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Filato DTY, il meccanismo e l'applicazione della filatura a falsa torsione

Introduzione

La torsione è un importante mezzo tecnologico di filatura. Attraverso la torsione, il filo si deforma, la fibra viene trasferita e compressa all'interno e all'esterno, formando così una torsione. La torsione gioca anche un ruolo importante nella resistenza alla rottura del filato, nell'elasticità, nella pelosità, nella velocità di allungamento e nella brillantezza. Il metodo di ritorcitura è sviluppato dall'antica ritorcitura, filatura manuale, stesura e separazione di ritorcitura dell'originale torcitura a mano, e poi sviluppato per il filatoio di ritorcitura e roccatura. La filatura ad anello è una rivoluzione nella tecnologia di filatura e ha un significato fondamentale. In questo processo, ci sono anche il progresso e lo sviluppo dei fusi ad alette di filatura del cotone e dei fusi delle cappe di filatura del lino. La filatura a rotore a estremità libera sviluppata in tempi moderni è un'estensione e innovazione dell'antica tecnica di torsione della fune, che ha dato un contributo balzo in avanti al sostanziale aumento della produzione di filatura e ha sviluppato la filatura ad attrito, la filatura elettrostatica, il getto d'aria la rotazione e la rotazione a vortice. E altri nuovi metodi di filatura a rotazione libera.

 

La falsa torsione è un'altra forma di torsione. Il processo di filatura può essere ottimizzato mediante falsa torsione, formando così nuovi metodi di filatura come autotorsione, testurizzazione, filatura elastica e filatura a bassa coppia.

 

1 Il meccanismo della falsa torsione

 

Come mostrato nella Figura 1, AC è una sezione di filo, e la R centrale è un falso twister (o falso twister), e la sua velocità è n. Le frecce e indicano rispettivamente la direzione di movimento e rotazione del filo. Supponiamo che la velocità di movimento del filo sia V, le estremità del filo 1 siano fisse e il filo 2 al filo 5 possa muoversi, L1 rappresenta la lunghezza del filo AB e L2 rappresenta la lunghezza del filo BC. Nelle diverse condizioni dei parametri precedenti, ci saranno 5 diversi stati di falsa torsione.

 

Figura 1 Cinque stati di rotazione falsa torsione

Figura 1 Cinque stati di rotazione falsa torsione

 

Falsa torsione con entrambe le estremità fissate

 

Quando R ruota in senso orario, la sezione AB è torsione Z e la sezione BC è torsione S. Quando R smette di ruotare, la torsione della sezione AC scompare, ma poiché il filo è di plastica, una falsa torsione può deformare, compattare e restringere il filo. La fibra nel filo si trasferirà in una certa misura. Il filato 1 è mostrato nella Figura 1.

 

Falsa distribuzione della torsione quando il filo è in movimento

 

Sia t il tempo di passaggio del tratto AC del filo, n sia la velocità di rotazione del falso ritorcitoio e V la velocità di scorrimento del filo, calcolata secondo la teoria della falsa torsione.

Torsione della sezione AB:

 

Torsione della sezione AB

Torsione della sezione BC:

Torsione della sezione BC

Si può vedere che quando t è abbastanza piccolo, c'è una certa torsione TB nella scheggia BC chiamata torsione residua. Quando t tende a ∞, TA = n / v, TB -> 0 e la curva di relazione tra t e TB è mostrata nella Figura 2. Pertanto, può essere intesa come TB = 0 in condizioni di funzionamento continuo a lungo termine.

Figura 2 Torsione residua durante falsa torsione

Figura 2 Torsione residua durante falsa torsione

 

Stato di falsa torsione in cui l'estremità di uscita del filo è termicamente fusa o legata

Come mostrato nel nastro di filo 3 in Figura 1, un dispositivo di riscaldamento o un dispositivo di unione viene aggiunto all'estremità di uscita del falso ritorcitoio per fissare istantaneamente la torsione del filo in uscita, in modo che la presenza di falsa torsione possa essere mantenuta, e il filato testurizzato o filato legato può essere realizzato.

Il falso tornado continua a cambiare direzione e si ferma continuamente

Come mostrato nel nastro di filato 4 in Figura 1, secondo il concetto 1.2, all'uscita del nastro appariranno due diverse direzioni di torsione e cicli intermedi non ritorti. Questo è il meccanismo del filo ritorto.

 

Formazione del filato avvolgente di filatura a getto d'aria

La filatura a getto d'aria passa attraverso l'ugello a getto d'aria per far ruotare i fili ad una velocità di circa 2500 giri / min e subire una torsione a vortice, in modo che la fibra libera esposta termini sulla superficie del filato avvolga il corpo del filato per formare un filato avvolto, come mostrato nella Figura 1. 5 mostrato. Si può dedurre che anche la filatura a getto d'aria viene prodotta in falsa torsione, ma la sua fibra di avvolgimento ritorta è solo del 5% circa.

 

2 Forme e funzioni comuni dei falsi twister

 

Semplice falso tornado con un giro e un giro

 

Il falso twister si riferisce generalmente a un dispositivo che non gira ad entrambe le estremità del filo di controllo ma applica la torsione nel mezzo. Il falso twister più semplice è mostrato nella Figura 3. Il falso twister del rotore è mostrato nella Figura 3. Il multifilamento è avvolto sul perno trasversale del rotore 3 e la cinghia del rotore ruota con il multifilamento per produrre una torsione. Questo tipo di falso twister causerà il doppio. Il cambiamento di tensione delle estremità di uscita e di ingresso della seta è troppo grande e ora è usato raramente. Spesso vengono utilizzati falsi twister a forma di gancio e perforati.

Figura 3 Schema schematico di un semplice falso twister per multifilamento

Figura 3 Schema schematico di un semplice falso twister per multifilamento

1-Rullo di alimentazione; Falso twister a 2 rotori; 3-Perno orizzontale; Rullo a 4 uscite.

 

Falso twister a frizione

 

Il falso ritorcitoio del tipo a frizione utilizza la tensione per ruotare il filo attraverso la superficie di contatto dell'attrito per formare una falsa torsione, come volantini itineranti, vari tipi di falsi tornitori utilizzati per produrre filati testurizzati falsi e rotori falsi. . La sua caratteristica è che una rotazione dell'elemento di attrito può produrre più torsioni e l'efficienza di falsa torsione è elevata.

 

La figura 4 è un falso ritorcitoio a disco di attrito a tre assi per filato testurizzato. È guidato da 3 dischi di attrito rotanti per ruotare il filo e aggiungere falsa torsione. Quando viene utilizzata, la forza componente dell'angolo incluso promuove l'uscita del filo. Il disco di attrito è realizzato con materiali come diamante, ceramica o poliuretano.

Figura 4 Diagramma schematico del falso ritorcitoio a disco di attrito a tre assi per filato testurizzato

Figura 4 Diagramma schematico del falso ritorcitoio a disco di attrito a tre assi per filato testurizzato

 

Falso twister tipo grembiule

Il falso tornante del tipo a grembiule è mostrato nella Figura 5, che consiste in due serie di grembiuli che si incrociano a una certa angolazione. A causa del grande fattore di attrito del grembiule contro il filato, l'ampia superficie di contatto e l'elevata efficienza di torsione, ma la struttura è più complicata.

Figura 5 Diagramma schematico del falso twister di tipo grembiule

Figura 5 Diagramma schematico del falso twister di tipo grembiule

 

Falso tornado

Il falso ritorcitoio ad anello è mostrato nella Figura 6. Il falso ritorcitoio controlla la coppia di torsione e la tensione del filo attraverso una pressione esterna; la velocità del grembiule e la velocità del filo possono essere regolate per mantenere stabile la torsione del filo.

Figura 6 Diagramma schematico di un falso torsione ad anello

Figura 6 Diagramma schematico di un falso torsione ad anello

 

Esistono ancora molte forme e brevetti di falsi twister, che hanno un'ampia scelta.

 

3 Esempi di applicazione del falso twister

 

Sistema di filatura lana cardata per torcitura stoppino

 

Nel primo sistema di filatura della lana, sulla macchina formatrice del nastro dietro la scheda del rullo, la rete di lana della superficie dell'ago del doffer era divisa in più fasci con filamenti di cintura, e quindi era composta da due serie di grembiuli superiore e inferiore, che potevano non solo torcere orizzontalmente, ma anche andare avanti. Il meccanismo di uscita consiste nell'applicare una falsa torsione alla piccola scheggia, ruotarla in uno stoppino e quindi ruotarla in un filato. Il sistema di cardatura a rulli è mostrato in Figura 7.

Figura 7 Schema schematico del sistema di cardatura a rulli

Figura 7 Schema schematico del sistema di cardatura a rulli

1 cilindro; 2-Doffer; 3-Coltello per tritare; Meccanismo a 4 tagli; Meccanismo 5-sfregamento.

 

Falsa torsione del nastro cotto sull'avvolgitore del nastro super tirante

 

Come tutti sappiamo, il metodo di alimentazione del super draft della filatura ad anello è una delle chiavi del successo del super draft. Negli anni '1970, il mio paese ha sviluppato in modo indipendente il filatoio a quattro rulli A563. Quattro schegge di cotone vengono utilizzate per il disegno finale per ricambiare e avvolgere in una scheggia orizzontale. La macchina adotta un corno di guida a sezione trasversale piatta durante l'avvolgimento e il nastro viene formato in falsa torsione alternando un movimento periodico per creare un rotolo di nastro compresso con torsioni Z e S alternate e nessuna torsione nel mezzo. Il volume del nastro è grande e il trasporto è conveniente. Può essere alimentato dalla cantra monostrato a quattro file del filatoio, che risolve idealmente il problema di alimentazione del super tiraggio. Sebbene la stesura di grandi dimensioni non abbia avuto successo nel test pilota, l'esplorazione del problema dell'alimentazione ha un certo significato di riferimento.

 

Filatura a rotazione automatica

Negli anni '1980, lo spinning self-twist era popolare per un po '. La filatura a torsione automatica è adatta principalmente per la filatura pura di fibre chimiche medie e lunghe o miscelate con fibre come lana, canapa, seta filata, ecc. Poiché la sua velocità di uscita è da 10 a 15 volte quella della filatura ad anello generale, il flusso del processo è semplice, la produttività del lavoro è alta e il costo è molto basso. , Ma adatto solo per i fili di filato speciale grosso nella filatura. Poiché è impossibile eliminare l'anello debole non attorcigliato del filato, è possibile produrre solo prodotti tessili di fascia media e bassa.

Il filatoio auto-torcente più semplice è mostrato nella Figura 8. Dopo che il nastro di filato o il nastro di fibra chimica è stato tirato, viene emesso dal dispositivo di stiro e la falsa torsione viene aggiunta da una coppia di rulli rotanti e mobili per fare un filo ritorto con torsione diversa ad entrambe le estremità e nessuna torsione al centro. Il primo meccanismo di torsione consisteva in un complicato treno di ingranaggi planetari. Attualmente, due servomotori possono essere progettati per semplificare l'azionamento da ottenere.

Figura 9 Due fili auto-ritorti con differente differenza di fase ritorti e ritorti

Figura 8 Schema schematico del più semplice filatoio auto-torcente

Al fine di ridurre l'influenza della sezione non ritorta del filo auto-ritorto, è possibile ritorcere e combinare due fili auto-ritorto con differenti differenze di fase, come mostrato nella Figura 9. Tuttavia, ci sono piccole sezioni non ritorte nel filato di filatura, che è estremamente sfavorevole alla resistenza, all'uniformità e alla rottura finale del prodotto. Attualmente, il filato ritorto non viene utilizzato molto.

Figura 10 Falso tornado rotante del rotore

Figura 9 Due fili auto-ritorti con differente differenza di fase ritorti e ritorti

 

Falso tornado volantino errante

 

All'inizio degli anni '1950, non vi era alcun falso torsione per il volantino del banco a fusi e la punta del volantino del banco a fusi era incline a "torsioni", il che rendeva la torsione del nastro (generalmente chiamata sezione di filatura) dal rullo anteriore a solo la parte superiore del volantino Rappresenta dal 40% al 60% della torsione della bobina. La forza del filato di questa sezione è molto debole ed è più incline a spezzare le estremità e correnti d'aria accidentali. Quando l'aletta ruota, la lunghezza del filo nella manica dell'aletta cambia, provocando lo scuotimento del filo e l'allungamento dell'anello debole. Secondo la letteratura pertinente, questa sezione di filato presenta un allungamento accidentale fino al 18% oltre i 50 mm. Inoltre, la "torsione" degli stoppini anteriore e posteriore è diversa, il che può facilmente causare variazioni nella densità dei filati grossolani nelle file anteriori e posteriori e aumentare l'irregolarità del peso.

Il signor Shou Yimin di Shanghai ha inizialmente proposto che le scanalature sulla parte superiore del volantino potessero aggiungere una falsa torsione nella sezione di filatura, il che ha risolto i problemi sopra menzionati. È stato promosso in alcuni stabilimenti di Shanghai e ha ottenuto alcuni risultati. Tuttavia, la profondità della scanalatura è difficile da controllare mediante operazione manuale e la falsa torsione tra i lingotti varia notevolmente. Durante questo periodo, ci sono stati rapporti sulla ricerca e lo sviluppo di falsi tornitori a mandrino in patria e all'estero. I falsi twister di materiali diversi come il tipo a foro quadrato, il tipo a palette di guida, il metallo, il cloruro di polivinile sono stati sviluppati successivamente e infine hanno formato l'attuale volantino a strisce di metallo generale False twister.

Il falso twister del volantino è in realtà un tipico falso twister del tipo a frizione. La falsa torsione TC (torsione / 10 cm) della sezione di filatura può essere calcolata con la seguente formula.

 

dove D

Dove: D è il diametro interno del falso ritorcitoio del volantino, cioè il diametro del filo di contatto (mm); d è il diametro del filo (mm); n è la velocità del flyer (giri / min); V è la velocità di scorrimento del filo (10 cm / min); k è il coefficiente di falsa torsione, che è determinato dalle proprietà della fibra del filato, dalla pressione e dallo stato di attrito a contatto con il falso ritorcitoio, perché il falso ritorcitoio spinge il filo a ruotare ed è scivoloso, generalmente k> 1.

 

Questa formula mostra: poiché D / d ≥ 1, la torsione TC è molte volte maggiore della torsione del filo T (T = n / v). Per aumentare TC, puoi aumentare D o aumentare il valore di k. Il primo è limitato dalle specifiche del falso ritorcitoio e l'unico modo è aumentare l'attrito o la pressione tra il filo e il falso ritorcitoio. La pressione è determinata dalla tensione di filatura. Pertanto, l'unico modo per aumentare l'attrito del falso tornitore è aumentare il numero di strisce di scanalatura e la profondità delle strisce.

 

La falsa torsione nella sezione di rotazione non è il più possibile. Una torsione eccessiva provocherà il restringimento delle fibre e il trasferimento delle fibre nella sezione trasversale, con conseguente aumento della pelosità e miscelazione non uniforme. Secondo la legge della torsione e del trasferimento delle fibre, la torsione produrrà fibre spesse, fibre dure, fibre con un piccolo modulo iniziale, fibre con grosse piegature, fibre con lunghezze corte e fibre di forma speciale che tendono allo strato esterno. Utilizzando la sua legge di distribuzione, è possibile dare pieno gioco alle caratteristiche di varie fibre per soddisfare i requisiti del prodotto, ma la stratificazione delle fibre può anche causare una miscelazione non uniforme delle fibre, specialmente per prodotti come la filatura a colori. In breve, il falso twister dovrebbe essere preferibilmente utilizzato in base ai requisiti di qualità del prodotto.

 

Applicazione di falsa torsione nella rotazione del rotore

 

Simile al volantino itinerante, il rotore originale che girava non aveva un falso tornante. Successivamente si è scoperto che quando il nastro di filo ruota attorno al disco di arresto della torsione, la rotazione attorno all'asse del filo stesso formerà una falsa torsione e la direzione della torsione è coerente con la vera torsione. Maggiore è il fattore di attrito del giradischi, maggiore sarà l'effetto di falsa torsione. La falsa torsione può essere trasmessa al punto di pelatura A mostrato nella Figura 10, riducendo così il verificarsi di estremità rotte. Maggiore è il diametro del disco twist-stop, maggiore è l'angolo di avvolgimento, maggiori sono le false torsioni. La falsa torsione è utile per aumentare la resistenza dinamica del filo rotante, ma non è buona per la resistenza del filo. Troppa torsione causerà il coinvolgimento di più fasci di fibre da equitazione Filato, che forma fibre aggrovigliate, riduce la forza e aumenta la pelosità. Pertanto, è necessario selezionare falsi tornitori di diversi materiali e forme in base alle caratteristiche del prodotto.

Figura 10 Falso tornado rotante del rotore

Figura 10 Falso tornado rotante del rotore

 

 

Filato testurizzato falso ritorto

 

I filamenti di fibre chimiche sono generalmente disposti in parallelo e non hanno forza coesiva, quindi sono facili da staccare e agganciare, causando difficoltà nella tessitura, facile da produrre una tensione irregolare e aumento della rottura. Per questo motivo, è spesso necessario trasformare i filamenti in filati testurizzati a falsa torsione, filati testurizzati ad aria, filati testurizzati a rete, ecc. Il filato testurizzato a falsa torsione è il più utilizzato e migliore. Il filato testurizzato falso ritorto (filato) ha le caratteristiche di buona elasticità, alto allungamento, buona voluminosità, alta resistenza e alta copertura. La macchina per testurizzare la falsa torsione è l'esempio di maggior successo di applicazione della falsa torsione. La sua velocità di produzione può raggiungere 1000 m / min o più, con alta efficienza e bassi costi di esercizio. I filati testurizzati in poliestere ei filati testurizzati elastici di nylon che sono stati ampiamente prodotti in patria e all'estero sono utilizzati in calze, capispalla, indumenti senza cuciture, abbigliamento sportivo funzionale e prodotti di filati fantasia. La tecnologia chiave del filato testurizzato falso ritorto consiste nel selezionare un falso twister con alta velocità, stabilità e funzionamento conveniente.

 

Filatura a bassa coppia

 

La prima filatura a bassa coppia presso il Politecnico di Hong Kong nel mio paese è un esempio dell'applicazione della falsa torsione nella tecnologia di filatura, che ha un significato epocale. L'idea è di installare un falso twister ad alta velocità simile a un filato testurizzato falso ritorto sul gancio di guida della filatura ad anello, come il falso twister del volantino mobile, per aumentare la torsione della sezione di filatura, riducendo così la torsione della filatura ad anello. Il valore potenziale dello sviluppo di tessuti di fascia alta con filati e coppia di fascia alta morbidi, a bassa torsione, a basso restringimento è che può ridurre le rotture finali, aumentare la velocità del veicolo, ridurre il consumo di energia, aumentare la resistenza e ridurre trama del tessuto obliqua. È particolarmente adatto per maglieria, filato extrafine, filato a anima vuota, filato a anima, denim, asciugamani non ritorti, ecc.

 

 

Applicazione di falsa torsione di filato di avvolgimento e filato fantasia

La filatura parallela di Suessen è un tipico filato da avvolgimento.

 

Il dispositivo di falsa torsione è mostrato nella Figura 11. Dopo che il filo è entrato nel fuso cavo, il fuso cavo viene introdotto nel foro del fuso cavo dopo un quarto di giro e una falsa torsione viene applicata all'estremità del fuso dopo che il fuso ruota una volta . Una falsa torsione può impedire che questa sezione del fuso si allenti prima che il filamento sia avvolto, in modo da migliorare la resistenza e ridurre la pelosità. Il filato di avvolgimento a filatura parallela ha una buona copertura e un basso tasso di restringimento, adatto per filati speciali medi e spessi e tessuti per tappeti, e il costo è più alto.

Figura 11 Dispositivo a falsa torsione nel processo di filatura avvolgente Suessen (Parafill)

Figura 11 Dispositivo a falsa torsione nel processo di filatura avvolgente Suessen (Parafill)

 

Simile al principio di cui sopra, la torcitrice fantasia a fuso cavo è dotata di un semplice falso tornitore con ganci di torsione sotto il mandrino, come mostrato in Figura 12.

 

Quando il fuso ruota, vengono applicate false torsioni ai fili superiore e inferiore nel punto B; la torsione del filo finito non cambia, ma la forma fantasia del filo decorativo quando viene rimossa la falsa torsione sul filo centrale può essere riparata e la torsione fantasia della filatura ad anello può essere mantenuta La macchina è anche morbida e soffice . Nella Figura 11, A è il filo centrale e A è il filo decorativo.

Figura 12 Falso tornado a forma di uncino

Figura 12 Falso tornado a forma di uncino

 

Utilizzo della falsa torsione nella filatura legata

 

La filatura legata ha una lunga storia, come il processo olandese Twilo, il processo svizzero Reiterpavena e il processo canadese Bobtex. La filatura legata utilizza adesivi, fibre leganti o polimeri per unire le fibre insieme per aumentare la resistenza delle fibre. Il tessuto prodotto ha una mano dura, scarsa morbidezza, alta copertura e scarse prestazioni di lavaggio. Tuttavia, la produzione è di 500 m / min ~ 600 m / min, senza lavorazione di filatura, ma per migliorare la morbidezza, spesso richiede un trattamento di rammollimento e il costo non è basso.

 

La figura 13 mostra il processo di filatura di Twilo nei Paesi Bassi. Il nastro cotto 1 è costituito dal 5% all'11% di vinylon (PVA) idrosolubile mescolato con nastro di cotone; il primo può essere solubile in acqua e miscelato con fibre miste a circa 70 ℃. Il nastro cotto passa prima attraverso la prima zona di stiro e viene aspirato da 5 a 10 volte, quindi passa attraverso la zona di bagnatura con il primo dispositivo di falsa torcitura 2 per spruzzare acqua e falsa torsione dei fili. Infine, nello stato non attorcigliato, dopo la seconda zona di stesura, il tiraggio è di circa 40 volte. Il meccanismo di stiro è collegato al secondo dispositivo di falsa torsione 3 per riscaldare e legare i fili, quindi il rullo di asciugatura 4 a 140 ℃ imposta la forma, fissa la torsione, rinforza e infine avvolge in un cono. La sezione trasversale del filo è piatta, quindi ha una buona copertura. Il prodotto è adatto per la realizzazione di teli da bagno, tele interlining, panni spalmati, ecc.

Figura 13 Principio di filatura Twilo

Figura 13 Principio di filatura Twilo

1 striscia cotta; 2-primo dispositivo di falsa torsione; Dispositivo di falsa torsione di 3 secondi; Rullo di asciugatura 4.

Conclusione

 

La torsione o la falsa torsione possono modificare la forma e la disposizione delle fibre dei trefoli o la sezione trasversale del filo durante il processo di filatura, aumentare la resistenza del filato, ridurre l'allungamento accidentale della filatura, migliorare l'elasticità del filato, ridurre il pelosità e migliorare le proprietà superficiali. Riduce la coppia e la torsione della post-elaborazione, migliora la qualità del tessuto, ecc., Come falsa torsione del volantino, falsa torsione del fuso cavo, falsa torsione della rotazione del rotore, ecc. Attraverso il falso tornitore, può essere filato in auto- filato ritorto, stoppino di lana cardata, nastro super-tiraggio, ecc. cambiando continuamente direzione, arresto e apertura del falso ritorcitoio. L'estremità di uscita del falso ritorcitoio può essere filata da fili testurizzati falsi ritorti e fili legati aggiungendo un dispositivo di fusione riscaldante o un legante. La rotazione a bassa coppia è un importante passo avanti nell'utilizzo della falsa torsione. Ha una tecnologia matura, meno investimenti, un periodo di ammortamento più breve, un funzionamento conveniente e una manutenzione semplice e ha il maggior potenziale di sviluppo.

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