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1、【4 】1 3 6 2 0 0 1 年6 月 差捻包缠纱差捻机理及差捻结构研究 李鑫”李杰新谭丛德 ( 青岛大学纺织服装学院,青岛,2 6 6 0 7 1 ) 摘要:分析了空芯锭子差捻包缠纱差捻的形成过程和形成机理,得出了加捻过程捻度变化的公式,探讨了差捻对纱线结构 与性能的影响。 关t 调:空心锭子包缠纱差捻机理结构 中圈法分冀号:窍1 0 6 4 1 7 空心锭子包缠纱是一种结构独特 的新型纱线,其芯纱是无捻的,外包纱 螺旋缠绕其上,形成两向独立的纱线 结构【1 j ,由于芯纱短纤维束近似平 行,纤维间接触面积几乎达到最大,受 拉时,由长丝的伸直产生的向心压力, 促进了纤维间的彼此抱合,因
2、此纱线 强力比并捻纱高、条干均匀、纱线毛羽 少【2 j 。并且,假捻后的芯纱仍具有一: 定的残余应力,使其微微弯曲【3 J ,所I I N “ 以纱线膨松性、覆盖率比并捻纱好。 为了进一步提高纱线强力,降低条干 不匀率,笔者对空心锭子包缠纱工艺 进行了创新研究,即通过包缠后再加 苎睁 后,拉 中,拉 ,拉 空心健子 戤 出,拉 长t 曩 _ 竺- 棚l 确- 一 捻的补充成纱工艺 4 “,又形成一种独特的差捻包 缠纱,不仅使差捻包缠纱较包缠纱有更大的工艺灵 活性,而且纱线性能也有很大提高。文中将重点讨 论差捻的形成及对纱线结构性能的影响。 1 成纱过程 空心锭子差捻包缠纱的成纱是在空心锭子包缠
3、 纱的基础上再加捻,其成纱工艺分为包缠和加捻两 个过程,即先经过空芯锭子包缠纺纱机形成包缠纱, 再经过捻线机形成差捻包缠纱。 空心锭子包缠纺纱系统主要有三个部分:牵伸 系统、包缠系统、卷绕系统。其纺纱工艺流程为:将 传统环锭纺的粗纱,经牵伸机构牵伸到所需细度,进 入空心锭子芯部,成为芯纱;外包纱的筒管套在空心 锭子上,与空心锭子一起转动。外包纱退绕后也进 入空心锭子芯部,与芯纱汇合,并一同绕在假捻器 上。随着空心锭子的回转,芯纱先被假捻器加上捻 度,从假捻器输出后,原先的捻度退掉,同时被外包 纱包缠成纱,成为包缠纱,然后由输出罗拉导出,直 接卷绕成筒子。 将空心锭子包缠纱在捻线机上进行加捻,就
4、形 明1 差捻包缠妙差捻形成过程 成了差捻包缠纱( 如图1 所示) ,由于差捻包缠纱是 在包缠纱的基础上增加了加捻捻度,这样差捻包缠 纱就具有了三种捻度:包缠捻度、加捻捻度、外包纱 与芯纱自身捻度,差捻的形成也缘于这三种捻度的 不同配置。 2 成纱机理 差捻包缠纱的形成是在加捻过程,对包缠纱再 加捻时,包缠捻度、外包纱与芯纱自身捻度均发生了 改变,由于这三者的初始捻度及捻向存在差异,捻度 变化的程度也不相同,从而形成了差捻。因此包缠 纱加捻时捻度的改变情况与传统并捻纱有很大不 同。 包缠纱加捻时,单纱在包缠纱中呈扭曲变形,即 加捻时附加于单纱的扭曲变形中,一部分表现为扭 转变形,一部分表现为弯
5、曲变形 6 J 。捻度螺旋线扭 转曲率r 与弯曲曲率 分别为: f = s i n p c c s 卢R , = s i n 2 p R 单纱的扭转变形表现为其沿自身截面有相对回 * 现为东华大学材料学院在读博士生 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 纺织学报第二十二卷第三期1 3 7 【5 】 转,自身捻度发生改变,弯曲变形使得单纱之间相互 缠绕。包缠纱的芯纱基本平行,因此在加捻过程中 仅有扭转变形,外包纱既有扭转变形又有弯曲变形, 扭转变形使得外包
6、纱的自身捻度发生改变,弯曲变 形使外包纱能够缠绕在芯纱上。 单纱沿轴线单位长度上相对截面的扭转弧度 t 为: t = r = s i n f l e o s 卢R ( 1 ) 若加捻捻度为t ,不考虑单纱在加捻前后的长度变 化,则 t = t a n _ 8 R ,即s i n p = 垠c 。B p ( 2 ) 从1 式和2 式可得,t = f 0 0 s 2 口,t 即为加捻过程中 捻度的改变量。式中,R 为单纱轴线与包缠纱轴线 间的半径距离;口为单纱轴线与包缠纱轴线问的夹 角。 由于包缠纱的结构是芯纱基本呈平行状态,外 包缠纱螺旋缠绕其上,因此,芯纱与包缠纱轴线的夹 角忍不同于外包纱的凡
7、。对于芯纱捻度改变为 t t 。s 2 J 9 。而外包纱为t 二= t 。f s 2 卢。 t 。、t :分别为加捻前和加捻后芯纱的自身捻度: 。t 二分别为加捻前和加捻后外包纱的自身捻度; 正号表示加捻捻向与加捻前捻向相同,负号表示加 捻捻向与加捻前捻向相反。 弯曲变形使得外包纱包缠在芯纱上,加捻后包 缠捻度改变为:T := 丁0 + T T 0 、T :加捻前和加捻后的包缠捻度;正号表 示加捻捻向与加捻前捻向相同,负号表示加捻捻向 与加捻前捻向相反。 当t :、二与T :的捻向与捻度不同时,包缠纱 形成差捻结构。并捻纱由于两根单纱在纱中的状态 完全相同,加捻时捻度变化也相同,所以不可能形
8、成 差捻。因此差捻结构是差捻包缠纱的独特结构。 3 差捻结构对性能的影响 3 1 包缠捻度与加捻捻度差捻 差捻结构是差捻包缠纱的重要特征,对纱线性 能有很大影响。若不考虑外包纱初始的自身捻度 ( 视芯纱自身捻度为零) ,当再加捻与包缠捻度或捻 向不同时,形成的差捻包缠纱结构不同,有以下几 种: 1 当包缠和再加捻捻向相同时,外包纱与芯纱 捻向相同,外包纱包缠捻度大于芯纱加捻捻度,包缠 和再加捻捻向相反;2 若包缠捻度大于加捻捻度,外 包纱与芯纱捻向相反,捻度视包缠与加捻捻度而定; 3 若包缠捻度等于加捻捻度,外包纱无捻,芯纱的捻 向和捻度与加捻的捻向和捻度相同;4 若包缠捻度 小于加捻捻度,外
9、包纱与芯纱捻向相同,外包纱包缠 捻度小于芯纱加捻捻度。 采用包缠纱再加拾的目的,是为了改善无捻芯 纱的条干不匀率,提高纱线强力,并在一定程度上改 善抗弯刚度,故差捻包缠纱可采用包缠、加捻捻向相 同( 如图2 A ) 和包缠、加捻捻向相反,包缠捻度大于 加捻捻度( 如图2 B ) 这两种纱线形式。 对于这两种纱线,芯纱都有加捻捻度,但外包纱 包缠捻度前者大于后者,所以条干比后者好,强力也 比后者高,并且由于纱线再加捻时,后者纱线长丝的 包缠捻度被抵消了一部分,不仅浪费了生产成本,而 且随着长丝包缠螺旋角的减小,使外包纱的长度有 剩余,不利于纱线结构稳定;因为两种纱线芯纱都被 加上捻度,所以抗弯刚
10、度均有改善,并且外包纱的包 缠捻度后者小于前者,所以抗弯性能稍好于前者。 由此可见,从纱线性能上和生产成本上分析,第 一种形式的差捻包缠纱最优,即包缝捻向与再加捻 捻向相同,从而形成如图1 所示的差捻结构。 理珊母 一l 一 一I l t 一- 3 2 外包纱自身捻度与 包缠、加捻捻度差捻 对于包缠和加捻捻度 相同,外包纱捻度大于芯 纱度的差捻包缠纱( 如果 包缠、加捻捻向均为S ) , 当外包纱的自身捻度为z , 且包缠时为外包纱的顺 时针转动趋势提供扭矩平 墨2 差捻包冀纱差捻变化圈 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.P
11、DFWatermarkR to remove the watermark * m 使# 拽# 4 “ m # # j n * 镕 # 镕# f 目目间H ,城女f 自蝇力* j ”n # 自,# 自目目# 、R # 8 自& ”,# 性H 蛐强 # # ;j * 目时坤n t $ 曩# m m # * 。 t :IJY h w o M l H A 一- b H 怖h d h r I T 一_ h J H ,l m s 一州 i :z “& * t “* 9 黼m 6 # # H - 【i 月H M 枞H 州s u d r I 哪! h 9 q I n N - ,l 帆“。 R 【R 。“ T
12、F 0 I N 瑚 珊 洲E h _ mr h _ - l ml u Ilr _ l 。q q 1 0 N - 3 u 6 f “M z w * * J * f 口# j t w $ ) “r # m I m 】躅1 1 ,一N鬻熏| | | | | 曩 篡糌辫戮黧鬻擀 雾薰黧一 蚓H女n、自牵?自,!瞳。女 蝉月# 镕* m m r离n月m K 月* m # m#*女f m#*m*自作F” 巾q # f m “女m$E十m n 十 * j m f z”m,Ein m 日P 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWater
13、markR to remove the watermark J O U R N A LO FT E X T I L ER E S E A R C H V 0 1 2 2 ,N o 3 ,J u n 2 0 0 1 R e s m r d l 砥卵帕 S t a d yo nD i f f e r e n t i a lT w i s th k c h 目叫函na n dS h d m o fD i f f e r e n t h t I - T w i s tW r a m 吨dY a r n I nt M sp a p 盯t h e 蹭i n n i n gp r o c e s sa n
14、dm e c h s r 五s mc fh o l l c 孵s p i n d l ed i f f e r e n t i a l ,t w i s tw 描p p e dy a r nw 日ea n a l y z e da n dt h e 麒p 嶝一 s i o n s o f t w i s tc l u m g e i n t w i s t i n gc o u r s e w e r e o b t a i n e d T h e m i l u e n c e o f d i f f e r e n t i a l t w i s t s o ny a r ns t r u
15、 c t u r ea n d 口o p 叭i 曙w a sa l s o d i s c u s s e d - - 一- - L iX i ne ta l ( 4 ) S ”t h c s i sa n dA p p l i c a t i o no fC a t i o n i cM 0 d i f 抽嚷A g e n t ( P E C H - w i 婶) f a rc e d l u l m g cF i h t 拦 I nt h i sp a p e rc a t i o n cm a i i f y i n ga g e n t s ( P E C H - a m i n e
16、) f o rc e 抑u l e s i cf i b r e sw e r ep r e p a t 刊a n dc h a r a c t e r i z a E 孥d n gp I q 枷o n so f o o t t c q lm o d i f i e dm i n gs u c ha g e n t sw m v t l g a t e d R e s u l t sp r o v e dt h a td y i n ge f f l t t q a l tw i t h o u tr e s i d u ed y ea n ds a l t sc o u l db ee x
17、p t e d 一- Y uy ;n a ne ta l ( 6 ) A n a l y s 8a n dh l “ 砒删I i o m A S t u d yo ft h en 畔m 曙帅t h eP Ua l l d 功怕I b kP M y p r o p y l e n en b e “ B l e n d s I n t I I i s p a p e r t h er h e d o g i c a l p l “ O p e l q 3 e $ ,m i c r o - p h a s ea c t i o n ,d e a s i 计a n dd y e a b i l i t
18、 y o f t h e P U P P b l e n d sa n d t h e f i b e r s w e r es t u d i e d T h er e s u l t s i n d i c a t e dt h a t t h e b l e n d s o f P U P P e x h i b i t e ds h e a r - t h i n N o n - N e w m n l a n b e h a v i o r 。t h e a p p a r e n tv i s , x 商t y o f t h e b l e n d s d e c r e a s
19、 e da st h eP U 咖t e n tw a si n s e dP Ud i s p e r s e di nt h e 虹no fm i c r c - p a r t l d e si nP P ,t h ed e I a s l t yo fP U P Pb l e n df i b e rw a s f o u n dm , 1 1 8 1 1 0 7t h a nP Pf i b e r ,P U P Pb l e n df i b e r sc o u l db ed y e db yd i s p c 3 i o nd y e s t u f fa n dt h ec
20、 o l o rh s m e s sw 鹊v e r y 聃d - G u o r i n ge ta l ( 9 ) A S t u d ymH y t h o p h i l i cP r o p e t yD e t m u i n a t i mo fW o o lS i n - f a c eb yW i h e l m yP r t n d # e W i h e l m yP r i n c i p l ew a su s e dt od e t e r m i n et h eh y d r o p h i l i cp r o p e r t yo fw o o l8 1
21、1 a l 慧i nt h i sp a p e r I ti n d i c a t e dt h a te q u i l i b r i t r mo t m t a e t a n g l ec o d db ew e l la n dt r u l yd e t e r m i n e db yW i h e l m yp f i n d p l e ,t h ed e t e r m i n i n gw a yd e s a g n e dw t m l db ea n 证懒口n d o ni n 刊u a t i n gt h ec h e m i c a lr a e d i
22、 f f i c a t i o ne f f e c to fw 0 0 1 mr e s u l t sr e v e a l e ds l i g h td i f f e r e n c eo fh y d r o p h i l l cp r o p e r t yb e t w e e nd i f f e a e mw o o lv l t - r i e t yI ng e n e r a l t h ec o E t r s ew o o la n db r i s t l ew o da p p e a r e dn l 雠h y d r o g h i l i ct h
23、日1 1f i n e 、树,a n dt h eA u s t r a l i a nw o o l ,al i t t l eb e t t e r t h a nt h eC b i n 辨w e d - 一办o “W e n o n ge ta l ( 1 1 ) A J I H 瞽帼罐l 帅M D l f i p kE f f 嘲T l 鼍o t ya n dP h e a e m e n e a M u l t i p l ee f k tt h e c c yh a sw i d ea p p l i c a t i o na r e a sa n dl o n g - t e
24、r ma p p l i c a t i c a lp r o s p e c t s B a s e do nt h em u l t i p l ee f f e c tp l m r a m u m o mi n c o t t t x ls p i n n i n g t h ea u t h o rp u t s f o r w a r d m u l t i p l e 抛t h e o r ya n ds e v e r a l a p p l i c a t i o a m e t h o d sa n d g i v e ss i m p h w a y s i n a p
25、p l i c a t i o ne f - f e e tt h a ts y n t h e t i c a l l ye v a u a t e sm u l t i p l ee f f e c tt h e o r y X i nY u j t m ( 1 3 ) S t u d y 蚰W e tn 那m 洲l i t ya n dM o i s t m 陀V a p o rm m 咖- 妇蛔P 舶衅n I 岱o f 叫瑚n 矾b e rK n R t e dF a h t 4 a B y m p a r i n gt h em e a s u r i n gr e s u l t
26、so fc a p i l l a r ye f f e c t ,w e t 删a n dm o i s t u r ev a p n a r I 即五s 茁肌c h a r a c t e r i s t i c so fp c d y p r l e z l e , 础蚪d ,p o | y a m i d e ,p o l y a e r y l o n i t r i l e ,s i l ka n d y b e a l l f i b e rk n i t t e d f a b r i c s ,t h e q u i c k e r w Hp m n e a b i l i
27、t ya n d 目删饥t m o l s t m ev a p o r 廿瑚碡加i 蟠i o ne h a r a c t e r i s d e so f 州b e a r If i b e rk n l t t e df a b r i e sa r er e v e a l e d W a ,啦c 善e ca l ( 1 6 , S t a d y 蚰G r a f tM m l l f l m t i o a0 f 瑚t - b l o w nN o a w o v c mf o r “蝴c y 懈删缸椭 I nt h i sp a p e r t h em e t h o d so
28、 fg r a f tm o d i f i c a t i o n m e l t b l o w nn o n w o v e n sf o rl e u k o c y t ef i l t r a t l o n8 I ei n t r o d u c e d ,I x m 击l e 脚B t h a tc a u s e t h eh a p p e n i n g o fh a m a o l y s i sa r ed i s c u s s e d ,p e r f o r m a n c en m 璐a n d t e s t i n g m e t h a d sa r e
29、g i v e n w e l l F u r t h e a m a r e ,鬟I n e t h i n ga t x ) u tt h ed e v e l o p m e n tt e n d e n c yo fg r a f tr n c d i f i c a t i o no fl e u k o c y t ef d w a t i o nm a t e r i a l si nt h ef u t u r ei sp d n t e do u t + 。 S h nX u e m ae t 日1 ( 1 9 ) n 曲卸o fM a n a C a e t r 缺 A n
30、b w s t i 冒6 蚰P r 0 蚀咖o fT e a 仕lF i b e rI m n gy 蛐 S 0 i m a n g o f1 4 7t e xt e a c dk n i t t i n gy a r n si np i l o tp l a n ts c a l ew a sc a r r i e do u t P r o c e 画n gp 8 自m e t f i tf o rt h ef i b e rp r 0 0 e r a e s i n v 8 f i g a t e d - 2 口啦Y u q i n g ( 2 2 ) mO l e l I a t i a
31、 a 删A I 叫蛐衙岫N o z z l e sn 哺附哩f o r t e 帆A i rJ e tL o a m E 押u s 曙o fo n e - d i m e n a i o n a la n d 蚴m n t c r o s s - s e c t i o na d i a b a t i cp i p ef l o wi ng a sd y n a r m c s ,t h et h e o r e t i c a lf o r m u l a sf o ra i r - j e tl o o m 删nn z l e sd r a f t i n g f o r c e d u
32、 r i n g w e f t i n s m - t i o na r e d e d u c e d F o u rk i n d s o f y a r n sa n t e s t e d ,t h e n 塘哪r e d d r a f t i n g f o t t 岌l a r ec o m p a t a b l et ot h ec a l c u l a t e dr u l 协I ts u g g e s l 3t h a tt h et h e o r yc o a l db ea p p n e di nt h er n a c t i c a l , m ) r
33、k n 把f a e t m sw h i c h 妇tt h ed r a f 右n g f o r c ea r es t u d i e d G 4 X n g f t n ge ta l ( 2 4 ) A 铀由t h e n m 衄o f 剐盯N o z z l e P a r a m e t e r s 佃矧o f 脚删V e l o d l y h t k w 柞如誓岫z 0 r A 虹I e t L o o m s I n t h i s P a p e r ,t h e i n f l u e n c er e s u l t e d f r o w n t h e a a
34、i u s t m e n to f i n t e r s e c t i n g8 I l 西eo f t h e a i r f l o w b e t w e e nr e h yT 船ka n dF l 蛆i l lr 础 a n dt h ea d i u 乜n e n td i s t a n c eb e t w e e nt w oa d j a c e n tr e l a yn 咀z ko nv d c c i 母d i s t r i b u t i o ni nm a i na i rf l o wf i e l di nt h ew e f ti n s e r t
35、 i o n 龇 o fa i r - j e tl o o m sw a ss t u d i e d T h er e l a t i o n sb e t w e e np i c ks t e a d i n e s sd L I 血gw e f ti m e r t i e aa n df l o wf l d d 僦t yv a r i a t i o nw e r ea l s od i s - c ;s e d - - W a n gW e i b i n ( 2 7 ) AS t u d yo i lt h eS y s t 绷o fE l e c t r 删aW e f t
36、I m e r t l o ni nS e l m r a t e dS I 町T 册F l e f l b l eR 叩hL o o m I nt h i sp a I “ an e ws y s t e f no fe l e c t m ac o n t r o l l i n gw 出i n s e n i o ni ns e p a r a t e ds l a yt y p ef l e x i b l er a p i e f1 mi sp u tf o r w a r d n t m e t h o dl l t i l i z 8s t e p p i n gm o t o
37、rt od r i v em p hd r i v i n gm 出m i s mf o r m o l e t i n gw e f tJ l l g m 矗o nm o t i o nu n d e rt h ec o n t r o lo f8 0 3 1m i 一 凹旺咖t 口ma d v a n t a g e so ft h i ss y s t e ms m t e dw e r ea c c u l _ a t e 仃锄跚血商o fm o t i o n ,s i m p l e rm e c h a n k 锄,a n de a s yt oa l 似t h e 册 t i
38、蚰p a t t e r no fw e f ti n s e r t i o n X a oW e 越n g ( 3 0 ) S y n t h e s e sa n dP t t l * r t yS t u d yo fS o l i dP 蛆y a c r y l a t eS i m As o l dp o l y a c r y l a t es i z ei sr a s n u f a c t u r e db yt h em e t h o do fe m u M o n y 孤r y l a 6 f o l l o w e db y 哑【1 1 I a t i T kt n
39、 o p e rk i n d sa n d q u a n t i t yo fn 】d 置m 盯sf o rp o l y a c r y h t i o na n do p t i m a lp m c e s sa 坤e s s m t i a lt oo b t a i ns o l i ds i z e ,w h i c ha v o i dc o h e s i ( mw i t hh e a t n e s o l i d 她h a s 。dw 印e n i 钨,s u c ha sq 试c k n e s st os o l v ei nw a t d ,1 a w 盯i nv i s c c s l t ya n de x c e l l e n c ew h e ns i :曲g I t 咖9 e r v e 船a f n p 印t w h e n i n g r e d i t m t e d i n t 。c 。I n p l 醯s i z e 。o r 龉an e s i z es e p a m t d y ,G 御工矗口m e 【3 2 ) 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark
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