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网络生成的原理与网络器的结构和要求

 刚柔互用 2016-05-02
    网络加工的产品称网络丝,叉称交络丝,是利用压缩空气气流对丝束进行喷射、冲击和碰撞,使丝束中的各根单丝间产生不规则的交络,形成具有良好抱合性能的结点丝条。
    预取向丝(POY)若经网络加工,可增加POY单丝间的抱合力,改善它的后加工性能,使它具有较好的退绕性能,在拉伸变形时不易产生毛丝、断头和松圈丝等。而将拉伸丝和变形丝经网络加工,则可在织造过程中省去并丝、加捻、上浆等工序,可直接将网络丝上机织造,且可降低断头率,提高劳动生产率10%~20%,其织物有一定的毛感,不易起毛球,没有合纤长丝那样的亮光。
    现将简要介绍网络加工的原理、网络器的结构和设计要求、网络加工的工艺条件及网络丝的主要性能。
网络生成的原理
    如图所示,当丝条通过网络器的丝道时,受到与丝条垂直的喷射气流的横向撞击,产生与丝条平行的涡流,使各单丝产生高频率振动,丝束被开松,而折向气流使每根单丝不同程度地被捆扎和加速,丝道中间的单丝得到气流所给予的最大加速度,丝道侧壁的单丝进入边缘较弱的气流回流。当这两股气流所携带的单丝在丝道内相汇时,便发生交络、缠结,产生沿丝条轴线方向的缠结点,即形成合纤长丝的网络点。由于不同区域涡流的流体速度不同,从而形成周期性的网络间距和结点。
    反映网络丝网络效果的主要指标网络度(指单位长度内的网络结点数)主要取决于喷射气流对丝条产生的高频振动频率,而振动频率取决于喷射气流的强弱(压缩空气压力)、丝条的质量(线密度和密度)、丝条的张力、速度以及两端的夹持点距离(网络器丝道孔长度和丝条进出网络器的转向角)等。这些工艺条件是决定网络丝网络度和网络牢度的主要因素。
网络器的结构和要求
    网络器是网络加工的关键设备,其结构和几何尺寸对网络效果和加工丝的质量影响很大。
网络器的类型和结构
    网络器的结构形式很多,主要有封闭式单孔和双孔网络器、开启式单孔和双孔网络器等四种。单孔型网络器是基本型;双孔型网络器是在单孔式的基础上改造而成的,其内芯比单孔式多两个环形凹槽,可增大喷射气流对丝条的作用,从而增大网络度的加工范围,但结构复杂,较少采用。一般采用不同几何尺寸的单孔网络器来适应不同网络度的要求。
    封闭式网络器生头操作复杂,需用吸枪穿丝,但网络效果好,加工丝的线密度范围大(110~440dtex),且制作简单。开启式网络器则生头操作简单,适用于高速网络加工,但制造困难,网络加工时压缩空气耗量大,噪音也大。
    封闭式单孔网络器的网络芯的进气口与外壳之间可任意旋转,其丝道的出、入口端可互换,在相同的加工条件下,改变装配方式或角度,可得到最佳的网络效果。
    开启式网络器是在封闭式网络器上开一条与丝条走向一致的开口槽,以便于生头,一般用于多锭位高速卷绕机,采用串联排列形式安装。采用这种网络器,生头时只要将丝条直接嵌入丝槽,丝条就会自行进入丝道。导丝器用来固定丝条进、出网络器的角度,达到调节网络度的目的。
网络器结构对网络效果的影响
1
丝道横截面积与压缩空气喷射孔的横截面积比
    丝道横截面积与压缩空气喷射孔的横截面积比不同,其网络效果不同。当丝道直径一定时,流体喷射孔直径过小会使产生高频振动的频率过小,从而使网络结点间的距离过大且不均匀。当流体喷射孔的直径过大时,压缩空气消耗量明显增大,且丝条的网络牢度不够,在外力作用下易松散。图2为压力、流体喷射孔直径与耗气量的关系。以喷射孔直径1.5cm和2.0cm为例,在0.3MPa压力下,耗气量相差近一倍。流体喷射孔直径的选择与加工丝条的线密度有关,加工丝条的线密度愈大,流体喷射孔的直径应愈大。综合各因素,丝道横截面与喷射孔的横截面积比在2:1~6:1之间,可得到较理想的网络加工效果。
2
丝道的直径和长度
    丝道的直径取决于被加工丝的线密度。加工丝的线密度大,丝道直径也应大.否则在有限空间里丝条不易被气流开松,使回流气体携带单丝运动的能力减弱,单丝之间相互缠结的机会减少,网络效果。加工333dtex以下涤纶长丝时,丝道直径取3.0~4 0rnm:加工333 dtex以上涤纶长丝时,丝道直径取5.0mm。    
    当其他条件不变时,在丝道和流体喷射孔的面积比为4:1的封闭式单孔网络器上,丝道长度与网络度的关系如表1所示。由表可见,丝道长度与网络度基本呈反比关系。但当丝道过短时,网络丝的毛丝增多。这是由于丝道长度过短时,流体喷射孔附近的静压降低,使喷射气体的动能增大,气流强度增强,气流对丝的冲击增大,丝条易受损伤,造成毛丝增多。由于对网络器丝道的光洁度要求较高,故过长的丝道会给网络器的制作带来困难。因此,在满足加工网络丝的技术质量要求和确保网络效果的前提下,应尽量选择较短的丝道。一般以丝道长度是丝道直径的9~14倍为宜。
丝道长度与网络度的关系

丝道长度(mm)

70

50

37

20

10

网络丝的网络度(个/m

38

66

80

110

125(有毛丝)

3
丝道截面形状丝
    丝道截面形状影响网络器的加工难度,又影响网络效果。由于圆形截面的丝道制造加工方便,故被大多数网络器所采用。德国Reutlingen公司对圆形、半圆形、方形三种丝道截的网络器进行对比试验。结果表明:压缩空气压力为0.3MPa时,网络效果以方形为最佳,圆形最差;压缩空气压力为0.2MPa时,网络效果以半圆形为最佳,圆形最差。美国杜邦公司对圆形和椭圆形丝道截面进行比较,试验结果表明:167dtex/48F的DTY在压缩空气压力为:0.3MPa时进行网络加工,椭圆形丝道截面网络器加工的网络丝,其网络度几乎是圆形丝道的一倍,且网络均匀度和牢度大大提高。日本东丽公司对等边三角形、圆形、椭圆形丝道截面的网络器进行网络加工试验。结果表明:以等边三角形为最佳,耗气量最低,网络度最高。由此可知,丝道截面形状与压缩空气耗气量和丝条网络度的关系甚为密切。丝道截面形状应为喷射的气流使丝条易于开松,使形成的两股折向气流的回转涡流良好,以取得良好的网络效果。若丝遭截面形状不理想,喷射气流在丝道壁上反射撞击,向中间形成失控涡流,网络结点易形成缠绕,从而使网络效果变差。
网络器的材质和对其加工要求
    网络器的材质对网络效果影响不大(见表2)。在加工铝质网络器后,必须对整个网络器表面进行硬质阳极氧化处理.以提高网络器喷嘴的耐磨性,同时要求丝道的光洁度在▼6以上,以避免丝道管壁擦伤丝条:总之,网络器的材质选择应考虑其耐磨性和可加工性,一般普通不锈钢(在丝道两端加氧化铝导丝器)或LD5铝合金(机械加工后进行硬化处理)较适宜。

不同材质网络器的网络效果

材质

加工丝线密度(dtex

网络度(个/米)

备注

不锈钢

220

85

无毛丝

黄铜

220

85

无毛丝


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