯纺正具有产量高 成本低 工序简单 并且可加工 低价格原料等优点
１ 转杯复合纺纱方法的发展过程
２０ 世纪 ６０ 年代末 几乎在转杯纺诞生的同时 就有 人开始提出使用转杯纺纱机纺制复合纱的思路 １ 之后不 断有人进行转杯纺复合纱的研究 ７０年代后期Ｐｅｔｅｒ Ａｒｔｚｔ ２ 等人在此基础上使长丝在一定的速度下喂入 低于成纱的 卷绕速度 这样在纺纱的过程中使长丝上具有一定的张力 此工艺生产出来的成纱为短纤维包缠在长丝外的包芯纱 ８０ 年代初 Ｅｄａｇａｗａ Ｍａｉｘｎｅｒ ３ 等人研究了使用改进的 转杯纺纱机纺复合纱 原理和上述的基本相同 只是喂入 的长丝换成了另一种短纤维纱 ８０年代中期 Ａｌｉｏｓ Ｓｔｅｊｓｋａｌ ４ 等人在总结前人的基础上 详细地分析了长丝的喂入对 包芯纱的性能的影响 他认为在以前的论述中长丝的喂入 主要分为两种情况 一种是长丝喂入时长丝的张力是变化 的 并且只在长丝的张力较大的情况下 短纤维才能缠到 长丝上形成包芯纱 而在其它情况下则很难形成包芯纱 但是由于长丝张力的变化 就不可能形成质量好的包芯 纱 另外一种情况是长丝直接喂入到短纤维的加捻区 然 后直接和短纤维互相缠绕加捻 但是在这种情况下 复合 纱成纱时的形成点较难控制 所生产出来的纱线的性能不 稳定 不适合大量生产 基于这些考虑 Ａｌｏｉｓ Ｓｔｅｊｓｋａｌ 改 进了原来的实验装置 在长丝喂入转杯前附加了一个张力
作者简介 任秀红 女 １９７５ 年生 硕士在读 上海 ２０００５１
控制罗拉 使得在纺纱过程中长丝的张力能够很好地控制 在一定范围内 这样使得纺出来的纱线结构和性能都较稳 定 此外Ａｌｏｉｓ Ｓｔｅｊｓｋａｌ 还分析了长丝引入转杯中的受力来 源主要是转杯内形成的负压的吸附作用和自身的牵引力等 与此同时 日本 ５ 英国 ６ 波兰 ７ 奥地利 ８ 等国 学者也一直在从事这方面的研究 并且从 ７０ 年代到 ８０ 年 代不断有专利公布 但直到 ２０００ 年 Ｋ Ｂ Ｃｈｅｎｇ ９ 等人 开始研究各项工艺参数和纱线性能间的关系 ２ ０ ０ ２ 年 Ｆａｒｓｈｉｄ Ｐｏｒｕｅｓ ｆａｎｄｉａｒｉ １０ 等人和Ｙｏｉｃｈｉ Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ １１ 等人先后对转杯复合纱纺纱工艺对纱线结构性能和加捻机 理进行了初步的实验和理论分析 转杯纺复合纱的研究再 次为人瞩目
外包纱 普通转杯纱 的形成则与常规纺纱相同 首 先把喂入的纤维条用分梳辊开松成单纤维 使之形成自由 端 经分梳后的单纤借气流作用被输送到高速回转的转杯 凝聚槽内 并在凝聚槽内形成凝聚须条 该凝聚须条随同 转杯高速回转而加捻成纱 短纤维纱在加捻的过程中包缠 到由转杯空心锭子进入的芯纱上 从而形成复合纱 再由 引纱罗拉引出 直接绕成筒子
２ 短纤维纱是伸直的 而长丝缠绕在表面 处于松弛 状态 当复合纱受力拉伸时 短纤维纱首先伸长直到断裂 之后长丝将单独伸长到断裂 这种情况对应于转杯包缠纱
ａ
ｂ
ｃ
ｄ
图３ 转杯复合纱结构图
１ 当 Ｔｆ Ｔｓ Ｔｆ 长丝纺纱张力 Ｔｓ 短纤维纺纱 张力 时 由于长丝的张力大于短纤维的张力 即长丝的 超喂比为负 长丝沿着复合纱的纵向无捻度成为纱芯 而 短纤维纱则在长丝张力作用下以一定的捻度包缠在长丝的 周围成为外包缠纱 纺成的纱为短纤维包缠纱 即典型的 包芯纱 如图 ３ ａ 所示
３ ４ 万方数纺 据织导报 China Textile Leader 2005 No.3
Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 纺纱技术
捻度成为纱芯 而长丝则在短纤维纱的张力作用下以一定 的捻度包缠在短纤维纱的周围成为外包缠纱 纺成的复合 纱即为转杯包缠纱， 如图 ３ ｃ ｄ 所示
当然 长丝导丝管深入转杯内的长度 卷绕速度 捻 系数等都会对成纱的结构产生影响
Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 纺纱技术
缠成纱 之后被引纱罗拉引出并直接绕成筒子
导纱管
卷绕罗拉 罗拉 长丝导纱管
长丝喂入罗拉
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开松罗拉
张力测试仪 导纱罗拉
短丝
长丝
图１ 转杯复合纺纱的原理图
从其基本原理可以看出 与常规的转杯纺纱系统相 比 主要是在传统的转杯纺纱机上使用了纺杯空心锭子 增加了长丝退绕装置 但同时也保持了常规纺纱系统的绝 大部分设计特征和纺纱功能 如要在转杯复合纺纱机上纺 常规纱 只要不喂入长丝即可
Ｒ１ Ｒ２
长丝退绕罗拉 Ｍ 三相异步电机 Ｉ 图２ 氨纶丝退绕的传动示意图
变频器
积极送出的氨纶丝通过安装在机架上的导丝罗拉后 在转杯高速回转时产生的负压作用下 被吸入额外加装的
导丝管内 导丝管为一空心钢管 具有一定的刚度 为了 方便开始纺纱时氨纶丝的接头操作 需要将导丝管预弯曲 固定在纺纱机上 并穿过转杯轴的轴向通孔延伸至转杯内 与转杯轴平齐 导丝管外径须小于转杯轴轴向通孔的直径 氨纶长丝在气流输送下沿着导丝管被引入转杯内 再与外 包纱复合后直接从引纱管中引出
２ 转杯纺复合纱的成纱机理 ２．１ 纺纱原理
转杯复合纺纱方法从开始研究到现在已有 ３０ 多年 但基本原理没有本质的改变 其原理如图１ 所示 纺纱时 长丝通过轴向空心锭子进入纺杯内 与经过分梳形成单纤 维后进入凝聚槽的短纤维在纺杯高速回转加捻的作用下包
万方数据
３ ３ 纺织导报 China Textile Leader 2005 No.3
纺纱技术 Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
转杯复合纺纱方法
摘要 转杯纺复合纱具有强力高 条干均匀度好 结构稳定和多样化 毛羽少等 特点 具有广阔的市场前景 文章介绍了转杯纺复合纱的发展过程 成纱机理 纱 线性能及其应用前景 关键词 转杯纺 复合纱 成纱机理 纱线性能 中图分类号 ＴＳ １０４．７１ 文献标识码 Ａ 文章编号 １００３ ３０２５ ２００５ ０３ ００３３ ０４
此外 众所周知 双股纱要比单纱的毛羽少 粗纱要 比细纱的毛羽多 因此 复合纱的毛羽程度受复合效果和 组成纱支数的影响 和全棉纱比较 包芯纱的毛羽要少点
并且 另外两种结构的复合纱的毛羽度随着长丝喂入速度 的增大而减小 这是由于长丝包缠短纤维纱的原因 ３．３ 转杯纺复合纱的应用
如上所述 通过改变长丝喂入速度等工艺参数可以纺 制出 ３ 种不同结构的复合纱 即典型的转杯纺包芯纱 转 杯纺平行纱 转杯纺包缠纱 所以转杯纺复合纱不仅可用 于一般的股线和花式纱的场合 而且还可以代替目前的转 杯纺股线用于生产服用织物 转杯纺包芯纱强力高 条干 均匀度好 所以可用作装饰布 另外 还可以代替传统的 股线纱用于产业用纺织品 如涂层布 帆布等 转杯纺包 芯纱也可用于弹力织物 生产运动服 内衣 泳衣等 此 外 利用转杯纺包芯纱技术可纺制多种多样的复合纱 这 不只是单纯指构成纱线的两种组分在位置上的变化 还包 括两种原料本身的复合效果 转杯纺复合纱兼具转杯纱和 复合纱的优点 因此 它具有相当广的应用范围
３ 长丝处于伸直状态 而短纤维纱缠绕在表面 处于 松弛状态 当复合纱受力拉伸时 长丝首先拉伸到最大伸 长 之后复合纱的强力将是二者强力之和并且随着短纤维 纱的拉伸曲线变化 直到两种成分都断裂 在这种情况下 如果长丝的断裂伸长和短纤维纱的缠绕长度比较接近时 可使复合纱的强力得到最大 这种情况对应于包芯纱
２００２年 瑞士Ｒｉｅｔｅｒ 立达 公司推出的ＢＴ ９０４转杯 复合纺纱机 成功地实现了转杯复合纱的产业化 据该公 司介绍 ＢＴ ９０４ 纺纱机纺制的 ＲＯＴＯＮＡ 纱结构稳定 不 匀性和毛羽都相对较小 可纺支数为Ｎｅ ５ ３０ 目前国 内在这方面的研究还处于起始阶段 仅浙江日发纺织机械 公司对转杯纺的改造有过研制 推出了ＲＦＲＳ ２０型包芯纱 转杯纺纱机 另外 东华大学新型纺纱研究室也正在从事 包芯转杯纺纱技术的相关研究 并取得了一定的进展
图２为加装的氨纶长丝退绕机构的传动示意图 长丝 退绕罗拉 Ｒ１ Ｒ２ 同向同速回转 其转速通过单独的变频器 控制 定义氨纶丝的牵伸倍数为卷绕罗拉线速度与长丝退 绕罗拉线速度的比值 通过改变变频器 Ｉ 的频率就可以改 变长丝退绕罗拉速度 从而控制氨纶丝的牵伸倍数 ２．２ 纱线结构
通过改变长丝的张力 或超喂比 将生产出 ３ 种不同 结构的纱线 图 ３
对ＦＡ ６０１型转杯纺纱实验机进行改造使之可纺短纤 ／ 长丝复合纱 并试验研究得出纺制出的弹力复合纱的质量 水平能达到行业标准要求 可以满足织造的需要 其基本 思想就是使用转杯空心锭子 所谓转杯空心锭子是指具有 轴向通孔的转杯轴 在不改变其原有纺纱装置的基础上 在ＦＡ ６０１型自排风式转杯纺纱实验机上加装了一套氨纶丝 积极喂入装置 在转杯纺纱机架上安装一对长丝退绕罗拉 将氨纶丝筒子置于罗拉上 筒子表面和罗拉表面紧密接触 使两个退绕罗拉同速同向回转以使氨纶丝积极送出 罗拉 的转速通过单独的变频器控制 氨纶丝退绕机构传动如图 ２所示 氨纶丝退绕采用积极退绕方式可保证氨纶丝从大筒 子到小筒子时的牵伸倍数是一致的 这样可有效克服自由 退绕时牵伸倍数随筒子大小变化的缺点
３ 转杯纺复合纱的性能和应用 ３．１ 拉伸性能
由于长丝和短纤维纱在结构和性能上的不同 纺成的 复合纱在性能上与常规转杯纺短纤维纱有所不同 首先 复合纱的强力决定于组成成分的比例 其次 复合纱的强 力受成纱方式的影响 即在两种组成成分纱的支数固定的 情况下 复合纱的强力受两种因素的影响 即纱线的松弛 程度和纱线的缠绕长度 具体可分为 ３种情况考虑
４ 结语
转杯纺复合纱具有强力高 条干均匀度好 结构稳定 和多样化 毛羽少等特点 且生产率高 工序比环锭纺纱 短 因此 转杯纺包芯纱技术具有相当高的加工可靠性和 生产能力 以转杯纺短纤纱和长丝复合 克服了转杯纱强 力低的弱点 在纺纱中连续长丝将不被加捻 从而没有捻 缩 因此转杯纺复合纱更可能保持来自长丝部分的强力和 它的整个长度 转杯纺复合纱的不匀率低于相应的环锭纺 复合纱 这缘于转杯纺纱的固有特性 是纤维在凝聚过程 中被高倍并合的结果 其次 转杯纺复合纱的毛羽度和相 应的环锭复合纱相比要低 而蓬松度则要高于环锭复合 纱 由于不需要经过粗纱和后道络筒工序 使转杯纺复合 纱的生产成本大大降低 转杯纺复合纱还有一个特点 就 是可以加工成大卷装 与加工成管纱的环锭纺复合纱相比 在后道工序中纱的退绕长度大大增加 减少了接头 转杯 纺复合纱原料适应性很强 短纤原料可以是棉 可以是化 纤 只要是适合常规转杯纺纱的原料都可以 而另一组成 成份则可以是常规的普通长丝 弹力丝 也可以是非常规 的玻璃长丝 甚至是金属丝 由此 如果能在大部分转杯 纺纱机上实现改造 同时实现产业化 将极大地提高复合 纱的产量 满足市场的需求 CTL
２ 当 Ｔｆ Ｔｓ 时 由于长丝的张力和短纤维纱的张 力大致相同 即长丝的超喂入比位于零的附近 这时长丝 和短纤纱之间的牵制互不相让 结果是互相包缠成为股线 纱 即转杯平行纱， 如图３ ｂ 所示
３ 当Ｔｆ Ｔｓ时 由于长丝的张力小于短纤维纱的张 力 即长丝的超喂入比为正 短纤纱沿着复合纱的纵向无
由以上 ３ 种情况可知 包芯纱是 ３种结构中具有最大 强力的纱 其次是平行纱 而包缠纱则最小 但是包缠纱 具有最大的断裂伸长 包芯纱其次 而平行纱最小 ３．２ 成纱质量
和常规纱相比 包芯纱的 Ｉ 不匀指数要小 但是 ３ 种 结构的复合纱相互比较 Ｉ 不匀指数并不受长丝喂入速度 的影响 而几乎是一定值 特别地 典型包芯纱的不匀要 小点 主要受两个因素影响 第一是由于短纤维的纺纱张 力受喂入长丝的支持和共享 第二不匀指数是由于长丝喂 入使从凝聚点到导纱管间的短纤维的不正常牵伸受到阻碍
东华大学纺织学院 任秀红 王新厚
近年来 复合纱的应用呈现逐年上升的趋势 所以很 有必要使用一种既经济又普及的纺纱工艺来生产复合纱 而转杯纺正具有产量高 成本低 工序简单 并且可加工 低价格原料等优点
１ 转杯复合纺纱方法的发展过程
２０ 世纪 ６０ 年代末 几乎在转杯纺诞生的同时 就有 人开始提出使用转杯纺纱机纺制复合纱的思路 １ 之后不 断有人进行转杯纺复合纱的研究 ７０年代后期Ｐｅｔｅｒ Ａｒｔｚｔ ２ 等人在此基础上使长丝在一定的速度下喂入 低于成纱的 卷绕速度 这样在纺纱的过程中使长丝上具有一定的张力 此工艺生产出来的成纱为短纤维包缠在长丝外的包芯纱 ８０ 年代初 Ｅｄａｇａｗａ Ｍａｉｘｎｅｒ ３ 等人研究了使用改进的 转杯纺纱机纺复合纱 原理和上述的基本相同 只是喂入 的长丝换成了另一种短纤维纱 ８０年代中期 Ａｌｉｏｓ Ｓｔｅｊｓｋａｌ ４ 等人在总结前人的基础上 详细地分析了长丝的喂入对 包芯纱的性能的影响 他认为在以前的论述中长丝的喂入 主要分为两种情况 一种是长丝喂入时长丝的张力是变化 的 并且只在长丝的张力较大的情况下 短纤维才能缠到 长丝上形成包芯纱 而在其它情况下则很难形成包芯纱 但是由于长丝张力的变化 就不可能形成质量好的包芯 纱 另外一种情况是长丝直接喂入到短纤维的加捻区 然 后直接和短纤维互相缠绕加捻 但是在这种情况下 复合 纱成纱时的形成点较难控制 所生产出来的纱线的性能不 稳定 不适合大量生产 基于这些考虑 Ａｌｏｉｓ Ｓｔｅｊｓｋａｌ 改 进了原来的实验装置 在长丝喂入转杯前附加了一个张力
作者简介 任秀红 女 １９７５ 年生 硕士在读 上海 ２０００５１
控制罗拉 使得在纺纱过程中长丝的张力能够很好地控制 在一定范围内 这样使得纺出来的纱线结构和性能都较稳 定 此外Ａｌｏｉｓ Ｓｔｅｊｓｋａｌ 还分析了长丝引入转杯中的受力来 源主要是转杯内形成的负压的吸附作用和自身的牵引力等 与此同时 日本 ５ 英国 ６ 波兰 ７ 奥地利 ８ 等国 学者也一直在从事这方面的研究 并且从 ７０ 年代到 ８０ 年 代不断有专利公布 但直到 ２０００ 年 Ｋ Ｂ Ｃｈｅｎｇ ９ 等人 开始研究各项工艺参数和纱线性能间的关系 ２ ０ ０ ２ 年 Ｆａｒｓｈｉｄ Ｐｏｒｕｅｓ ｆａｎｄｉａｒｉ １０ 等人和Ｙｏｉｃｈｉ Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ １１ 等人先后对转杯复合纱纺纱工艺对纱线结构性能和加捻机 理进行了初步的实验和理论分析 转杯纺复合纱的研究再 次为人瞩目
外包纱 普通转杯纱 的形成则与常规纺纱相同 首 先把喂入的纤维条用分梳辊开松成单纤维 使之形成自由 端 经分梳后的单纤借气流作用被输送到高速回转的转杯 凝聚槽内 并在凝聚槽内形成凝聚须条 该凝聚须条随同 转杯高速回转而加捻成纱 短纤维纱在加捻的过程中包缠 到由转杯空心锭子进入的芯纱上 从而形成复合纱 再由 引纱罗拉引出 直接绕成筒子