第2章 假捻变形纱置

第三节常见的几种假捻装置一、假捻锭子（转子式假捻装置）2/3/20231纺织与材料学院2/3/20232纺织与材料学院2/3/20233纺织与材料学院转子式假捻装置的特点：由丝条与横销的摩擦力矩克服复丝自身的扭矩而加捻，因此必要条件是有足够的张力和一定的摩擦系数，（改变包围角绕两圈），否则就会因摩阻不足而导致捻度“逃逸”。假捻锭子采用含油滑动轴承，转速可达：100×104—120×104rpm横销的耐磨性要好：硬质陶瓷、氧化铝（锦纶）、蓝宝石（涤纶）,小转子内部光洁度高，不损伤纤维，外部光洁度也要高，尽量减少稳定运行时转子与增速轮之间打滑。

2/3/20234纺织与材料学院2/3/20235纺织与材料学院转子式假捻器的优点、缺点：优点：加捻时不易打滑、假捻均匀，成品丝质量优。缺点：速度低。转子速度很高，但变形丝加工速度只有250-300m/min左右，且噪声大，成本也高。

2/3/20236纺织与材料学院二、摩擦盘式假捻装置2/3/20237纺织与材料学院二、摩擦盘式假捻装置2/3/20238纺织与材料学院摩擦盘式假捻装置是利用回转的摩擦圆盘外边缘表面与丝条直接接触而对复丝加捻。由于二者的半径差异,产生速比较大，所以捻速较高(变形丝的加工速度可以大大提高)。操作简便、产量高、能耗低。缺点：打滑，加捻效率仅有30-50%2/3/20239纺织与材料学院1、摩擦加捻的基本条件：摩擦力2/3/202310纺织与材料学院2、长丝与摩擦盘之间摩擦力方向的确定2/3/202311纺织与材料学院VD——盘上K点的切线方向速度，它引起丝旋转。VT——丝条的前进速度，方向沿丝轴向Vn——丝条的旋转切向速度，与V­D同向。Vy——加捻丝在K点的绝对速度，由Vy=VT+Vnθ——加捻螺施角，Vy与VT之间夹角，cosθ=VT/Vy；VD-Vy——摩擦盘相对于丝束的速度。丝来受摩擦力f与之同向。fT——摩擦力f在丝束轴向分力f­n——摩擦力f在垂直于丝束轴向的切点k的分力。摩擦力的方向取决于盘丝之间的相对运动方向VD-Vy摩擦力的大小取决于盘丝间的摩擦系数及丝的张力等。2/3/202312纺织与材料学院3、摩擦盘与丝前进方向之间的夹角φ2/3/202313纺织与材料学院2/3/202314纺织与材料学院当φ<90°时，在接触点k处：（1）VD-Vr的速度较小，对丝的摩擦损失较少（VD-Vy=0时同向，且无速度差异，最理想。VD//Vn，φ与θ重合，无打滑）。（2）摩擦力的加捻分量fn较大，能提高加捻效率；（3）fT减小有利于减小丝束入口端与出口端张力差异，使丝束内部结构较均一。

2/3/202315纺织与材料学院4、摩擦盘速度VD的大小（1）摩擦盘切向速度VD大小也影响摩擦力f的方向，当VD增加，f的方向将向fn方向偏转，到一定值时，VD-Vy垂直于VT，与Vn平行。这时fT=0,fn=f，这时摩擦力全部为加捻力矩的有效分量，而对丝条两端张力无影响，即T2=T­1，此时cosφ=VT/VD

（φ<90°）（2）若φ→θ（VD-Vy很小时）摩擦打滑小；当φ=θ时，VD与Vy重合，VD-Vy=0，这时丝条与摩擦盘之间不再打滑，这就是理想的摩擦加捻。总结：综合以上分析，理想状态下的摩擦加捻条件：（1）满足VD/Vy=1/cosφ，φ<90°（习惯用D/y=1/cosφ）（2）φ角接近于或等于θ。2/3/202316纺织与材料学院5．摩擦盘排列方式对丝路的影响加捻必然会使丝束产生反扭力矩，仅靠一个摩擦盘很难满足高捻度的需要，另外也难以按φ角定位。所以实际生产中磨擦盘为若干片，因相互位置一定，盘的轮廓线非圆形。最常用的摩擦盘式假捻器由中心处在等边三角形顶点的三根互相平行的轴和装在轴上的相互交叉排列的摩擦盘所组成。被加捻的丝在三组摩擦盘交叉形成的弧边三角形区域内沿着各个摩擦盘的部分圆柱表面曲折（螺旋线）前进(P58图2-55)。

2/3/202317纺织与材料学院2/3/202318纺织与材料学院2/3/202319纺织与材料学院2/3/202320纺织与材料学院三、皮圈式摩擦假捻器皮圈式摩擦假捻装置由两根互相交叉为一定角度的皮圈构成。皮圈运转时，皮圈必须产生足够的旋转摩擦力才能克服丝条本身的阻力矩、丝条张力和丝条的抗弯刚度，使夹在皮圈之间运行的丝条获得捻度。2/3/202321纺织与材料学院优点：准确控制捻度，可加工纤度宽。缺点：易磨损、寿命短、新旧皮圈的加工效果有差异，产生紧点丝。

2/3/202322纺织与材料学院皮圈式摩擦假捻器的主要工艺参数皮圈压力B/Y比（皮圈的速度与丝条的加工速度比）皮圈夹角以及丝条和皮圈的性能。皮圈夹角的大小影响B/Y比、丝条捻度值。B/Y比最佳值：丝条进入与离开时的张力比为1时，一无阻力，二无力助丝前行，此时B/Y比最佳（1.2-1.4）。2/3/202323纺织与材料学院第四节

加热器­—加热与冷却一、

加热箱1、加热的目的和意义：变形过程中的加热器也称热箱，或是热板。热板的温度可达250度，它是保证变形丝质量的一个重要的部件，对变形丝的强度、紧缩伸长率、热定型的效果、卷缩不匀率与染色不匀率等质量方面有很大影响。另外热板的长度又是一个影响机器排列、生产速度和加工操作的主要参数。

2/3/202324纺织与材料学院加热器要满足以下基本条件：（1）丝条通过时各处温度(受热)要均匀；（2）加热效率高；（3）耗电少、耐用性好、安装维修方便。

2/3/202325纺织与材料学院2/3/202326纺织与材料学院2/3/202327纺织与材料学院2、

加热箱的分类按加热形式来分（1）接触式：热板（1）非接触式：热管按加热方式来分：对流式、辐射式和感应式。按加热热源来分：电阻加热和热媒加热。2/3/202328纺织与材料学院2/3/202329纺织与材料学院结论：１、从卷曲稳定性看，加热区和冷却区长度要有足够长度，丝速高时更是如此；２、从经济角度讲，加热区和冷却区长度要越短越好，热箱长度是影响变形机高度和操作难度的主要因素。３、对锦纶要保证加热时间足够长，对涤纶要保证冷却时间足够长，这样丝束定型效果好。4、要研究吸收快、传热快的新型高效热源，如激光加热，加热所用时间不过为百分这几秒或千分之几秒

。

2/3/202330纺织与材料学院丝束品种加工丝速m/min热板长度/mm加热时间/秒涤纶

30018000.2—0.5锦纶20010000.4

100026000.2一般加热工艺：2/3/202331纺织与材料学院第五节

假捻变形机理(自学)一级热箱变形中的主要工艺参数为：捻度、张力、温度和时间，简称四T（TWIST、TENSION、Temperature、TIME）；确定工艺时一般首先确定捻度和超喂率（变形区的张力），然后确定热箱条件和卷绕超喂率等其它条件。2/3/202332纺织与材料学院1、

捻度的确定：按Heberlein公式计算，再加一定百分比得实际的加捻捻度。2、

张力确定的关键是超喂率或欠喂率。张力在不同的区域分为加捻张力、退捻张力和卷绕张力，加捻张力控制在0.7—0.22cn/dtex范围时，相应超喂率为2-4%.

卷绕张力一般控制在0.07—0.11cn/dtex之间。（太紧丝的弹性变差，太松运输时易塌边损坏卷装。）

2/3/202333纺织与材料学院1.捻度的确定：按Heberlein公式计算，再加一定百分比得实际的加捻捻度。2.张力确定的关键是超喂率或欠喂率。张力在不同的区域分为加捻张力、退捻张力和卷绕张力.加捻张力控制在0.7—0.22cN/dtex范围时，相应超喂率为2-4%.

卷绕张力一般控制在0.07—0.11cN/dtex之间。（太紧丝的弹性变差，太松运输时易塌边损坏卷装。）

2/3/202334纺织与材料学院3、温度的确定：第一热箱的温度对变形纱的卷曲性能和染色性能影响较大，太高强力损失大，太低则吸色性能不好。涤190-220度。4、时间；加热时间在0.2-0.6s；冷却时间在0.1-0.3s.2/3/202335纺织与材料学院第六节拉伸假捻变形简介(UDY--FDY):喂入常规全拉伸丝，POY—DTY工艺:喂入高速纺丝制得的预取向丝（POY），其纺丝速度在4000M/分左右，再经拉伸变形（600-800m/min），在同一区域内实现高速纺丝和假捻变形。

2/3/202336纺织与材料学院内拉伸工艺的特点1、可提高纺丝卷绕机和拉伸变形机的单机产量2、

存放较长时间，且质量不会有太大变化3、工艺缩短；4、节约成本20%左右。

高速纺丝的产品在强力和伸长及纤度的均匀性优于低速纺丝，改善染色性能，毛丝减少。2/3/202337纺织与材料学院一、预取向丝POY及其结构特点纺丝速度低:低取向、无定形结构。但随着纺丝速度的提高就会形成不同程度的取向和结晶结构。纺丝速度大:6000m／min时就会形成全取向、高结晶的结构，此时因结晶度高而使得POY丝的热收缩性能下降。POY纤维的纺速一般为(3200—3400)m／min，由于纺速较高，冷却速度快，因此POY具有较低的结晶度和较高的取向度。POY纤维内部大分子的高取向、低结晶的结构是制取高收缩涤纶低弹丝的先决条件。(非晶区发生弹性变形-解取向-热收缩大）2/3/202338纺织与材料学院2/3/202339纺织与材料学院二、拉伸假捻变形对POY原丝质量要求

强伸性能：

均匀性：

可加工性原丝内在的结构特性，包括均匀性。2/3/202340纺织与材料学院三、POY-DTY变形工艺（涤）拉伸倍数：1.4-1.7变形加工速度：500-800rpmD/Y比:1.9-2.2一级热箱温度：180-225二级比一级低：15-30度2/3/202341纺织与材料学院第七节DTY的结构与性能一、DTY的结构1、等半径模型2、双半径模型3、实际DTY的形态结构2/3/202342纺织与材料学院2/3/202343纺织与材料学院2/3/202344纺织与材料学院二、DTY的伸长变形曲线与卷曲性能指标2/3/202345纺织与材料学院三、DTY的膨松性

2/3/202346纺织与材料学院四、DTY的残余扭矩2/3/202347纺织与材料学院五、DTY其它性能指标1、回潮率