旋流器对环锭纺纱线性能的影响.pdf
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1、第3 0 卷第1 1 期 2 0 0 9 年1 1 月 纺织学报 J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 3 0N o 1 l N o v 2 0 0 9 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 9 ) 1 1 - 0 0 4 3 - 0 5 旋流器对环锭纺纱线性能的影响 牟俊玲,邱华,葛明桥 ( 生态纺织教育部重点实验室( 江南大学) ,江苏无锡2 1 4 1 2 2 ) 摘要在传统环锭细纱机的前罗拉与导纱钩之间安装旋流器进行纺纱,能够较好地改善环锭纺纱线的性能。通 过正交试验的方法,考察了气压、锭速、捻系数、旋
2、流器到前钳口的距离对纱线质量的影响,得出优化的参数组合。 结果表明:气压为0 2 5M P a 、旋流器到前钳口的距离为6 5c m 、捻系数为3 3 0 、锭速为90 0 0r m i n 时,所纺纱线质量最 好;与传统环锭纺纱线相比,这种纺纱方法所纺得的纱线毛羽减少量达到9 r 7 ,断裂强度提高9 ,条干不匀降低 6 ,为研究提高纺纱性能的新型纺纱方法提供参考。 关键词旋流器;纱线毛羽;工艺参数;正交试验;环锭纺 中图分类号: I S1 0 4 7 9文献标志码:A I n f l u e n c eo fc y c l o n es e t t i n go ny a r np r o
3、 p e r t i e s M O UJ u n l i n g ,Q I UH u a ,G EM i n g q i a o ( 研L a b o r a t o r yo fE c o T e x t i l e s ( J i a n g n a n 踟面哪毋) ,M i a i a r yo fE d u c a t i o n ,W u x i ,胁u2 1 4 1 2 2 ,) A b s t r a c tW h e nc y c l o n ei 8i n s t a l l e db e t w e e nt h ef r o n tr o l l e ra n dt h
4、 es n a i lw i r eo nt h et r a d i t i o n a lr i n gs p i n n i n g f r a m e ,t h ep r o p e r t yo ft h es p u ny a r nc a nb eg r e a t l yi m p r o v e d T h ei m p a c to fa i rp r e s s u r e ,s p i n d l es p e e d ,t w i s t f a c t o ra n dt h ed i s t a n c eb e t w e e nt h e f r o n tr
5、 o l l e rn i pa n dc y c l o n eo nt h e y a r nq u a l i t y w a si n v e s t i g a t e db y o r t h o g o n a lm e t h o d ,a n dt h eo p t i m a lp r o c e s sp a r a m e t e r sw e r eo b t a i n e d T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e dt h a t y a r n sw i t l lt h e b e s tq l
6、l 吐t yc a nb es p u nu n d e rt h ef o l l o w i n gc o n d i t i o n s :a i rp r e s s u r e ,0 2 5M P a ;s p i n d l e s p e e d ,90 0 0r ,m i n ;t w i s tf a c t o r ,3 3 0 ;d i s t a n c eb e t w e e nt l l e f r o n tr o l l e rn i pa n dc y c l o n e ,6 5c m I tW 8 8 f o u n dt h a tt h ey a r
7、 ns p u nb yt h i sm e t h o dc o m p a r e df a v o u r a b l yw i t ht h et r a d i t i o n a lr i n gs p u ny a r ni nt e r m so f h a i r i n e s s ( r e d u c e db y9 7 ) ,b r e a k i n gs t r e n g t l l ( i n c r e a s e db y9 ) ,a n du n e v e n n e s s ( r e d u c e db y6 ) T h i s r e s e
8、a r c hp r o v i d e sar e f e r e n c ef o rd e v e l o p i n gn e ws p i n n i n gm e t h o d sf o re n h a n c i n gt h eq u a l i t yo fy a r n s K e yw o r d sc y c l o n e ;y a r nh a i r i n e s s ;t e c h n o l o g i c a lp a r a m e t e r ;o r t h o g o n a le x p e r i m e n t ;r i n gs p
9、i n n i n g 作为传统纺纱技术,环锭纺工艺成熟,纺纱质量 稳定,适纺纱的线密度范围广,是纺纱生产中应用最 多且最重要的一种纺纱形式,但是由于加捻三角区 的存在,须条中的纤维不可能完全被集聚,因此纤维 在加捻过程中受力不均匀,从而会发生内外转移,边 缘纤维不易被卷入纱体而形成毛羽。国内外学者在 减少毛羽方面做了大量的研究“】,如赛络纺、索罗 纺、紧密纺等,虽然这些方法在减少毛羽,提高纱线 强力方面有了很大的改进,但是其设计复杂,设备投 资大,维护费用高。本文探索一种新型的减少纱线 毛羽的方法喷气环锭纺。喷气环锭纺纱方法是 在传统环锭细纱机上加装旋流器进行纺纱。工作 时,通过旋流器的压缩
10、气体使纱道内产生大量的旋 转气流,旋转气流能有效减少毛羽的产生,从而提高 纱线的质量胁引。这种方法的优势在于旋流器结构 简单,改造成本低。 本文在分析研究前期试验结果、工艺参数的基 础上,主要考察4 个主要工艺参数( 气压、锭速、捻系 数、旋流器到前钳口的距离) 对喷气环锭纺纱线毛 羽、断裂强力和条干均匀度的影响,得出较为优化的 收稿日期2 0 0 8 1 0 3 1修回日期:2 0 0 9 0 4 2 5 基金项目:江苏省自然科学基金资助项目( B 黼1 0 4 ,B K 2 0 0 9 0 7 4 ) 作者简介:牟俊玲( 1 9 8 l 一) ,女,硕士生。主要研究方向为新型棉纺设备的开发
11、与应用。葛明桥,通讯作者。E - m a i l :g e m q p u b 帆j s i n f o n e t 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 4 4 纺织学报 第3 0 卷 工艺参数组合,并采用优化的纺纱工艺参数进行试 验,对传统环锭纺纱线与喷气环锭纺纱线性能进行 比较。 1 旋流器设计及原理 旋流器的结构见图1 ,主视图中水平方向为可 以让压缩空气通过的气道,垂直方向的通道为纱道, 气道和纱道的截面形状均为圆形,气道与纱道在相 交处按
12、逆时针方向相切。 。l - - I D J ( a ) 主视图C o ) 循视图 “ 图1 旋流器结构图 F i g 1 S t r u c t u r ed i a g r a mo ff r o n tv i e wo fc y c l o n e ( a ) , a n dp l a nv i e wo fc y c l o n e ( b ) 旋流器安装在前罗拉下方,其与水平面的倾角 与罗拉座的倾角相同,安装位置见图2 。纱线由前 罗拉钳口输出后,平行通过旋流器纱道,然后引入陶 瓷导纱器,再通过导纱钩。在纺纱过程中,气道中有 压强为P 的压缩空气,在气道与纱道相切处以高速 旋转气流方式
13、进入纱道,通过气流的作用使纱线先 解捻后加捻,纤维得以重新排列,从而达到减少纱线 表面毛羽的目的。: 图2 旋流器安装位置 F i g 2D i a g r a m m a t i cs k e t c ho fm o u n t i n gp o s i t i o nf o rc y c l o n e 2 试验方案设计 - 文献 5 及其试验验证,气压、锭速、捻系数、旋 流器到前钳口的距离是影响喷气环锭纺纱的4 个主 要工艺参数,影响着纱线结构和性能,因此,本文选 取4 个因素5 个水平的正交试验。并且,考虑到细 纱机上不同锭子与牵伸机构存在的差异,在其他工 艺不变的条件下,选取同一个锭
14、子进行纺纱。 原料:纯棉粗纱,条重为5 5g ,1 0m 。在 E J M l 2 8 K 型环锭细纱机上纺制2 8t e x 的z 捻纯棉细 纱。工艺参数:气压P 为0 0 5 0 2 5M P a ,旋流器到 前钳口的距离为3 5 7 5c m ,捻系数为3 3 0 4 1 0 , 锭速为80 0 0 1 20 0 0d r a i n 。其中气压的调整通过 调节器来控制,旋流器到前钳口的距离通过调整旋 流器的位置来实现,锭速通过电动机变频器来控制, 捻系数通过更换齿轮来实现,选用k ( 5 6 ) 正交试验 表进行2 5 次试验,其具体设置见表1 。 表1 正交试验因素与水平 T a b
15、 1F a c t o r sa n dl e v e l so fo r t h o g o n a ld e s i g n ,j A B C D 水平气压,旋流器到前钳 捻系数锭速, M P a口距离c m ( r I I I i n o ) 2,0104 53 5 090 0 0 30 1 55 53 7 0l O0 0 0 40 2 06 53 9 01 10 0 0 502 57 54 1 01 20 0 0 纱线质量测试在恒温恒湿条件下进行,试样在 恒温恒湿试验室放置2 4h 。 纱线毛羽指数参照G B T7 2 4 3 - - 1 9 8 7 ( 纱线毛羽 测定方法投影计数法测
16、试。采用长岭Y G l 7 2 A 型 纱线毛羽测试仪,测试速度为3 0n r a i n ,片段长度为 1 0m ,每管测试1 0 次。 纱线拉伸性能参照G B T3 9 1 6 - - 1 9 9 7 纺织品卷 装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定测 试。采用长岭Y G 0 6 3 型全自动单纱强力仪,测试速 度为5n d m i n ,片段长度为1m ,每管测试1 0 次。 条干不匀率参照G B T3 2 9 2 - - 1 9 9 7 纱线条干不 匀纺织品纱线条干不匀试验方法电容法测试。 采用长岭Y G l 3 5 G 型全自动条干均匀度测试分析 仪,测试速度为2 0 0m m i
17、n ,片段长度为2 0 0m ,每管 测试3 次。 3 结果与分析 通过正交试验,以大于3n u n 的毛羽指数最小 为优先考虑因素,兼顾纱线的其他性能,分析纱线的 毛羽指数、断裂强度、条干不匀率与这4 个影响因素 之间的关系,试验结果见表2 。对试验结果做极差 分析,直观分析结果如表3 所示。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第1 1 期牟俊玲等:旋流器对环锭纺纱线性能的影响 4 5 裹2 正交试验结果 T a b 2R e s u l t so
18、 fo r t h o g o n a ld e s i g n 薹萼 B c。 ”琛挈学射徽署籽? 射 111ll1 0 7 22 l :61 1 3 1 2l2228 2 1 91 1 3 6 3l3332 2 6 42 1 71 1 7 7 414442 3 2 82 1 61 2 1 2 注:表中蜀为同列5 个“1 ”对应数据之和,其余类推; l - K I 5 ,其余类推。 极差尺的大小反映试验因素对试验结果的影 响主次,从表3 中可以看出,各因素对纱线毛羽指数 影响的主次顺序为:气压 锭速 捻系数 旋流器 到前钳口的距离,对断裂强度影响的主次顺序为:锭 速 旋流器到前钳口的距离 捻
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- 旋流器 纺纱 线性 影响
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