轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗長(zhǎng)絲短纖復(fù)合機(jī)理及結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、長(zhǎng)絲/短纖復(fù)合紗具有生產(chǎn)工序短、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，其雙組分結(jié)構(gòu)使它具有特殊的外觀和性能，可滿足不同織物對(duì)紗線的要求。在紡紗過程中，長(zhǎng)絲與短纖紗復(fù)合形成復(fù)合紗的起始位置稱為長(zhǎng)絲短纖復(fù)合點(diǎn)。復(fù)合紗的結(jié)構(gòu)主要取決于復(fù)合點(diǎn)的位置；同時(shí)復(fù)合點(diǎn)位置的穩(wěn)定性影響到成紗結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和成紗性能的均勻性。因此復(fù)合點(diǎn)位置的確定和研究對(duì)轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗的紡紗參數(shù)設(shè)計(jì)和紗線生產(chǎn)的穩(wěn)定性具有關(guān)鍵作用。
　　 本文主要進(jìn)行了四個(gè)方面的研究：第一，紡制轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗

2、和環(huán)錠紡復(fù)合紗即sirofil紗，對(duì)這兩種紡紗方式的復(fù)合紗作性能測(cè)試與對(duì)比分析，對(duì)復(fù)合紗結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；第二，建立轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗長(zhǎng)絲短纖復(fù)合點(diǎn)的準(zhǔn)靜力學(xué)模型，確定不同工藝條件下轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗長(zhǎng)絲短纖在轉(zhuǎn)杯內(nèi)的復(fù)合點(diǎn)位置；第三，建立長(zhǎng)絲短纖復(fù)合點(diǎn)振動(dòng)的線性動(dòng)態(tài)模型，分析復(fù)合點(diǎn)在不同工藝參數(shù)時(shí)的振動(dòng)情況；第四，建立長(zhǎng)絲短纖復(fù)合點(diǎn)振動(dòng)的非線性動(dòng)態(tài)模型，分析復(fù)合點(diǎn)在不同工藝參數(shù)的振動(dòng)情況；結(jié)合紡紗工藝參數(shù)分析復(fù)合點(diǎn)發(fā)生共振的可能性。
　　 為

3、了對(duì)復(fù)合紗性能有進(jìn)一步的了解，本文在經(jīng)過改裝的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)上引入滌綸長(zhǎng)絲紡制滌綸/棉復(fù)合紗，在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上加裝長(zhǎng)絲引紗裝置紡制sirofil復(fù)合紗。并對(duì)這兩種復(fù)合紗的結(jié)構(gòu)、縱向形態(tài)、起毛性、毛羽和強(qiáng)力等相關(guān)性能做測(cè)試和分析，認(rèn)為與sirofil復(fù)合紗相比，轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗表面光潔，毛羽少，不易起毛起球、耐磨性能好，強(qiáng)力均勻性提高，強(qiáng)力稍低，條干較差。
　　 同時(shí)在經(jīng)過改裝的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)上引入氨綸長(zhǎng)絲紡制氨綸/棉包芯紗，在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上加裝

4、長(zhǎng)絲引紗裝置紡制sirofil包芯紗。并對(duì)這兩種包芯紗的縱向形態(tài)、毛羽、強(qiáng)力和條干等相關(guān)性能做測(cè)試和分析，認(rèn)為與sirofil相比，轉(zhuǎn)杯紡包芯紗表面光潔，毛羽少，強(qiáng)力稍低，條干稍差。轉(zhuǎn)杯紡包芯紗的工藝等有待于繼續(xù)優(yōu)化改進(jìn)以提高紗線性能。
　　 轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗的紗線結(jié)構(gòu)和紗線性能與紡紗過程中復(fù)合點(diǎn)位置有直接關(guān)系，因此對(duì)復(fù)合點(diǎn)位置的研究很重要。本文在分析模擬轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗紡紗過程的基礎(chǔ)上，利用力學(xué)平衡原則，建立了準(zhǔn)靜力學(xué)平衡方程。利用平

5、衡方程求得在不同的紡紗工藝參數(shù)下(轉(zhuǎn)杯半徑(mm)分別選用19、21、25；轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速(r/min)變化范圍為：60000、75000、120000；長(zhǎng)絲超喂率從0.91變化到1.18；長(zhǎng)絲細(xì)度(D)分別選用40、70；復(fù)合紗細(xì)度(tex)變化范圍為：29.2、36.4、58)長(zhǎng)絲短纖的復(fù)合點(diǎn)位置。對(duì)所求得的復(fù)合點(diǎn)位置進(jìn)行分析，得出不同工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合點(diǎn)位置的影響情況，認(rèn)為復(fù)合點(diǎn)x坐標(biāo)的變化，主要取決于轉(zhuǎn)杯半徑，轉(zhuǎn)杯速度，長(zhǎng)絲細(xì)度與復(fù)合紗細(xì)

6、度；y坐標(biāo)的變化主要取決于長(zhǎng)絲超喂率。即復(fù)合紗結(jié)構(gòu)主要取決于長(zhǎng)絲超喂率，其他工藝參數(shù)也起到一定影響。
　　 由于轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗紡紗過程是動(dòng)態(tài)的，在紡紗過程中復(fù)合點(diǎn)在某一平衡位置處不停的發(fā)生振動(dòng)，復(fù)合點(diǎn)位置的振動(dòng)會(huì)影響到紡紗過程的穩(wěn)定、紗線結(jié)構(gòu)均勻和性能穩(wěn)定等方面。因此本文討論了復(fù)合點(diǎn)的振動(dòng)情況。利用牛頓第二定律，通過建立轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗長(zhǎng)絲短纖復(fù)合點(diǎn)的動(dòng)態(tài)線性模型和非線性模型，模擬了轉(zhuǎn)杯紡復(fù)合紗在不同工藝參數(shù)下長(zhǎng)絲短纖復(fù)合點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律

7、。通過對(duì)長(zhǎng)絲短纖復(fù)合點(diǎn)振動(dòng)規(guī)律的分析發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)隨著超喂率的增加趨向于更加穩(wěn)定。轉(zhuǎn)杯半徑增大，復(fù)合點(diǎn)振動(dòng)軌跡為周期性，紗線結(jié)構(gòu)較好。轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速提高，復(fù)合點(diǎn)振動(dòng)頻率增加，振幅減小，相圖呈近似周期性。實(shí)際紡紗生產(chǎn)中表現(xiàn)為轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速增加，紗線的強(qiáng)力下降，粗細(xì)節(jié)和棉結(jié)增加。因此轉(zhuǎn)杯半徑和轉(zhuǎn)速需要合理調(diào)節(jié)，以生產(chǎn)質(zhì)量較優(yōu)的紗線。長(zhǎng)絲細(xì)度和復(fù)合紗細(xì)度的變化對(duì)復(fù)合點(diǎn)的振動(dòng)軌跡和相圖也有一定的影響，長(zhǎng)絲細(xì)度過細(xì)，復(fù)合點(diǎn)的振動(dòng)趨向于不穩(wěn)定；復(fù)合紗細(xì)度在一個(gè)合適

8、的范圍內(nèi)時(shí)，復(fù)合點(diǎn)振動(dòng)會(huì)較穩(wěn)定。從而可以參考不同工藝參數(shù)條件時(shí)復(fù)合點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律，合理調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)均勻性能穩(wěn)定的復(fù)合紗。
　　 本文對(duì)在紡紗過程中長(zhǎng)絲短纖復(fù)合點(diǎn)振動(dòng)可能發(fā)生共振的情況進(jìn)行討論，找出了復(fù)合點(diǎn)可能發(fā)生共振的條件。認(rèn)為長(zhǎng)絲超喂率越小，轉(zhuǎn)杯半徑越小，轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速越低，長(zhǎng)絲細(xì)度越小，復(fù)合紗細(xì)度越小，復(fù)合點(diǎn)發(fā)生共振所需張力越小，發(fā)生共振的機(jī)率越大。該研究為合理控制工藝，避免發(fā)生共振，為實(shí)際復(fù)合紗生產(chǎn)中減少紗線斷頭，提高