第3章 空气变形纱

更新时间:2020-07-14 05:05 作者:扑克王官网下载网址

  第三章 空气变形纱 Air-jet Texturing Yarns 2014-9-19 纺织学院 1 第一节 ATY的用途和生产工艺过程 ? ? ? ? ? ? 一、用途: 空气变形纱的应用领域十分广泛.机织、 针织产品为多。 服装面料 装饰用布 工业用布 地毯、缝纫线、箱包行业等。 纺织学院 2 2014-9-19 国外变形纱的应用比例为: ? ? ? ? 装饰用布(家用和汽车用)54%; 工业用纱线%; 床单、壁毯、挂织物2%。 2014-9-19 纺织学院 3 二、空气变形工艺介绍 ? 空气变形加工工艺流程如图: 2014-9-19 纺织学院 4 2014-9-19 纺织学院 5 ? ? 采用空气变形工艺加工的ATY,不仅克服 了低弹丝织物易变形、易起球等缺点,而 且多方面提高了各种织物的服用性能和应 用范围。 空气变形加工耗能较大,只有加工低弹丝 应用范围以外纤度的成纱时,才能显示出 其优越性。 2014-9-19 6 纺织学院 三. 变形机理 在空气变形加工过程中,长丝在喷 嘴的气流中交缠起圈,生成具有膨松性 的各种类型的空气变形纱。 核心部件:喷嘴 影响:1、丝的圈结效果 2、耗气量 3、最大加工速度 探讨喷气变形机理是十分重要的。 2014-9-19 纺织学院 7 ATY丝圈生成过程分三个步骤 ? 一、原丝进入喷嘴中被气流喷开,获得实 现交缠的可能性; ? 二、被吹开的各根单丝必须相对位移并发 生横向弯曲,这时丝的长度缩短; ? 三、把已生成的丝圈固定下来,所采取的 方法是尽量强化缠结及交络。 2014-9-19 纺织学院 8 空变丝分类 ? 根据喂入丝束的多少和超喂率的大小分为平行型空变纱或皮 芯型空变纱。 平行型空变纱:当所有喂入原丝的超喂率相同(15-20%), ? 空变纱表面的丝圈丝孤少而密。 ? 皮芯型空变纱:若喂入的不同丝束超喂率不同,则超喂率小 的形成芯层,超喂率大的形成空变纱的皮层,丝圈丝孤大而 稀,又称仿毛型变形纱。 2014-9-19 纺织学院 9 ? ? ? ? 过水: 长丝在未进入变形喷嘴这前,应先通过过 水嘴,良好的润湿和良好的稳定性。 给水量:影响加工过程和成品纱的外观、 质量。 另外,在变形生产中,对空气湿度也应引 起重视。 2014-9-19 纺织学院 10 第二节 空气变形喷嘴及成纱机理分析 一、 喷嘴简介 ? 空气变形纱的加工的核心装置是喷嘴(结构、 类型、材质、加工精度 )。 ? 根据结构喷嘴可归纳为两大类: ? 1、缩放喷管型喷嘴:美国DuPond公司的 Taslan X 为代表 ? 2、 Hema T“Hemajet”型喷嘴:瑞士Herberlein 公司的,它的特点是含有一个圆柱形T系列喷 嘴芯(垂直于轴向的进气孔)。 2014-9-19 纺织学院 11 喷嘴的选型:根据喂入原丝和变形纱的纤度而定, 必须参照各种喷嘴的技术性能的适用范围来优选。 ? ? ? ? ? Taslan XV型喷嘴主要规格变化: 1.缩放管喉管直径dL,mm; 2.导丝针孔直径dN,mm; 3.单侧供气孔直径dA,mm; 4.挡球的直径dB,mm; [变形纱P 179图3-14] 纺织学院 12 ? 2014-9-19 Taslan XV型喷嘴参数 2014-9-19 纺织学院 13 喷嘴的技术性能参数 ? ? ? ? ? ? 加工纤度(D) 供气压力(kg/cm2) 加工速度(m/min) 超喂率(%) 耗气量(m3/h) 供气压力一定时,通过调节环形气隙的宽度s或是气隙隔距x (缩放管与导丝针之间的轴向距离)来改变气流参数 2014-9-19 14 纺织学院 二、变形纱成纱机理分析 ? ? ? ? (一)喷嘴气流流动规律分析 空气动力学原理:Taslan 缩放管型的喷嘴与拉 伐尔管相似,只多了导丝针与挡体两个气流干 扰部分,见图。 采用简化的一元恒定等熵流来分析,有四个主 要参数:气流流速、压力、密度、温度(恒 定)。 气流连续性原理:单位时间内通过喷嘴流道任 何一个截面的流体质量都是相等的。 纺织学院 15 2014-9-19 ? ? 「音速」即声音在介质中传播之速度。音波 可以在固体、液体或是气体介质中传播,介 质密度愈大,则音速愈快。 在空气中,音速又会依空气之状态(如湿度、 温度、密度)不同而有不同数值。如摄氏零 度之海平面音速约为 1193 km/hr;一万公尺 高空之音速约为 1062 km/hr。 2014-9-19 纺织学院 16 ? 「马赫数(Mach Number)」以奥地利 物理学家马赫(1836-1916)为名,定义 为物体速度与音速之比值,即音速之倍 数。其中又有细分多种马赫数,如飞行 器在空中飞行使用的飞行马赫数、气流 速度之气流马赫数、复杂流场中某点流 速之局部马赫数等等。 2014-9-19 纺织学院 17 第三节 空气变形工艺参数 ? ? ? ? 一、喂入原丝的种类和规格对空变纱的 结构与性能的影响 1.单丝纤度 2.单丝截面形状 3.原丝种类 2014-9-19 纺织学院 18 二、超喂率对空变纱的结构与 性能的影响 ? ? ? ? ? 1.超喂率对空变纱的结构的影响, 2. 超喂率对空变纱的结构稳定性的影响, 3.超喂率对空变纱的淘汰性能的影响, 4.超喂率对空变纱的强伸性能的影响, 5.超喂率对空变纱摩擦性能的影响 2014-9-19 纺织学院 19 ? ? ? ? ? ? ? 三、给水对空变纱变形效果的影响 1. 给水对喷嘴内流场的影响 2. 给水对空气变形过程中摩擦的影响 四、喷嘴的选择与调节对空气变形效果的影响 五、挡体距离对空气变形效果的影响 六、供气压力对空气变形效果的影响 七、热定型对空气变形效果的影响 2014-9-19 纺织学院 20 第四节 ATY的结构、性能 ? ? ? ATY的形态结构包括: 1、纱的表层弧圈部分 2、纱芯部分 2014-9-19 纺织学院 21 一、ATY表面结构 弧 高宽比:0.5 数量比:45% 2014-9-19 拱圈 0.5 30% 纺织学院 交圈 1:0.8 25% 22 2014-9-19 纺织学院 23 二、空变纱的四种芯纱形态: ? ? ? ? 1、复丝基本呈平行伸直状态; 2、复丝之间的交络呈“辫子”形结构;束丝 的穿插转移; 3、复丝类似“网状”结构; 4、包缠纱型的“捆扎”结构。 2014-9-19 纺织学院 24 2014-9-19 纺织学院 25 2014-9-19 纺织学院 26 三、空变纱单丝转移及结构模型 ? ? ? 空变纱的形态结构P271。其特点是 1 、 ATY 纱的表面存在有大量的各种形式 的丝弧与丝圈; 2、纱芯部分主要为伸直平行和相互交缠 的辫子形结构。 L1段表示纱芯交缠部分;L2表示纱芯平 行伸直部分。 纺织学院 27 ? 2014-9-19 纱芯的结构图 L1 L2 L1 2014-9-19 纺织学院 28 ATY单丝转移 2014-9-19 纺织学院 29 四、ATY的拉伸性能 负 荷 N 60 40 原丝150D/72F,FDY ATY150D/72F 60 伸长mm RSY 150D, 2D,51mm 20 0 20 40 2014-9-19 纺织学院 30 四、ATY的拉伸性能 2014-9-19 纺织学院 31 四、ATY的拉伸性能 同材料、同细度、不同结构的纯涤纶 纱线的强伸曲线。空变纱与原丝和环锭纱 的拉伸曲线相比,由于气流和超喂的作用 ,单丝呈屈曲状态,造成拉伸时各单丝受 力不均匀和不同的伸长情况,因此它的初 始模量、强力和断裂伸长较低。 2014-9-19 纺织学院 32 ? ? 就ATY的拉伸曲线而言,整个曲线基本呈直线, 没有屈服点出现,但曲线上不断有微小波动频 繁出现,这反映了空气变形纱的结构特征,表 明纱中的长丝因存在有丝弧丝圈及其相互交缠, 拉伸时部分弧圈伸直解脱,又有单丝之间的交 缠固结产生互锁作用,提高了相互之间的摩擦 阻力。 所以在拉伸时,丝弧的伸展、弧圈的减少和单 丝的伸长都有发生,使得空变纱强伸曲线不平 整光滑,而是不断出现小幅度的波动。空变纱 的强伸性能也反映了它在较小外力作用下成纱 结构的稳定性。 纺织学院 33 2014-9-19 五、空气变形纱的性能测试 企业用的主要指标有: ? 空气变形纱的线密度 ? 强伸性能 ? 丝圈的稳定性能 ? 丝圈的高度与密度及沸水收缩率等。 具体测试方法和检测仪器参考《变形纱》P273-274。 ? 2014-9-19 纺织学院 34 第三章 空气变形纱作业 ? ? ? ? ? ? ? 1.谈谈空气变形纱的主要结构特征 2 .图示空变纱的变形加工工艺过程 , 及喷嘴的种 类与结构特点 3.说明平行型与皮芯型空变纱加工特点与区别 4.分析加工空变纱的喷嘴气流的流动规律 5.影响空变纱质量和加工的主要工艺因素有哪些 6.分析空变纱拉伸曲线.说明空变纱的主要技术性能指标 2014-9-19 纺织学院 35


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