技术 | 转杯纺分梳辊针布技术进步及选配

一、分梳辊作用及其选配相关因素分析

1.1 分梳辊针布的任务

  分梳辊的任务是将纺纱器中的生条或熟条分解成单纤维,将杂质与纤维分离。对分梳辊速度的要求,既要分解纤维,又要尽可能减少纤维损伤、减少纤维弯钩,并有一定的排杂作用,同时还要求纤维容易转移。

  转杯纺分梳辊形式有锯齿辊和针辊,目前采用锯齿辊较多。其梳理的主要特点:握持分梳,梳理形式是罗拉握持纤维,没有其他针布的相互梳理;单纤维,对单纤维化在95%以上的梳棉生条进行梳理;定隔距,针齿与分梳腔隔距已定,没有变化和调节空间;等速度,其速度在梳理过程中基本相对稳定;气流转移,依靠附面层气流及负压进行纤维、杂质、短绒的分离、转移、排除。

1.2 分梳辊针布选配相关因素分析

1.2.1纤维性能

  纤维的强力、含杂、油剂、长度、摩擦系数、短绒率对分梳辊选配影响较大。长纤维采用穿刺力强的针布齿形,提高转移和穿刺;短纤维,注意减少纤维损伤;纤维摩擦系数大,提高转移和凝聚效果;纤维含杂大,注意提高排杂能力,减少嵌杂;纤维油剂大,注意油剂残留影响凝聚效果。

1.2.2纱线支数

  所纺纱线根据所纺支数、喂入定量合理选配,低支纱针齿通过纤维量大,针齿工作面容易磨损。因此,在纺高支纱线时,一般选配齿密密、针尖硬度高的分梳辊。

1.2.3含杂率

  含杂是影响纱线质量的关键,如果含杂大排杂效果不好,就会造成杂质凝聚,出现纱线疵点。分梳辊针布选配注意提高排杂和减少嵌杂,同时含杂大对分梳辊针布使用周期有较大影响。

1.2.4断头率

  分梳辊针布的转移效果和分梳效果影响断头,如果含杂、梳理不充分、油剂残留大、转移不好,纤维凝聚效果受到影响,断头率增加。一般选配直齿型断头少、转移效果好,但针布寿命受到影响;弧齿形工作面纤维磨损点分散,针布周期长,但转移效果差,断头会有所增加。

1.2.5纱线质量

  纱线质量是分梳辊选配的重要依据,重点是新型纤维、机采棉、合成纤维,以及棉、毛、丝、麻等,物理指标离散度大,抱合力差、不容易分梳,造成纱疵增加,这些要从转移、分梳、排杂等各项综合指标进行分析,合理选配。

二、分梳辊针布关键技术进步

2.1 工作角

  齿条条工作角大,针齿刺入纤维层的能力强,梳理作用好,但易损伤纤维,同时工作角太大,纤维脱离针齿难易缠绕分梳辊。工作角小,负荷减轻,释放纤维性能好,但抓取纤维能力差,梳理效果差,成纱质量降低。目前工作角逐步加大,15增加到30°,目的是提高穿刺能力,同时结合齿深减浅,提高转移相结合。

2.2 纵向齿距

  纵向齿距大小既要考虑分梳性能,又要考虑纤维的输送和转移。齿距过小,对纤维脱离齿距不利,纤维损伤增加;齿距过大分梳作用减弱,控制纤维能力减弱,会影响纤维伸直平行度。纵向齿距一般控制在3.6-2.6mm,有加大的趋势,主要是减少纤维损伤。

2.3 齿密

  齿密主要影响分梳和转移,齿密增大分梳作用增强,分梳面气流比较均匀,但齿密过大,纤维沉入锯齿较深时,对纤维释放不利,影响其伸直平行度。齿密的发展方向是越来越密,密度加密是趋势,但是有临界点,过密造成纤维损伤。

2.4 齿深

  分梳辊齿深主要是容纳纤维,大齿深容纤维量增加,转移受到影响;齿深小时,转移效果提升。试验表明当齿深为2.5mm时,纺纱质量较好。但是,随产量的提升,纤维转移的要求,齿深不易太深。减少齿深能够提高转移,增加强力减少断头。目前发展有减浅趋势,主要控制在1.9-2.5mm之间,目的是容纤量和提高纤维转移兼顾。具体见图20.

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  图20中分析:黑色齿深深,纤维转移效果差,红色齿深浅,纤维转移效果好;同时齿深深容纤量增加适合纺低支纱线,齿深浅纤维容纤量少适合纺高支纱线。

2.5 针齿齿形

  针齿的齿形决定承受梳理的大小和耐磨度。一般棉型纤维选配齿板小直齿型,化纤选配齿板大直齿或者弧齿型,提高耐磨度。不同齿形分梳辊齿条见图21,图22。

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2.6 植针形式

  针辊的植针形式主要有直形排列和斜形排列两种。斜形排列针辊抓取纤维的能力比较强,所以梳针工作角用可稍大一些。包针布、整体齿环由于是制作结构问题,其出现齐针的现象,这种结构形式由于是抓取力很大,对纤维损伤较大,对质量的影响也很大,所以从针布的植针形式上,尽可能避免这种针齿的形式出现。具体见图18.

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2.7 表面处理

  针布表面处理的目的是增加光洁度,降低摩擦系数,提高穿刺和转移能力,同时提高使用寿命。合理选配涂层针布:D表示金刚石涂层;N表示镀镍;DC-钨铬纳米金刚石涂层;DN-镍磷纳米金刚石涂层;B—铬表面处理。针布表面光洁度越高,摩擦系数越大,梳理效果越好,使用周期越长。转杯表面处理技术进步对比见表13。

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  由于涤纶纤维含有油剂,其二氧化钛原料含量大,容易造成表面残留粉末状,选用分梳辊采用表面镀层处理,提高光洁度,减少针齿表面积尘,同时提高耐磨度,具体针布不同摩擦系数对油剂残留的影响对比,具体见图24,图25。

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2.8 齿顶面积

  齿顶面积主要是提高穿刺能力,早期不太注重,随主要粘胶、莱赛尔等一部分新型纤维的出现,齿顶面积要求越来越小,主要是满足穿刺能力的需要。目前齿尖厚度0.09mm减少到0.06mm,主要是为了减少齿顶面积,增强穿刺。

2.9 分梳辊结构

  有三种形态:针辊,针环,整体数控齿环。目前三种形态并存,主体是返包分梳辊,更换方便,经济投入较低。

  分梳辊技术进步见表14,分梳辊速度和针布选配见表15,分梳辊齿形及效果和适纺性能对比见表16。

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三、分梳辊针布选配实践

3.1 涤棉混纺分梳辊应用实践

  对于涤棉混纺纱,分梳辊针布通常采用较大的工作角和高齿密,薄齿尖的齿形。涤少棉多的一般选配OS21(AC3612×3090),工作角小利于纤维转移,齿密稀梳理强度弱;涤多棉少,选配OK61(3615×3990)的分梳辊针布,齿密稀,角度大,齿深浅,利于涤纶纤维转移,否则会出现缠绕。具体工艺参数见表17.具体纱线外观见图26,图27。

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  图中分析:OECVC41.6tex OS21纱线外观棉结少,条干优于OK61纱线外观,同时纺纱实践中断头率低,效率高。

3.2 分梳辊工艺优化实践

  混纺涤棉纱分梳辊转速选择取决于原料含杂和纱均匀度、纱的强度、锯齿的新旧程度、锯齿的排列等因素。增加分梳辊转速对于条子的开松的影响:排除增加,纤维分离度好;不易绕分梳棍,纤维转移好;粉尘增加,纤维易损伤,分梳辊表面速度若超过输送气流速度时,纤维易卷曲。增加分梳辊的转速对质量影响:纱的不匀改善,粗节、棉结减少,强力下降,伸长下降。由于大部分采用的是低级原棉,在兼顾气流输送的情况下相应提高分梳辊的速度对除杂有利。在具体选用时用7500r/min-8500r/min.具体优化见表18.

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  表中分析:涤棉混纺纱,由于纤维长短离散度大,含杂大,为减少纤维损伤提高成纱强力,一般采用较低的分梳辊速度利于成纱强力。

3.3 植针形式对分梳辊影响

  分梳辊植针方式对纱线质量影响很大,在纺涤棉混纺纱时,分梳辊针布包覆齐齿对质量影响很大,避免包覆中出现齐齿现象。原理是:齐齿排列针齿排与排之间通道变窄,控制纤维能力强,齐齿梳理力较大,对纤维损伤较大;斜纹或者错开排列纤维通道宽,纤维容易通过,释放纤维能力强,梳理相对温和。具体对比见图28,图29,图30,图31。对质量的影响见表19。

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  图中分析:齐齿针布对纤维损伤大,棉结高,条干差。

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