轉杯紡關鍵部件的優選

殷丹琳，貢海波，崔 紅

（鹽城工學院紡織服裝學院，江蘇鹽城 224000）

轉杯紡關鍵部件的優選

殷丹琳，貢海波，崔 紅＊

（鹽城工學院紡織服裝學院，江蘇鹽城 224000）

轉杯紡關鍵部件對轉杯紗的質量有較大的影響。使用正交試驗設計方法對轉杯紡關鍵部件進行優化，對試驗結果進行方差分析，結果表明：轉杯直徑38mm，分梳輥類型OS21，假捻盤類型光滑，引紗管類型異形引紗管，凝聚槽類型V-B型的組合最佳，可使成紗主要指標達到最優值。

轉杯紡；關鍵部件；正交試驗；成紗質量

轉杯紡紗屬自由端紡紗，喂入點與加捻點之間的纖維須條是斷開的，形成自由端，自由端隨加捻器一起回轉使紗條獲得真捻。轉杯紗由紗芯與外包纏纖維兩部分組成，內層的紗芯比較緊密，外層的包纏纖維結構松散。環錠紗沒有紗芯，纖維在紗中大多呈螺旋線排列。與環錠紡相比，轉杯紡紗具有速度高、卷裝大、成紗蓬松和條干均勻等特點。轉杯紡的成紗基本原理是須條一端握持，另一端與喂入須條斷開，形成自由端，使自由端相對握持點發生回轉，從而給須條加上真捻而成紗。轉杯紡紗過程中，轉杯主要承擔著凝聚纖維和加捻作用，其轉速及直徑的大小決定了凝聚槽內須條離心力的大小，直接影響單紗強力及紗線斷頭率。分梳輥擔負著分梳和運送纖維、排除短絨和雜質的任務。分梳輥的分梳效能與分梳輥轉速及類型有關，它影響纖維分離度，進而影響成紗強力和條干。假捻盤具有假捻作用，有利于提高動態強力，降低斷頭，穩定生產。所以，影響成紗質量的因素有很多，從原料到各生產工序對成紗質量均有影響，而轉杯紡是成紗的最后一道工序，為確保該工序的成紗質量，必須選擇好影響成紗質量的分梳輥、假捻盤、轉杯、引紗管及凝聚槽等關鍵部件。

1實驗部分

1.1設備與儀器

試驗設備采用浙江日發紡織有限公司生產的RFRS30型轉杯紡紗機。測試儀器有YG171B-1型毛羽測試儀、HDO21N＋型電子單紗強力儀、YG136條干均勻度測試分析儀。

1.2 實驗設計

試驗采用定量為21g／（5m）的普梳棉條在RFRS30型轉杯紡紗機上紡制27.8tex的棉紗。

在一定的紡紗工藝條件下進行關鍵部件的不同組合試驗。紡紗工藝：轉杯轉速70000r／min，分梳輥轉速8000r／min，捻度826捻／m，分機負壓8000r／min，機械牽伸倍數144.0倍，喂給速度59cm／min，引紗速度85cm／min。涉及到的轉杯紡紗機的關鍵部件是：轉杯（直徑38mm、50mm），分梳輥（類型OS21、OK37），假捻盤（類型光滑、4槽），引紗管（類型光滑、異型），凝聚槽（類型T型、V-B型）。采用正交表L8（27）進行正交試驗，因素水平見表1。

表1關鍵部件因素水平

1.3 測試方法

紗線性能測試均在標準溫濕度條件下進行。

毛羽測試采用YG171B-1型毛羽測試儀，每管紗線測量20次，每次測量長度為10m，求其平均值。對于紗線，3mm以上的毛羽為有害毛羽，本文分析的是3mm長的毛羽個數及毛羽值。

紗線強力測試采用HD021N＋型電子單紗強力儀，測量長度為500mm，測試速度為400mm／min，每管紗測試10次，求其平均值。

紗線條干不勻率測試采用YG136條干均勻度測試分析儀，測量長度為100m，每管紗測試10次，求其平均值。

2 結果及分析

2.1 測試結果

關鍵部件不同組合所紡紗線性能測試結果見表2。

表2 紗線性能測試結果

2.2 結果分析

分析方法采用正交表方差分析法。試驗指標以3mm毛羽根數為例。

表3 實驗方案及實驗結果

從表3各因素的極差比較來看，轉杯直徑對毛羽影響最大，假捻盤和凝聚槽的影響次之，而分梳輥和引紗管的影響很小，不顯著。即因素的主次順序為A→C→E→B→D。再比較F值與臨界值，進行方差分析得出最終結果。

F檢驗 查得臨界值F0.05（1，3）＝10.13，F0.01（1，3）＝34.12，將分析結果列于方差分析表中。

表4 3mm毛羽根數方差分析

比較F值與臨界值，可以看出因素A、C對毛羽的影響十分顯著，而因素E對毛羽的影響不顯著。

同理可得出紗線條干不勻率、強力、伸長率、細節、粗節、棉結的轉杯紡關鍵部件各因素的方差分析結果，見表5。

表5 各因素顯著性分析

分析表2和表3可以看出：影響紗線毛羽的各因素的主次順序為A→C→E→B→D，關鍵部件的最佳組合為A2B2C1D1E1；影響紗線條干不勻率的各因素的主次順序為C→D→B→A→E，關鍵部件的最佳組合為：A1B1C1D2E2；影響紗線強力各因素的主次順序為A→E→D→B→C，關鍵部件的最佳組合為：A1B1C1D2E1；影響紗線伸長率各因素的主次順序為C→D→E→B→A，關鍵部件的最佳組合為：A1B1C1D2E2；影響紗線細節各因素的主次順序為D→A→B→C→E，關鍵部件的最佳組合為：A1B1C1D2E1；影響紗線粗節的各個因素主次順序為C→D→E→A→B，關鍵部件的最佳組合為：A1BC1D2E2；影響紗線棉結各因素的主次順序為A→C→D→B→E，關鍵部件的最佳組合為：A1B1C1D2E2。

轉杯直徑大，凝聚槽內須條的離心力就大，剝取力也就大，紡紗張力大，在單紗強力一定的情況下就易斷頭，轉杯速度較高時甚至不能正常紡紗。可以通過使用小直徑的紡杯以及合理選擇轉杯速度來解決這個矛盾，但轉杯內徑需大于紡紗纖維的主體長度，本試驗采用的是普梳棉條，38mm的轉杯直徑較合適。

假捻盤的主要功能是利用紡紗杯內回轉紗條與固定假捻盤的摩擦產生假捻和阻捻作用，增強紡紗杯凝聚槽中纖維束成紗過程中的捻度，加強剝取能力，以降低轉杯紗的成紗捻度，且光滑的假捻盤對成紗的摩擦較少，因而光滑假捻盤的成紗毛羽比4槽假捻盤的成紗強力少。試驗證明紡棉紗時使用光滑假捻盤，紗線性能好。OS21型分梳輥對纖維的作用力比OK37型分梳輥對纖維的作用力強，對纖維梳理充分，使纖維分離度好，紗線勻。

T型轉杯凝聚槽微塵的堆積對紗線質量的負面影響較小（有自清潔作用），V-B型轉杯凝聚槽適紡麻、粘膠等特殊原料（毛羽少，紗的均勻度好）。引紗管是成紗從轉杯引出的通道，與光滑引紗管相比，異型引紗管（也稱阻捻器）更能增加紗線的動態捻度與強力，降低斷頭率，紗線性能好。

3 結論

在紡27.8tex的純棉紗線時，紡紗工藝確定后，轉杯紡紗機關鍵部件的不同類型對成紗質量的影響主次順序為假捻盤類型、轉杯直徑、引紗管類型、凝聚槽類型、分梳輥類型。得出關鍵部件的不同類型最優組合為轉杯直徑為38mm，分梳輥類型為OS21，假捻盤類型為光滑，引紗管類型為異形引紗管，凝聚槽類型為V-B型。

假捻盤、轉杯直徑、分梳輥、引紗管、轉杯類型也是影響轉杯紡紗線質量的主要要素，但每一要素對成紗質量的影響有所側重。

分梳輥、假捻盤、轉杯是影響成紗質量的三大要素，每一要素對成紗質量的影響有所側重：分梳輥主要影響纖維分離度，從而影響成紗強力、條干和粗、細節；假捻盤具有假捻效應，主要有利于提高動態強力，降低成紗斷頭，穩定生產，但不利于提高成紗強力；轉杯轉速與直徑的配置是關鍵，速度、直徑和凝聚槽形狀直接影響成紗質量。應針對不同纖維特性、不同品種、不同號數及不同機械狀態等正確選配三大件，才能穩定生產，確保成紗質量。

轉杯轉速、直徑和凝聚槽形狀等直接影響成紗質量，且轉速與其直徑的配置是關鍵。當前新纖維層出不窮，新品種繁多，因此必須掌握三大件與成紗質量的關系，然后根據纖維特性、紡紗號數、紗的用途、機械狀態等綜合考慮以正確選配三大件，才能確保成紗質量、穩定生產。

［1］ 蘇玉恒，康 強，周 蓉.竹棉滌包芯紗的紡制［J］.棉紡織技術，2006，34（3）：175－178.

［2］ 趙 博.多功能負氧離子纖維的開發［J］.棉紡織技術，2005，33（11）：49－51.

［3］ 中國紡織大學棉紡教研室.棉紡學（下冊）［M］.北京：紡織工業出版社，1990.49－59.

［4］ 于新安，郝鳳鳴.紡織工藝學概論［M］.北京：中國紡織出版社，1998.332.

［5］ 劉國濤.新型紡紗［M］.北京：中國紡織出版社，1999.35－50.

［6］ 狄劍峰，陳怡星.新型紡紗產品開發［M］.北京：中國紡織出版社，2004.99.

［7］ 熊 偉.轉杯紗單強CV值影響因素探討［J］.棉紡織技術，2002，30（2）：92－95.

［8］ 趙永亮，羅文順.提高轉杯紗質量的措施［J］.山東紡織科技，2001，（4）：24－27.

［9］ 張百祥.轉杯紡關鍵部件與成紗質量的探討［J］.紡織器材，2008，（1）：36－39.

［10］張其俊，孫衛國.轉杯紡紗生產針織紗的研究［J］.廣西紡織科技，2010，（1）：15－16.

Optimization of Key Components of Rotor Spinning

YIN Dan-lin，GONG Hai-bo，CUI Hong＊
（School of Textiles and Clothing，Yancheng Institute of Technology，Yancheng 224000，China）

The key components of rotating cup rotor spinning had great effects on yarn quality.The key components of rotating cup spinning optimized by using the orthogonal experiment design method.The date were teated with analysis of variance.The results showed when the rotor was 38mm in diameter，the carding roller type was OS21，false twist plate type was smooth，lead tube type was special-shaped tube，groove type was V-B，the combination could be best and made the main indicators achieve the optimal value.

rotor spinning；key components；orthogonal experiment；yarn quality

TS103.8

A

1673－0356（2015）06－0023－03

2015-07-28；

2015-07-29

鹽城工學院人才引進項目（KJC2014012）

殷丹琳（1993-），女，在讀本科生，主要研究方向為紡織工程。

＊通信作者：崔 紅，博士，研究方向為紡織工藝原理及應用，E-mail：cuih72＠163.com。