Analysis of spinning process using the Taguchi method. Part I: Effect of spinning process variables on fibre orientation and tenacities of sliver and roving

Abstract

The effect of drafts at different stages of spinning process on fibre orientation and tenacities of sliver and roving has been studied by using Taguchi method and analysis of variance. Among all the fibre orientation parameters analysed the ‘coefficient of relative fibre parallelization (K _rp)’ influenced the maximum with change in process variables. Further, the equation used for calculation of K _rp was critically analyzed and modified for a better explanation of fibre orientation. The fibre orientation in sliver and roving was also studied in terms of a new index of measurement of fibre straightness along the length. Increase in lap hank and card draft increases proportion of curved fibre ends (ρ) and decreases K _rpm in card and breaker sliver. However, the improvement in K _rpm is seen to be higher in finisher sliver and roving produced by finer lap hank and higher card draft in subsequent processes. Increase in lap hank, card draft and draft/doublings decrease the FSI in slivers. The lower speed frame draft tends to decrease fibre straightening index (FSI) of roving. Further, a combination of K _rpm, ρ and FSI values is seen to decide the strength of slivers.     

锡林刺辊速比与生条质量关系的试验探讨

探讨梳棉机锡林刺辊速比对生条质量的影响.采用切断称重法和Uster AFIS单纤维测试仪对不同速比条件下所加工的生条进行了伸直度、棉结、杂质、长度及短绒的检测,结果显示:锡林与刺辊速比为1.19时较有利于生条中纤维的伸直;锡林与刺辊的速比为1.79和1.98时,较有利于棉结和杂质的去除;锡林与刺辊速比为2.55时,较有利于短绒的减少;在确保纤维正常分梳和转移的条件下,适当提高速比有利于产品质量的提高.总体上锡林与刺辊速比为1.79和1.98时,有利于生条质量的改善.     

Impact of high-speed draw frame and its preparatory on fibre orientation parameters at sliver

The present work is aimed at studying the impact of high-speed draw frame and its preparatory on fibre orientation parameters (evaluated using Lindsley technique) of cotton sliver. The process variables chosen are card draft, coil diameter of card and delivery speed of breaker draw frame. A three-variable factorial design method proposed by Box and Behken has been used. The above said process variables have been optimized in order to obtain the optimum level of sliver characteristics i.e., minimum level of proportion of curved fibre ends [M(ρ)] and maximum level of coefficient of relative fibre parallelization [M(K _rp)]. The optimum level of process variables are found to be different for M(ρ) and M(K _rp) considering the breaker and finisher sliver. The said orientation parameters are found to be inefficient in analysing the nature of change of sliver tenacity and U% with the change of process variables.     

DK903型梳棉机工艺设计探析

以DK903型梳棉机纺棉和纺超细纤维为例，分析了针布、速度及主要隔距的配置情况，探讨了DK903型梳棉机工艺设计思想．DK903型梳棉机通过采用较重定量、配置Graf针布、增加固定附加分梳件根数与针布密度，配置三剌辊系统及采取较小梳理隔距，加强了纤维分梳，提高了梳棉产量和质量     

梳棉机后固定盖板根数对生条质量的影响

探讨后固定盖板根数对生条质量的影响。采用USTER AFIS单纤维测试仪对不同后固定盖板根数条件下所加工的生条进行了质量检测,结果显示:总体上在加装4根后固定盖板时,生条中纤维的损伤较小;随着后固定盖板根数的增加,棉结去除的效果越来越差;总体上加装4根后固定盖板时对杂质的去除效果较好,加装6根~8根后固定盖板时对杂质的去除效果较差。总体上看,梳棉机加装后固定盖板时根数不宜过多,以不超过4根为好。     

降低国产清梳联短绒棉结的工艺研究

为了减少国产清梳联纺出生条中的短绒、棉结,对流程中ＦＡ００６型往得抓棉机、ＦＡ１０６型锯片打手开棉机、ＺＦＡ１７２型棉箱和ＦＡ２０３型梳棉机进行了工艺参数优选,优选工艺参数使生条短绒减少了２２．０４％、棉结减少了４２％,条干ＣＶ％值、细纱断裂功都有不同程度的改善。     

确定梳棉机后固定盖板隔距的研讨

后固定盖板隔距的确定要从后固定盖板作用出发。应从对纤维束定向度、纤维束预分梳、纤维损伤、生条棉结和杂质、梳棉机的产量、锡林的速度及喂入到锡林上棉束的大小及均匀程度等方面束考虑确定后固定盖板的隔距。提出了后固定盖板隔距应适当大一些掌握的观点，并通过试验论证了此观点。     

降低清梳联棉结与短绒的探讨

探讨降低清梳联棉结与短绒的途径.分析了原棉性能及清梳联工艺与生条棉结、短绒率的关系,通过正确选配原料,以控制棉结短绒增长率为目的对开清点组合、各级打手速度、梳棉机速度、隔距、定量及针布选型等进行工艺优化配置,确定了较为合理的工艺参数,结果使清梳联生产线生条棉结和短绒率明显下降,达到了较好的水平,促进了产品质量的提高.     

梳棉机锡林盖板梳理区棉结产生机理的研究

提出了锡林一盖板之间针隙带、飘浮纤维的概念，分析了梳棉机锡林-盖板之间梳理区产生棉结的机理，为生产实践提供了控制生条棉结的理论依据。     

清梳过程中棉结与短绒变化分析

对AFIS纤维测试仪与传统目测方法就半制品棉结含量的测试进行了比较。揭示了棉结含量在清梳加工过程中的一般演变情况。通过对C4型梳棉机与棉结相关的主要工艺性能分析及与FA201型梳棉机的比较，提出盖板倒转是C4型梳棉机在高产量、高喂入品棉结含量情况下生条棉结数优于FA201型梳棉机的主要原因之一，而使用好这一技术的关键是优选较小而合理的盖板入口第一点隔距。对棉结的处理，排除比梳解更有利。高产梳棉机应注意在主梳理区之前增强棉结和短绒的排除。从棉结及纤维损伤的角度看，高产梳棉机锡林转速在381r／min、刺辊转速在1099r／min时增速仍有一定空间。     

麻棉混纺粗号纱的生产

为了用好落麻,降低原料成本,提高其可纺性,针对落麻长度差异性大,超长纤维多,抱合力差的特点,对清、梳、并、粗、细各工序进行了工艺参数的调整和优化,解决了梳棉成网、成条困难,粗纱机机后易断头,细纱易出"硬头"以及生产效率低等问题,成功地利用落麻生产出了麻棉混纺粗号纱.     

梳棉机的发展现状及展望

探讨梳棉机发展现状及发展方向。对国内外新型梳棉机的生条定量、出条速度、锡林直径、幅宽、刺辊、棉网清洁器、盖板根数等进行了总结分析,指出由于锡林速度和机幅进一步加宽及弹性回转盖板系统等固有的限制,当今回转盖板梳棉机进一步增加产量将会十分困难。认为:开发高效能金属针布和重新设计回转盖板系统是梳棉机下一步提高产量的主攻方向;具有高效棉网清洁器和高效能固定盖板针布系统的全固定盖板梳棉机是梳棉机进一步提高产量的另一途径。     

罗拉梳理机梳理过程的Markov Chain解析

本文讨论了随机数学的有限维马尔可夫链锁的基本原理。并用以分析纤维在罗拉梳理过程中的运动机理,道夫吸收纤维并将纤维输出机外的概率以及纤维在机中的受梳时间与道夫转移率和生产质量之间的关系。     

生条中短纤维含量与成纱指标的相关性分析

为探索生条中短纤维含量对纱线指标的影响,更好地通过短纤维含量指标对纱线指标进行预测,通过在不同锡林刺辊速度条件下对棉纤维进行梳理,并采用相同的后序工艺进行纺纱,将生产的生条取样,借助USTERAFIS 测试仪检测纤维的长度分布,分别统计出10、12、14 和16 mm 以下4 种短纤维的含量,同时借助条干、毛羽和强力测试仪分别检测各种实验条件下生产纱线的条干、强力和毛羽等指标,最后使用SPSS 统计软件计算出4 种短纤维含量指标与成纱各指标之间的相关系数。结果表明：当梳理工艺变化时,生条中短纤维含量指标与条干部分指标有较高的正相关性,与成纱强力指标不存在显著的相关性,与毛羽指标甚至是负相关。     

降低生条不匀率的几项措施

为了降低生条的重量不匀率,通过反复观察和试验,总结出生产过程中造成生条不匀的主要原因是棉卷的重量不匀、梳棉机落棉差异、抄针周期、梳棉机的机械状态和挡车工的操作等,指出提高生条均匀度在以上各方面应采取的主要措施,才能使生条不匀率达到质量要求.     

改善CJ 5.8 tex成纱质量的工艺措施

探讨改善CJ 5.8 tex成纱质量的工艺措施.为提高CJ 5.8 tex成纱质量,配棉中通过小样试纺确定较好的配棉方案,梳棉机工序选择合适的针布,精梳落棉率控制在15%～16%,控制落棉含短绒率≥70%,精梳条短绒率≤8%.粗纱采用TJFA458A型悬锭D型牵伸粗纱机.在工艺参数、工序质量管理等方面采取有效措施,最终使CJ 5.8 tex成纱质量达到了Uster 2007公报5%的水平.     

降低CJ7.3tex纱百米重量CV的技术措施

为降低CJ 7.3 tex纱的百米重量CV,通过改进开清棉工艺,以降低棉卷重量不匀率;针对梳棉工序后区落杂差异大、盖板花不均匀采取措施,以降低生条重量不匀率;针对精梳落棉率偏高,且台间差异大等问题进行了工艺优选,以降低精梳条重量不匀率;细纱以提高条干水平、减少细节、降低成纱重量CV为原则.采用正交试验优选工艺配置.通过一系列技术措施的实施,最终使CJ 7.3 tex纱的百米重量CV由原来的2.6%降低到1.5%左右.     

精梳锡林梳理度的研究与探讨

探讨精梳锡林梳理度对梳理质量以及成纱质量的影响.分别对由针齿组合形成的4种不同梳理度的锡林、2种不同针面包围角锡林以及3种针面包围角相同的不同型号锡林进行了纺纱对比试验.结果表明:锡林梳理度对精梳条的梳理质量,尤其是棉结、短绒影响明显.选用高性能锡林,合理配置锡林梳理度,可以达到提高梳理质量,改善精梳及成纱质量的目的.     

梳棉机生条结杂的研究与控制

为探讨梳棉机生条结杂的控制措施，研究了影响梳棉机生条结杂的主要因素，得出影响梳棉生条结杂的因素很多，情况也比较复杂，必须有针对性地加以处理，从原棉抓起，采用合理工艺，以最小成本来控制生条的结杂数量。     

Ultrasonic scouring of wool and its effects on fibre breakage during carding

Ultrasonics has shown the potential to reduce the cost and environmental impact of textile processing. This work investigates the impact of ultrasonic scouring on fibre entanglement caused during the scouring process. Levels of fibre entanglement were quantified by measuring fibre length using OFDA4000 after carding. A significant reduction in fibre entanglement after ultrasonic scouring was observed and this was due to a reduced fibre migration in the wash bath when compared with the mechanical agitation seen in conventional scouring process. Fibre cuticle scale damage resulting from the ultrasonic irradiation may also have contributed to the reduction in fibre entanglement. A reduced level of fibre entanglement from ultrasonic wool scouring leads to a reduction in fibre breakage during carding.