第2章 假捻變形紗置

第三節(jié)常見的幾種假捻裝置一、假捻錠子（轉(zhuǎn)子式假捻裝置）2/3/20231紡織與材料學(xué)院2/3/20232紡織與材料學(xué)院2/3/20233紡織與材料學(xué)院轉(zhuǎn)子式假捻裝置的特點(diǎn)：由絲條與橫銷的摩擦力矩克服復(fù)絲自身的扭矩而加捻，因此必要條件是有足夠的張力和一定的摩擦系數(shù)，（改變包圍角繞兩圈），否則就會(huì)因摩阻不足而導(dǎo)致捻度“逃逸”。假捻錠子采用含油滑動(dòng)軸承，轉(zhuǎn)速可達(dá)：100×104—120×104rpm橫銷的耐磨性要好：硬質(zhì)陶瓷、氧化鋁（錦綸）、藍(lán)寶石（滌綸）,小轉(zhuǎn)子內(nèi)部光潔度高，不損傷纖維，外部光潔度也要高，盡量減少穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子與增速輪之間打滑。

2/3/20234紡織與材料學(xué)院2/3/20235紡織與材料學(xué)院轉(zhuǎn)子式假捻器的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：加捻時(shí)不易打滑、假捻均勻，成品絲質(zhì)量?jī)?yōu)。缺點(diǎn)：速度低。轉(zhuǎn)子速度很高，但變形絲加工速度只有250-300m/min左右，且噪聲大，成本也高。

2/3/20236紡織與材料學(xué)院二、摩擦盤式假捻裝置2/3/20237紡織與材料學(xué)院二、摩擦盤式假捻裝置2/3/20238紡織與材料學(xué)院摩擦盤式假捻裝置是利用回轉(zhuǎn)的摩擦圓盤外邊緣表面與絲條直接接觸而對(duì)復(fù)絲加捻。由于二者的半徑差異,產(chǎn)生速比較大，所以捻速較高(變形絲的加工速度可以大大提高)。操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)量高、能耗低。缺點(diǎn)：打滑，加捻效率僅有30-50%2/3/20239紡織與材料學(xué)院1、摩擦加捻的基本條件：摩擦力2/3/202310紡織與材料學(xué)院2、長(zhǎng)絲與摩擦盤之間摩擦力方向的確定2/3/202311紡織與材料學(xué)院VD——盤上K點(diǎn)的切線方向速度，它引起絲旋轉(zhuǎn)。VT——絲條的前進(jìn)速度，方向沿絲軸向Vn——絲條的旋轉(zhuǎn)切向速度，與V-D同向。Vy——加捻絲在K點(diǎn)的絕對(duì)速度，由Vy=VT+Vnθ——加捻螺施角，Vy與VT之間夾角，cosθ=VT/Vy；VD-Vy——摩擦盤相對(duì)于絲束的速度。絲來(lái)受摩擦力f與之同向。fT——摩擦力f在絲束軸向分力f-n——摩擦力f在垂直于絲束軸向的切點(diǎn)k的分力。摩擦力的方向取決于盤絲之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向VD-Vy摩擦力的大小取決于盤絲間的摩擦系數(shù)及絲的張力等。2/3/202312紡織與材料學(xué)院3、摩擦盤與絲前進(jìn)方向之間的夾角φ2/3/202313紡織與材料學(xué)院2/3/202314紡織與材料學(xué)院當(dāng)φ<90°時(shí)，在接觸點(diǎn)k處：（1）VD-Vr的速度較小，對(duì)絲的摩擦損失較少（VD-Vy=0時(shí)同向，且無(wú)速度差異，最理想。VD//Vn，φ與θ重合，無(wú)打滑）。（2）摩擦力的加捻分量fn較大，能提高加捻效率；（3）fT減小有利于減小絲束入口端與出口端張力差異，使絲束內(nèi)部結(jié)構(gòu)較均一。

2/3/202315紡織與材料學(xué)院4、摩擦盤速度VD的大?。?）摩擦盤切向速度VD大小也影響摩擦力f的方向，當(dāng)VD增加，f的方向?qū)⑾騠n方向偏轉(zhuǎn)，到一定值時(shí)，VD-Vy垂直于VT，與Vn平行。這時(shí)fT=0,fn=f，這時(shí)摩擦力全部為加捻力矩的有效分量，而對(duì)絲條兩端張力無(wú)影響，即T2=T-1，此時(shí)cosφ=VT/VD

（φ<90°）（2）若φ→θ（VD-Vy很小時(shí)）摩擦打滑??；當(dāng)φ=θ時(shí)，VD與Vy重合，VD-Vy=0，這時(shí)絲條與摩擦盤之間不再打滑，這就是理想的摩擦加捻?？偨Y(jié)：綜合以上分析，理想狀態(tài)下的摩擦加捻?xiàng)l件：（1）滿足VD/Vy=1/cosφ，φ<90°（習(xí)慣用D/y=1/cosφ）（2）φ角接近于或等于θ。2/3/202316紡織與材料學(xué)院5．摩擦盤排列方式對(duì)絲路的影響加捻必然會(huì)使絲束產(chǎn)生反扭力矩，僅靠一個(gè)摩擦盤很難滿足高捻度的需要，另外也難以按φ角定位。所以實(shí)際生產(chǎn)中磨擦盤為若干片，因相互位置一定，盤的輪廓線非圓形。最常用的摩擦盤式假捻器由中心處在等邊三角形頂點(diǎn)的三根互相平行的軸和裝在軸上的相互交叉排列的摩擦盤所組成。被加捻的絲在三組摩擦盤交叉形成的弧邊三角形區(qū)域內(nèi)沿著各個(gè)摩擦盤的部分圓柱表面曲折（螺旋線）前進(jìn)(P58圖2-55)。

2/3/202317紡織與材料學(xué)院2/3/202318紡織與材料學(xué)院2/3/202319紡織與材料學(xué)院2/3/202320紡織與材料學(xué)院三、皮圈式摩擦假捻器皮圈式摩擦假捻裝置由兩根互相交叉為一定角度的皮圈構(gòu)成。皮圈運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，皮圈必須產(chǎn)生足夠的旋轉(zhuǎn)摩擦力才能克服絲條本身的阻力矩、絲條張力和絲條的抗彎剛度，使夾在皮圈之間運(yùn)行的絲條獲得捻度。2/3/202321紡織與材料學(xué)院優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確控制捻度，可加工纖度寬。缺點(diǎn)：易磨損、壽命短、新舊皮圈的加工效果有差異，產(chǎn)生緊點(diǎn)絲。

2/3/202322紡織與材料學(xué)院皮圈式摩擦假捻器的主要工藝參數(shù)皮圈壓力B/Y比（皮圈的速度與絲條的加工速度比）皮圈夾角以及絲條和皮圈的性能。皮圈夾角的大小影響B(tài)/Y比、絲條捻度值。B/Y比最佳值：絲條進(jìn)入與離開時(shí)的張力比為1時(shí)，一無(wú)阻力，二無(wú)力助絲前行，此時(shí)B/Y比最佳（1.2-1.4）。2/3/202323紡織與材料學(xué)院第四節(jié)

加熱器-—加熱與冷卻一、

加熱箱1、加熱的目的和意義：變形過(guò)程中的加熱器也稱熱箱，或是熱板。熱板的溫度可達(dá)250度，它是保證變形絲質(zhì)量的一個(gè)重要的部件，對(duì)變形絲的強(qiáng)度、緊縮伸長(zhǎng)率、熱定型的效果、卷縮不勻率與染色不勻率等質(zhì)量方面有很大影響。另外熱板的長(zhǎng)度又是一個(gè)影響機(jī)器排列、生產(chǎn)速度和加工操作的主要參數(shù)。

2/3/202324紡織與材料學(xué)院加熱器要滿足以下基本條件：（1）絲條通過(guò)時(shí)各處溫度(受熱)要均勻；（2）加熱效率高；（3）耗電少、耐用性好、安裝維修方便。

2/3/202325紡織與材料學(xué)院2/3/202326紡織與材料學(xué)院2/3/202327紡織與材料學(xué)院2、

加熱箱的分類按加熱形式來(lái)分（1）接觸式：熱板（1）非接觸式：熱管按加熱方式來(lái)分：對(duì)流式、輻射式和感應(yīng)式。按加熱熱源來(lái)分：電阻加熱和熱媒加熱。2/3/202328紡織與材料學(xué)院2/3/202329紡織與材料學(xué)院結(jié)論：１、從卷曲穩(wěn)定性看，加熱區(qū)和冷卻區(qū)長(zhǎng)度要有足夠長(zhǎng)度，絲速高時(shí)更是如此；２、從經(jīng)濟(jì)角度講，加熱區(qū)和冷卻區(qū)長(zhǎng)度要越短越好，熱箱長(zhǎng)度是影響變形機(jī)高度和操作難度的主要因素。３、對(duì)錦綸要保證加熱時(shí)間足夠長(zhǎng)，對(duì)滌綸要保證冷卻時(shí)間足夠長(zhǎng)，這樣絲束定型效果好。4、要研究吸收快、傳熱快的新型高效熱源，如激光加熱，加熱所用時(shí)間不過(guò)為百分這幾秒或千分之幾秒

。

2/3/202330紡織與材料學(xué)院絲束品種加工絲速m/min熱板長(zhǎng)度/mm加熱時(shí)間/秒滌綸

30018000.2—0.5錦綸20010000.4

100026000.2一般加熱工藝：2/3/202331紡織與材料學(xué)院第五節(jié)

假捻變形機(jī)理(自學(xué))一級(jí)熱箱變形中的主要工藝參數(shù)為：捻度、張力、溫度和時(shí)間，簡(jiǎn)稱四T（TWIST、TENSION、Temperature、TIME）；確定工藝時(shí)一般首先確定捻度和超喂率（變形區(qū)的張力），然后確定熱箱條件和卷繞超喂率等其它條件。2/3/202332紡織與材料學(xué)院1、

捻度的確定：按Heberlein公式計(jì)算，再加一定百分比得實(shí)際的加捻捻度。2、

張力確定的關(guān)鍵是超喂率或欠喂率。張力在不同的區(qū)域分為加捻張力、退捻張力和卷繞張力，加捻張力控制在0.7—0.22cn/dtex范圍時(shí)，相應(yīng)超喂率為2-4%.

卷繞張力一般控制在0.07—0.11cn/dtex之間。（太緊絲的彈性變差，太松運(yùn)輸時(shí)易塌邊損壞卷裝。）

2/3/202333紡織與材料學(xué)院1.捻度的確定：按Heberlein公式計(jì)算，再加一定百分比得實(shí)際的加捻捻度。2.張力確定的關(guān)鍵是超喂率或欠喂率。張力在不同的區(qū)域分為加捻張力、退捻張力和卷繞張力.加捻張力控制在0.7—0.22cN/dtex范圍時(shí)，相應(yīng)超喂率為2-4%.

卷繞張力一般控制在0.07—0.11cN/dtex之間。（太緊絲的彈性變差，太松運(yùn)輸時(shí)易塌邊損壞卷裝。）

2/3/202334紡織與材料學(xué)院3、溫度的確定：第一熱箱的溫度對(duì)變形紗的卷曲性能和染色性能影響較大，太高強(qiáng)力損失大，太低則吸色性能不好。滌190-220度。4、時(shí)間；加熱時(shí)間在0.2-0.6s；冷卻時(shí)間在0.1-0.3s.2/3/202335紡織與材料學(xué)院第六節(jié)拉伸假捻變形簡(jiǎn)介(UDY--FDY):喂入常規(guī)全拉伸絲，POY—DTY工藝:喂入高速紡絲制得的預(yù)取向絲（POY），其紡絲速度在4000M/分左右，再經(jīng)拉伸變形（600-800m/min），在同一區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速紡絲和假捻變形。

2/3/202336紡織與材料學(xué)院內(nèi)拉伸工藝的特點(diǎn)1、可提高紡絲卷繞機(jī)和拉伸變形機(jī)的單機(jī)產(chǎn)量2、

存放較長(zhǎng)時(shí)間，且質(zhì)量不會(huì)有太大變化3、工藝縮短；4、節(jié)約成本20%左右。

高速紡絲的產(chǎn)品在強(qiáng)力和伸長(zhǎng)及纖度的均勻性優(yōu)于低速紡絲，改善染色性能，毛絲減少。2/3/202337紡織與材料學(xué)院一、預(yù)取向絲POY及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)紡絲速度低:低取向、無(wú)定形結(jié)構(gòu)。但隨著紡絲速度的提高就會(huì)形成不同程度的取向和結(jié)晶結(jié)構(gòu)。紡絲速度大:6000m／min時(shí)就會(huì)形成全取向、高結(jié)晶的結(jié)構(gòu)，此時(shí)因結(jié)晶度高而使得POY絲的熱收縮性能下降。POY纖維的紡速一般為(3200—3400)m／min，由于紡速較高，冷卻速度快，因此POY具有較低的結(jié)晶度和較高的取向度。POY纖維內(nèi)部大分子的高取向、低結(jié)晶的結(jié)構(gòu)是制取高收縮滌綸低彈絲的先決條件。(非晶區(qū)發(fā)生彈性變形-解取向-熱收縮大）2/3/202338紡織與材料學(xué)院2/3/202339紡織與材料學(xué)院二、拉伸假捻變形對(duì)POY原絲質(zhì)量要求

強(qiáng)伸性能：

均勻性：

可加工性原絲內(nèi)在的結(jié)構(gòu)特性，包括均勻性。2/3/202340紡織與材料學(xué)院三、POY-DTY變形工藝（滌）拉伸倍數(shù)：1.4-1.7變形加工速度：500-800rpmD/Y比:1.9-2.2一級(jí)熱箱溫度：180-225二級(jí)比一級(jí)低：15-30度2/3/202341紡織與材料學(xué)院第七節(jié)DTY的結(jié)構(gòu)與性能一、DTY的結(jié)構(gòu)1、等半徑模型2、雙半徑模型3、實(shí)際DTY的形態(tài)結(jié)構(gòu)2/3/202342紡織與材料學(xué)院2/3/202343紡織與材料學(xué)院2/3/202344紡織與材料學(xué)院二、DTY的伸長(zhǎng)變形曲線與卷曲性能指標(biāo)2/3/202345紡織與材料學(xué)院三、DTY的膨松性

2/3/202346紡織與材料學(xué)院四、DTY的殘余扭矩2/3/202347紡織與材料學(xué)院五、DTY其它性能指標(biāo)1、回潮率