滌綸拉伸絲的單絲平直、光滑，相互間排列緊密，蓬松性較差，只能用于仿絲型織物，使其的應(yīng)用受到了限制。為此，采用多種改性方法使它增加新的性能，以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

假捻變形是其中*重要的一種物理改性方法。滌綸假捻變形絲于152 0173 3840年問(wèn)世，有高彈絲、中彈絲和低彈絲。其中，低彈絲既有一定的彈性、蓬松性，又有制作外衣所需的幾何尺寸穩(wěn)定性，應(yīng)用較廣。

滌綸長(zhǎng)絲經(jīng)假捻變形基本上是生產(chǎn)低彈絲。假捻變形方法有轉(zhuǎn)子式和摩擦式兩大類。轉(zhuǎn)子式假捻變形開(kāi)發(fā)較早，產(chǎn)品質(zhì)量也較好，但生產(chǎn)效率沒(méi)有摩擦式高。目前，拉伸絲的假捻變形機(jī)大多采用轉(zhuǎn)子式，亦有用轉(zhuǎn)子式假捻變形機(jī)對(duì)POY絲進(jìn)行拉伸變形。

假捻變形原理

1.假捻

若固定絲條的一端，握持住另一端使其自身轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，絲條就加上一個(gè)捻，逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)得到S捻，順時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng)得到Z捻。若將絲的兩端均固定，握持住中間部分轉(zhuǎn)動(dòng)，以握持點(diǎn)為界，上、下兩部分將分別得到捻數(shù)相同、捻向相反的捻。

若絲以運(yùn)動(dòng)的方式通過(guò)兩端固定點(diǎn)并旋轉(zhuǎn)握持點(diǎn)，加捻則發(fā)生變化，順著絲的運(yùn)動(dòng)方向，在握持點(diǎn)以前，絲被加上了捻(假設(shè)是Z捻)；經(jīng)過(guò)握持點(diǎn)后，則加上與Z捻個(gè)數(shù)相等的S捻。由于握持點(diǎn)上、下的捻向相反，實(shí)際上將握持點(diǎn)以前加的Z捻全部解開(kāi)。這種先加捻、后解捻的過(guò)程稱為假捻。

在假捻變形機(jī)上，小轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)的握持器，喂人輥和中間輥既固定絲的兩端，又將絲不停地向前輸送。絲進(jìn)人小轉(zhuǎn)子前被加捻，出小轉(zhuǎn)子后被解捻，*終絲上無(wú)捻。

2.加熱和冷卻

加熱和冷卻是利用合成纖維的熱塑性獲得假捻效果的必要條件。在假捻過(guò)程中的加捻階段進(jìn)行加熱，其目的是利用分子的熱運(yùn)動(dòng)消除因加捻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使加捻變形固定。另外，絲條受熱后塑性增強(qiáng)，剛性減弱，可以降低加捻張力，便于加捻。

冷卻的目的是使加捻變形得到的塑性變形固定下來(lái)。如果處于熱塑性狀態(tài)下的絲立即通過(guò)旋轉(zhuǎn)握持器(小轉(zhuǎn)子)，解捻將不起作用，產(chǎn)生蓬松性*差的僵絲。冷卻到二次轉(zhuǎn)變溫度(玻璃化溫度，81℃)以下時(shí)，加捻后的形變已固化，雖經(jīng)解捻，但每根單絲仍保留原來(lái)的卷曲形狀，顯得蓬松有彈性。

綜上所述，假捻變形是利用絲的熱塑性，加捻之后加熱定型，接著進(jìn)行冷卻，冷卻之后把所加之捻全部解開(kāi)。由于加捻之后經(jīng)加熱和冷卻，絲的彎曲形狀已固定，解捻之后絲仍然保持彎曲形狀。

?轉(zhuǎn)子式假捻變形機(jī)的工藝流程

轉(zhuǎn)子式假捻變形機(jī)的工藝流程見(jiàn)圖9-7。經(jīng)過(guò)平衡的拉伸絲筒子裝在原絲小車(chē)或臺(tái)架上，兩個(gè)筒子為一組，頭尾相接，一用一備。

拉伸絲經(jīng)過(guò)出絲張力調(diào)整后**進(jìn)人切絲器。當(dāng)有斷頭時(shí)，控制器落針下垂，將電路導(dǎo)通，切絲器動(dòng)作，將絲切斷，防止產(chǎn)生繞輥。喂人輥與中間輥之間是假捻變形區(qū)。絲在**熱箱(變形熱箱)中被加捻和加熱，經(jīng)冷卻區(qū)后，穿過(guò)假捻裝置的小轉(zhuǎn)子中心孔和橫銷后被解捻。

絲離開(kāi)中間輥后即進(jìn)入定型區(qū)。經(jīng)過(guò)解捻后的絲從第二熱箱(定型熱箱)中穿過(guò)，完成定型。出絲輥與輔助輥之間為定型絲穩(wěn)定和卷繞張力調(diào)節(jié)區(qū)，絲在這個(gè)區(qū)內(nèi)穿過(guò)斷絲探測(cè)器。經(jīng)過(guò)假捻變形的絲從輔助輥送出，經(jīng)過(guò)上油輥到筒子架，卷繞在筒管上。

在整個(gè)變形工藝流程中，絲路較長(zhǎng)。為便于操作、降低設(shè)備高度和占地面積，生產(chǎn)中采用按流程迂回前進(jìn)的辦法。

假捻變形工藝條件

假捻變形的主要工藝條件可歸納為四個(gè)，即捻度(Twist)、張力(Tension)、溫度(Temperature)、時(shí)間（Time），由于它們英文名稱的**字母均為T(mén),所以常稱為四“T”。

在設(shè)定工藝條件時(shí)，既要考慮假捻變形絲的質(zhì)量，又要考慮可加工性。設(shè)定的順序**是捻度和**超/欠喂率(斷頭、上染率、強(qiáng)度等均與之有關(guān))。

捻度確定以后，即可根據(jù)假捻機(jī)的性能和操作水平?jīng)Q定小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和車(chē)速。然后根據(jù)對(duì)成品的卷曲特性和染色性能要求決定第二超/欠喂率和**、第二加熱器的溫度。*后確定卷繞超欠喂率和其他成形條件，以期得到成形良好的筒子。

1.捻度

捻度是假捻變形絲假捻度的簡(jiǎn)稱。捻度高，變形絲卷曲細(xì)密，外觀蓬松，手感柔軟，總卷曲率高，但強(qiáng)度下降，加工中易產(chǎn)生斷頭，易產(chǎn)生捻度不勻和疊捻。捻度低，變形卷曲稀疏，卷曲螺距大，外觀毛糙，蓬松性差，但加工中斷頭少。捻度高到一定程度，還會(huì)因加捻界區(qū)的剪切應(yīng)力過(guò)大造成變形絲強(qiáng)度大幅度下降。

捻度與原絲的線密度有關(guān)，通常按下列經(jīng)驗(yàn)公式確定：

式中：α為捻度系數(shù)(0.85～1.0)；T為假捻度(捻/m)；D為原絲線密度(dtex)。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由上式計(jì)算的捻度還需根據(jù)生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

捻度是由小轉(zhuǎn)子帶動(dòng)絲旋轉(zhuǎn)得到的，捻度值等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速除以中間羅拉的線速度。小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的波動(dòng)或者張力波動(dòng)均會(huì)造成捻度不勻。捻度不勻是染色不勻和其他不勻的原因之一。為了保證捻度的均勻性，小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動(dòng)控制在2%以內(nèi)。

2.張力

(1)加捻張力和解捻張力??加捻張力是指從喂人輥至小轉(zhuǎn)子之間加捻區(qū)的張力，解捻張力是指從小轉(zhuǎn)子橫銷到中間輥之間解捻區(qū)的張力。加捻張力和解捻張力是原絲性能、設(shè)備和工藝條件的綜合反映，其中**超/欠喂率的影響*大，可以通過(guò)調(diào)節(jié)**超/欠喂率來(lái)調(diào)節(jié)加捻張力和解捻張力。

在假捻過(guò)程中，加捻張力和解捻張力應(yīng)盡可能低一些。因?yàn)榈蛷埩ο录庸ざ傻牡蛷椬冃谓z卷曲直徑大，卷曲細(xì)密，蓬松性和集束性好，強(qiáng)伸度適中，染色吸色性高，并能減輕絲路中易損件的磨損，減少毛絲。

但加捻張力和解捻張力太小，會(huì)使氣圈變大，絲與加熱器接觸狀態(tài)不穩(wěn)定，加熱不勻，導(dǎo)致張力波動(dòng)大、捻度不勻和染色不勻，并產(chǎn)生難以通過(guò)小轉(zhuǎn)子的捻結(jié)，造成斷頭。加工速度愈高，這種現(xiàn)象愈嚴(yán)重。因此，車(chē)速提高時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小**超/欠喂率。另外，張力過(guò)低生頭困難。

實(shí)際生產(chǎn)中常將加捻張力控制在0.07～0.22 cN/dtex范圍內(nèi)，*好為0.09～0.1cN/dtex，相應(yīng)的**超喂率為2%～4%。

解捻張力除受加捻張力的影響外，還與轉(zhuǎn)子橫銷的材質(zhì)有很大的關(guān)系。橫銷摩擦阻力小，解捻張力低。實(shí)驗(yàn)證明藍(lán)寶石橫銷較理想。此外，原絲的特性，如楊氏模量、單絲根數(shù)、油劑種類和絲條的含油量以及絲條與橫銷的包角，均對(duì)解捻張力有很大影響。解捻張力一般為加捻張力的3～4倍。

解捻張力與加捻張力之比(K值)是衡量操作穩(wěn)定性的尺度。如此值過(guò)小，則加捻效率(實(shí)際捻數(shù)與給定捻數(shù)之比)低過(guò)大，則因摩擦阻力升高，易產(chǎn)生斷頭、毛絲、緊點(diǎn)等疵點(diǎn)。

(2)定型張力??定型張力是指中間輥與出絲輥之間的張力，由第二超喂率調(diào)整，一般超喂率為10%～20%。

隨著第二超喂率增加，變形絲的卷曲性、豐滿性、集束性和染色性變好，但殘留扭矩有增大的傾向。若超喂率太大，如大于30％，易出現(xiàn)繞輥，影響加工，還會(huì)造成熱定型不勻，影響染色性和蓬松性。

若超喂率太小，變形絲的蓬松性顯著變差，如小于8%，將幾乎看不出卷曲。另外，變形絲的抱合力隨第二超喂率的減小而變差，到一定程度，將出現(xiàn)圈絲。

(3)卷繞張力 ?卷繞張力是指從出絲輥到卷繞筒子間的張力。有的設(shè)備裝有輔助輥，將卷繞絲分成兩段分別調(diào)節(jié)其卷繞張力。卷繞張力不僅關(guān)系到筒子成形的好壞，而且關(guān)系到染色性和織造時(shí)的退繞性。

卷繞張力大，筒子密實(shí)，硬度高，退繞性好，但絲的彈性和染色性差。卷繞張力小，運(yùn)輸過(guò)程中易塌邊損壞。卷繞張力一般控制在0.07～0.11 cN/dtex之間。

3.溫度

(1)**熱箱溫度??絲條在**熱箱中為接觸加熱，它的溫度與假捻變形絲的卷曲性和染色性有重要關(guān)系。隨著溫度的升高，加捻張力小而均勻，解捻后卷曲形狀保持充分，卷曲性能好，但強(qiáng)度有下降的趨勢(shì)；染色吸色性則先降低后升高。綜合考慮，**熱箱溫度一般取190～220℃為宜。

(2)第二熱箱溫度??第二熱箱也稱定型熱箱。絲條在第二熱箱中是非接觸加熱。變形絲在第二熱箱中處于低張力狀態(tài)，假捻產(chǎn)生的卷曲絲網(wǎng)有自由收縮的機(jī)會(huì)，卷曲力弱的絲圈會(huì)因收縮而消失，變形絲的卷曲性降低。

但經(jīng)過(guò)第二熱箱定型，可進(jìn)一步消除卷曲應(yīng)力，使卷曲更加牢固，尺寸穩(wěn)定性變好，殘留扭矩減小，加之結(jié)晶的進(jìn)一步完善，沸水收縮率降低。

第二熱箱的溫度通常在**熱箱溫度士15℃的范圍內(nèi)選擇。溫度低，卷曲性好；溫度高，卷曲性差。若卷曲性差，染色性能也會(huì)變差。

(3)車(chē)間溫濕度??變形車(chē)間的溫濕度對(duì)變形絲的質(zhì)量無(wú)明顯影響，但與加工性能有一定關(guān)系。溫度太高或濕度太低，操作困難，易斷頭。特別是溫度、濕度波動(dòng)大時(shí)，更為明顯。車(chē)間空調(diào)應(yīng)著重于如何保持原絲架溫濕度的穩(wěn)定，其控制值可視季節(jié)而定，以節(jié)約能源。一般溫度控制在25℃，相對(duì)溫度為70%。

4.時(shí)間

(1)變形加熱時(shí)間??要使絲條達(dá)到一定溫度，除與變形熱箱的溫度有關(guān)外，還與絲條在熱箱中的停留時(shí)間有關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，使絲條達(dá)到預(yù)定溫度的時(shí)間至少需要0.18s。一般控制在0.2～0.6s范圍內(nèi)。也可提高溫度，縮短變形加熱的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

(2)冷卻時(shí)間??冷卻時(shí)間由車(chē)速和冷卻區(qū)長(zhǎng)度決定。冷卻時(shí)間短，絲條冷卻不到玻璃化溫度之下，影響解捻。冷卻時(shí)間長(zhǎng)，需增加冷卻區(qū)長(zhǎng)度或降低車(chē)速，使設(shè)備復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。一般控制在0.1～0.3s，保證絲條溫度低于81℃即可。

(3)定型時(shí)間??定型時(shí)間由車(chē)速和定型熱箱長(zhǎng)度決定。定型時(shí)間不應(yīng)小于0.24s。在第二熱箱中，因解捻后的絲條有較大的卷曲受熱面積，加熱效果較好，采用0.3～0,4s的時(shí)間可完成定型作用。第二熱箱的長(zhǎng)度通常設(shè)計(jì)為**熱箱長(zhǎng)度的70%左右。

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