1、细纱机前后压力棒对涤棉混纺纱线质量的影响 毕业设计（论文）开题报告题目名称：细纱机前后压力棒对涤棉混纺纱线质量的影响院系名称：班 级：学 号：学生姓名：指导教师：2013年 3 月一、选题依据纺织业一直是我国出口的“拳头产品”，作为纺织行业全球第一生产、出口、消费打过，我国的纺织品出口总量占据全球的25%。环锭纺属于传统纺纱技术，其工艺成熟，纺纱质量较为稳定，在全球纺纱总量中，环锭纺占80%以上，虽然各种新型纺纱技术正在日益成熟和完善，且生产效率高，工艺流程也短，适纺范围广泛等，但其成纱结构及性能与环锭纺相比还存在一定的缺陷和局限性，所以环锭纺仍然是现代纺纱生产中最重要最核心的纺纱形式。在纺纱
2、技术日新月异、飞速发展的今天,纺纱器材和纺纱工艺选择成为纱质量的主要影响已日益明显，并随着设备更新速度的不断加快,新工艺、新技术的大量运用，纺纱器材的改进和创新已显得尤为迫切和重要，它将直接关系着成纱质量的稳定和提高。近年来，涤棉混纺纱在我们生活和其他领域的使用极为普遍，虽然其混纺纱性能也达到一个好的领域，但还有待发展。而新型纺纱器材的应用与推广也越来越广泛，使成纱质量得到了不断的改善，在涤棉混纺工艺中，因两种纤维的长度等其他特性和含杂不同，采用细纱机V型牵伸装置，不但具有加压稳定，适合“大定量”粗纱的特点，而且成纱品质优良，锭间差异小。现代棉纺细纱机的牵伸机构多采用简单罗拉牵伸，在这些简单罗
3、拉牵伸装置中存在着一些问题，如牵伸区中部摩擦力界较弱，纤维运动无法进行有效控制，牵伸导致须条的附加不匀增加。因此其局限性如下：对进一步提高成纱条干质量困难 ； 对进一步减少成纱的粗、细节、棉结困难；对短纤维的适纺性较差。近年来牵伸装置研究的进展：1986年引进了INA摇架制造技术，1990年生产出第一批国产V型气动加压牵伸摇架，应用在A612型细纱机万锭改造及工艺中试.改后，成纱质量提高较明显，经济效益较好。随后压力棒在牵伸机构中出现，对成纱质量产生了重大影响，根据试用综合反馈信息，各项指标均完全达到较为理想的效果。不仅条干水平有大幅度改善，而且还大大提高了劳动生产率，有力地促进了生产力的发展
4、。并且可以彻底改变目前国内纺纱说采用的“两大两小”工艺的纺纱路线，使牵伸有更广泛的变化范围。总牵伸倍数在原来的基础上大幅增加，而且不影响条干质量。总牵伸倍数的增加预示着粗纱定量的加大，而粗纱定量的加大将使粗纱机的效率大幅提高，既省工，又节能。如果是新建企业，可以有效精简设备配置，节省投资成本。可见，该课题研究的成功推广将会带来巨大的经济效益；具有广阔的发展前景和极高的应用价值。二、研究目标与主要内容 1. 分析细纱V型牵伸的作用原理INA-V型牵伸将后罗拉中心的高度相对于前罗拉中心上移，且前移后罗拉,使中后罗拉中心间的水平距离缩短，同时将后胶辊后移，使后区有较长的罗拉握持距和较短的非控制区长度
5、，且喂入须条在下罗拉表面有一段包围弧，从而加强了后区牵伸对纤维运动的控制及对纤维长度的适应性。2. 分析细纱V型牵伸前、后区施加压力棒的作用及机理细纱前区和后去都附加压力棒，在前区施加压力棒使其牵伸工艺更加延长了胶圈钳口的长度，使上下销握持钳口更加靠近前钳口，增加了前牵伸区中部摩擦力界，减小了浮游区长度及浮游纤维动程，更有效的控制纤维运动，特别是控制浮游纤维提前变速，降低了纤维位移量的变化，从而改善成纱条干。同时使用压力棒，控制进入前钳口的纤维须条扩散，改善成纱毛羽和强力。后罗拉和中罗拉钳口的包围弧的作用是不同的，合理增加后罗拉上的反包围弧更有利于条干的改善。这是因为：a、后区的须条速度慢，牵
6、伸倍数低，反包围弧的影响就小得多。b、后区的包围弧段增加反而对纤维的运动控制更有利。因为在后区纤维数更多，增加包围弧使纤维的变速点后移，使纤维的伸直过程提前发生，增加了伸直过程的延续时间，减弱须条在运动中的变异，更有利于成纱质量的提高和改善。3试验研究混纺细纱机前后区压力棒对成纱质量的影响在细纱V型牵伸过程中，在不同牵伸倍数、不同隔距块等作用下，对施加压力棒和不施加压力棒对涤棉纺纱，并对混纺成纱的个指标：纱线条干均匀度、成纱细节、粗节和棉结、断裂强力、断裂伸长及毛羽的对比进行测试对比分析。4利用数理统计分析方法，对实验数据进行处理。通过对试验数据的统计分析，画出不同工艺参数时纱线质量趋势曲线图
7、，确定最佳工艺方案。三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等1. 试验工艺设计为了让此次试验结果具有可比性，使用同细纱机，同锭速，同纱线密度，同粗纱定量，设计无压力棒和前后都施加压力棒时，在V型牵伸形式上对涤棉混纺粗纱进行纺纱对比，试样号数：25.0tex，试验采用后区牵伸倍数为：1.1、1.2、1.3、1.4、1.5，后区罗拉中心距为：54mm、58mm、62mm，隔距块为：2.5mm、2.7mm、3.0mm，设计皮辊加压为：180N、200N。2. 质量测试 2.1 测试仪器：长岭纺机YG172毛羽测试仪、万能电子强力机、YG135G条干均匀测试仪2.2 粗纱质量指标测试：（1
8、）条干（5次）；（2）棉结（5次）；（3）纤维长度分布（5次）；（4）捻系数（5次） 2.3 对所纺纱涤棉细纱进行各种测试（测试指标：条干、毛羽、棉结、粗细节、断裂伸长、断裂强度），测试次数均为5次3. 对试验数据进行分析处理 利用数理统计分析方法，对实验数据进行处理，画出不同工艺参数时纱线质量趋势曲线图，确定最佳工艺方案。四、论文工作进度安排第1-2 周 根据课题要求，进行毕业论文调研，查阅资料并翻译英文文献。第3 周 撰写毕业论文开题报告，进行毕业论文开题。第4 周 制定详细的实验方案、准备实验材料、熟悉实验设备。第5-11 周进行毕业论文实验部分，处理实验数据，分析研究实验结果。第12-
9、16 周撰写毕业论文。第17周 毕业答辩。五、文献综述1. 细纱机牵伸技术的发展历程随着纺织技术的不断进步，世界各国棉纱质量水平不断提升。尤其是高档纺织品对棉纱品质的要求不断提高，2001年Uster统计值与1997年Uster统计值相比，棉纱各品质指标的要求都有了一定的提高。现代高档纺织品,无论梭织、针织、色织等，除对棉纱内在品质和外观质量指标有高标准外，还要求布面效果要好，特别是光洁、匀整、染色效果、棉结疵点等外观要求更高。因此,纺织企业应进行设备更新和技术改造，满足不断提升的纱线及布面品质要求。我国细纱大牵伸研究成功于20世纪60年代中期，环锭纺是传统纺纱方法，工艺技术十分成熟，是纺纱生
10、产中占比例最大、又十分重要的纺纱方式。新型纺纱技术虽然生产效率高、工艺流程短、品种适应性好，但成纱结构及性能不如环锭纱，相当长的时期内不可能完全取代环锭纱；因此，环锭纺仍然是现代纺纱生产中最主要的纺纱方式。传统棉纺细纱工序是纺纱的最后工序，也是主要的工序。细纱工艺技术路线是否合理，对纺纱的产量、质量、效益等起着重要的作用。随着技术的进步，棉纺系统牵伸机构得到快速发展。细纱新型双短胶圈牵伸采用弹性下压式胶圈，中部附加摩擦力界，根本解决了短胶圈中部上托不足而出现胶圈中凹的问题，且前区罗拉隔距减小，浮游区最小，能有效地控制短纤维。V形曲线牵伸通过抬高后罗拉并缩短罗拉隔距，形成独特的附加摩擦力界，在较
11、小的隔距条件下具有较长的握持距，从而缩短了非控制浮游区长度，减少了浮游纤维数量和浮游动程，大大加强了对纱条的握持和对浮游纤维的控制。最新气动摇架性能优于弹簧摇架，气压稳定可靠，不会衰退，锭差、台差极小，且加压充分，调节方便，能适应各种条件下重加压工艺要求，可整体无级调压、半释压或全释压，实现了前中后三档压力的各自独立设计调整。因此，牵伸工艺优化范围更大、更灵活，优化目标更高。牵伸系统主要元件的性能也得到了改进，如罗拉、弹性工程塑料上销、胶辊、胶圈等材质以及加工、装配精度大幅度提高，运转稳定，纺纱性能得到改善，适应了牵伸形式的不断发展与进步 。2. INA-V牵伸的结构细纱机INA-V牵伸是在原
12、三上三下双皮卷牵伸形式的基础上，将后区原来的简单罗拉牵伸做了如下改进：后罗拉中心提高到其半径的位置(12.5 mm)，且使后罗拉前移，中后罗拉中心距由原来的4445 mm，缩小到3839 mm但后牵伸区握持距不发生变化；后皮辊偏后，其中心与后罗拉中心的连线与水平线呈25的夹角；导纱喇叭呈曲面状。这样，使后区有捻须条的后端到前端的纤维须条逐渐收缩呈狭长的V形状态进入前区，故而称为V形牵伸。纱条通过后钳口进入中钳口，中后罗拉钳口间纱对后下罗拉和中上罗拉分别形成包围弧，致使后区呈曲线牵伸状态，因此较小的中后罗拉隔距可获得较长的握持距，而又因纱条在罗拉上的包围弧产生了附加摩擦力界，缩短了非控制区，减小
13、了浮游纤维的浮游距离，同时还避免了牵伸须条的滚动和抖动，减少了粗纱须条在后区牵伸中的捻回重分布现象，从而稳定纤维运动，有利于提高成纱质量。3. 细纱前后区对成纱的影响细纱是纺部的最后成品，细纱的外观质量指标，如细节、粗节、棉结是纱线评等评级的主要指标。在细纱工序中，要降低细节、粗节、棉结疵点，是与前后区牵伸的配置、摩擦力界分布等工艺设置分不开的。传统观点大多认为：前牵伸区的控制是减少棉结、粗细节的关键；后牵伸区主要作用是为前区做准备，使喂入前区的纱条具有均匀的结构和必要的紧密度，使之与前区摩擦力界相配合而形成稳定的前区摩擦力界分布，以充分发挥前区控制纤维的作用，从而减少粗节。后区牵伸与成纱棉结
14、没有直接的关系。4. 细纱机前后区施加压力棒的研究压力棒在纺纱牵伸区中是一种附加摩擦力界装置。压力棒上销经嘉宇纺织器材有限公司于2005年3月研发成功，并大面积使用在江苏太仓利泰纺织有限公司和江苏镒诚纺织有限公司的不同牵伸形式上，随后即出现细纱前区压力棒牵伸。而细纱机前后区附加压力棒则是取前两种各自优点进行研究。目前几乎所有新型并条机的牵伸装置均采用了压力棒曲线牵伸。压力棒曲线牵伸的实质就是在主牵伸区的第一、二罗拉间加装一只压力棒，迫使须条形成弯曲通道，构成曲线牵伸 。由压力棒产生的附加摩擦力界，导致增强对浮游纤维的控制作用，促使纤维变速点前移，达到控制纤维运动的目的。同时弯曲的通道亦增加了须
15、条的紧密程度，使纤维之间的抱合力加大，有利于纤维的伸直平行度，为提高成纱条干水平和并条机的产质量创造了条件。在牵伸区安装附加摩擦力界可对须条进行调控，进而达到提高成纱质量的目的；而此摩擦力界可通过压力棒的方式加以实施，这就是细纱机牵伸区加压力棒的理论基础。对压力棒如何设置，放什么位置，与什么器件结合最简捷有效，更有利于操作，并且尽可能少占用后牵伸区的空间，则成为一个值得探索的课题。简单罗拉牵伸区中罗拉钳口摩擦力界不能伸展到牵伸区的中部，因此中部摩擦力界完全取决于纱条本身结构、粗细等，所以这里摩擦力界较弱，波动也较大，使浮游纤维运动不稳定，扩大了变速区间，导致纱条条干恶化，因此必须在两对罗拉之间
16、设置附加摩擦力界；附加摩擦力界实质上是一种滑溜控制形式，目的都是更好地控制纤维运动，防止纱条扩散，使纤维运动稳定、变速点向前钳口靠拢，以获得条干均匀的纱条。在牵伸过程中，控制纤维运动是提高须条均匀度的关键。应努力提高牵伸过程中纤维运动的规律性。促使纤维变速点适当地向前钳口靠近、集中，并使变速点分布尽可能稳定，有利于减少须条不匀率的产生。由于罗拉钳口间的距离大于纤维长度，因此，每根纤维总有一浮游过程。为了提高输出纱条条干均匀度，需控制牵伸区内纤维的运动，特别是控制短纤维的运动，所以，要合理布置摩擦力界，控制好作用在须条中纤维上的外力，使纤维有规律运动。对附加摩擦力界装置有如下要求：(1)所产生的
17、附加摩擦力界应该尽可能符合理论要求(包括纵向及横向)。(2)附加摩擦力界强度适宜、稳定。(3)附加摩擦力界装置是运动的中间装置时，其速度应等于或接近后罗拉表面速度，以控制浮游纤维，引导浮游纤维向前运动且稳定地变速，使纤维变速点分布向前钳口靠近。(4)附加摩擦力界的强度分布，应能随纱条结构、线密度、原料性能、牵伸倍数等进行调整。5. 细纱机前后区施加压力棒的机理5.1牵伸前区施加压力棒的机理细纱牵伸区中纤维运动不稳定性是造成成纱条干不匀的主要原因，而影响纤维运动稳定性的主要因素是前后摩擦力界对纤维运动控制的合理性和稳定性。细纱双区牵伸系统中，纤维在前后摩擦力界的控制下实现变速，完成牵伸。主牵伸系
18、统中，由一对中罗拉和上下胶圈销钳口形成的中部摩擦力界对牵伸区中运动纤维实施控制，在整个系统中其牵伸性能的发挥起着关键作用，但对上下销前缘至前罗拉钳口的浮游区，摩擦力界强度相对较弱，对浮游纤维的控制较差，扩大了浮游纤维变速点分布范围及不稳定性。在细纱前牵伸区加装压力棒隔距块以后，压力棒与被牵伸的纤维束接触，并迫使纤维束的通道成为曲线。由于压力棒的下压，须条在压力棒表面形成包围弧，在前牵伸区增加了一个新的摩擦力界，改善对纤维运动的控制，使纤维的变速点集中而稳定地靠近前钳口，有利于改善条干均匀度，减少成纱细节、粗节和棉结。须条在压力棒上的包围角是一个重要参数，而包围角的大小是由压力棒的高低位置和前牵
19、伸区握持距决定的：压力棒位置越低，须条的包围角越大，须条所受摩擦力越大；握持距大，包围角小，须条所受摩擦力就小，反之，握持距小，包围角大，须条所受摩擦力就大。当摩擦力过大时，就有可能造成须条牵伸不开，产生出“硬头”现象。细纱前牵伸区压力棒属固定式，高低不可调节，因此在生产过程中，如果出现须条牵伸不开的现象，可通过调节前中罗拉之间隔距或中铁辊的位置来减小须条所受摩擦力，达到正常生产的目的。5.2牵伸后区施加压力棒的机理在V型牵伸中，在中上罗拉上端皮圈表面出现反包围弧，增加了前钳口处的摩擦力，使摩擦力界宽度向牵伸区扩展，容易使纤维不稳定变速和产生行的弯钩纤维，且变速点增加，产生较大的不稳定牵伸波，
20、使条干不匀率增加。在后区牵伸中采取牵伸控制棒即压力棒的形式，在适当位置布置行的摩擦力界，使受压的须条在进入中上罗拉钳口时须条呈直线及扁平状态，也就是消除前面所说的反包围弧，就可以达到改良条干的目的。反过来，增加新的摩擦力界后在后罗拉表面增加了新的一段包围弧，这又完全符合牵伸理论：即后罗拉和中罗拉钳口的包围弧的作用是不同的，合理增加后罗拉上的反包围弧更有利于条干的改善。这是因为：a、后区的须条速度慢，牵伸倍数低，反包围弧的影响就小得多。b、后区的包围弧段增加反而对纤维的运动控制更有利。因为在后区纤维数更多，增加包围弧使纤维的变速点后移，使纤维的伸直过程提前发生，增加了伸直过程的延续时间，减弱须条
21、在运动中的变异，更有利于成纱质量的提高和改善。参考文献：1 国产细纱机牵伸加压改造及牵伸工艺配置，棉纺织技术，徐旻，2004-02-15（1）2 棉纺细纱大牵伸工艺的演变与发展(下)J棉纺织技术，唐文辉 ，2007 3 INA-V牵伸的牵伸机理分析，青岛大学，邢明杰，张洪弟，（1）4 细纱前后区牵伸对成纱棉结的影响，新疆溢达纺织有限公司，柴海娟，20065 现代细纱前牵伸区附加摩擦力界的布置与探讨，武汉科技学院学报，陈军，2007-126 细纱前区加装压力棒的纺纱实践，河南天星纺织有限公司，李克来，周三喜，高海梅 7 纺纱学，杨锁廷，北京:中国纺织出版社,2004.8 棉纺学，中国纺织大学棉纺教研室，北京:中国纺织出版社,1988.六、预期成果、主要特点及创新点通过细纱牵伸前后区施加压力棒与不施加压力棒对比，在采取各种隔距块、后牵伸倍数、后区罗拉中心距等条件下，涤棉混纺过程中引起混纺纱线质量的影响，对所纺涤棉混纺纱线条干均匀度、成纱细节、粗节和棉结、断裂强力、断裂伸长及毛羽的对比测试分析，得到纺制理想纱线的最佳工艺配置。在近年细纱机普遍采用V型牵伸的形式下，吸收了细纱牵伸前区施加压力棒的优点和后区施加压力棒的优点，并设计后牵伸各种倍数，得出对涤棉混纺纱的质量影响。七、指导教师意见： 签名： 年 月 日
