粗纱机牵伸后前罗拉输出的须条结构松散,通过加捻可使纤维抱合紧密,适应卷绕成形的要求。但当所加捻回过多时,易在细纱机上出现牵伸不开的现象,从而影响成纱质量。为了防止在卷绕过程中产生意外伸长和断头,降低粗纱条干不匀率和质量不匀率,通常采取假捻的方法来增强纺纱段的强力。目前,国内粗纱机使用的假捻器有多种类型,根据材料的不同可分为橡胶假捻器、聚氨酯假捻器、嵌铜刻槽、塑料假捻器等。不同型式粗纱机假捻器假捻效果存在差异,直接影响成纱的产量和质量水平。下面分析几种假捻器的使用效果。
一、几种假捻器的结构
图1中,(a)图为橡胶假捻器。采用黑色耐磨橡胶制成,硬度适中,耐老化,不挂花。假捻器顶孔直径大,摩擦因数大,假捻效果好。假捻器体积小,较易牢固安装,多用在悬锭上,与锭翼的同轴度要求较高。
(b)图为聚氨酯假捻器。采用聚氨酯材料制作,用在竖锭和悬锭上。体积大,摩擦因数大,齿的握持作用大,假捻效果好,纱条稳定,抖动小,材质软而耐磨,表面光洁,不易出现毛刺而刮毛纱条或挂花,其内配合面带有凸沿,安装时刚好卡进中管的凹槽中,配合稳固同轴度好,脱落和“摆头”现象小,适纺性能好,但加工成本高,由于其外径大于中管外径,易造成“细脖子”现象,纱条易绕颈,操作不方便。
(c)图为嵌铜刻槽和塑料假捻器。采用金属铜或塑料制成,结构简单,加工压配方便,用料少,安装和更换方便。由于结构小,齿形小而均匀,其摩擦因数小,不耐磨,假捻效果较差。这种假捻器齿形上易留有毛刺,安装时留有缝隙,纺纱时易在此处出现挂花,装配不牢固,易脱落,需经常更换,不经济。
二、影响假捻效果的因素
在粗纱加捻过程中,锭翼顶孔边缘是一个捻陷点,会阻碍捻回向上传递,使纺纱段(前罗拉钳口至锭翼顶孔)捻度减少,纱条松弛,张力小,当锭翼高速回转时,纱条抖动过大产生意外伸长,增加断头次数,尤其是前排和后排由于导纱角不同,使粗纱伸长率存在较大差异,严重影响粗纱的均匀度。为了克服或减少捻陷产生的不利影响,在锭翼顶孔安装假捻器是一项行之有效的措施。纱条在假捻器摩擦阻力的作用下产生假捻,使纺纱段捻度增加,强力提高,意外伸长减小。摩擦阻力的大小取决于纱条对顶孔的压力P和摩擦因数μ,P则是纺纱张力S1、S2的合力,当纺纱张力不变时,摩擦阻力的大小与S1、S2的夹角有关,而夹角与顶孔的几何形状有关,如图2所示。所以,影响假捻效果的因素有假捻器的材料、假捻器的形状和安装方式等。
2.1假捻器的材料
在纺纱状态和纱线性质一定的情况下,增大假捻器的摩擦因数μ可以提高假捻器的假捻效果。一般μ越大,捻度就越大,纱条紧密。目前,假捻器的材质有聚氨酯弹性体、橡胶和聚酰胺塑料等。聚氨酯假捻器摩擦因数较大,耐磨,耐油,一般采用注塑方法加工;橡胶假捻器摩擦因数大,假捻效果好,但耐磨性差,使用寿命短;聚酰胺假捻器摩擦因数较小,主要靠摩擦面上的齿点增加假捻效果。粗纱假捻器使用聚氨酯材料居多,硬度一般,为邵氏 A75~90,硬度低者假捻效果好,但耐磨性差;硬度高者耐磨性好,但摩擦因数减小。纺纯棉可用低硬度假捻器以增加假捻效果,纺涤棉或纯化纤则使用高硬度假捻器以延长其使用寿命。
2.2假捻器的形状
假捻器的形状有锥形、筒形、喇叭形、锅形等,按摩擦面的形状则有稀齿、密齿、无齿之分。假捻器的齿形和齿数的设计应尽量增大纱条与齿面的接触弧长,并增强对纱条的握持作用齿形不能太高,否则会使纱条抖动,并易挂断纱条。设计齿数时,两齿之间距离不宜太小,否则易夹住纱条,太大则接触弧长相对缩短,握持作用也不太好。
不同形状的假捻器,通过改变其高度及锥角的大小,即改变图2中S1与S2的夹角来弥补粗纱锭翼导纱角不同带来的捻陷影响,减少前后排锭翼假捻效果的差异。有时前后排锭翼也使用磨擦面状态不同的假捻器来减小导纱角不等带来的假捻效果差异。纺不同品种时,假捻器应做相应调整,如纺纯化纤时可使用无齿光面的假捻器,这样可以避免齿部起毛,齿的高度以不增加粗纱毛羽为准.齿高者假捻效果好.但会将部分纤维从弱捻的粗纱中钩出增加粗纱的毛羽。
2.3假捻器的安装方式
假捻器与锭杆的连接方式有锭杆方孔定位及外圆定位两种。前者如丰田及部分FA458A型粗纱机,后者如青泽及FAl54、FA421型粗纱机等。锭杆方孔定位要求假捻器与锭杆孔径向与轴向配合精度均较高,否则会造成假捻器安装困难或锭杆不同步,有时还会造成假捻器挂花。但假捻器外缘必须要与上龙筋罩壳相匹配,以防止飞花进入传动部位。锭杆外圆定位则较为可靠,但两者间过盈量大会使假捻器安装拆卸比较困难。
三、几种假捻器的使用效果
为了进一步比较各种不同类型粗纱假捻器的效果,在FA4501型粗纱机上分别采用黑色橡胶假捻器、聚氨酯米粒齿假捻器、铜刻槽假捻器、塑料假捻器,在同台同锭同品种的条件下,分别测定纺纱段捻度、粗纱伸长率、粗纱条干不匀率(用乌斯特条干均匀度仪测定),粗纱设计捻度为5.2捻/10cm,测试结果见表1。
测试结果分析:
(1)采用耐磨性较好的橡胶假捻器,表面光而不滑,上口直径大,与纱条成斜面四齿接触,摩擦因数大,故假捻效果最好,假捻效率高,粗纱伸长率相应减小,且前后排之间的差异小,乌斯特条干均匀度有所降低,有利于粗纱内在质量的提高。
(2)聚氨酯米粒齿假捻器材料软且耐磨,其齿形增加了对纱条的握持作用,假捻效果仅次于橡胶假捻器,中心孔大小适当,结构合理,用料少,安装方便,适纺性能好。
(3)假捻效果最差的是嵌铜刻槽假捻器和塑料假捻器,其摩擦因数小,纺纱段无捻区大前后排捻度差异大,纱条抖动现象严重,粗纱伸长率最大,条干均匀度较差。
随后在FAS02型细纱机上进行了同品种同台同锭纺纱试验,品种为19.4 tex纯棉纱。其成纱质量见表2。
由表2可以看出,橡胶和聚氨酯假捻器由于假捻效果好,粗纱质量得到改善,细纱的各项指标均有所提高,千米粗节、细节大幅度下降。而嵌铜刻槽和塑料等老式假捻器因粗纱伸长率大,所以细纱的质量不匀率偏大,单纱强力不匀率高,严重影响了成纱质量。
四、结 论
(1)随着新型粗纱机的发展,为减少锭子高速对粗纱质量的影响应采取高效假捻器,提高假捻效率。由于假捻使粗纱条结构紧密,意外伸长少,同时,前罗拉处须条不易飘头,减少了罗拉和胶辊的缠绕,使粗纱断头也明显减少。
(2)橡胶和聚氨酯假捻器采用新型的高分子材料,结构设计合理,前罗拉处无捻区长度减小,摩擦因数大,假捻效果好,尤其改善了前、后排粗纱伸长率的差异,提高了粗纱条干质量,保证了成纱质量。
(3)由于使用新型的高效假捻器,纺纱张力发生了变化,应及时观察、调整工艺参数,使纺纱正常进行。
(4)生产中应正确使用假捻器,定期进行检修和保养,防止假捻器“摆头”而造成纱条抖动,引起纺纱张力的不稳定。保持假捻器表面光洁,避免挂花。
作者:王秋霞 肖丰 河南工程学院
编辑:中国纱线网新媒体团队