现代纺纱技术课程教案新型纺纱.docx
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现代纺纱技术课程教案新型纺纱
编码:
01制订日期:
2007.8
课程名称
现代纺纱技术
授课周次
授课班级
06纺一
授课时数
2
授课日期
第45次
授课地点
教室
一、教学目标与要求:
1、了解新型纺纱的特点、分类
2、了解转杯纺特点、工艺流程、主要机构组成和作用
二、教学重点、难点:
重点:
转杯纺纺纱原理、工艺流程
难点:
主要机构组成
三、教学准备:
授课形式:
讲解、观察、分析与讨论授课地点:
教室
材料准备:
教材、教案、参考资料
四、教学过程与时间分配:
⏹新内容讲解:
项目九新型纺纱
模块一新型纺纱概述
模块二转杯纺纱
一、转杯纺纱概述
(一)转杯纺的特点
(二)转杯纺原料
二、转杯纺纱机的工艺过程
三、转杯纺纱机的主要部件
四、转杯纺纱的工艺特点
⏹小结
⏹布置作业
五、教学后记
转杯纺纱机的主要机构与作用
第九章新型纺纱
模块一新型纺纱概述
一、新型纺纱的特点
新型纺纱与环锭纺纱最大的区别在于将加捻与卷绕分开进行,并将新的科学技术——微电子、微机处理技术广泛应用,从而使产品的质量保证体系由人的行为进化到了电子监测控制。
与传统的环锭纺相比,新型纺纱具有以下特点:
1、产量高新型纺纱采用了新的加捻方式,加捻器转速不再像钢丝圈那样受线速度的限制,输出速度的提高可使产量成倍、成倍的增加。
2、卷装大由于加捻卷绕分开进行,使卷装不受气圈形态的限制,可以直接卷绕成筒子,从而减少了因络筒次数多而造成的停车时间,使时间利用率得到很大的提高。
3、流程短新型纺纱普遍采用条子喂入,筒子输出,一般可省去粗纱,络筒两道工序,使工艺流程缩短,劳动生产率提高。
4、改善了生产环境由于微电子技术的应用,使新型纺纱机的机械化程度远比环锭细纱机高,且飞花少、噪音低,有利于降低工人劳动强度,改善工作环境。
二、新型纺纱的分类
按纺纱原理分,新型纺纱可分为自由端纺纱和非自由端纺纱的大类。
(一)自由端纺纱需经过分梳牵伸——凝聚成条——加捻——卷绕四个工艺过程,即首先将纤维条分解成单纤维,再使其凝聚于纱条的尾端,使纱条在喂入端与加捻器之间断开,形成自由端,自由端随加捻器回转,使纱条获得捻回,转杯纺纱,涡流纺纱、摩擦纺纱等都属于自由端纺纱。
(二)非自由端纺纱一般经过罗拉牵伸——加捻——卷绕三个工艺过程,即纤维条自喂入端到输出端呈连续状态,加捻器置于喂入端和输出端之间,对须条施以假捻,依靠假捻的退捻力矩,使纱条通过并合或纤维头端包缠而获得真捻,或利用假捻改变纱条截面形态,通过粘合剂粘合成纱,自捻纺纱、喷气纺纱、粘合纺纱就属于这种方法。
模块二转杯纺纱
一、转杯纺纱概述
(一)转杯纺的特点
1、自由端纺纱
2、加捻卷绕分开。
3、产量高。
(3~4倍于环锭细纱机)
4、卷装大。
(每支筒纱重3~5kg)
5、工序短。
(省去粗纱和络筒工序)
6、对原料的要求低
7、适纺中、低支纱
(二)转杯纺原料
①天然纤维:
棉、亚麻;②再生纤维素纤维:
粘胶、莫代尔、天丝
③合成纤维(短纤维):
涤纶、腈纶;④棉纺厂再用棉:
精梳落棉、清花落棉、梳棉落棉
(三)适纺纱支范围:
国内:
10~30英支,国际:
6~40英支
(四)转杯纺工艺流程
①开清棉->梳棉->并条(二道)->转杯纺纱机
二、转杯纺纱机的工艺过程
棉条经喇叭口,由喂给罗拉和喂给板缓慢喂入,被表面包有金属锯条的分梳辊分解为单根纤维状态后,经输送管道被杯内呈负压状态(风机抽吸或排气孔排气)的纺纱杯吸入,由于纺杯高速回转的离心力作用,纤维沿杯壁滑入纺杯凝聚糟凝聚成纤维须条;生头时,先将一根纱线送入引纱管口,由于气流的作用,这根纱线立即被吸入杯内,纱头在离心力的作用下被抛向凝聚糟,与凝聚须条搭接起来,引纱由引纱罗拉握持输出,贴附于凝聚须条的一端和凝聚须条一起随纺纱杯的回转,因而获得捻回。
由于捻回沿轴向向凝聚糟内的须条传递,使二者连为一体,便于剥离。
纱条在加捻的过程中与阻捻头摩擦产生假捻作用,使剥离点至阻捻头一段纱条上的捻回增多,有利于减少断头,引纱罗拉将纱条自纺纱杯中引出后,经卷绕罗拉卷绕成筒子。
三、转杯纺纱机的主要部件—纺纱器的组成
1、喂入部分(喂给喇叭、喂给板、喂给罗拉)
2、分梳部分(分梳辊)
3、气流与纤维输送(输送通道)
4、纺纱杯(自排风、抽气式)
5、阻捻盘和假捻盘
每一个纺纱器可纺出一根纱,故称为一个头。
转杯纺纱机为双面多头结构,一般一台车为200多头。
◆纺纱器的组成
(1)喂给部分
组成:
喂给喇叭口、喂给罗拉、喂给板
①喂给喇叭口作用:
使棉条在进入握持机构之前受到必要的整理和压缩。
②喂给罗拉、喂给板作用:
握持并积极向前输送纤维条。
(2)分梳辊
▪锯齿规格:
工作角、齿形、齿尖角、齿密、齿的硬度和耐磨度。
①工作角:
锯齿工作角大,纤维易于脱离锯齿,削弱分梳能力,影响分梳质量。
相反,工作角小,纤维易于被锯齿握持而增加分梳作用。
②齿形:
既加强分梳而又不绕锯齿,采用负角弧背。
(3)气流与纤维输送
分梳辊的锯齿握持纤维经过输送管时,要求锯齿上的纤维顺利地脱离锯齿,然后依靠气流使纤维伸直、定向地通过输送管,输送到纺纱杯。
(4)纺纱杯的两种类型及特点
①自排风式
转杯开有排气孔,转杯高速回转时产生的离心力将气流从排气孔排出。
设备成本低、动力消耗少,纺杯转速在5~7万转/分。
②抽气式
转杯无排气孔,利用风机从纺纱杯内集体吸风,转杯轻、薄、负荷小,,也有利于采用圆盘式间接轴承、空气轴承等,更适宜于高速。
此外还具有排杂效率高、杯内尘杂积聚少,负压稳定且易控制的特点。
纺杯转速在6~12万转/分。
◆纺杯规格
①不同凝聚槽形状的纺杯:
适纺不同纱支和不同风格的纱线。
S型、U型、G型、T型、K型、V型。
②纺杯直径:
28mm,30mm,31mm,33mm,36mm,40mm,46mm,56mm
(5)隔离盘与假捻盘
①隔离盘的作用:
引导纤维流走向转杯凝聚槽,也引导气流经扇形缺口通往转杯的排气孔排出。
②假捻盘:
假捻作用,增加AB段纱条的捻度,减少断头
四、转杯纺纱的特点
1、采用握持分梳,气流输送的牵伸形式,避免了因罗拉牵伸装置状态不良造成的“机械波”和因纤维在牵伸区内的不规则运动造成的“牵伸波”。
所以转杯纺纱机可适应大于9mm,又小于纺杯直径的各类纤维,并适纺纤维粗细差异较大的纯纺与混纺。
2、采用了引纱罗拉握持,纺杯回转的加捻方式,可在轴承的允许限度内提高纺杯转速,如采用间接轴承或磁悬浮轴承,纺杯的转速可以增加到13万转/分以上。
3、在纺杯回转一定时间后,纺杯内凝聚糟中会聚积尘杂,影响成纱均匀度和纺纱断头率,尘杂积聚的多少与原料质量,前纺清梳的开松除杂效果有关。
4、依靠气流输送并重新凝聚排列,使成纱中的纤维伸直平行度很差,加之分梳辊梳理时,紧贴于喂给板和分梳辊腔壁的须条层没有受到梳理,若喂入棉条中纤维的分离度较差时,不仅可能造成纤维的损伤,而且会因纤维束较多引起成纱条干恶化,断头增加。
5、纺高支纱较为困难,由于转杯纱中纤维排列的伸直平行度差,转杯纱要保证一定的强力,纱条截面内就必须具有一定的纤维根数,所以转杯纺纺高支纱较为困难,故最低适纺特数仍高于环锭纺纱。
五、转杯纺成纱结构及特点
1.结构
①由纱芯和外包纤维组成②内层纱芯比较紧密,外层包缠纤维结构松散。
③圆锥形和圆柱形螺旋线纤维(占24%)比环锭纱(占77%)少,而弯钩、对折、打圈、缠绕纤维(占76%)比环锭纱多得多。
2.特点
①纱线强力比环锭纱低10%~20%,但成纱强度差异小。
②成纱条干比环锭纱均匀。
③纱疵少,只有环锭纱得1/3~1/4。
④纱线的弹性好,伸长大,耐磨性较好。
⑤纱线的捻度比环锭纱多15%~30%。
⑥纱线的蓬松度比环锭纱高10%~15%
⑦纱线的染色性比环锭纱好。
编码:
01制订日期:
2007.8
课程名称
现代纺纱技术
授课周次
授课班级
06纺一
授课时数
2
授课日期
第46次
授课地点
实训中心
一、教学目标与要求:
现场教学:
1、了解转杯纺纱机机构和工艺过程
二、教学重点、难点:
重点:
转杯纺机机构
难点:
工艺过程
三、教学准备:
授课形式:
现场讲解、观察、分析与讨论授课地点:
实训中心
材料准备:
教材、教案、转杯纺纱机
四、教学过程与时间分配:
现场讲解:
1、转杯纺纱机的工艺过程
2、转杯纺纱机的主要部件
3、转杯纺纱的工艺特点
⏹小结
⏹布置作业
五、教学后记
通过现场教学,掌握转杯纺纱机的机构
编码:
01制订日期:
2007.8
课程名称
现代纺纱技术
授课周次
授课班级
06纺一
授课时数
2
授课日期
第47次
授课地点
教室
一、教学目标与要求:
1、了解转杯纺主要工艺设计参数
2、了解喷气纺、尘笼纺的纺纱原理和特点
二、教学重点、难点:
重点:
转杯纺主要工艺设计参数
难点:
喷气纺、尘笼纺的纺纱原理
三、教学准备:
授课形式:
讲解、观察、分析与讨论授课地点:
教室
材料准备:
教材、教案、参考资料
四、教学过程与时间分配:
新课讲解:
六、转杯纺工艺
模块三喷气纺
模块四摩擦纺
⏹小结
⏹布置作业
五、教学后记
重点的转杯纺纱工艺
六、转杯纺纱的工艺计算
1、喂入条子定量
根据所纺原料品种、纤维线密度和长度以及纺纱线密度来决定。
一般:
18g/5m~24g/5m。
2、转杯规格和速度
转杯规格:
转杯直径、转杯形式、凝聚槽形状
(1)转杯直径:
28mm~66mm
(2)转杯速度:
40000~150000r/min
注意:
(1)速度高时配置小直径转杯,速度低时配置大直径转杯。
(2)纤维长度长时,采用大直径转杯,纤维长度短时,采用小直径转杯。
(3)纺制线密度比较大时,采用U型凝聚槽,纺制线密度比较小时,采用V型凝聚槽。
3、分梳辊速度和规格
分梳辊速度:
分梳辊转速对纤维的分梳、转移和除杂有显著影响,在其它工艺条件相同的情况下,提高分梳辊转速,分梳作用强,杂质易于排除,纤维转移顺利,因而成纱条干好,粗节、细节、棉结、断头相应减少。
但分梳辊转速过高,容易损伤纤维且纤维越长损伤越严重,因而影响成纱强力。
因此一般要求在少损伤纤维的前提下,适当提高分梳辊转速,可以达到提高成纱质量的目的。
加工棉纤维,分梳辊的速度一般为6000~9000r/min。
不同的化学纤维对分梳辊转速的要求不同,一般在5000~8000r/min范围内。
分梳辊规格:
表10-2锯齿型号与纺纱原料的关系
锯齿型号
工作角
原料种类
OB20
65
棉、棉/粘、棉/涤
OK36
90
化纤、丝、毛/粘、毛/棉
OK37
100
化纤、丝、毛/粘、毛/棉
OK40
65
棉、棉/粘、棉/涤
OK61
75
腈纶、涤/棉、毛/棉、粘胶
OS21
78
涤/棉、毛/棉、化纤
4、捻度与捻系数
由于转杯纱的成纱结构与环锭纺不同,捻系数一般比环锭纱大,一般经纱选择450±36;针织用纱可选择低一点的捻系数。
根据转杯纺的加捻理论,转杯纱的捻度应以下式计算,即:
(1)计算捻度
(2)实际捻度
加捻效率的大小,可根据生产资料确定,一般在0.88~0.98。
5、产量
(1)理论产量G(kg/千头.h)
式中:
Tt——纺纱线密度。
(2)定额产量Gd
转杯纺纱的时间效率为0.95~0.97。
例:
36tex机织纯棉转杯纺纱
设计捻系数:
450
(1)转杯速度和引纱速度
=
=75捻/10cm
转杯参数:
直径40mm,转速70000r/min
设计捻度(捻/10cm)=
引纱速度(m/min)=转杯转速/设计捻度(捻/10cm)×10
=70000/750=93.3m/min
(2)分梳辊极其转速的选择:
OB20或OK40齿型分梳辊,7500转/分
(3)条子定量、牵伸倍数、喂给罗拉转速
①实际牵伸倍数=(条子定量(g/5m)*200)/纱线特数=18*200/36=100
②机械牵伸倍数=实际牵伸倍数/牵伸系数=100/1.02=98
③喂给罗拉线速度=引纱线速度/机械牵伸倍数=93.3/98=0.952m/min
模块三喷气纺纱
一、喷气纺纱的概述
1、喷气纺纱的技术特点
(1)原理:
利用高速喷射的气流对纤维进行加捻包缠而成纱。
(2)喷气纺纱的两种形式
①MJS:
喷气纺纱(非自由端假捻退捻包缠的成纱)
②MVS:
喷气涡流纺纱(自由端涡流加捻)
(3)纺纱线密度
适合于纺制较细的纱,纺制30-7.4tex(20-80英支)的纱线,适用于化纤与棉的纯纺及混纺。
2、喷气纺纱的优点
(1)纺纱速度高:
纱条加捻转速可达20~30万r/min,纺纱速度为环锭纺的10~15倍;
(2)占地面积小:
条子直接纺纱卷成筒子,卷装3~4kg,机上设有电子清纱,纱疵少,流程短,
(3)改善劳动环境和劳动强度:
无高速件,噪声降低;有吸尘装置,车间清洁;自动接头、处理故障、换条筒,用工少;
(4)品种翻改方便:
只需调节牵伸部分工艺及加捻部分气压;
(5)织造效率高:
除纱强稍低(10~15%),条干好;
(6)适合纺细特纱
其纺纱线密度范围一般为7.5~29tex(80~29英支)。
3、喷气纺纱的缺点
(1)由于高速纺纱和强控制的牵伸工艺使胶圈和胶辊磨损迅速;
(2)动力消耗比较高,需待解决;
(3)喷气纺纱对原料和半制品要求较高;
(4)喷气纺纱特殊的结构导致纱的毛羽具有方向性而不宜倒筒,织物手感较硬。
4、喷气纺适纺原料与纱支
(1)棉型化纤及51mm以下的中长化纤(涤纶、腈纶、丙纶等)纯纺。
(2)T/C、T/R、T/A混纺等,与棉混纺的比例极限为T/C40/60。
(3)纺纱线密度:
18tex(32S)、13tex(45S)、10tex(60S)、7.5tex(80S)(纯涤纶),6tex(100S)(中长化纤)。
二、喷气纺纱的成纱过程
1、工艺过程
(1)条子直接喂入
(2)牵伸机构:
双短皮圈超大牵伸,弹簧摇架加压。
前区牵伸:
15~50
总牵伸:
50~200
(3)加捻机构:
加捻管由两个喷嘴串联组成。
(4)卷绕机构:
落纱滚筒
三、喷气纺纱的成纱结构特点
1、喷气纺(MJS)纱线结构
喷气纱是一种双重结构的纱,一部分是几乎平行、无捻的芯纤维,另一部分是包缠在芯纱外部的包缠纤维。
喷气纱的结构较为蓬松,包缠纤维与芯纤维的比例约为1∶9。
2、喷气涡流纺(MVS)纱 的结构特点
涡流纱也是一种双重结构的纱,纱条的芯纤维是平行排列的、无捻度,依靠旋转气流的作用使末端纤维包覆缠绕于芯纤维外部加捻成纱。
但与喷气纱不同的是,涡流纱的外层覆盖纤维比重大(约60%),以致内部未加捻的纤维几乎被完全覆盖,表面纤维排列则更近似于环锭纱。
纱线毛羽很少,织物起球现象亦减少,染色性能及耐磨性好。
模块四摩擦纺纱
一、摩擦纺纱概述
1、摩擦纺特点
(1)摩擦纺纱机设备简单,生产效率高,使用原料广,产品结构有特色,品种多样化,经济效益高;
(2)纺纱速度100~280m/min,采用摩擦加捻原理,加捻机件不需高速;
(3)纺纱张力低,不易断头;对原料要求低,适用于天然、化纤、或下脚废料;
(4)流程短,成本低,在纺制粗特纱时,可采用高效清梳联合机制成的生条直接喂入加工,省去了二道并条和粗纱工序;
(5)产品风格独特,花式多,用单纤维平铺叠合加捻而成,纱线条干均匀,膨松度好,并具有多组份结构,可纺制多种包芯纱。
二、摩擦纺纱的纺纱原理
其主要特点是用带抽吸装置的筛网对纤维进行加捻成纱。
筛网目前多制成圆筒状的尘笼形式,因此又称尘笼纺纱。
由于在尘笼表面的凝聚须条是自由的,所以这种摩擦加捻方式属于自由端加捻成纱,在加捻过程中,尘笼表面的线速度近似等于纱线自身的回转表面速度,所以尘笼低速就可以使纺纱获得较高的捻度,这样可以大大地提高出条速度以获得高产。
纱条捻回的方向与尘笼回转的方向相反,捻回的多少则取决于尘笼的速度、尘笼表面与纱条的接触状态及尘笼的吸力大小。
尘笼式摩擦纺纱机是以发明人奥地利的DRERNSTFEHRER的姓名缩写DREF来命名的,由Ⅰ型逐步发展到Ⅱ型、Ⅲ型,简称D2型、D3型
(一)DREF2型摩擦纺纱机的工艺过程及其成纱特点
1、DREF2型摩擦纺纱机的工艺过程4~6根纤维条从条筒引出,并合喂入三罗拉牵伸装置,纤维条在经过并合牵伸,其均匀度及纤维伸直度得到改善后,被分梳辊梳理分解成单纤维状态,在分梳辊离心力和吹风管气流的作用下脱离锯齿,沿挡板下落至两尘笼间的楔形糟内,尘笼内胆开口对着两尘笼间的楔形糟,一端通过管道与风机相连,在吸风装置吸力的作用下,纤维被吸附在两尘笼的楔形糟中,凝聚成须条,将引纱引入尘笼,与凝聚须条搭接,由引纱罗拉7握持输出,两尘笼同向回转对凝聚须条搓捻成纱,输出纱条经卷绕罗拉8摩擦卷绕成筒子。
2、DREF2型摩擦纺成纱特点
1、D2型摩擦纱的结构在摩擦纱中,纤维的排列形态比较紊乱,圆锥螺旋线及圆柱螺旋线排列的纤维数量比转杯纱还要少,仅占到12%。
多根扭结、缠绕的纤维就占到了40%,其余多为弯钩、对折纤维。
2、成纱特点
(1)摩擦纱的成纱强力远低于环锭纱,单强仅有环锭纱的60%左右
(2)因为成纱由多层纤维凝聚而成,所以摩擦纱的条干优于环锭纱,粗节、棉结均少于同特环锭纱。
(3)摩擦纱的紧度较小(0.35~0.65),表面丰满蓬松,弹性好,伸长高,手感粗硬,但较粗梳毛纱好。
(4)摩擦纱具有较好的耐磨性能。
(二)DREF3型摩擦纺纱机的纺纱工艺过程及成纱特点
1、DREF3型摩擦纺纱机的工艺过程
2、DREF3型摩擦纺成纱特点
DREF3摩擦纺纱机纺出的纱是一种芯纤维平行伸直排列的包芯纱,该纱具有强力高、条干好、毛羽少等特点
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