理论教育 纤维分梳机构及其作用解析

纤维分梳机构及其作用解析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:将纤维分梳成单纤维主要是由分梳辊在喂给机构的配合下完成的。在分梳和输送时应尽量减少纤维损伤与弯钩纤维的形成,如分梳作用不足,易在成纱上造成粗节;如分梳作用太强,又会使纤维断裂,降低成纱强力。(一)分梳机构与作用转杯纺纱机上,分梳辊是在喂给机构的配合下,将条子梳理分解成单纤维并排除杂质,将纤维流转移到输送管道的元件,由龙带直接传动。

纤维分梳机构及其作用解析

将纤维分梳成单纤维主要是由分梳辊在喂给机构的配合下完成的。在分梳和输送时应尽量减少纤维损伤与弯钩纤维的形成,如分梳作用不足,易在成纱上造成粗节;如分梳作用太强,又会使纤维断裂,降低成纱强力。在分梳时,如针齿被纤维充塞,也会产生棉结和粗节。因此,良好的分梳辊结构及合理的工艺配置是使须条得到良好开松并提高成纱质量的关键

(一)分梳机构与作用

转杯纺纱机上,分梳辊是在喂给机构的配合下,将条子梳理分解成单纤维并排除杂质,将纤维流转移到输送管道的元件,由龙带直接传动。分梳辊结构、包覆锯齿的规格和质量、分梳工艺参数等直接影响分梳质量。

1.分梳辊结构

分梳辊一般采用铝合金或铁胎表面包有金属锯条或植有梳针的结构。目前生产中普遍采用高速小分梳辊,其直径为60~80mm,转速为5000~9000r/min,基本上能将条子分解成单纤维状态。分梳辊与喂给板和喂给喇叭的位置关系如图4-5所示。影响分梳辊分梳效果的因素很多,主要包括喂给机构、锯齿规格、分梳辊转速及喂入条子的定量等。实际生产过程中使用的分梳辊如图4-6所示。

图4-5 分梳辊与喂给板和喂给喇叭的位置

图4-6 分梳辊实物图

2.锯齿规格

分梳辊锯齿规格如图4-7所示。分梳辊的锯齿规格包括锯齿工作角、齿尖角、齿背角、齿高、齿深和齿密等,以锯齿工作角、齿高、齿密对分梳质量的影响最大。

根据不同的原料,选择不同的锯齿规格。锯齿型号与纺纱原料的关系见表4-3。根据分梳理论分析可知,锯齿工作角对分梳效果起主要作用。

图4-7 分梳辊锯齿规格

α—工作角 β—齿背角 γ—齿尖角H—齿总高 h—齿尖深 b—齿尖厚度P—齿距 W—基部厚度 d—基部高度

表4-3 锯齿型号与纺纱原料的关系

(1)工作角。锯齿工作角与成纱质量的关系十分密切。在分梳辊转速固定的条件下,随着锯齿工作角的增大,转杯纱粗节、细节和棉结均会增加,条干不匀率也会增大,断头相应增多。这是因为锯齿工作角越大,纤维越容易脱离锯齿,削弱分解作用,影响成纱质量;相反锯齿工作角越小,纤维越容易被锯齿握持而增加分解作用,提高成纱质量。但工作角过小,纤维易绕锯齿,影响纤维转移。因此,在纺棉时,锯齿工作角较小;而纺化纤时,锯齿工作角必须适当放大。

(2)齿形。为了不仅能够加强对纤维的有效分梳,而且使纤维不绕锯齿,在齿形设计上,即在离齿尖一定深度以后,工作角改变为大于90°的角(即负角),配合采用圆弧形齿背,就能解决分解与转移的矛盾。齿尖角越小,越容易刺入条子,分解作用越强;但齿尖角过小,齿尖强度不够,同时齿尖角过小,齿背角必然增大,纤维易下沉,影响分解质量。(www.daowen.com)

(3)齿密。齿密分纵向齿密和横向齿密。纵向齿密比横向齿密对分解质量的影响大,一般横向齿密(即横向螺距)变化不大。因此,选择齿密时,大多数考虑纵向齿密。齿密越密,分解作用越强。选择的齿密也要与纤维长度和摩擦性能相适应,如纺化纤时要兼顾分解与转移要求,齿密可选择稀些;棉型锯条的齿距较小,齿密相对较密。

(4)齿尖角与齿尖硬度。齿尖角越小,齿越尖,越容易刺入条子,分梳作用越强;但齿尖角过小,齿尖强度不够,同时会使齿背角增大,纤维容易下沉,影响分梳质量。此外,齿尖直接关系到齿尖的锋利度和耐磨度,齿尖硬度与锯齿材料和热处理有关。齿尖截面大小(即齿尖角太小)易发脆,为了延长锯齿的使用期限,可采用新型合金材料,金属镀层和特殊的淬火方法,都可以获得良好的效果,锯齿的表面光洁度对分解效果也有影响。齿尖淬火后,锯齿表面往往还存在淬火的痕迹而粗糙不平,易绕分梳辊。因此,在锯条上采用电解抛光或射线磨光,可以避免产生绕分梳辊现象,而且纱疵可显著减少。

3.分梳辊转速

分梳辊转速大小对纤维分解、纤维损失、除杂和转移有显著的影响,最终影响成纱质量。

(1)分梳辊转速与纤维分解。一般而言随分梳辊转速提高,对纤维的分解能力加强。化学纤维力学性质差异较大,分梳辊转速对成纱质量的影响尤为显著。

不同化纤对分梳辊转速的适应性也不同,黏胶纤维在3000~12000r/min范围内均能纺纱,涤纶加工的适应范围较小,腈纶分梳辊转速至少应为5000r/min才能正常纺纱,锦纶必须在较高的分梳辊转速下才能分解纤维。

纺黏胶纤维、锦纶、涤纶时,成纱强力都随分梳辊转速的提高而降低,但条干均匀度都得到改善。只有腈纶成纱的强力随分梳辊速度的提高而提高,条干均匀度随分梳辊转速提高而改善。

由此可见,加工化学纤维时,分梳辊转速要适当,一般在5000~8000r/min的范围内。由于化学纤维的摩擦系数较大,生产中纤维绕分梳辊是主要矛盾,因此,提高分梳辊转速,不仅有利于纤维转移,而且因化学纤维一般强力较高,只要分梳辊转速配置在适当的范围内,成纱强力能保持在一定水平,成纱均匀度能得到较大的改善。

(2)分梳辊转速与纤维损伤。分梳辊转速对不同长度纤维有着不同的影响,纤维越长,纤维损伤越严重。加工38mm纤维,其短绒率为0.68%,加工51mm纤维,其短绒率高达12.22%。

(3)分梳辊转速与除杂和转移。分梳辊转速与直径有关,直径大,转速可慢;直径小,转速要快。根据分梳辊上的纤维与杂质随分梳辊高速回转时,所产生的离心力,m为纤维或杂质的质量,r为分梳辊半径,为分梳辊角速度

由此可知,纤维或杂质所受到的离心力与分梳辊直径成线性比,而与分梳辊角速度成平方比。因此,分梳辊转速对离心力的影响显著,故采用小直径分梳辊提高分梳辊转速,更有利于杂质的排除和纤维的转移。

(4)分梳辊转速与成纱质量。一般说来,在工艺条件不变的情况下,分梳辊转速越高,分解作用越强,杂质越易于排除(有除杂装置的纺纱器),成纱条干好。在锯齿工作角固定条件下,随着分梳辊转速的提高,分解作用增强,转杯纱粗节、细节和棉结数量减少;条干不匀率降低,断头相应减少;但单纱强力降低,这是因为分梳辊转速提高造成纤维损伤的缘故。

分梳辊转速与条子喂入定量和喂入速度有关,当齿形和喂入定量一定时,绕分梳辊的纤维量随分梳辊速度提高而减少。同时,分梳辊的纤维量还随条子喂入速度的增加而直线上升。因此,喂入条子的定量重,单位时间内喂给量增加,则分梳辊的转速要大,否则容易绕分梳辊。同时,考虑到封闭式给棉,分梳辊采用小直径,结构比较紧凑。综上可知,分梳辊转速的具体选用,应结合加工原料、锯齿规格、喂入条子定量以及纺纱杯真空度大小等一起考虑,才能获得预期的效果。

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