小型包覆紗機(jī)研發(fā)

謝元義，嚴(yán)濤海

(閩江學(xué)院 服裝與藝術(shù)工程學(xué)院，福建福州 350121)

小型包覆紗機(jī)研發(fā)

謝元義，嚴(yán)濤海

(閩江學(xué)院 服裝與藝術(shù)工程學(xué)院，福建福州 350121)

由于目前包覆紗機(jī)都是相對(duì)較大的設(shè)備，其占地空間大，價(jià)格較高，通過(guò)了解包覆紗花式線的特性，分析其形成的原因，然后通過(guò)其形成的原理和結(jié)合大型包覆紗機(jī)器的工作原理研制一臺(tái)體積小，靈活性更好，且能適應(yīng)小批量包覆紗花式紗生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室研發(fā)新型花式紗工作的小樣機(jī)。

包覆紗 小型機(jī) 設(shè)備

0 前言

人們的生活水平隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷的提高，生活節(jié)奏也不斷的變快，隨之對(duì)服裝的要求也愈發(fā)的苛刻，修身、柔軟、舒適成了必不可少的選擇要素。因此，對(duì)新型服裝材料的開(kāi)發(fā)成為設(shè)計(jì)師們熱衷追求的目標(biāo)。而包覆紗花式線這種新型結(jié)構(gòu)的特別紗線便是其中熱門(mén)的對(duì)象之一。

包覆紗花式線主要是使外包紗以螺旋狀的纏繞方法纏繞在芯紗上，從而形成新的且具有更好性能的紗線。由這種新型工藝手段生產(chǎn)出的包覆紗花式線將具有更高的強(qiáng)力，更好的外觀性，且蓬松豐滿、毛羽少的優(yōu)點(diǎn)。包覆紗花式線的優(yōu)異特性很大程度的改善了彈力紗的應(yīng)用范圍，使之更加適應(yīng)運(yùn)動(dòng)緊身衣舒適、緊身、美觀、耐用等要求，而且更使之成為許多高檔面料的理想紗線。其生產(chǎn)工藝又可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，有很高的生產(chǎn)效率，因而包覆紗花式線在對(duì)物質(zhì)有苛刻要求的現(xiàn)今依舊受到廣大群眾的熱愛(ài)，有巨大的推廣價(jià)值。據(jù)包覆紗行業(yè)研究分析及市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)報(bào)告顯示：包覆紗可以通過(guò)物理改性處理的方式對(duì)各種纖維起到很好的改性作用，成為運(yùn)動(dòng)服裝業(yè)、修身服裝業(yè)、襪業(yè)等行業(yè)的熱衷紡織材料。據(jù)報(bào)告顯示包覆紗利潤(rùn)和市場(chǎng)正在逐漸的擴(kuò)大，2014年該行業(yè)的總產(chǎn)量便達(dá)到了38.93萬(wàn)噸，總產(chǎn)值更是超過(guò)了200億元，且其產(chǎn)能也呈現(xiàn)遞增的形式發(fā)展著，尤其是氨綸類的包覆紗其需求量更是不斷的提高。因此，對(duì)于包覆紗的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新吸引了許多設(shè)計(jì)師的眼球。

1 現(xiàn)有設(shè)備分析

包覆紗的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新中材料至關(guān)重要，但更少不了的是包覆紗的生產(chǎn)設(shè)備，而目前市場(chǎng)上包覆紗花式線的生產(chǎn)設(shè)備基本是較為大型的設(shè)備，不管是國(guó)內(nèi)FZZ031型包纏紡紗機(jī)、FZZ008型包纏紗機(jī)、GD171型包覆絲機(jī)等等，還是是國(guó)外Parafil 2000型包覆紡紗機(jī)、IPC6000型包覆紡紗機(jī)等等，這些國(guó)內(nèi)外的包覆紡紗設(shè)備都是大型的設(shè)備，其占地空間大，用于研發(fā)新型包覆紗相對(duì)浪費(fèi)資源，對(duì)于小批量花式線生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室新型包覆紗花式的的開(kāi)發(fā)有很大的阻礙和限制[1]。因此，研制出一臺(tái)適用于實(shí)驗(yàn)室新型包覆紗花式線開(kāi)發(fā)和小批量包覆紗花式線生產(chǎn)的小體積、低能耗、更靈活的包覆紡紗機(jī)是很有必要的，且具有巨大的推廣價(jià)值。

包覆紗小樣機(jī)的研制將會(huì)改變市場(chǎng)上大型設(shè)備帶來(lái)的局限性，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型包覆紗花式線提供一個(gè)更便利的途徑。本文所研究的包覆紗小樣機(jī)主要以包覆紗長(zhǎng)絲或加捻短纖紗為芯，通過(guò)包覆工藝，把長(zhǎng)絲呈螺旋形包纏在芯絲外面而形成的新型復(fù)合紗線。該復(fù)合紗線除具有外包纏絲的特性外，還兼有芯紗的力學(xué)性能，具有很好的服用價(jià)值[2]。且該包覆紗小樣機(jī)，具有體積小，操作簡(jiǎn)單，成本低廉的特點(diǎn)，可以用于小批量、實(shí)驗(yàn)室用的包覆紗或花式紗的研發(fā)工作，可用于開(kāi)發(fā)一些具有創(chuàng)新性的面料開(kāi)發(fā)。

本文介紹的包覆紗小樣機(jī)也將是由其基本的三個(gè)系統(tǒng)芯紗退繞系統(tǒng)、包覆紗系統(tǒng)、卷繞系統(tǒng)構(gòu)成，原理如圖1。芯紗退繞系統(tǒng)：主要是芯紗在紗筒上受到牽伸力作用而被動(dòng)退繞的過(guò)程。包覆紗系統(tǒng)：主要是指在電機(jī)提供動(dòng)力的情況下帶動(dòng)空心錠子轉(zhuǎn)動(dòng)，空心錠子上有卷繞著長(zhǎng)絲的包線管，當(dāng)空心錠子在電機(jī)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也將帶動(dòng)包線管轉(zhuǎn)動(dòng)，而包線管轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卷繞在其上面的長(zhǎng)絲將退繞，并隨空心錠子的轉(zhuǎn)動(dòng)包纏在由牽伸力退繞的芯紗上。卷繞系統(tǒng)：利用摩擦傳動(dòng)的方式進(jìn)行卷繞，電機(jī)傳動(dòng)帶動(dòng)槽筒轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的槽筒因?yàn)槟Σ翈?dòng)筒子進(jìn)行卷繞，同時(shí)因?yàn)椴弁驳谋砻鏈喜鄱鸬綄?dǎo)紗作用，最終包覆紗將形成成型良好的卷裝[3]。其包覆紗的原理圖如下：

1.筒子，2.芯紗，3.張力器，5.導(dǎo)紗鉤，6.由導(dǎo)紗管，7.空心錠子，8.包線管，9.長(zhǎng)絲，10.加捻鉤，13.槽筒，14.花式紗管

圖1 包覆紗原理圖

綜合上面介紹的三個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)作用，可以知道該設(shè)備的基本工作原理如下：芯紗在牽伸力的作用下在筒子上退繞，在張力器的作用下均勻退繞，且芯紗從頭到尾都受到均勻的張力使其處于張弛狀態(tài)便于外包長(zhǎng)絲的包覆，在芯紗經(jīng)過(guò)空心錠子前，由于電機(jī)的帶動(dòng)使空心錠子上包線管里的外包長(zhǎng)絲退繞并隨空心錠子轉(zhuǎn)動(dòng)呈螺旋狀包覆在芯紗上形成花式線，而帶動(dòng)槽筒轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)不僅提供了芯紗退繞的牽伸力，此時(shí)更提供了成品包覆紗花式線的卷繞的動(dòng)力，由于槽筒的表面溝槽起的導(dǎo)紗作用，使形成的包覆紗花式線有了良好的卷裝。其中形成的包覆紗花式線的捻度則是由調(diào)速電機(jī)的速度控制。

2 包覆紗小樣機(jī)研發(fā)實(shí)踐

空心錠子包覆紗小樣機(jī)即指芯紗和外包紗的包纏是在空心錠子選擇形成的，其機(jī)械結(jié)構(gòu)圖如下圖2：

1.芯紗筒子，2.芯紗，3.張力器，4.導(dǎo)紗器，5.空心錠子，6.摩擦張力器，7.外包紗筒子，8.外包紗，9.齒輪，10.傳送帶，11.電機(jī)一，12.電機(jī)二，13.槽筒，14.花式紗管，15.紗筒架，16.彈簧

圖2 空心錠子包覆紗小樣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖

由上圖可知，包覆紗小樣機(jī)的整個(gè)工藝流程的動(dòng)力分別由電機(jī)一和電機(jī)二配合完成的。其具體工作如下：由于電機(jī)二的牽伸作用，芯紗從紗筒上緩慢的退繞出來(lái)，有因前后兩個(gè)導(dǎo)紗器的作用和電機(jī)二勻速運(yùn)動(dòng)的牽伸，使芯紗始終受恒定的張力被動(dòng)退繞而參與后道工序的工作。當(dāng)芯紗在空心錠子前的位置時(shí)，由電機(jī)一帶動(dòng)的空心錠子快速的轉(zhuǎn)動(dòng)，空心錠子的轉(zhuǎn)動(dòng)又帶動(dòng)固定在其上的外包紗筒子的轉(zhuǎn)動(dòng)，而筒子的轉(zhuǎn)動(dòng)使纏繞在上面的外包紗隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并退繞，其空心錠子每轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)便使外包絲在芯紗上包覆一個(gè)捻回，又由摩擦張力器的作用使外包紗不會(huì)因?yàn)榧喭部焖俎D(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力而退繞和脫圈，只會(huì)隨包覆芯紗時(shí)需要的外包紗的多少而主動(dòng)喂入其中，也使外包紗能主動(dòng)的均勻喂給。最后包覆形成的花式線經(jīng)過(guò)空心錠子后，由導(dǎo)紗器的作用進(jìn)入卷繞系統(tǒng)，電機(jī)二帶動(dòng)槽筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，而槽筒上凹槽的作用使花式線能有規(guī)律的纏繞在花式紗管上卷裝，以便于后續(xù)的運(yùn)輸、儲(chǔ)藏和后道工序的加工。其中花式紗管固定在紗筒架上，因?yàn)榧喭布苌细接械膹椈商峁┑膹埩ψ饔檬够ㄊ郊喒苣芫o貼在槽筒上與之均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，更好的保證良好的卷裝外，還保證了芯紗退繞時(shí)能有均勻速度和恒定的牽伸力，使包覆時(shí)能更均勻。

空心錠子前包覆的包覆紗小樣機(jī)和空心錠子后包覆的包覆紗小樣機(jī)的動(dòng)力都是由電機(jī)一和電機(jī)二提供的，其中電機(jī)一的參數(shù)為：15W、220V、1300r/min，電機(jī)二的參數(shù)為：6W、220V、48r/min。電機(jī)一的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)大于電機(jī)二的轉(zhuǎn)速，只有在電機(jī)一的轉(zhuǎn)速大于電機(jī)二時(shí)才能實(shí)現(xiàn)良好的包覆，且在電機(jī)二轉(zhuǎn)速緩慢的情況下，電機(jī)一轉(zhuǎn)速過(guò)慢的話會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的漏芯現(xiàn)象，從而形成的花式線效果差，且不適合服用；而當(dāng)電機(jī)二的轉(zhuǎn)速緩慢的情況下，電機(jī)一的轉(zhuǎn)速過(guò)快，會(huì)使外包紗包覆過(guò)于緊密和疊紗，使形成的花式線堅(jiān)硬且出現(xiàn)外包紗重疊的顆粒，不僅影響花式線的美觀，更不適合服用。因此，電機(jī)一和電機(jī)二的轉(zhuǎn)速是控制包覆效果的主要影響因素。只有調(diào)試好電機(jī)一和電機(jī)二的轉(zhuǎn)速才能生產(chǎn)出良好的包覆紗花式線。

經(jīng)過(guò)組裝、調(diào)試和測(cè)試后，包覆紗小樣機(jī)在電機(jī)一的轉(zhuǎn)速為340r/min和電機(jī)二的轉(zhuǎn)速為5r/min時(shí)形成良好的包覆紗花式線，其紗線捻度為463.2(捻/m)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)介紹包覆紗小樣機(jī)的研制原理、組裝及其工藝說(shuō)明，表明了研制小型的適合小批量包覆紗花式紗生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室研發(fā)新型花式紗工作的包覆紗機(jī)是可行的。包覆紗小樣機(jī)的研制將使包覆紗花式線的研發(fā)更加精細(xì)化和模塊化，降低了大型機(jī)器的復(fù)雜性和高成本性。在方便研發(fā)的同時(shí)，也加深了普通設(shè)計(jì)者對(duì)包覆紗花式線開(kāi)發(fā)的基本原理的理解，從而更合理的利用他們的想象力來(lái)研發(fā)出更適合大眾，更受歡迎的新型包覆紗花式線，使普通的設(shè)計(jì)有更簡(jiǎn)單的機(jī)械支持，降低設(shè)計(jì)師的思維局限性。

[1] 佚名. 包纏花式紡紗工藝及設(shè)備[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào), 1995(24):8-9.

[2] 張玉清, 馬秀鳳, 徐穎. 錦綸萊卡包覆紗拉伸性能與包覆度的關(guān)系[J]. 棉紡織技術(shù), 2005, 33(3):33-34.

[3] 何敏. RT卷線器(槽筒絡(luò)紗器)[J]. 紡織器材, 1984(5):56-58.

ResearchandDevelopmentofSmallCoveringYarnMachine

XIEYuan-yi,YANTao-hai

(Clothing and Art Engineering College, Minjiang University Fuzhou 350108)

As the present covering yarn machines are relatively large with huge space and high price. By studying the characteristics of fancy line of covered yarn, the reasons of its formation were analyzed, the forming principles and working principles of large covering yarn machine were combine together to develop a small, flexible and new pattern prototype for small number production and lab research and development.

covered yarn small machine equipment

2017-03-28

閩江學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(國(guó)家級(jí))(201610395013)

嚴(yán)濤海(1983-)，男，博士研究生，講師，研究方向：紡織服裝新材料

TS103

A

1008-5580(2017)04-0123-03