缆型纺纱线的捻度分布.pdf
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1、第3 0 卷第4 期 2 0 0 9 年4 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 4 A p r 2 0 0 9 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 9 ) 0 4 - 0 0 3 3 0 4 缆型纺纱线的捻度分布 兰红艳,何春泉 ( 上海市毛麻纺织科学技术研究所,上海2 0 0 0 2 3 ) 摘要根据缆型纺先分柬后汇聚的成纱机制及理论力学原理分3 个部分( 交汇点、交汇点以上的纤维柬和交汇 点以下的纱线部分) 对缆型纺纱线的捻度进行探讨。分析了纱线各部分捻度产生及分布情况,得出
2、缆型纺纱线纤 维束部分捻度与纱线捻度及纤维柬本身的状态相关,纤维束上的捻度不是一个定值等结论。提出纤维束和纱线捻 度之比的规律,探讨了纤维束捻度与纱线性能的相关性,认为只有当缆型纺纱线捻度达到临界捻度时纱线综合指标 最佳。 关键词缆型纺;纤维束;纱线;交汇点;捻度 中图分类号:T S1 0 4 7文献标志码:A T w i s td i s t r i b u t i o no fs p l i t - s p u ny a r n L A NH o n g y a n ,H EC h u n q u a n ( S h a n g h a iW o o l & J u t eT e x t
3、i l es c 加缸T e c h n o l o g yR e s e a r c hI n s t i t u t e ,S h a n g h a i2 0 0 0 2 3 ,C h i n a ) A b s t r a c t 而et w i s to ft h es p l i t s p u ny a mw a ss t u d i e db yt h ep r i n c i p l eo ft h es o l o s p i n n i n ga n dm e c h a n i c a l t h e o r i e st h a th a v et h r e es
4、e c t i o n s ( c o n j u n c t i o np o i n t s ,t h ef a s e i c u l u sa b o v et h i sp o i n t ,a n dt h ey a m sb e l o w c o n j u n c t i o np o i n t s ) W ea n a l y z e dt h et w i s to ft h es p l i t - s p u ny a m s t h et w i s tp r o d u c i n ga n dd i s t r i b u t i o na l o n g t
5、 h es p l i t s p u ny a m s F i n a l l y ,w ec o n c l u d e dt h a tt h e r ea r ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt h et w i s to ff a s c i c u l u s ,t h et w i s t o fy a m s a n dt h ec o n d i t i o no ft h ef a s c i c u l u s W ea l s oc o n c l u d e dt h a tt h et w i s to ft h ef a s
6、c i c u l u si Sn o taf i x e d v a l u ea n dS Oo n A n d ,f r o mt h ea n a l y s i so ft h et w i s tf o rt h ec o n j u n c t i o np o i n t si nt h es p l i t s p u ny a r n ,w e b m u g l l tf o r w a r dt h e r u l e sc o n c e r n i n gt h er a t i oo ff a s c i c u l u st oy a mt w i s t A
7、n d ,T h ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt h e t w i s to ff a s c i c u l u sa n dt h ef i b e r s c a p a b i l i t yw a si n v e s t i g a t e d ,p o i n t i n go u tt h a to n l yw h e nt h et w i s to fs p l i t s p u n y a ma r ei nc r i t i c a lv a l u e t h ei n d e xo fy a mw i l lb et
8、h eb e s t K e yw o r d ss p l i t - s p u n ;f a s c i c u l u s ;y a m ;c o n j u n c t i o np o i n t s ;t w i s t 缆型纺是一种基于环锭纺的新型纺纱技术,它 是在细纱机前钳口处放置一个分割轮,将经过牵伸 的纤维须条分割成若干股纤维柬。每股纤维束在纺 纱加捻力的作用下,先是环绕自身的轴心旋转,接着 所有的纤维柬汇聚在一起围绕纱线的中心旋转加捻 成纱。纱线的结构影响着纱线的性能,缆型纺纱线 有着不同于环锭纱线的结构,缆型纺纱线的抗起球、 耐摩擦性能明显优于传统的环锭细纱。赛络纺
9、( s i r o s p u n ) 也是一种先有纤维束旋转,再有纱线加捻 的纺纱技术。有关赛络纺纱捻度的讨论已有很多报 道【2 圳,但赛络纺纱线捻度研究中的某些成果不能 应用于缆型纺的捻度分析。虽然缆型纺的若干股纤 维束从理论上最终也可以转化成2 股纤维束,但缆 型纺的纤维束和纱线轴线夹角不像赛络纺那样对 称,纤维束的位置、大小也不像赛络纺那样固定。从 某种意义上说,赛络纺的纤维束是恒定的,而缆型纺 的纤维束是变化的。有关缆型纺纱线捻度的研究至 今未见报道。缆型纺在加捻过程中,纤维束与纱线 的加捻方法,纤维束上捻度与纱线捻度的相关程度 以及纤维束捻度的特性对纱线性能的影响等问题都 有必要进
10、行研究,本文针对上述问题进行探讨。 1力学分析 假设缆型纺的分割轮将前罗拉出机须条分成 4 股纤维束,纺纱过程4 股纤维束在某一瞬时交汇 收稿日期:2 0 0 8 0 4 2 1修回日期:2 0 0 8 一1 2 一 作者简介:兰红艳( 1 9 r 7 7 一) ,女,硕士。主要研究方向为新型纺纱技术厦纺织新材料。E m a l l :e d l a n 2 0 0 3 h o t m a i l o o m 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 3
11、 4 纺织学报第3 0 卷 点加捻成纱,纱线和所有的纤维束处于平衡位置,纤 维束和纱线符合以下2 个力学关系式“ 】,即 F = c o s 0 14 - 厶c o s 0 24 - 厶c o s 0 34 - 丘c o s 0 4 ( 1 ) 1 M = m I c o s 0 I4 - d ls i n 0 I4 - m 2 c o s 0 2 q - o 1 1 寺厶d 2 s i n 0 2 + m 3 c o s 0 34 - 寺正d 3 s i n 0 34 - 1 m 4 c o s 0 4 + 黾d 4s i n 0 4 ( 2 ) 式中:F 为纱线的张力,N ;肘为纱线的扭矩
12、,N m ; 以、六、工分别为交汇点以上各纤维柬所受的张 力,N ;m 。、m :、m ,、m 。分别为交汇点以上各纤维束 的扭矩,N m ;d 。、d :、d ,、d 。分别为各纤维束的直 径,m ;0 。、0 :、0 ,、0 。分别为各纤维束和纱线轴线的 夹角,( o ) ,缆型纺力学原理如图l 所示。 图1 缆型纺力学原理 F i g 1 M e c h a n i c a lt h e o r yo fs p l i t - s p u n 式( 1 ) 的物理意义是每个纤维束上都受到张力 的作用,其大小与纤维束本身及其和成品纱线轴线 的夹角相关,所有纤维束上的张力之和等于纱线所 受的
13、张力。式( 2 ) 的物理意义是纱线加捻时,交汇点 以上的每股纤维束都有2 种运动,一种是纤维束绕 本身轴线的转动,另一种是纤维束绕纱线轴线做回 转运动。第1 种运动使纤维束有一定的捻回,第 2 种运动使有一定捻回的纤维束合股成纱线。 2 捻度分布 基于上述力学分析,由于缆型纺同时存在着各 分股纤维束加捻和纱线加捻2 种运动,因此,缆型纺 纱线的捻度分布必须先分步考察后再综合分析,而 不能简单套用传统环锭纺纱中关于捻度分布的理 论。下面就缆型纺纺纱时3 个部分即交汇点、交汇 点以上的须条分股纤维束以及交汇点以下纱线捻度 分布的情况进行探讨。 2 1 交汇点捻度分析 随着纺纱卷绕运动的进行,原本
14、各自分离带有 一定捻回的纤维束将汇聚于一点,该点为交汇点,也 是力的平衡点。根据纺纱力学的概念,该交汇点可 以视为阻捻点。有关资料陋。9 3 显示,在纤维束截面 理想的状态下,交汇点纤维束的捻度和成品纱捻度 存在下列关系 下一 堡一一 1 。一1 + ( 兀d r ) 2 、。7 式中:t 为纤维束的捻度,捻m ;L 为纱线的捻度, 捻,m ;d 为纤维束的平均直径,m 。 很明显,纤维束在交汇点的捻度不但与成品纱 的捻度有关,还与纤维束本身的直径有关。为了更 直观地说明问题,假设纱线的直径为0 2n l m ,平均 分成4 个纤维束,每个纤维束的直径为0 0 5n 珊,若 纱线的捻度范围在1
15、 0 0 9 ( D O 捻,m 之间,根据 式( 3 ) 计算的数据,纤维束和纱线捻度的对应关系如 图2 所示,纤维柬和纱线捻度之比如图3 所示。 1 0 02 1 0 04 1 0 06 1 0 08 1 0 0 纱线捻度,( 捻m 一1 ) 图2 纤维束捻度分布 F i g 2 C o r r e l a t i o nb e t w e e nf i b e rb u n d l ea n dy a r nt w i s t 由图2 可见,在纱线捻度较低阶段,交汇点纤维 束捻度随着纱线捻度的增加而增加,但到达某一点 后,随着纱线捻度的增加,纤维束上的捻度逐渐减 少。而纤维柬与纱线的捻度
16、之比随着纱线捻度的增 加而逐渐减少,见图3 。纱线直径为0 3 2n w f l 时,也 有类似的情况。但直径大的纤维束其捻度的峰值相 对较低,纤维束与纱线的捻度之比也相对较低。 由以上数据分析可知,在常用的纺纱捻度范围 内,缆型纺纱线中纤维束捻度随纱线捻度的增加而 姗 黜 姗 咖 湖 蝴 湖 o 3 3 2 2 l I 阜辍一、魁籀梃姑虫 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第4 期兰红艳等:缆型纺纱线的捻度分布 3 5 茁 魁 魍 繇 套 肝 镁
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