弹力包芯纱氨纶喂入装置的改进与设计

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-30 原文发表:2007-06-30 人气:2

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前言
　　弹力包芯纱通常是以氨纶长丝为纱芯，外包一种或几种短纤维(如棉、毛、丝、麻、涤、腈纶、粘胶或各种混纺短纤维等)纺制而成的复合纱。该复合纱既充分发挥了氨纶的高弹性能，又保持了外包短纤维所提供的表面特征，是目前国内生产流行弹性面料的理想纱线之一。
　　氨纶包芯纱一般通过环锭纺、气流纺、涡流纺、静电纺、摩擦纺或特种包芯纱设备纺制；但目前应用最广泛的是在改造的环锭细纱机上纺制[1]。
1 喂入装置加装原理、方法及特点
　　氨纶包芯纱生产的关键是在普通细纱机上加装一套氨纶丝积极喂入装置和导丝机构，以控制氨纶丝的喂入：①导丝机构位置可调并保证能使氨纶丝导向定位于外包短纤维须条束的中间；②喂入装置要足能稳妥放置氨纶丝筒子并顺利退解，而且能形成氨纶丝的预牵伸并能根据产品的用途要求进行任意牵伸倍数的调整[2]。
　　氨纶是伸长大、模量低的纤维，在恒定的预牵伸下于前罗拉外与鞘纤维会合，同时进入加捻区，经加捻后鞘纤维紧密包覆在氨纶芯丝的外层。芯丝离开前罗拉后因外加力去除而收缩形成纱芯。
　　氨纶丝导丝机构的型式及对成纱质量的影响文献[3][4]报道的较多。本喂入装置选用的是封闭式导丝轮。
　　对氨纶积极喂入装置目前较普遍采用的是在细纱机上加装一对积极喂入罗拉，芯丝放在其上，靠摩擦来完成退绕。积极喂入罗拉的传动是通过细纱机前罗拉轴端加装的链轮(或齿轮)，按一定的牵伸比率带动过桥轮，再由交换链轮(或齿轮)来传动的。氨纶丝积极喂入罗拉与前罗拉保持所需的传动比 --氨纶丝的预牵伸倍数。
　　氨纶丝经粗纱架上积极喂入罗拉的积极退绕，由导丝轮导向，从前中罗拉浮游区喂入与正常牵伸过了的外包短纤维须条并合，经过导纱钩，再经钢领、钢丝圈加捻卷绕作用形成氨纶包芯纱，如图1所示。

　　1-氨纶丝筒；2-氨纶丝积极喂入罗拉；3-氨纶丝；4-导丝轮；5-外包短纤粗纱；6、7、8-后、中、前罗拉；9-导纱钩； 10-管纱。

图1 环锭细纱机纺弹力包芯纱示意图
　　此种喂入装置传动方式的特点是积极喂入罗拉由前罗拉通过附加机构传动，氨纶丝预牵伸倍数大小的改变是通过改变变换链轮(或齿轮)的齿数来改变前罗拉与积极喂入罗拉之间的速比来实现的。由于变换链轮(或齿轮)的个数有限，因此这种传动方式只限定于某几个定型预牵伸的大小，而且变换时费时费力，弊端较多。
2新型喂入装置的设计
　　氨纶喂入装置新型传动设计如图2所示。

图2 氨纶喂入装置传动示意图
　　从图2可看出，氨纶丝积极喂入罗拉不是由前罗拉传动的，而是通过附加传动装置由变频器来控制减速电机传动一级减速齿轮输出来传动的。通过变频器的频率改变可调节减速电机的输出转速，来达到改变积极喂入罗拉的速度，从而得到芯丝所需不同牵伸倍数要求的目的。
　　变频器的变频范围可由50Hz一0Hz之间以0．01级容差调整，因而此装置实现了积极喂入罗拉的无级调速，并可根据工艺设计要求任意改变氨纶丝的预牵伸倍数；同时使用变频调速后，由于实行软启动，改变了原传动方式启动时积极喂入罗拉瞬间速度变化大而造成芯丝牵伸倍数起伏波动的影响，因而也提高了成纱质量。
　　变频器的频率可以由面板上的按键直接输入，方便而又精确。
　　根据传动图可计算出在要求的氨纶预牵伸下所需输入的频率赫兹数。
　　本装置变频器显示频率与减速电机转速之比i=1：1．06，Z1=61齿，Z2=Z3=45齿，积极喂入罗拉采用φ50 mm镀铬无缝钢管。因此，每次所需输入频率f与氨纶预牵伸E之间的关系为：

　　对于给定的纺纱工艺，细纱机前罗拉转速是确定的，因此根据上式即可确定所需预牵伸倍数时变频器的频数。
　　如：试纺M／S90／10 14．8 tex(40D)K针织用Modal氨包芯纱，选取4．44 tex杜邦Lycra丝的预牵伸倍数E=3．35倍，细纱工艺确定前罗拉转速n前=160．4 r／min，代人上式即可求得此工艺条件下在变频器面板上需键入的频数：f=33．32Hz。

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