棉纺织工艺细纱工序

第六章细纱机MARZOLI带自动落纱装置细纱机Rieter环锭纺纱机上海二纺机EJM128型细纱机锭数最多1008锭锭速：14500～20000r/min同步牵伸传动系统保证了三罗拉头尾的同步传动，特殊的吸棉系统减少了头尾真空度差异。80支以上14000～20000r/min细纱质量与效益领先经纬纺机厂FA506型细纱机经纬F1518系列环锭细纱机经纬F1520型环锭细纱机（最新）国内外主要细纱机厂商及新机型•上海二机：EJM138JL，12500~22000r/min•经纬股份：F1520，12000~25000r/min•马佐里东台：RST-1、DTM139(12000~22000r/min)•瑞士立达：G30、G33•德国青泽：350，25000r/min•日本丰田：RX240NEW，25000r/min环锭纺纱机发展的总趋势•以电代机，多电机同步分部分传动；•机电一体化及自动化程度越来越高；•对锭子、钢领、钢丝圈不断改进，提高速度；•推广集体自动落纱、自动吸尘技术；•自动接头、自动运输、计算机监控及互联网通讯；•发展细络联，缩短流程，降低劳动强度，提高产量、质量和劳动生产率。6-1概述一、细纱机的任务•牵伸：将粗纱抽长拉细成所需细度的须条•加捻：将须条加捻成有一定捻度的细纱•卷绕：将细纱绕成一定卷装，供贮存、运输和进一步加工之用。二、工艺流程粗纱筒管导纱杆喇叭口牵伸装置前罗拉导纱钩钢丝圈细纱筒管纺纱流程断面图导纱杆气圈环钢领钢丝圈锭子喇叭口6-2喂入装置和牵伸装置一、喂入装置•组成：粗纱架、粗纱筒管支持器、横动装置•作用：将粗纱送入牵伸装置1.粗纱架：随卷装尺寸和放置方法而异•传统：双层四列•新型：单层五列、单层六列•要求：粗纱退绕应灵活轻松，否则产生附加捻回或断头粗纱喂入粗纱喂入部分2.筒管支持器•老机：上支下托式塑料支持器，回转灵活，但易磨损。•新机：吊锭器3.横动装置•横动长杆上装着导纱喇叭口，引导粗纱作缓慢横向往复移动，以分散粗纱在皮辊上的接触位置，防止皮辊（皮圈）表面磨损集中在一处。二、牵伸机构组成：牵伸装置、加压装置、牵伸齿轮传动系统•影响纱强、条干、断头率•从效率、经济性要求：牵伸大•从纱线质量要求：牵伸小1.牵伸装置型式：•双短皮圈牵伸装置，现用少•长短皮圈牵伸装置（上短下长）双短皮圈牵伸装置最大的优点：调换下皮圈方便，不易积飞花长短皮圈牵伸装置Rieter牵伸系统长短皮圈断头吸棉装置后区牵伸简单罗拉牵伸：•E后=1.1～1.3（粗纱捻度一般）•E后=1.3～1.5（粗纱捻度较高）•E后=1.4～2.0（E总40时）双皮圈牵伸装置常用E总•普梳棉纺：35•精梳棉纺：40～45•合纤或混纺：40～50V型牵伸装置（INA）特点：后罗拉中心提高；后皮辊偏后，二者中心连线与水平成25º，粗纱在后罗拉有较大包围弧，使摩擦力界前扩，控制后区纤维运动，提高E后（1.26~1.5)2.牵伸装置主要元件下罗拉（罗拉）:•前后罗拉有沟槽，变齿距梯形齿，有效握持纤维，避免皮辊因周期啮合而起痕。•中罗拉为菱形滚花，摩擦传动皮圈•多节连成整根下罗拉，由导柱、螺纹、导孔联接，每节6锭。•如一台车480锭（单边240锭），共需罗拉80根。•罗拉直径与所纺纤维长度和加压力相适应，棉纺25mm。下罗拉上罗拉（皮辊）•组成:芯轴、滚动轴承、外壳•两锭合用一节上罗拉，中心加压；•皮辊外壳紧套丁腈胶管，经磨圆、酸处理或涂料处理；•皮辊表面应有一定的硬度，以减少磨损；后皮辊较前皮辊硬些，因为其握持纤维多；•皮辊应定期磨砺，消除中凹。皮辊(Cot)•前皮辊偏前a3mm•中皮辊偏后b2mm•使皮辊运转灵活；减小了前罗拉表面弱捻区的纤维包围弧长，减少断头。皮圈皮圈为丁腈橡胶：0.8～1.2mm厚，表面酸处理或涂料处理；•外层：灰白色橡胶，与纤维接触，要求光滑柔软；•内层：淡青色橡胶，与中罗拉和皮圈销接触，要光滑耐磨；•中层：棉线绕成的螺旋线状加强筋，提高皮圈强度。皮圈上销下压式下销上托式长短皮圈牵伸•下销固定，上销摆动，小簧片下压，调节弹性钳口；•钳口可适应喂入须条特数变化，吸收或消除皮圈厚薄不匀带来的运转跳动；•下皮圈前端有低洼(8mm长)，形成弹性面，以握持粗细节；•可调的弹性钳口优于固定钳口。1-上罗拉；2-皮圈；3-片簧；4-上销；5-尼龙隔距块；6-盖3.加压装置•作用：对上罗拉加压，使其与下罗拉一起回转，组成钳口，握持纤维；•压力：压力大小取决于牵伸型式、牵伸倍数、罗拉隔距、喂入须条定量、纤维种类；•加压型式：重锤、磁铁、弹簧摇架、气动摇架。6-3加捻卷绕机构一、加捻卷绕过程前罗拉出来的须条导纱钩气圈钢丝圈筒管。•加捻元件：钢丝圈•卷绕元件：锭子+钢丝圈纱线分三段：纺纱段、气圈段、卷绕段前罗拉导纱钩气圈纱管钢领钢领板管纱锭带龙筋锭脚纺纱段气圈段卷绕段紧密纱与传统环锭纱成纱过程卷绕速度•nw=ns-ntv/dx•ns-锭子转速；nt-钢丝圈转速；v-前罗拉线速度；dx-筒管卷绕直径。•纱线计算捻度：T’w=nt/v=ns/v-1/dx•即每圈纱（dx长）上的捻度比ns/v少一个捻回；但在后续工序中纱从静止的筒管项端退出时，每退绕一圈将增加一个捻回，故纱的实际捻度为Tw=ns/v。二、加捻卷绕元件1.导纱钩(Pigtailguide)•位于锭子轴线上方，引导纱线经过孔眼转弯进入气圈回转区；•导纱钩用钢丝卷曲而成，形状为pigtail，便于生头，可调节位置，使之与锭轴同心；导纱钩装在叶子板上，叶子板装在长梁上导纱钩叶子板S捻用2.隔纱板(Separator)•作用：防止断头纱尾碰及相邻纺纱气圈。•材料：铝或塑料3.气圈环(BalloonRing)•大卷装，大升降，产生高气圈；•高气圈，直径大，要求锭距大；•空气阻力大，气圈不稳定，易断头•气圈环将气圈分成两节，减小气圈，降低纱线张力，减少断头，但气圈环会产生摩擦，引起毛羽、飞花，化纤纱生成熔结点；气圈环4.锭子(Spindle)组成速度锭子5.筒管(Bobbin)•经纱管、纬纱管•木质、塑料要求：•不变形•配合好•易拔管•材料均匀•偏心小纱管6.钢领(Ring)作用：作为钢丝圈的跑道。•钢丝圈速度高达30~40m/s，40m/s时，发热、飞脱；•选用不同重量的钢丝圈，有不同的摩擦力，则纺纱卷绕张力和气圈张力随之增大，气圈形态收缩。钢领钢丝圈生产上对钢领的要求：•(1)钢领截面(尤其是内跑道)的几何形状要适合钢丝圈的高速回转；•(2)钢领跑道表面要有较高的硬度和耐磨性能，以延长使用寿命；•(3)钢领跑道表面要进行适当处理，使钢领与钢丝圈间具有均匀而稳定的摩擦系数，以利于控制纱线张力和稳定气圈形态。钢领和钢丝圈钢领与钢丝圈的配合棉纺钢领PG型（平面钢领）：PG1/2PG1PG2边宽2.63.24凸出1.251.61.85内径：35、38、42、45、51高度：7.5、10配用不同的钢丝圈可纺不同特数的纱，如PG2配G或O型钢丝圈纺粗特纱；PG1、PG1/2配FO、OSS钢丝圈纺中、细特纱高速平面钢领PGl／2型(边宽2.6mm)用于纺超细特纱和细特纱，其跑道由双曲率半径构成，抗楔性能好，适应高速。PGl／2钢领纺19tex以下的细纱，可选配CO、OSS型钢丝圈。PGl/2钢领纺3tex以下细纱，可选配OSS、WSS型钢丝圈。高速平面钢领PGl型(边宽3.2mm)用于纺细特、中特纱，其跑道由多曲率半径构成，抗楔性能好。PGl钢领纺21～29tex细纱，可选配6802、6903、FO型钢丝圈。普通平面钢领PG2型(边宽4mm)用于纺粗特纱，其边宽较宽，使用寿命较长。PG2钢领纺32tex以上细纱，可选配G、GO型钢丝圈高速钢领的特点：•(1)高速钢领的内跑道是由多段圆弧相接而成，与钢丝圈的触点位置高，接触弧较长，有利于钢丝圈的散热和耐磨，钢丝圈纱线张力较稳定。•(2)高速钢领的边宽较窄，可使钢丝圈圈形小、截面大、重心低，钢丝圈的运行灵活，散热快。•(3)高速钢领颈壁薄，内跑道深，可减少钢丝圈两脚碰内外壁而楔住的可能。其它型式的钢领锥面钢领（ZM型）：•跑道形状为双曲线近似直线部分，倾角为55º，耳形钢丝圈，内脚长而直；•特点：散热好，磨损小，运行平稳。7.钢丝圈(Traveler)•作用：加捻和卷绕•型式多样：几何形状、截面形状、质量大小，材料、弯脚开口；•要求：接触面积大，形状吻合重心低，运行平稳，寿命长•纱线通道大，减小轧纱、毛羽、飞花纺纱对钢丝圈的要求：•(1)钢丝圈几何形状与钢领跑道截面几何形状应正确配合；与钢领的接触面积要大，以利于钢丝圈的散热和稳定运行；钢丝圈的尺寸和开口应与钢领边宽相配合，避免两脚碰钢领的颈壁，保证有宽敞的纱线通道。•(2)材料硬度要适中(略低于钢领)、富于弹性而不变形。通常采用70号优质碳素钢轧制成形，淬火后硬度为HRC52~58，并进行适当的表面处理，一般用镍或钴镀层，稳定与钢领间的摩擦，延长钢领与钢丝圈的使用寿命。钢丝圈系列•G系列：G、GO，圈形高大，纱通道宽畅，宜配PG2钢领纺粗特纱；•O型系列：O、CO、OSS，圈形小，重心低，适宜高速；•GS型系列：GS、6802、6903、FO、FU，介于G、O型之间，配PG1钢领，纺中特纱。钢丝圈的质量•用号数表示：1、2、3、……30；1/0、2/0……30/0；•ISO制钢丝圈以1000只的克重表示；•钢丝圈的质量大小决定了钢丝与钢领之间摩擦力的大小，决定了卷绕张力和气圈张力的大小；•M太小，张力小，气圈大，卷绕松，容量少；•M太大，张力大，易断头；•M必须与纱线特数、强力和锭速相匹配•偏重的钢丝圈好于偏轻的钢丝圈：气圈收小，卷绕紧密，散热条件好，运转平稳。部分钢丝圈号数与重量（g/100只）号数30……3211/02/03/030/0G型48.6……7.786.825.835.184.534.05—O型46.7……7.787.135.835.184.543.890.45GS型—……7.787.136.485.835.184.860.32钢丝圈横截面形状•主要影响因素：接触面积大小，运行平衡性，散热情况，纱线通道光洁度钢丝圈的材料要求：•运行时产生热量低，散热快；•有弹性，下脚张开套入钢领跑道时不断裂；•耐热磨损；•硬度稍低于钢领跑道纺纱线密度/tex9758493632292825242119181615149.77.3英制制数610121618202123242830323640426080钢领型号PG2PG1钢丝圈号数16~208~105~72~42/0~21/0~4/02/0~5/03/0~6/04/0~7/06/0~9/07/0~10/08/0~11/010/0~14/0钢领型号PG1/2钢丝圈号数4/0~6/05/0~7/06/0~10/08/0~11/09/0~12/012/0~15/016/0~18/0钢丝圈抗楔性能•提高钢丝圈抗楔性能的措施主要有：•(1)降低钢丝圈的重心，可减小钢丝圈H与D的比值，以减小钢丝圈的外倾角A，这时钢领与钢丝圈的接触点上移，外脚不碰钢领颈壁，散热好，但纱线通道较窄。重心过低的钢丝圈在前倾后常使纱线通道不畅而楔住断头。钢丝圈楔住几何条件钢丝圈的主要参数•(2)提高钢领与钢丝圈的接触位置，以稳定钢丝圈的运动状态。•(3)加深钢领内跑道，在不影响刚度与强度的条件下，尽量减薄颈壁厚度，防止钢丝圈内脚碰钢领颈壁。•新上车的钢丝圈与钢领接触面积小，运行不稳定，接触压强大，磨损快，易楔住或烧毁引起飞圈。通常抗楔性能好的钢丝圈走熟期短。钢领表面采用水磨、喷砂、喷珠处理，有利于缩短走熟期。钢丝圈表面用镍或高镍合金镀层，可使纱线通道的阻力减小，钢丝圈散热和耐热性能提高。三、纺纱气圈和张力1.气圈(Balloon)气圈：纺纱时在导纱钩与钢丝圈之间的纱段以钢丝圈的转速绕锭子轴线回转，在离心力作用下形成的外凸曲线，该曲线绕锭轴回转而形成的轨迹旋转体。2.纱线张力(YarnTension)•纱线张力的来源：导纱孔和钢丝圈的摩擦力；气圈纱段