轉杯紡復合紗長絲短纖復合機理及結構性能研究.pdf

1、長絲/短纖復合紗具有生產(chǎn)工序短、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點，其雙組分結構使它具有特殊的外觀和性能，可滿足不同織物對紗線的要求。在紡紗過程中，長絲與短纖紗復合形成復合紗的起始位置稱為長絲短纖復合點。復合紗的結構主要取決于復合點的位置；同時復合點位置的穩(wěn)定性影響到成紗結構的穩(wěn)定性和成紗性能的均勻性。因此復合點位置的確定和研究對轉杯紡復合紗的紡紗參數(shù)設計和紗線生產(chǎn)的穩(wěn)定性具有關鍵作用。
　　 本文主要進行了四個方面的研究：第一，紡制轉杯紡復合紗

2、和環(huán)錠紡復合紗即sirofil紗，對這兩種紡紗方式的復合紗作性能測試與對比分析，對復合紗結構進行分析；第二，建立轉杯紡復合紗長絲短纖復合點的準靜力學模型，確定不同工藝條件下轉杯紡復合紗長絲短纖在轉杯內(nèi)的復合點位置；第三，建立長絲短纖復合點振動的線性動態(tài)模型，分析復合點在不同工藝參數(shù)時的振動情況；第四，建立長絲短纖復合點振動的非線性動態(tài)模型，分析復合點在不同工藝參數(shù)的振動情況；結合紡紗工藝參數(shù)分析復合點發(fā)生共振的可能性。
　　 為

3、了對復合紗性能有進一步的了解，本文在經(jīng)過改裝的轉杯紡紗機上引入滌綸長絲紡制滌綸/棉復合紗，在環(huán)錠細紗機上加裝長絲引紗裝置紡制sirofil復合紗。并對這兩種復合紗的結構、縱向形態(tài)、起毛性、毛羽和強力等相關性能做測試和分析，認為與sirofil復合紗相比，轉杯紡復合紗表面光潔，毛羽少，不易起毛起球、耐磨性能好，強力均勻性提高，強力稍低，條干較差。
　　 同時在經(jīng)過改裝的轉杯紡紗機上引入氨綸長絲紡制氨綸/棉包芯紗，在環(huán)錠細紗機上加裝

4、長絲引紗裝置紡制sirofil包芯紗。并對這兩種包芯紗的縱向形態(tài)、毛羽、強力和條干等相關性能做測試和分析，認為與sirofil相比，轉杯紡包芯紗表面光潔，毛羽少，強力稍低，條干稍差。轉杯紡包芯紗的工藝等有待于繼續(xù)優(yōu)化改進以提高紗線性能。
　　 轉杯紡復合紗的紗線結構和紗線性能與紡紗過程中復合點位置有直接關系，因此對復合點位置的研究很重要。本文在分析模擬轉杯紡復合紗紡紗過程的基礎上，利用力學平衡原則，建立了準靜力學平衡方程。利用平

5、衡方程求得在不同的紡紗工藝參數(shù)下(轉杯半徑(mm)分別選用19、21、25；轉杯轉速(r/min)變化范圍為：60000、75000、120000；長絲超喂率從0.91變化到1.18；長絲細度(D)分別選用40、70；復合紗細度(tex)變化范圍為：29.2、36.4、58)長絲短纖的復合點位置。對所求得的復合點位置進行分析，得出不同工藝參數(shù)對復合點位置的影響情況，認為復合點x坐標的變化，主要取決于轉杯半徑，轉杯速度，長絲細度與復合紗細

6、度；y坐標的變化主要取決于長絲超喂率。即復合紗結構主要取決于長絲超喂率，其他工藝參數(shù)也起到一定影響。
　　 由于轉杯紡復合紗紡紗過程是動態(tài)的，在紡紗過程中復合點在某一平衡位置處不停的發(fā)生振動，復合點位置的振動會影響到紡紗過程的穩(wěn)定、紗線結構均勻和性能穩(wěn)定等方面。因此本文討論了復合點的振動情況。利用牛頓第二定律，通過建立轉杯紡復合紗長絲短纖復合點的動態(tài)線性模型和非線性模型，模擬了轉杯紡復合紗在不同工藝參數(shù)下長絲短纖復合點的振動規(guī)律

7、。通過對長絲短纖復合點振動規(guī)律的分析發(fā)現(xiàn)，振動隨著超喂率的增加趨向于更加穩(wěn)定。轉杯半徑增大，復合點振動軌跡為周期性，紗線結構較好。轉杯轉速提高，復合點振動頻率增加，振幅減小，相圖呈近似周期性。實際紡紗生產(chǎn)中表現(xiàn)為轉杯轉速增加，紗線的強力下降，粗細節(jié)和棉結增加。因此轉杯半徑和轉速需要合理調節(jié)，以生產(chǎn)質量較優(yōu)的紗線。長絲細度和復合紗細度的變化對復合點的振動軌跡和相圖也有一定的影響，長絲細度過細，復合點的振動趨向于不穩(wěn)定；復合紗細度在一個合適

8、的范圍內(nèi)時，復合點振動會較穩(wěn)定。從而可以參考不同工藝參數(shù)條件時復合點的振動規(guī)律，合理調節(jié)工藝參數(shù)，生產(chǎn)出結構均勻性能穩(wěn)定的復合紗。
　　 本文對在紡紗過程中長絲短纖復合點振動可能發(fā)生共振的情況進行討論，找出了復合點可能發(fā)生共振的條件。認為長絲超喂率越小，轉杯半徑越小，轉杯轉速越低，長絲細度越小，復合紗細度越小，復合點發(fā)生共振所需張力越小，發(fā)生共振的機率越大。該研究為合理控制工藝，避免發(fā)生共振，為實際復合紗生產(chǎn)中減少紗線斷頭，提高