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0 前言
彈力包芯紗通常是以氨綸長絲為紗芯,外包一種或幾種短纖維(如棉、毛、絲、麻、滌、腈綸、粘膠或各種混紡短纖維等)紡制而成的復(fù)合紗。該復(fù)合紗既充分發(fā)揮了氨綸的高彈性能,又保持了外包短纖維所提供的表面特征,是目前國內(nèi)生產(chǎn)流行彈性面料的理想紗線之一。
氨綸包芯紗的生產(chǎn)一般通過環(huán)錠紡、氣流紡、渦流紡、靜電紡、摩擦紡或特種包芯紗設(shè)備紡制,但目前應(yīng)用最廣泛的是在改造的環(huán)錠細紗機上紡制[1]。
1 喂入裝置加裝原理、方法及特點
氨綸包芯紗生產(chǎn)的關(guān)鍵是在普通細紗機上加裝一套氨綸絲積極喂入裝置和導(dǎo)絲機構(gòu),以控制氨綸絲的喂入。
(1)導(dǎo)絲機構(gòu)位置可調(diào)并保證能使氨綸絲導(dǎo)向定位于外包短纖維須條束的中間;
(2)喂入裝置要確保穩(wěn)妥放置氨綸絲筒子并順利退解,而且能形成氨綸絲的預(yù)牽伸,并能根據(jù)產(chǎn)品的用途要求進行任意牽伸倍數(shù)的調(diào)整[2]。
氨綸是伸長大、模量低的纖維,在恒定的預(yù)牽伸下于前羅拉外與鞘纖維會合,同時進入加捻區(qū),經(jīng)加捻后鞘纖維緊密包覆在氨綸芯絲的外層。芯絲離開前羅拉后因外加力去除而收縮形成紗芯。
氨綸絲導(dǎo)絲機構(gòu)的型式及對成紗質(zhì)量的影響文獻報道[3,4]得較多。本喂入裝置選用的是封閉式導(dǎo)絲輪。
對氨綸積極喂入裝置目前較普遍采用的是在細紗機上加裝一對積極喂入羅拉,芯絲放在其上,靠摩擦來完成退繞。積極喂入羅拉的傳動是通過細紗機前羅拉軸端加裝的鏈輪(或齒輪), 按一定的牽伸比例帶動過橋輪,再由交換鏈輪(或齒輪)來傳動的。氨綸絲積極喂入羅拉與前羅拉保持所需的傳動比 氨綸絲的預(yù)牽伸倍數(shù)。
氨綸絲經(jīng)粗紗架上積極喂入羅拉的積極退繞,由導(dǎo)絲輪導(dǎo)向,從前中羅拉浮游區(qū)喂入與正常牽伸過了的外包短纖維須條并合,經(jīng)過導(dǎo)紗鉤,再經(jīng)鋼領(lǐng)、鋼絲圈加捻卷繞作用形成氨綸包芯紗,如圖1所示。
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1.氨綸絲筒;
2.氨綸絲積極喂入羅拉;
3.氨綸絲;
4.導(dǎo)絲輪;
5.外包短纖粗紗;
6、7、8.后、中、前羅拉;
9.導(dǎo)紗鉤;
10.管紗。
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| 圖1 環(huán)錠細紗機紡彈力包芯紗示意圖 |
此種喂入裝置傳動方式的特點是積極喂入羅拉由前羅拉通過附加機構(gòu)傳動,氨綸絲預(yù)牽伸倍數(shù)大小的改變通過改變變換鏈輪(或齒輪)的齒數(shù)來改變前羅拉與積極喂入羅拉之間的速比實現(xiàn)。由于變換鏈輪(或齒輪)的只數(shù)有限,因此這種傳動方式只限于某幾個固定預(yù)牽伸倍數(shù)的大小,而且變換時費時費力,弊端較多。
2 新型喂入裝置的設(shè)計
氨綸喂入裝置新型傳動設(shè)計如圖2所示。

1、2.積極喂入羅拉;3.減速電機;4.變頻器
圖2 氨綸喂入裝置傳動示意圖
從圖 2可看出,氨綸絲積極喂入羅拉不是由前羅拉傳動的,而是通過附加傳動裝置,由變頻器控制減速電機傳動一級減速齒輪輸出來傳動的。通過變頻器的頻率改變可調(diào)節(jié)減速電機的輸出轉(zhuǎn)速,改變積極喂入羅拉的速度,從而得到芯絲所需的不同牽伸倍數(shù)。
變頻器的變頻范圍可在0 ~ 50 Hz之間以0.01級容差調(diào)整,因而此裝置實現(xiàn)了積極喂入羅拉的無級調(diào)速,并可根據(jù)工藝設(shè)計要求任意改變氨綸絲的預(yù)牽伸倍數(shù),同時使用變頻調(diào)速后,由于實行軟啟動,改變了原傳動方式啟動時積極喂入羅拉瞬間速度變化大而造成芯絲牽伸倍數(shù)起伏波動的影響,因而也提高了成紗質(zhì)量。
變頻器的頻率可在面板上按鍵直接輸入,方便精確。
根據(jù)傳動圖可計算出在要求的氨綸預(yù)牽伸倍數(shù)下所需輸入的頻率。
該裝置變頻器顯示頻率與減速電機轉(zhuǎn)速之比i = 1∶1.06,Z 1 = 61 T ,Z 2 = Z 3 = 45 T ,積極喂入羅拉采用f 50 mm鍍鉻無縫鋼管。因此,每次所需輸入頻率 f與氨綸預(yù)牽伸倍數(shù)E之間的關(guān)系為:

對于給定的紡紗工藝,細紗機前羅拉轉(zhuǎn)速是確定的,因此根據(jù)上式即可定出所需預(yù)牽伸倍數(shù)時的變頻器頻數(shù)。
如:試紡M / S 90 / 10 14.8 tex(40 D)針織用Modal氨綸包芯紗,選取4.44 tex(40 D)杜邦Lycra絲的預(yù)牽伸倍數(shù)為 3.35倍,細紗工藝確定前羅拉轉(zhuǎn)速為 160.4 r / min,代入上式即可求得此工藝條件下在變頻器面板上需鍵入的頻數(shù)f = 33.32 Hz。
3 結(jié)語
(1)該裝置在新產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用過程中,用精梳棉、天絲、Modal等包覆Lycra生產(chǎn)彈力包芯紗,外包纖維對芯絲的包覆率達100 %,氨綸預(yù)牽伸倍數(shù)達到設(shè)計要求,成紗質(zhì)量的各項性能指標(biāo)均超過FZ / T12010 - 2001的優(yōu)等紗標(biāo)準。
(2)變頻調(diào)速控制氨綸絲喂入裝置成本不高(每套只需3 000多元),調(diào)整牽伸時操作簡便、頻率數(shù)字顯示直觀、精確,且擋車工的操作方法不用改變,因而具有良好的市場開發(fā)前景。
(3)變頻調(diào)速傳動為彈力包芯紗的紡制提供了新型芯絲積極喂入傳動方式,是值得推廣的一項新技術(shù)。 (青島大學(xué) 張玉清 孫亞寧)
參考文獻
1 王家昭, 孫宗軒, 紀永玲. 氨綸彈力絲生產(chǎn)及應(yīng)用. 北京: 紡織工業(yè)出版社, 1989
2 王同勇, 儲潔文. 氨毛包芯紗的開發(fā). 毛紡科技, 1997(5): 55 ~ 58
3 王同勇. 導(dǎo)絲器對氨綸包芯紗包覆效果的影響. 上海紡織科技, 1997 (4):11 ~ 13
4 王宇,程隆棣. 氨綸包芯紗芯絲安放位置與成紗橫向結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究.紡織科學(xué)研究, 2001(2): 23 ~ 27
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