轉杯紡紗工藝參數設計和選擇

2 J  G* ]! u; ]0 }轉杯紡紗的工藝設計應以產品要求為基礎，根據所采用的紡紗設備情況，合理選配紡紗工藝參數，以達到提高成紗質量、保證紡紗穩定性的目的。首先要根據所紡原料品種、纖維線密度和長度以及紡紗線密度來決定喂入條定量，其重量應適中，一般約為18g/5m，然后確定紡紗所采用的零部件規格和速度，最后進行紡紗工藝參數計算。
一、轉杯規格和速度
根據所采用機型和所紡制纖維品種、紗的線密度及成品要求來確定轉杯規格和速度。
; m: [) r  E4 y轉杯規格主要是轉杯直徑、轉杯形式及凝聚槽形狀三項，各種機型所配置的轉杯直徑是不同的。
1.轉杯直徑與轉杯速度有關
# a. O* D0 X( W+ k: u速度高時配置小直徑轉杯，速度低時配置大直徑轉杯，主要是考慮降低動力消耗。目前，轉杯直徑在28~66mm有很多檔，如賜來福公司的Autocoro360型轉杯紡紗機，轉杯速度已高達150000r/min（速度范圍為40000~150000r/min），其采用的轉杯直徑范圍為28~56mm；而蘇拉紡織（蘇州）有限公司的轉杯速度為31000~100000r/min，轉杯直徑范圍為34~66mm。
2.應根據所紡纖維長度確定配置轉杯直徑的大小

當纖維長度長時，采用大直徑轉杯，纖維長度短時，采用小直徑轉杯，否則成紗容易產生纏繞纖維。轉杯有抽氣式和自排風式兩種形式，各自配置在抽氣式轉杯紡紗機和自排風式轉杯紡紗機上。
5 Z  N( [4 _/ v- c( h凝聚槽形狀基本上有Ｕ形和Ｖ形兩種槽，當紡制紗線密度比較大時，采用Ｕ形凝聚槽；而紡制紗線密度較小時，則采用Ｖ形凝聚槽。

轉杯槽形和紡紗性能

不同用途的紗可優選的槽形

轉杯速度的高低決定了產品產量和成紗的捻度，一般抽氣式轉杯紡紗機的轉杯速度高于自排風式轉杯紡紗機的轉杯速度。在紡制細特紗時，配置的轉杯速度都高，主要考慮經濟效益問題。

國內外主要幾種轉杯紡紗機的轉杯速度、轉杯直徑及紡紗線密度

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: w* Y1 f; B0 A, Y# P+ Z二、分梳輥形式、規格及速度
根據所采用機型和紡制纖維品種、紡紗線密度及成品要求確定分梳輥形式、規格及速度。
轉杯紡紗機的分梳輥形式有鋸齒輥和針輥等，目前采用鋸齒輥較多。鋸齒規格種類繁多，但從工作角的不同歸納起來可分為以下幾種，具體內容見表。幾種鋸齒的齒形如圖所示。
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幾種不同工作角鋸齒輥

工作角	型號	適紡原料
65°	OB20類、OK40	棉、毛及混紡原料
100°	OK37	再生纖維
90°	OK36	混紡原料
75°	OK61	化纖與混紡原料
78°	OS21類	化纖與混紡原料
65°	OK74類	棉、再生纖維

鋸齒的齒形

上述幾種鋸齒除了工作角不同外，在齒距等方面也有些差異。在實際生產中，根據紡制不同的原料選擇不同鋸齒規格時，還應該與合理選擇分梳輥速度綜合起來考慮。分梳輥的主要作用是分解纖維。對分梳輥速度的要求，既要分解纖維，又要盡可能減少纖維損傷、減少纖維彎鉤，并有一定的排雜作用，同時還要使纖維容易轉移。
分梳輥轉速為5000~11000r/min，不同機型采用的速度不同。如國產的機型分梳輥速度為5000~9000r/min，蘇拉·捷克Elitex BD—D320型的速度為5000~10000r/min，Autocoro型機的分梳輥速度為6000~11000r/min。

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三、捻系數和捻度
轉杯紗捻系數要根據原料性能、紡紗線密度及紗線用途而定。根據生產經驗，紡純棉中、粗特機織物用紗時，經紗捻系數為450，緯紗捻系數為430；紡細特針織紗時，適當降低捻系數；紡其他原料時，應根據紡紗可紡性和用戶要求而定。一般推薦的轉杯紗捻系數見表1。引進國外某機型轉杯紡紗機推薦的捻系數示例見表2。
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表1  紗線種類與捻系數

紗線種類	經紗	緯紗	針織紗	針織起絨紗
捻系數	430±50	400±50	370±50	350以下

表2   國外某機型轉杯紡紗機推薦的捻系數示例

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3 I$ G, p! T7 H+ ^8 P- l% e/ v1 ]; T四、假捻盤規格
# ]. n% L0 o+ _+ K假捻盤規格應根據原料品種、紡紗線密度及成品要求而定，其主要作用是起假捻作用（假捻效應）。在轉杯紡紗加捻過程中，由于回轉紗條本身圍繞其軸線回轉，使回轉紗條上產生瞬時捻度（假捻），以增加剝離點處紗條的強力，達到減少成紗捻系數、降低斷頭、提高成紗穩定性的目的。假捻作用的大小主要由從紗條在與假捻盤接觸時紗條上所受的力和力矩來決定。
目前，假捻盤基本上用45號鋼鍍硬鉻和陶瓷材料，假捻盤表面有光盤的、刻槽的以及具有螺旋槽的。假捻盤規格有盤徑、曲率半徑及孔徑，根據所采用的原料和成品要求確定采用哪種假捻盤。如紡制化纖紗、粗特紗及低捻紗時，成紗容易斷頭，就采用假捻效應較強的假捻盤，即采用直徑大點的、刻槽的或具有螺旋槽的假捻盤，以減少紗線斷頭。幾種不同形式的假捻盤和阻捻器如圖所示。
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不同形式的假捻盤和阻捻器

五、輸出速度
V_輸出=N_杯/（T×10）
, p" y5 q) }- t( M4 I式中：V_輸出——輸出速度，m/min；
7 E' W# _/ O: E2 uN_杯——轉杯的轉速，r/min;
* s* n$ B8 F$ F) TT——捻度，捻/10cm。
N_輸出=V_輸出×10³/(π×D_輸出)
5 v8 z3 U( l; f. l# @1 ~7 G式中：N_輸出——輸出軸轉速，r/min；
D_輸出——輸出軸直徑，mm。
六、牽伸倍數
6 ~6 D5 ~) Z  U: o實際牽伸倍數=條子定量（g/5m）×200/紗的標準定量（g/1000m）
% e3 u2 w+ x$ g7 N! s# O2 L機械牽伸倍數=實際牽伸倍數牽伸系數
牽伸系數根據轉杯紡落棉率、纖維損失率、捻縮率、卷繞張力及牽伸倍數等綜合因素而定，一般為1.02~1.05。紡紗線密度、條子定量及牽伸倍數的關系見表。
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紡紗線密度、條子定量及牽伸倍數的關系

紡紗線密度（tex）	條子定量（g/5m）	牽伸倍數
72~96	20~25	41~69
29~72	18~20	49~137
24~29	16~18	110~148

卷繞張力牽伸倍數由卷繞槽筒線速度V卷和輸出線速度V輸出決定，即V_卷/V_輸出，一般控制在0.98~1.08，其要求卷裝成形既不松弛又不因張力過大而增加斷頭。卷繞張力牽伸一般采用齒輪變換來調節，影響卷繞張力牽伸倍數的主要因素見表。

影響卷繞張力牽伸倍數的主要因素

  ^; ~+ J- t* q/ T0 W& A一般紡制純棉中低特紗時，可采用1倍左右的卷繞張力牽伸，而紡純棉細特紗和非棉原料時要適當減小，以降低斷頭。卷繞張力牽伸倍數與紡紗質量的關系見表。

卷繞張力牽伸倍數與紡紗質量的關系

項目	斷頭率	成紗強力	卷裝成形	卷繞張力	伸長率
卷繞張力牽伸倍數大	較多	略高	緊	大	減少
卷繞張力牽伸倍數小	較少	略低	松	小	增大

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4 M; ]; [" U9 O( U  U* c七、喂給羅拉速度
9 d9 c$ q( u7 o( @% j% _3 d4 U喂給羅拉線速度（m/min）=輸出線速度機/械牽伸倍數
喂給羅拉轉速（r/min）=D_輸出×N_輸出D_/喂給×牽伸倍數
式中：N_輸出——輸出軸轉速，r/min;
' n: q$ L# u: N# e% P8 y: HD_輸出——輸出軸直徑，mm。
! l' G, e5 U* M& U& k  D0 rD_喂給——喂給軸直徑，mm。
/ g" ^+ W2 h3 q* q八、轉杯真空度
5 o# O' k5 U7 r% L$ c) |9 P引紗管測得轉杯的真空度（負壓）見表。
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轉杯真空度(kPa)

轉杯速度（r/min）	30000~36000	45000	60000	70000	80000及以上
自排風式轉杯	＞2.5	＞3	＞3.5~4	＞5	＞6
?抽氣式轉杯	＞2.8	＞4	＞5~6	＞7	＞7.5

( B' w, y; F+ g+ }" D, K九、產量計算
1.理論產量計算
8 L3 R" K- Y9 d2 l6 F  l每個紡紗器每小時的理論產量Q1(kg/h·頭)按下式計算。
Q₁=6×10^-5 V×Tt
式中：V——輸出羅拉線速度，m/min；
9 X2 g$ s1 K/ k: ~% I: x' H, RTt——紡紗的線密度，tex。
1 B0 }8 H) p1 ~2 |2 k2.實際產量計算
  E: h* Z# L  C每個紡紗器每小時實際產量Q2(kg/h·頭)按下式計算：
Q₂=Q₁×η₁×（1-η₂）×（1-η₃）
/ F1 U% W9 T6 g% \5 E4 s式中：η₁——每個紡紗器的實際生產效率（扣除落筒、清潔轉杯、斷頭、接頭的時間等）；
$ F, a. i* F; b1 g( Xη₂——轉杯紡紗機計劃停車率（清潔、揩車、平車等）；
η₃——轉杯紡紗機意外停臺率（停電、機械電器故障停臺、意外因素停車等）。
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