转杯纺纱

自由端纺纱方法之一，因采用转杯凝聚单纤维而称转杯纺纱。初时主要用气流，中国又称气流纺纱。转杯纺纱的纺纱速度高，卷绕容量大，纺低级棉和废落棉有良好的适纺性，劳动环境也大为改善。

简介

气流纺纱最早是1937年贝特尔森在丹麦提出的专利，后来又经法国、捷克斯洛伐克等国的学者不断研究。中国从1958年开始研究，1967年开始逐步应用于工业生产。70年代以来，转杯纺纱的工艺技术和机械设备发展迅速，应用越来越广。世界有许多制造厂生产多种机型，约有300多万头转杯纺纱设备，应用遍及五大洲几十个国家。适纺原料从棉和棉型化学纤维发展到毛和毛型化学纤维，既有纯纺也有混纺。纺纱号数范围可达190～13号（3～45英支），转杯速度已从 3万转/分提高到5～6万转/分，甚至高达7万转/分以上。转杯纺纱机上已普遍采用有排杂装置的纺纱器、半自动和全自动的清洁、接头和落纱装置以及其他一些辅助装置。转杯纺纱前后工序的工艺和设备配套也在不断完备。

原理

喂入的纤维条被包覆有针布的回转分梳辊开松成单纤维，随气流输送到高速回转的转杯内壁，在凝聚槽内形成纱尾，同时被加拈成纱引出，直接绕成筒子。转杯纺纱与其他自由端纺纱方法的主要区别是凝聚加拈机构和作用不同。单纤维进入转杯后，先被送到转杯内壁的斜面上。由于转杯内壁表面速度较高，纤维沿着内壁的周向平行排列，在离心力的作用下，滑向内壁最大直径处的凝聚槽内，在此叠合成环形的须条，这就是纤维的凝聚过程。在凝聚过程中，纤维按周向循环排列，故有并合效应。转杯带动AB纱段一起高速回转，在A处受阻拈器的摩擦作用，在AB纱段和引出的纱段中遂产生拈度。AB段纱条中的拈度因扭转力矩向凝聚槽内纱尾的BC长度内传递，使纱尾在剥离点B的附近有一定的强力，可以减少断头。正常纺纱时，纱尾从B点处逐渐被剥离并引出，所以AB纱段的回转速度一般超过转杯速度，两者线速度之差即为卷绕线速度或输出速度。凝聚槽内的纱尾在剥离点 B处的纤维数量，等于成纱截面中的纤维数量，然后逐渐变细。理论上在一周的末端D处纤维数量应当为零，但实际上杯内纤维不断向下滑移，故D点处有纤维与剥离点B相搭接。在纱条加拈剥离引出时，沿转杯回转方向位于B点前的纤维就成为纱条的一部分，而位于B点后的部分纤维就容易被带出缠绕在纱身外层，形成气流纱的缠绕纤维。

分类

气流纺纱所用的主要部件有转杯、给棉机构、分梳辊、引纱管和阻拈器等，整套装置称为纺纱器。按转杯内负压产生的方式，可分为自排风式和抽气式两大类。自排风式纺纱器在转杯底侧部开有若干排风孔，当转杯高速回转时产生类似离心泵的作用而使转杯内具有负压。自排风转杯内的气流主要是从纤维输送管补入，经凝棉槽后向底侧部的小孔排出，所以纤维输送管可以适当短些。纤维从输送管出来后在未到达转杯的凝聚槽之前，可能直接冲向已被加拈引出的纱条，形成松散的外包纤维，以致影响成纱强力和外观。为了防止这种情况，必须采用隔离盘。抽气式纺纱器转杯内的气流从纤维输送管补入后从杯口被吸出，所以纤维输送管必须伸入杯内比较接近壁面，因此输送管就比较长。由于两种纺纱器转杯内气流流向不同，纺纱情况也有所不同。自排风转杯凝聚槽内易积粉尘，抽气式转杯内粉尘易被气流吸走，所以凝聚槽比较清洁。纺纱断头后，自排风转杯内有剩余纤维，需清除后才可接头。抽气式转杯内断头后的剩余纤维可随气流从杯口吸走，因此能直接接头。为了加强杯内回转纱条向凝聚槽传递拈度的能力，以增加凝聚槽内剥离点处纱条的强度，降低断头率和减少成纱拈度。两种纺纱器的转杯中都须应用阻拈器。

操作流程

在转杯的凝聚槽内留有杂质，会破坏须条的凝聚和拈度的传递，使纺出的纱有周期性不匀，波长约为转杯的周长，严重时会产生断头。即使细小的粉尘进入凝聚槽内，也会逐渐积聚成较大的颗粒，产生同样的影响。因此除了转杯纺纱器本身需有排杂装置外，在前纺工艺过程中还应加强清除尘杂的作用。例如在棉纺中可加装小棉束开棉机和强力除尘机，以及双联梳棉机等。转杯纺纱的均匀效果只能在转杯凝聚槽周长内起作用，因此需要并条过程保证纤维条的均匀度，才能得到良好的成纱条干。气流纱的拈度一般高于环锭纱，所以需要经过自然定拈或热定形定拈，才能适合后加工。

气流纱的结构特点是空隙大，纤维伸直度较差，内外层纤维转移较少和拈度不一，因此纱的强力低、伸长较大。但织物手感丰满厚实，保暖性好，耐磨，吸浆和吸湿性好，吸色率高。转杯纺纱适用于许多产品，如灯芯绒、劳动布、卡其、色织绒、印花绒、绒毯、线毯、浴巾和装饰用布等。

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