工藝條件的變化均會影響假捻張力,而假捻張力的變化又將影響拉伸變形過程的穩(wěn)定性和DTY的質量。因此,有必要分析工藝條件對假捻張力的影響,為選擇最佳假捻張力提供依據。
工藝條件對假捻張力的影響
1、拉伸變形加工速度
當加熱器和冷卻板的長度固定時,絲條的運行速度與熱變形時間和冷卻時間有關。絲條的拉伸變形加工速度不同,其變形和冷卻時間亦不同,從而影響假捻張力。有研究表明,拉伸變形加工速度與假捻張力的關系如圖11—10所示。由圖可見,隨著絲速的提高,變形和冷卻時間減少,絲條的熱塑性降低,假捻張力提高。當絲速提高到一定值時,變形和冷卻時間降低到不符合工藝要求,絲條的熱塑性極低,出現假捻張力波動的現象,致使拉伸變形加工無法正常進行。
2、拉伸倍數
POY在拉伸變形時,拉伸倍數對假捻張力的影響很大;在全拉伸絲進行變形時,可根據所需的假捻張力來決定拉伸倍數(即第一拉伸輥對第二拉伸輥的欠喂率);在POY進行拉伸變形時,要考慮絲條的剩余拉伸倍數,合理選擇拉伸倍數,故不能隨意選擇假捻張力。
有研究表明,拉伸倍數對假捻張力的影響如圖11一11所示。假捻張力隨著拉伸倍數的增加而增加,但增加的速度是加捻張力大于解捻張力(T1>T2)。根據T2必須大于T1的原則,可在圖上選擇理想的工作區(qū)(即在直線交點以前),此處的拉伸倍數既能保證穩(wěn)定的拉伸變形過程,又能使產品獲得良好的物理機械性能。
3、D/Y比
D/Y比與假捻張力的關系如圖11—12所示。由圖可見,隨著D/Y比增加,加捻張力T1增加,而解捻張力T2下降。疊盤式摩擦假捻器的摩擦盤與絲條在垂直方向摩擦時,沿絲條前進方向產生一個分力,D/Y比愈大,這個分力亦大。根據選擇最佳假捻張力的原則,圖中兩直線交點之前(T2/T1=1.05~1.30)為最理想的工作區(qū)。實際生產中選擇的最佳D/Y比約為2.2。
4、第一熱箱溫度
第一熱箱溫度一般選擇在纖維的軟化點附近,對于滌綸POY,為180~225℃。在此范圍內,隨著溫度的升高,絲條的剛性減小,熱應力趨于緩和,假捻張力相應減小,其變化如圖11—13所示:由圖可見,第一熱箱溫度對假捻張力的影響不大。因此,生產中通常不采用改變第一熱箱溫度的辦法來調節(jié)假捻張力,只是在假捻張力均勻、穩(wěn)定時,適當調整第一熱箱溫度,使DTY獲得更好的卷曲穩(wěn)定性、蓬松性、彈性和手感。
5、摩擦盤個數
疊盤式摩擦假捻器的三個軸中裝配的摩擦盤個數以Α -B -C表示,Α為起導絲作用的盤數,B為實際工作的盤數,C為消除緊點的盤數。選用摩擦盤的個數應隨DTY的線密度、品質和其他加工條件改變而不同。確定最佳摩擦盤的個數,可根據選擇最佳假捻張力的辦法來選擇。有研究表明,摩擦盤的個數與假捻張力的關系如圖11—14所示。由圖可知,隨著摩擦盤數的增加,解捻張力急速下降,加捻張力的下降則較緩慢。隨著摩擦盤數的增加,摩擦力在絲條前進方向的分力增大。根據選擇最佳假捻張力的原則,從圖11一14中選0—8—1盤時的假捻張力為最佳,此時制得的低彈絲具有良好的性能。
6、摩擦盤材質
不同材質的摩擦盤加捻時的假捻張力如表11—7所示。由表可知,D/Y比相同,摩擦盤材質不同,假捻張力也不同。要取得最佳的T2/T1比,不同材質應采用不同的D/Y比。最佳的D/Y比由絲條作用在盤上的壓力及絲條和盤表面的摩擦系數決定。金剛砂盤表面的粗糙度大,絲條和盤的接觸面較小,D/Y比應較大,表面粗糙度為0.5μm的金剛砂盤的D/Y比大于2.1,表面粗糙度為0.4μm的金剛砂盤的D/Y比大于2.02。聚氨酯盤的D/Y比大于2.3。全陶瓷盤表面的粗糙度雖然比金剛砂盤大,但盤表面的陶瓷粒子與絲條的嚙合性較好,因此可選擇較低的D/Y比(大于1.9)。
最佳假捻張力選擇
在拉伸變形生產過程中,絲條在假捻器前、后的最佳加捻張力和最佳解捻張力是確保生產正常進行的重要因素。若解捻張力與加捻張力的比值(T2/T1)過小,則加捻效率低,且加捻不均勻;若T2/T1過大,摩擦阻力增大,易產生毛絲和解捻不完全,形成緊點(或僵絲)。解捻張力必須大于加捻張力,否則摩擦盤問的絲條呈松弛狀態(tài),摩擦盤與絲條之間易打滑,造成假捻不勻,使DTY產生緊點,染色襪筒上出現條紋絲。
加捻張力和解捻張力還必須均勻、穩(wěn)定,否則,得到的低彈絲有明顯的僵絲,彈性和蓬松性差。加捻張力應盡量控制低一些。因為在第一熱箱中,絲條的張力愈低,變形效果愈好,變形絲的內應力也愈低,制得的低彈絲捻縮增大、卷縮峰增深、集束性好。
另外,低張力可減小機器各部件的摩擦阻力,對機器零件尤其是皮輥和皮圈的磨損小。但張力過低,會使絲條在第一熱箱中的氣圈不穩(wěn)定,使熱板與絲條接觸不良,引起張力波動,反而不利于變形加工。相反,若張力太高,會使拉伸變形絲的捻縮減小、卷縮峰變淺、集束性變差、內應力增大等,甚至產生卷縮絲;另外,零部件的損傷大: 加捻張力和解捻張力的大小及其比值,隨原絲品種、工藝條件、機器的運轉狀態(tài)等條件而運轉狀態(tài)等條件而變化。