三通道环锭数码纺纱机控制系统的开发和应用

介绍了三通道环锭数码纺纱系统的构成,构建了JWF1551型环锭数码细纱机控制系统、数控纺纱机主电路与PLC电路、PLC控制程序,设计了友好的人机交互界面。以三通道环锭数码纺纱机的数字化模型为基础讨论了成型纱线密度、混纺比、捻度的调控机理,根据数字化模型得出了该细纱机可纺以下纱线:恒定线密度和五基色纤维任意恒定混纺比纺制的混色纱;恒定线密度和分段变化色纤维混纺比的段彩纱;恒定线密度和渐进变化色纤维的渐变纱;渐进变化线密度和渐进变化色纤维混纺比的双渐变纱;恒定色纤维混纺比和分段变化线密度的竹节纱;分段变化线密度和分段变化色纤维混纺比的段彩竹节纱。     

采用三通道数码纺的色彩渐变纱性能

针对国内外对色彩渐变纱研究还很少,且生产工艺无法实现对纱线表面颜色和分段长度的精准控制等问题,研究了三通道数码环锭细纱机数字化牵伸调控纱线混纺比的机制,对3个通道喂入的品红、黄、青3根粗纱实施梯度牵伸,纺制具有色相、明度、纯度渐变等特征的色彩渐变纱,并试纺了27.73tex 以10%为梯度可实现品红黄青3色循环的色彩渐变纱,研究了该色彩渐变纱的外观形貌、条干及拉伸力学性能。结果表明：通过三通道数码环锭细纱机的梯度牵伸调控了品红、黄、青3色纤维混纺比沿纱线长度方向的梯度匹配,实现了色彩沿纱线长度方向渐变效果;色彩渐变纱大比例纺制段由于牵伸状况不良导致断裂强力、条干与纯纺色纱相比稍有降低。     

双色段彩纱强度及其织物图案研究

段彩纱色彩丰富,面料立体感强,但纱线强度较低,花纹图案重现率低,因此难以大批量生产。探究了双色段彩纱单位长度上的色段数对纱线强度的影响,当50 cm纱线内色段数少于5个时,纱线的强度稳定性较好。通过纹织CAD模拟不同投纬方式下段彩纱的织物图案,并与实际织造的段彩纱织物图案进行比较,结果显示两者具有较好的一致性。分析了段彩纱循环长度、各彩段长度比例、投纬方式以及织物幅宽对织物图案的影响。     

多元彩色自循环转杯混色纱的开发

探讨多元彩色自循环转杯混色纱的设计方法。通过PLC控制系统独立控制三个给棉罗拉,实现多根纤维条给棉速度的在线控制,提出了多元彩色自循环转杯混色纱混纺比例和纱线细度的在线调控方法;纺制了不同色彩风格的段彩纱、竹节纱、彩节纱、多片段渐变色纱和色彩与细度双变纱等混色棉纱,对纱线色彩风格特征进行了分析。指出:在线混配色的纤维混和效果良好。认为:该生产方式为实现从图案到纱线的逆向生成提供了可能。     

织物图案与三通道转杯纺段彩纱的双向设计

为了解决彩色纺织品的染色品种繁多、用水多、污染严重的现象,提出织物图案与三通道转杯纺段彩纱色彩双向设计的新方法。通过在三通道转杯纺纱机上在线调控三原色纤维条的喂入比例,实现混纺比例的控制,从而生产出柔性灵活的段彩纱。利用段彩纱不同片段长度色彩的自循环形式与织物组织结构相结合,织造出4种段彩纱生成的不同织物图案。所织织物的图案特征表明:以三通道转杯纺段彩纱为原料织成的织物颜色丰富含蓄,图案层次分明,手感柔和,具有朦胧的立体效果。认为:织物图案与三通道转杯纺段彩纱的双向设计为段彩纱织物图案一体化开发提供更多创新思路。     

三通道数码彩节纱色彩及针织物图案设计

为拓展彩节纱的使用,分析了针织物图案及图案类型,构建了三通道数码纱的色彩空间,结合三通道数码彩节纱变化丰富及可设计的优势,将色彩图案设计,针织工艺和纱线设计相结合。通过变化彩节纱的粗节长度、粗节混色比、细节混色比、粗节倍率,同时变化粗节部分长度及混色比设计5种不同形式的彩节纱,形成了5种不同风格的彩节纱针织物。     

基于环锭纺的数码纺纱方法

为扩展环锭纺纱产品种类,通过对环锭纺细纱机后罗拉机械结构的创新设计,并借助程序控制的伺服电动机驱动,使后罗拉控制纤维喂入由单一钳口变为多个钳口,且各钳口的喂入速度单独可调,从而实现多根粗纱以不同速度的异步喂入,纺成的细纱具有线密度和纤维混纺比例可以沿长度方向变化的特点（这种纺纱方法称为数码纺纱）。在构建三通道粗纱数码纺纱系统的基础上,以色纺为例,给出了数码纱品种的分类方法,并就混色纱、渐变纱、段彩纱、竹节纱、彩节纱和双变纱６ 类产品的变化特征作了分析。数码纺纱方法在加工柔性和品种多样化方面显示出特有优势和发展潜力     

后区牵伸对等线密度棉段彩纱性能的影响

段彩纱是一种在纱线纵向色彩呈分段变化的花式纱线,现有的生产工艺不可避免产生竹节纱的效果,导致不能大规模地推广。本文首次采用改进细纱机的牵伸机构,制备线密度恒定,而组份、色彩是分段变化的棉段彩纱。并探讨分段时间、某一分段时间内两组份的质量比例对成纱性能的影响。结果表明通过合理控制后区牵伸工艺,可以生产线密度恒定且性能良好的段彩纱。并提供了牵伸机构的改进方案,为实际生产提供参考。     

数码转杯纺成纱原理及其纱线特点

为开发新颖的纱线品种,提高纱线生产效率,提出数码转杯纺成纱方法并介绍其原理,对成纱色彩特点进行研究。数码转杯纺采用３ 组分异步喂入的方式,纤维通过分梳辊的梳理和混合,在转杯内离心力作用下再次混合并凝聚成须条,经加捻后成纱,再由引纱罗拉导出形成特种纱线。该工艺过程可随机调控转杯纺成纱的线密度及混纺比,生产多种混合均匀的混色纱和混纺纱品种。分别纺制了混色纱、变色纱、段彩纱、竹节纱、彩节纱和双变纱等典型数码纱,并对其色彩特点进行分析,总体来说数码转杯纱不同颜色的单纤维混合均匀,纱线颜色柔和。     

多色嵌入式段彩纱织物图案形成因素的探讨

段彩纱是花式纱线的一种,对段彩纱织物图案的形成规律进行了研究。通过对嵌入式段彩纱纬纱起始织入位置、颜色和色段长度、色段间隔距离、打纬方式等的分析,表明段彩纱色段起始织入颜色的差别对织物图案的形成没有影响,但色段长度不同形成的织物图案也不同;相同色段数量的段彩纱,色段之间间隔距离不同形成的图案也不同;织物设计灵感来源起决定性作用。     

4种纺纱技术的比较和分析

为了更好地掌握目前市场上使用较多的4种主要纺纱技术,以立达纱为例,对环锭纺、紧密纺、转杯纺和喷气纺的工作原理及纺纱工艺进行了归纳总结,对4种不同纱线的品质以及用途进行了比较和分析。     

接触式简易嵌入纺技术及其苎麻纱性能

针对苎麻纤维刚度大、成纱毛羽过多、经典四组分嵌入纺操作不便等技术问题,采用简化嵌入纺组分、加捻成纱段增设海绵接触纱条装置,提出接触式简易嵌入纺的纺纱方法。分析了简易嵌入纺、干态接触式简易嵌入纺、湿态接触式简易嵌入纺的成纱机制,并改造传统环锭纺纱小样机进行实验。对比分析各种简易嵌入纺技术的成纱性能与品质。结果表明:与简易嵌入纺、干态接触式简易嵌入纺相比,采用湿态接触式简易嵌入纺技术,可在线柔化苎麻纤维,利于纤维间扭转抱合与弯曲包缠,纺制的纱线毛羽大幅降低,拉伸断裂强力较高,成纱品质好。     

传统型与双喂给转杯纺纺纱器及其成纱性能对比

针对传统型转杯纺因单分梳技术的限制只能纯纺或者混纺性能相近的纤维原料却难以生产纤维性能差异较大的混纺纱的问题,以及基于近年来双喂给双分梳新型转杯纺技术的研究,介绍了传统型转杯纺的成纱机制以及双喂给转杯纺技术的特点,并对比分析了传统型转杯纺纺纱器和双喂给转杯纺纺纱器的结构。通过数值模拟和样纱试纺实验,分析比较了传统型转杯纺和双喂给转杯纺转杯内部流场分布特征,包括转杯内涡流、气流速度以及压强分布,同时也进一步对比分析了2种转杯纺成纱系统所纺纱线的成纱结构及其成纱性能,验证了双喂给转杯纺纺纱技术的合理性和可行性。     

超大牵伸纺纱中的纤维牵伸力分析

超大牵伸纺纱技术具有工艺流程短、成本低、生产效率高、成纱质量好等优点。超大牵伸条件下对纤维牵伸力进行研究,有利于改善成纱质量、提高生产效率。利用TH558型超大牵伸细纱机,改变总牵伸倍数、中区牵伸倍数和罗拉加压进行纺纱试验。经分析发现：随着总牵伸倍数和中区牵伸倍数的增大,牵伸力变小,牵伸不匀率变大,牵伸变得不稳定,成纱质量变差。在牵伸力与握持力相适应的条件下,罗拉加压越大。成纱质量越好。     

狭缝式熔体微分电纺流量控制与射流均匀性研究

采用自主设计的狭缝式熔体微分静电纺丝装置纺聚丙烯（PP）材料,研究了进料时挤出机转速与流量的关系以及流量大小对于出料均匀性的影响．并探究了不同流量下的纺丝射流效果。试验结果表明：PP料流量随转速的增大而增大,当转速达到18r／min时,出料流量基本不变,此时料流量为1．74g／min,出料均匀性好,不随流量变化而变化;在纺丝电压45kV,电极板距离90mm,纺丝温度230℃的工艺条件下,当转速为12r／min即流量为1．14g／min时,纺丝射流效果最好。     

聚酯短纤和长丝生产的发展前景

目前,聚对苯二甲酸乙二酸酯以年产5000万t的规模、约18%的市场占有率,在全世界聚合物产量中位居第三,仅次于聚乙烯(33.5%)和聚丙烯(19.5%)。聚酯短纤和长丝产量约为3500万t/a,仅中国聚酯短纤和长丝产量就约有2000万t/a,并且开机率在75%～80%左右。世界上较大的短纤及长丝生产商,特别是中国的生产商,已经转向采用直接纺丝法工艺,这似乎是现有的唯一有经济成效的加工方法。虽然这种方法适用于对廉价纺织品需求较多、人口密度较大的地区,如中国东部沿海、印度孟买和加尔各答、墨西哥、圣保罗以及远东等地区,但目前尚不清楚在其他国家(如欧洲、美国、中东地区、非洲)的应用状况,是否也依赖于中国的纺织品出口。     

转杯纺技术的现状与发展

转杯纺技术是新型自由端纺纱技术中最成熟、发展最快的一种，自上世纪70年代以来，全世界转杯纺纱技术性能得以快速发展。文章介绍了国内外转杯纺技术现状及发展趋势，阐述了转杯纺在棉纺生产中的应用优势，并提出了对我国发展转杯纺的几点建议。     

喷气涡流纺中纤维运动的三维数值模拟

针对目前模拟纤维在喷气涡流纺喷嘴流场中运动情况,常将纤维模型简化或者建立二维模型,无法描述纤维在三维空间内的变形这个问题,建立了纤维运动三维模型,并合理设置纤维属性,使纤维运动模型更加符合实际状态。结合任意拉格朗日-欧拉法,数值模拟求解了纤维在喷气涡流纺喷嘴流场中的运动问题,并分析了纤维的运动与变形情况。结果表明:加捻室的负压导致喷嘴入口的气流流动,纤维尾端在气流中的运动十分复杂,先在乱流的影响下小幅波动,然后随时间推进振动频率和振动幅度都是先增大后减小;在流场的影响下,纤维尾端从纱线中被剥离出来,并呈螺旋形式向前行进形成包缠纤维。     

16.7 tex纯苎麻纱线赛络假捻纺工艺研究

苎麻纤维粗硬,弹性回复性差,成纱毛羽多,且残余扭矩大,织物表面纬斜严重。为改善纱线质量,降低细纱的残余扭矩,采用赛络低扭纺纱技术试纺了16．7tex纯苎麻细纱,探究了喇叭口位置、假捻器高度、假捻器与前罗拉的速比、钢丝圈规格对成纱质量的影响．并对细纱的断头率、断裂强力、毛羽指数、条干均匀度几个指标进行了测定和对比。得出纺16．7tex纯苎麻赛络低扭纱的最优工艺参数为喇叭口位置左移0．5cm、假捻器高度为1cm、假捻器与前罗拉的速比为2．5、钢丝圈规格为G2。     

集聚纱的分层结构与集聚机制

为解释集聚纺存在的附加捻度现象而与经典非自由端加捻理论相悖的问题,提出了集聚须条具有表层自由端纤维和主体非自由端纤维的分层结构。采用超景深三维数码显微镜观测集聚纱与环锭纱退捻后存在的差异,证明集聚区须条分层结构设想的合理性。对集聚区须条进行取样并在显微镜下观察发现,存在自由端纤维对非自由端纤维包缠加捻的现象。据此提出集聚纺半自由端加捻模型,即负压通过网格圈对主体非自由端纤维起到吸附作用,而负压与集聚槽配合使表层自由端纤维对主体纤维进行加捻作用,形成集聚须条的分层结构从而产生了附加捻度,为集聚机制的阐述提供理论依据。