假捻变形及其机构优化：了解这些关键点

2023-06-16 理论教育版权反馈

【摘要】：变形加工的方法很多，其中以假捻变形法应用最为广泛，由这种方法加工的变形丝具有较细的卷缩形态和均匀的变形，因而弹性好，手感柔软。图6-35三轴外摩擦式丝线受力图图6-36三轴外摩擦式假捻机构1—轴 2—轴承 3—轴承座 4—齿形皮带轮 5—齿形皮带6—摩擦盘 7—摩擦工作表面 8—导向盘 9—抛光表面图6-37皮圈式摩擦加捻器原理图(四)加热器变形机中的加热器也叫热箱，机器温度可达250℃。

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图6-31　牵伸加捻机流程

1—导丝钩 2—喂入罗拉 3—热拉伸盘 4—定型热箱5—冷拉伸盘 6—钢领板 7—双锥形卷装 8—龙带

利用某些化学纤维的热塑性进行变形加工，可以得到各种特性来满足衣着方面多种多样的需要。变形加工的方法很多，其中以假捻变形法应用最为广泛，由这种方法加工的变形丝具有较细的卷缩形态和均匀的变形，因而弹性好，手感柔软。

(一)假捻变形的原理

把丝的一端固定，另外一端绕其本身轴线旋转n 转，丝线上即可获得n 个捻回，这是真捻，如图6-32( a) 所示。

若两端固定中间旋转，则在握持点上下两端生成数量相等而方向相反的捻回。取一端的捻回方向为正，另一端的捻回方向则为负，就整体而言，捻度的代数和等于零，这就是假捻的特征，如图6-32( b) 所示。若丝以一定的速度v 向前运动，假捻器以n r/min 旋转，则在假捻器前( 加捻区) 生成+n/v 的捻度( 单位长度上的捻回数) ，而在加捻器后( 解捻区或称退捻区) 形成－n/v的捻度。由于丝线不断地从加捻区向退捻区移动，丝线在加捻区所获得的捻度恰巧被抵消，所以在退捻区内的捻度就等于零，如图6-32( c) 所示。

这样，如果不设法把加捻区内获得的螺旋状卷曲形态固定下来，则丝经过假捻器后其螺旋状卷曲就全部被退掉。但如果在加捻区内设置加热器( 一般称为“热箱”) ，使丝得到的卷曲固定下来，那么经过退捻区时，虽然复丝的真捻度为零，但每根单丝的正反向螺旋状卷曲却保留了下来。加捻→热固定→退捻，这三个过程就是变形加工的三个基本过程，这样制得的丝称为变形丝( 或称弹力丝) 。高弹变形加工原理如图6-33 所示。

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图6-32　假捻原理

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图6-33　高弹变形加工原理

1—原丝卷装 2—喂入罗拉 3—加热器 4—假捻器5—输出罗拉 6—导丝杆 7—成品卷装

(二)摩擦式假捻器

1.摩擦假捻原理摩擦假捻是以高速回转面或移动面直接与被加工原丝接触，利用摩擦力直接给丝以假捻的一种方法。如图6-34 所示，绕过摩擦盘的丝线在摩擦盘平面内有一分力T，这一分力产生的正压力的反力F 作用在丝线上，产生摩擦力μF( μ 为摩擦系数) 。若丝线的半径为r，则可以得到加捻力矩μFr，由它来克服丝的扭转刚度而加捻。

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图6-34　单轴外摩擦式丝线受力图

在实际生产中，摩擦系数的大小和张力的方向随时都可能发生变化。这就是只用一个单轴外摩擦盘进行假捻的不稳定性特征。三轴外摩擦式丝线受力情况如图6-35 所示，它产生的三个摩擦力相互补充，丝线位置更为稳定，尤其在张力较小的条件下，假捻效果更好，适用于高速。

2.摩擦式假捻器摩擦式假捻器有很多种，可分为外摩擦式、内摩擦式和平面摩擦式。其中以三轴外摩擦式应用最广。

三轴外摩擦式假捻器有结构紧凑、速度快而加工稳定性好、操作方便等优点。其结构如图6-36 所示。

摩擦盘的数量和组合由被加工丝的品种决定。第一只盘( 导入盘) 和最后一只盘( 导出盘)可以是光盘( 金属盘) ，起导丝作用。摩擦盘的材质有软盘( 聚氨酯盘) 和硬盘( 全陶瓷盘、金刚沙盘、喷涂陶瓷盘) 两种，直径为45 ～60mm，厚度6 ～9mm。软盘的摩擦系数相当高但寿命低，适用于加工线密度低的变形丝。软盘的表面很柔软，对丝的损伤极小，因而“雪花”极少。硬盘的主要优点是工作表面硬度高，寿命长，材料能耐化学药品，可以用任何有机和无机溶剂进行清洗。硬盘的主要缺点是对丝的损伤较大，因而机器上“雪花”较多。

(三)皮圈式摩擦假捻器

皮圈式摩擦假捻器是平面摩擦式的一种。丝条由两个交叉排列的皮圈进行加捻，如图6-37( a) 所示。图6-37( b) 是它的加捻原理图。皮圈式的优点是对丝的摩擦损伤小，因而“雪花”少，加工丝的强力较高，机器噪声低，但传动机构较复杂。

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图6-35　三轴外摩擦式丝线受力图

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图6-36　三轴外摩擦式假捻机构

1—轴 2—轴承 3—轴承座 4—齿形皮带轮 5—齿形皮带6—摩擦盘 7—摩擦工作表面 8—导向盘 9—抛光表面

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图6-37　皮圈式摩擦加捻器原理图

(四)加热器

变形机中的加热器也叫热箱，机器温度可达250℃。它是保证变形丝质量的一个重要部件，对变形丝的强度、紧缩伸长率、热定型效果以及卷缩不匀率和染色不匀率等质量方面有很大的影响。另一方面，它的长度又是一个影响机器排列、生产速度和加工操作的主要参数。

高弹丝加工只需一个变形热箱，低弹丝加工还需一个定型热箱。按加热形式热箱可分两种:接触式和非接触式。凡丝与加热板或加热管直接接触加热的称为接触式热箱，其传热速度快，但丝条的张力大，适合于变形热箱( 也叫第一热箱) ; 凡丝在管中央不接触管壁而被加热的则称为非接触式热箱，其传热速度较慢，但丝条腾空，张力小，适合于定型热箱( 也叫第二热箱) 。热箱如按加热热源分，可分为电阻加热和热媒加热，如图6-38 所示。

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