DTY Yarn, le mécanisme et l'application de la fausse torsion

Introduction

La torsion est un moyen technologique important de filer. Par torsion, le fil est déformé, la fibre est transférée et comprimée à l'intérieur et à l'extérieur, formant ainsi une torsion. La torsion joue également un rôle important dans la résistance à la rupture du fil, l'élasticité, la pilosité, le taux d'étirement et la brillance. La méthode de torsion est développée à partir de l'ancienne torsion, filage manuel, dessin et séparation de torsion de la torsion à la main d'origine, puis développée à la machine à filer à torsion et à enroulement. Le filage à anneaux est une révolution dans la technologie de filage et a une importance capitale. Dans ce processus, il y a également les progrès et le développement des broches à ailettes de filage de coton et des broches de filature de lin. La filature à rotor libre développée à l'époque moderne est une extension et une innovation de l'ancienne technique de torsion de corde, qui a fait un bond en avant dans l'augmentation substantielle de la production de filature et a développé la filature par friction, la filature électrostatique, le jet d'air. la rotation et la rotation vortex. Et d'autres nouvelles méthodes de filage par torsion à extrémité libre.

 

La fausse torsion est une autre forme de torsion. Le processus de filage peut être optimisé par fausse torsion, formant ainsi de nouvelles méthodes de filage telles que l'auto-torsion, la texturation, le filage élastique et le filage à faible couple.

 

1 Le mécanisme de la fausse torsion

 

Comme le montre la figure 1, AC est une section de fil, et le milieu R est un faux twister (ou faux twister), et sa vitesse est n. Les flèches et indiquent respectivement le sens de déplacement et de rotation du fil. Supposons que la vitesse de déplacement du fil soit V, que les extrémités du fil 1 soient fixes et que le fil 2 vers le fil 5 puisse se déplacer, L1 représente la longueur du fil AB et L2 représente la longueur du fil BC. Dans les différentes conditions des paramètres ci-dessus, il y aura 5 états de fausse torsion différents.

 

Figure 1 Cinq états de fausse torsion en rotation

 

Fausse torsion avec les deux extrémités fixes

 

Lorsque R tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, la section AB est une torsion Z et la section BC est une torsion S. Lorsque R arrête de tourner, la torsion de la section AC disparaît, mais comme le fil est en plastique, une fausse torsion peut faire déformer le fil, le compacter et le rétrécir. La fibre dans le fil sera transférée dans une certaine mesure. Le fil 1 est représenté sur la figure 1.

 

Répartition des fausses torsions lorsque le fil est en mouvement

 

Soit t le temps de passage de la section AC du fil, n la vitesse de rotation de la fausse torsion, et V la vitesse de défilement du fil, calculée selon la théorie de la fausse torsion.

Torsion de la section AB:

 

Torsion de la section BC:

On peut voir que lorsque t est assez petit, il y a une certaine torsion TB dans le ruban BC appelée torsion résiduelle. Lorsque t tend vers ∞, TA = n / v, TB -> 0, et la courbe de relation entre t et TB est représentée sur la figure 2. Par conséquent, elle peut être comprise comme TB = 0 en fonctionnement continu à long terme.

Figure 2 Torsion résiduelle lors d'une fausse torsion

 

État de fausse torsion où l'extrémité de sortie du fil est thermiquement fondue ou liée

Comme le montre le ruban de fil 3 sur la figure 1, un dispositif de chauffage ou un dispositif de liaison est ajouté à l'extrémité de sortie de la fausse torsion pour fixer instantanément la torsion du fil de sortie, de sorte que la présence de fausse torsion puisse être maintenue, et le fil texturé ou le fil lié peut être fabriqué.

Le faux twister change de direction et s'arrête continuellement

Comme le montre le ruban de fil 4 sur la figure 1, selon le concept 1.2, deux directions de torsion différentes et des cycles intermédiaires non torsadés apparaîtront lors de la sortie du ruban. C'est le mécanisme du fil auto-torsadé.

 

Formation de fil d'enroulement de filature par jet d'air

Le filage à jet d'air passe à travers la buse à jet d'air pour faire tourner les brins à une vitesse d'environ 2500 tr / min et subir une torsion vortex, de sorte que la fibre libre exposée se termine sur la surface du fil enveloppant le corps de fil pour former un fil enveloppé, comme le montre la figure 1. 5 illustré. On peut en déduire que le filage au jet d'air est également produit en fausse torsion, mais sa fibre d'enroulement torsadée n'est que d'environ 5%.

 

2 Formes et fonctions courantes des faux twisters

 

Faux twister simple avec un tour et une torsion

 

La fausse torsion se réfère généralement à un dispositif qui ne tourne pas aux deux extrémités du fil de contrôle mais applique une torsion au milieu. La fausse torsion la plus simple est représentée sur la figure 3. La fausse torsion du rotor est représentée sur la figure 3. Le multifilament est enroulé sur l'axe transversal du rotor 3, et la courroie du rotor tourne avec le multifilament pour produire une torsion. Ce genre de faux twister provoquera un double Le changement de tension des extrémités de sortie et d'entrée de la soie est trop important, et il est rarement utilisé maintenant. De simples faux twisters en forme de crochet et perforés sont souvent utilisés.

Figure 3 Schéma de principe d'un faux twister simple pour multifilament

1-rouleau d'alimentation; Faux twister à 2 rotors; 3 broches horizontales; Rouleau à 4 sorties.

 

Type de frottement faux twister

 

La fausse torsion de type à friction utilise la tension pour faire tourner le fil à travers la surface de contact de friction pour former une fausse torsion, comme des dépliants à mèches, divers types de fausses torsions utilisées pour produire de faux fils texturés torsadés et le rotor filant de fausses torsions. . Sa caractéristique est qu'une rotation de l'élément de friction peut produire plusieurs torsions, et l'efficacité de la fausse torsion est élevée.

 

La figure 4 est une fausse torsion de disque de friction à trois axes pour fil texturé. Il est entraîné par 3 disques de friction rotatifs pour faire tourner le fil et ajouter une fausse torsion. Lorsqu'elle est utilisée, la force composante de l'angle inclus favorise la sortie du fil. Le disque de friction est constitué de matériaux tels que le diamant, la céramique ou le polyuréthane.

Figure 4 Schéma de principe d'une fausse torsion de disque de friction à trois axes pour fil texturé

 

Tablier type faux twister

Le faux twister de type tablier est illustré sur la figure 5, qui se compose de deux ensembles de tabliers qui se croisent selon un certain angle. En raison du facteur de frottement important du tablier contre le fil, de la large surface de contact et de l'efficacité de torsion élevée, la structure est plus compliquée.

Figure 5 Schéma de principe d'un faux twister de type tablier

 

Faux twister

La fausse torsion de l'anneau est représentée sur la figure 6. La fausse torsion contrôle le couple de torsion et la tension du fil par pression externe; la vitesse du tablier et la vitesse du fil peuvent être ajustées pour maintenir la torsion du fil stable.

Figure 6 Schéma de principe d'une fausse torsion annulaire

 

Il existe encore de nombreuses formes et brevets de faux twisters, qui ont un large choix.

 

3 Exemples d'application de faux twister

 

Système de filage de laine cardée pour la torsion à la mèche

 

Dans le premier système de filage de laine, sur la machine de formation de ruban derrière la carte à rouleaux, le filet de laine de la surface de l'aiguille de doffer était divisé en plusieurs faisceaux avec des filaments de ceinture, puis il était composé de deux ensembles de tabliers supérieur et inférieur, qui pouvaient non seulement se tordre horizontalement, mais aussi avancer. Le mécanisme de sortie consiste à appliquer une fausse torsion au petit ruban, à le tordre en une mèche, puis à le filer en un fil filé. Le système de cardage à rouleaux est illustré à la figure 7.

Figure 7 Schéma de principe du système de cardage à rouleaux

1 cylindre; 2-Doffer; Couteau à hacher 3; 4-mécanisme de coupe; 5-mécanisme de frottement.

 

Fausse torsion de ruban cuit sur une bobine de ruban à super dessin

 

Comme nous le savons tous, la méthode d'alimentation du super tirage à l'anneau est l'une des clés du succès du super draft. Dans les années 1970, mon pays a développé indépendamment le cadre de filature à quatre rouleaux Super Draft A563. Quatre rubans de coton sont utilisés pour le dessin final pour faire un mouvement de va-et-vient et s'enrouler en un ruban horizontal. La machine adopte un cornet de guidage à section transversale plate lors de l'enroulement, et le ruban est formé en fausse torsion par un mouvement périodique alternatif pour faire un rouleau de ruban comprimé avec des torsions alternées en Z et S et sans torsion au milieu. Le volume de ruban est important et le transport est pratique. Il peut être alimenté par le cantre monocouche à quatre rangées du cadre de filage, qui résout idéalement le problème d'alimentation du super tirant d'eau. Bien que le très grand tirage n'ait pas réussi dans le test pilote, l'exploration du problème d'alimentation a une certaine signification de référence.

 

Filature auto-torsadée

Dans les années 1980, la filature auto-torsadée était populaire pendant un certain temps. La filature auto-torsadée convient principalement au filage pur de fibres chimiques moyennes et longues ou mélangées à des fibres telles que la laine, le chanvre, la soie filée, etc. Parce que sa vitesse de sortie est de 10 à 15 fois celle de la filature à anneaux générale, le flux de processus est simple, la productivité du travail est élevée et le coût est très faible. , Mais ne convient que pour les brins de fil spécial grossier en filature. Puisqu'il est impossible d'éliminer la boucle faible non torsadée du fil, seuls des produits textiles moyens et bas de gamme peuvent être produits.

La machine à filer à torsion automatique la plus simple est illustrée à la figure 8. Une fois que le ruban de fil ou le ruban de fibre chimique est étiré, il est sorti par le dispositif d'étirage, et une fausse torsion est ajoutée par une paire de rouleaux rotatifs et mobiles pour faire un auto- fil torsadé avec torsion différente aux deux extrémités et aucune torsion au milieu. Le premier mécanisme de torsion consistait en un train d'engrenages planétaires compliqué. Actuellement, deux servomoteurs peuvent être conçus pour simplifier le variateur à réaliser.

Figure 8 Schéma de principe de la machine à filer à auto-torsion la plus simple

Afin de réduire l'influence de la section non torsadée du fil auto-torsadé, deux fils auto-torsadés avec des différences de phase différentes peuvent être torsadés et combinés, comme le montre la figure 9. Cependant, il y a de petites sections non torsadées dans le fil à filer, ce qui est extrêmement défavorable à la résistance, à la régularité et à la rupture finale du produit. Actuellement, le fil auto-torsadé n'est pas beaucoup utilisé.

Figure 9 Deux fils auto-retordus avec différence de phase différente torsadés et retors

 

Flyer itinérant faux twister

 

Au début des années 1950, il n'y avait pas de fausse torsion pour le dépliant à cadre à mèche, et la pointe du dépliant à cadre à mèche était sujette à la «torsion», ce qui faisait la torsion du ruban (généralement appelée section de rotation) du rouleau avant à le haut du flyer seulement C'est 40% à 60% de la torsion sur la bobine. La résistance du fil de cette section est très faible et il est le plus susceptible de casser les extrémités et les courants d'air accidentels. Lorsque le flyer tourne, la longueur du fil dans la manche du flyer change, ce qui fait trembler le fil et étirer l'anneau faible. Selon la littérature pertinente, cette section de fil présente un allongement accidentel allant jusqu'à 18% au-dessus de 50 mm. De plus, la «torsion» des mèches avant et arrière est différente, ce qui peut facilement provoquer des variations de densité des fils grossiers dans les rangées avant et arrière et augmenter les inégalités de poids.

M. Shou Yimin de Shanghai a d'abord proposé que les rainures sur le dessus du dépliant puissent ajouter une fausse torsion dans la section de filage, ce qui a résolu les problèmes susmentionnés. Il a été promu dans certaines usines de Shanghai et a obtenu certains résultats. Cependant, la profondeur de la rainure est difficile à contrôler par une opération manuelle et la fausse torsion entre les lingots varie fortement. Au cours de cette période, il y a eu des rapports sur la recherche et le développement de fausses tornades en bout de broche au pays et à l'étranger. Les faux twisters de différents matériaux tels que le type à trou carré, le type à ailettes de guidage, le métal, le polychlorure de vinyle ont été développés successivement, et ont finalement formé le dépliant général actuel à rayures métalliques False twister.

Flyer false twister est en fait un faux twister de type à friction typique. La fausse torsion TC (torsion / 10 cm) de la section de filage peut être calculée par la formule suivante.

 

Où: D est le diamètre intérieur de la fausse torsion du flyer, c'est-à-dire le diamètre du fil de contact (mm); d est le diamètre du fil (mm); n est la vitesse du flyer (r / min); V est la vitesse de défilement du fil (10 cm / min); k est le coefficient de fausse torsion, qui est déterminé par les propriétés de la fibre du fil, la pression et l'état de frottement au contact de la fausse torsion, car la fausse torsion entraîne le fil en rotation et est glissante, généralement k> 1.

 

Cette formule montre: parce que D / d ≥ 1, la torsion TC est plusieurs fois supérieure à la torsion de fil T (T = n / v). Pour augmenter TC, vous pouvez augmenter D ou augmenter la valeur de k. Le premier est limité par les spécifications du faux twister, et le seul moyen est d'augmenter le frottement ou la pression entre le fil et le faux twister. La pression est déterminée par la tension de filage. Par conséquent, la seule façon d'augmenter le frottement de la fausse torsion est d'augmenter le nombre de bandes de rainure et la profondeur des bandes.

 

La fausse torsion dans la section de rotation n'est pas autant que possible. Une torsion excessive entraînera un rétrécissement de la fibre et un transfert de fibre dans la section transversale, entraînant une pilosité accrue et un mélange inégal. Selon la loi de la torsion et du transfert des fibres, la torsion produira des fibres épaisses, des fibres dures, des fibres avec un petit module initial, des fibres avec de grands frisures, des fibres de courtes longueurs et des fibres de forme spéciale tendant vers la couche externe. En utilisant sa loi de distribution, vous pouvez jouer pleinement sur les caractéristiques des différentes fibres pour répondre aux exigences du produit, mais la stratification des fibres peut également provoquer un mélange de fibres inégal, en particulier pour des produits tels que le filage de couleur. En bref, le faux twister doit être utilisé de préférence selon les exigences de qualité du produit.

 

Application de la fausse torsion dans la rotation du rotor

 

Semblable au flyer itinérant, la rotation du rotor d'origine n'avait pas de faux twister. On a découvert plus tard que lorsque le ruban de fil tourne autour du disque d'arrêt de torsion, la rotation autour de l'axe du fil lui-même forme une fausse torsion et la direction de torsion est cohérente avec la vraie torsion. Plus le facteur de frottement du plateau tournant est élevé, plus l'effet de fausse torsion est important. Une fausse torsion peut être transmise au point de pelage A représenté sur la figure 10, réduisant ainsi l'apparition d'extrémités cassées. Plus le diamètre du disque d'arrêt de torsion est grand, plus l'angle d'enveloppement est grand, plus il y a de fausses torsions. La fausse torsion est bénéfique pour augmenter la résistance dynamique du fil en rotation, mais elle n'est pas bonne pour la résistance du fil. Trop de torsion entraînera l'implication de plus de faisceaux de fibres d'équitation. Le fil, formant des fibres enchevêtrées, réduit la résistance et augmente la pilosité. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner des faux twisters de différents matériaux et formes en fonction des caractéristiques du produit.

Figure 10 Rotor tournant un faux twister

 

 

Fil texturé faux torsadé

 

Les filaments de fibres chimiques sont généralement disposés en parallèle et n'ont pas de force de cohésion, ils sont donc faciles à rompre et à accrocher, ce qui entraîne des difficultés de tissage, une tension inégale facile à produire et une augmentation de la rupture. Pour cette raison, il est souvent nécessaire de transformer des filaments en faux fils texturés torsadés, en fils texturés à l'air, en fils texturés en réseau, etc. Le fil texturé en fausse torsion est le plus utilisé et le meilleur. Le fil (fil) texturé fausse torsadé présente les caractéristiques d'une bonne élasticité, d'un allongement élevé, d'un bon volume, d'une résistance élevée et d'une couverture élevée. La machine à texturer fausse torsion est l'exemple le plus réussi d'application de fausse torsion. Sa vitesse de production peut atteindre 1000 m / min ou plus, avec un rendement élevé et un faible coût d'exploitation. Les fils texturés en polyester et les fils texturés élastiques en nylon qui ont été largement produits au pays et à l'étranger sont utilisés dans les chaussettes, les vêtements d'extérieur, les vêtements sans couture, les vêtements de sport fonctionnels et les produits en fils fantaisie. La technologie clé du fil texturé à fausse torsion est de sélectionner une fausse torsion à haute vitesse, stabilité et fonctionnement pratique.

 

Rotation à faible couple

 

Le premier filage à faible couple à l'Université polytechnique de Hong Kong dans mon pays est un exemple de l'application de la fausse torsion dans la technologie de filage, qui a une signification historique. L'idée est d'installer une fausse torsion à grande vitesse similaire à un faux fil texturé torsadé sur le crochet de guidage de la filature à anneaux, comme la fausse torsion du flyer, pour augmenter la torsion de la section de filage, réduisant ainsi la torsion de la filature à anneaux. La valeur potentielle du développement de textiles haut de gamme avec des fils filés et un couple haut de gamme doux, à faible torsion et à faible retrait, est qu'il peut réduire les ruptures d'extrémité, augmenter la vitesse du véhicule, réduire la consommation d'énergie, augmenter la résistance et réduire biais de trame de tissu. Il est particulièrement adapté pour les tricots, les fils extra-fins, les fils creux, les fils core-spun, les denim, les serviettes non torsadées, etc.

 

 

Application de fausse torsion de fil d'emballage et de fil fantaisie

La filature parallèle de Suessen est un fil d'enrubannage typique.

 

Le dispositif de fausse torsion est illustré à la figure 11. Une fois que le fil entre dans la broche creuse, la broche creuse est introduite dans le trou de broche creux après un quart de tour, et une fausse torsion est appliquée à l'extrémité de la broche après que la broche ait tourné une fois. . Une fausse torsion peut empêcher cette section de broche de se desserrer avant que le filament ne soit enroulé, de manière à améliorer la résistance et à réduire la pilosité. Le fil d'emballage à filage parallèle a une bonne couverture et un faible taux de rétrécissement, convient aux fils spéciaux moyens et épais et aux tissus de tapis, et le coût est plus élevé.

Figure 11 Dispositif de fausse torsion dans le processus de filage Suessen wrap (Parafill)

 

Semblable au principe ci-dessus, la machine de torsion fantaisie à broche creuse est équipée d'une simple fausse torsion avec des crochets de torsion sous la broche, comme le montre la figure 12.

 

Lorsque la broche tourne, de fausses torsions sont appliquées aux fils supérieur et inférieur au point B; la torsion du fil fini ne change pas, mais la forme fantaisie du fil décoratif lorsque la fausse torsion est supprimée sur le fil d'âme peut être fixée, et la torsion fantaisie du filage à anneaux peut être maintenue La machine est également douce et moelleuse . Sur la figure 11, A est le fil d'âme et A 'est le fil décoratif.

Figure 12 Faux twister en forme de crochet

 

Utilisation de la fausse torsion dans le filage collé

 

Le filage collé a une longue histoire, comme le procédé néerlandais Twilo, le procédé suisse Reiterpavena et le procédé canadien Bobtex. Le filage lié utilise des adhésifs, des fibres de liaison ou des polymères pour lier les fibres ensemble afin d'augmenter la résistance des fibres. Le tissu produit a un toucher dur au toucher, une faible douceur, une couverture élevée et de mauvaises performances de lavage. Cependant, le débit est aussi élevé que 500 m / min ~ 600 m / min, sans traitement de filage, mais afin d'améliorer la douceur, il a souvent besoin d'un traitement adoucissant, et le coût n'est pas faible.

 

La figure 13 montre le processus de filage de Twilo aux Pays-Bas. Le ruban cuit 1 se compose de 5% à 11% de vinylon soluble dans l'eau (PVA) mélangé à un ruban de coton; le premier peut être soluble dans l'eau et mélangé avec des fibres mixtes à environ 70 ℃. La mèche cuite traverse d'abord la première zone d'étirage et est étirée 5 à 10 fois, puis traverse la zone de mouillage avec le premier dispositif de fausse torsion 2 pour pulvériser de l'eau et fausse torsion les brins. Enfin, à l'état non tordu, après la deuxième zone de dessin, le tirage est d'environ 40 fois. Le mécanisme de tirage est relié au deuxième dispositif de fausse torsion 3 pour chauffer et lier les fils, puis le rouleau de séchage 4 à 140 ℃ fixe la forme, fixe la torsion, la renforce et enfin l'enroule dans un cône. La section transversale du fil est plate, donc il a une bonne couverture. Le produit convient à la confection de serviettes de bain, de chiffons d'entoilage, de chiffons enduits, etc.

Figure 13 Principe de filage Twilo

1 bande cuite; 2-premier dispositif de fausse torsion; Dispositif de fausse torsion de 3 secondes; 4 rouleaux de séchage.

Conclusion

 

La torsion ou la fausse torsion peut changer la forme et la disposition des fibres des brins ou la section transversale du fil pendant le processus de filage, augmenter la résistance du fil, réduire l'allongement accidentel du filage, améliorer l'élasticité du fil, réduire le pilosité et améliorer les propriétés de surface. Réduisez le couple et la torsion du post-traitement, améliorez la qualité du tissu, etc., tels que la fausse torsion du dépliant, la fausse torsion de la broche creuse, la fausse torsion de la rotation du rotor, etc. Grâce à la fausse torsion, il peut être tourné en soi. fil torsadé, mèche de laine cardée, ruban super-tirant, etc. en changeant continuellement la direction, l'arrêt et l'ouverture de la fausse torsion. L'extrémité de sortie de la fausse torsion peut être filée à partir de faux fils texturés torsadés et de fils liés en ajoutant un dispositif de fusion chauffant ou un liant. La rotation à faible couple est une avancée majeure dans l'utilisation de la fausse torsion. Il a une technologie mature, moins d'investissement, une période de récupération plus courte, un fonctionnement pratique et une maintenance simple, et il a le plus grand potentiel de développement.