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机械加捻化纤长丝条干测试仪

发布时间: 2009-05-05 来源:长岭纺电研究所 作者:
1  前言
    随着条干仪技术的发展与成熟,越来越多的化纤厂开始使用机械加捻方式的条干仪来测试化纤长丝的条干均匀度,但就关于如何用好化纤长丝条干仪在部分测试人员中仍存在一些疑惑或误区。

2  机械加捻化纤长丝条干仪的原理
    机械加捻化纤长丝条干仪的模型见图1,目前能见到的各种机械加捻化纤长丝条干仪都采用的是这种方式。仪器自上往下依次是:张力机构、检测单元、机械加捻单元、传动单元、吸纱单元。
    如图1所示,化纤丝的下端被传动单元的一对罗拉握持,当机械加捻机构使化纤丝产生捻度(S或Z捻)时,捻度只能沿丝线向上传递,当传递到检测装置时就可以用来进行测试了。在工作时,由于罗拉的转动将牵引丝线运动,势必会使丝线损失部分捻度,因此就要求机械加捻机构能产生足够大的捻度,除去因运动损失的一部分捻度外,丝线上其余的捻度应能传递到检测单元,保证在检测区域丝线被均匀加捻,满足测试的要求。

3  测试条件的选择
3.1  测试条件选择的基本原则
    机械加捻化纤长丝条干仪在实际使用中,用户可自行设置的参数一般有:罗拉牵引速度v(m/min)、机械加捻速度n(r/min)、加捻方向(s捻或z捻)、测试时间等。不同的参数组合会产生不同的测试结果。
从理论上来说,化纤长丝自身存在固有的条干不匀率值,测试时会得到一个实际测试的条干不匀率值。一般在化纤厂测试时,希望测得的条干不匀率值(CVm%)越接近真实值越好。但由于仪器本身的灵敏度、采样频率的限制以及测试时化纤长丝的抖动和其他人为的附加牵伸波,会造成条干不匀率实测值大于其自身固有值。一般认为测得的条干不匀率值越小,越能体现出良好的条干,同时也才能更真实地反映出丝线自身的状态。因此,为了追求较小的条干不匀率指标,有些测试人员过分注重了加捻速度,甚至有些还认为加捻速度越高,测得的条干不匀率值(CVm%)越小。而实际上,利用机械加捻方式的条干仪测得的化纤长丝的条干值的大小不仅仅与化纤丝自身的均匀性有关,而且与条干仪运行的状态有一定关系。在不同测试速度、不同捻度、不同张力的条件下测得的条干值相差往往是很大的。
    应该采用哪种组合条件来对化纤丝进行测试是需要经过一系列的试验才能确定的,同时要结合对测试效率的要求,以及对仪器自身寿命的综合考虑,才能最终确定一种切实可行的、测试稳定的测试条件组合。然后经过长期的遵照执行之后,它的数据积累作用就会发挥出来。例如如果质量上稍有较大的波动,马上就能从长期积累的经验数据中发现。
3.2  测试结果分析
    为了消除一些实验人员的这种认识上的误区,在陕西长岭纺织机电科技有限公司制造的机械加捻化纤长丝条干仪CT800C上进行了测试实验,通过实验数据来进行分析。测试中选取了两种化纤丝进行测试,一种是中旦丝130dtex/72f,另一种是细旦丝55dtex/144f。为了验证加捻速度对测试结果的影响,测试时加捻速度从8000r/min~38000r/min,每增加2000r/min测试一次,每种丝共测得16组数据。罗拉牵引速度选用200m/min,测试时间为1min。测试数据见表1、表2。
    为了便于更加清晰地观察加捻速度对条干不匀率指标的影响,将表1、表2中的数据标定在二维坐标上,从中可以清晰地看出化纤丝条干不匀率随加捻速度变化的趋势,见图2、图3。从图中看到,化纤丝在牵引速度确定后,测得的不匀率指标随着加捻速度的增大,分为以下三段:
    (1)当加捻速度较小时,给化纤丝所加捻度也较少,无法满足测试区域的测试要求,故其CVm%指标数值很大;
   (2)当加捻速度增大到一定程度,从基本满足测试需要到化纤丝上的捻度未达到“饱和”这一段区域是可用的测试范围,测试结果也较为接近;
   (3)当加捻速度过大,丝线上的捻度已经达到“饱和”,过多的捻度会使丝线产生“捻节”,从而破坏了化纤丝自身的真实状态,测得的CVm%指标数值会迅速增大,无法使用。
    通过表1、表2中的实测数据以及图2、图3的趋势变化图还可以找到以下几点规律:
(1)不同规格的化纤丝测试所需的条件参数是不相同的。
(2)在某一罗拉速度下进行测试时,过低的加捻速度是无法正常测试的;但并不是加捻速度越高越好,当加捻速度达到一定程度后,其对测试会起到相反的作用。
(3)机械加捻条干仪在进行测试时,对某一种丝而言可用的测试条件并不是唯一确定的,可能在几种不同的条件下测得的条干不匀率指标相差不大(这一点与当时测试时的机器状态以及测试区域化纤丝的捻度是否达到饱和有关)。
(4)在实验室测试时,对不同的化纤丝可正常测试的条件组合有多种方案。仅表1、表2中可用的测试数据就有多种组合条件状态,这还只是在罗拉牵引速度定为200m/min下测得的数据,如果在其它速度下测试,将会出现更多的可用条件组合。因此,最终选定哪一种条件组合作为实验室日常测试工作所需,是应通过一系列数据测试对比,同时兼顾测试效率、机器的稳定性以及对仪器的预期寿命等来综合考虑。据了解,目前国内大多数化纤厂所测试的大部分规格的化纤丝的条干测试速度设定为200m/min,测试时间为1min。

4  结 语
    机械加捻化纤长丝条干仪最大的优点就是:可重复性好,捻度可以较为精确地控制。而选择合理、适用的测试条件才能最大限度的发挥出该仪器的作用。上述的结论和规律对正确选择测试条件具有借鉴意义,可消除部分测试人员在认识上的疑惑与误区,尤其是对于刚刚购买该仪器开始着手使用的测试人员来说,希望能起到启发和指导作用。