HFJ型集聚紡紗裝置輸出膠輥的使用效果

張 毅，嚴日榮

(浙江省常山紡織有限責任公司，浙江 常山 324200)

0 引言

集聚紡紗過程中，牽伸后的須條在集束區(qū)受集聚作用后寬度變小、厚度增大[1]；當網格圈集聚時須條不能橫向移動，與須條接觸的膠輥在無橫動的條件下運行[2]，以致比普通環(huán)錠紡用膠輥的變形量大。為確保成紗質量，紡紗企業(yè)縮短了膠輥磨礪周期和膠輥使用壽命。

HFJ型集聚紡紗裝置由輸出膠輥與輸出羅拉組成鉗口輸出集聚須條，阻止加捻區(qū)捻度上傳，保證網格圈運行平穩(wěn)；前膠輥作為牽伸膠輥，與前羅拉鉗口共同握持須條使其均勻地拉長抽細，同時控制輸出纖維進入集束區(qū)進行集聚牽伸[3]。

鄒小祥等提出了牽伸膠輥，要求膠輥與羅拉組成的鉗口能有效握持纖維進行牽伸，特別是集聚紡無動程或動程很小時，須條對膠輥磨損較大，因此膠輥必須具有適當的硬度和彈性；同時，由于集聚環(huán)錠紡對壓力的要求比傳統(tǒng)環(huán)錠紡大，因此對膠輥彈性和強韌性的要求也更高些。相對牽伸膠輥而言，集聚紡膠輥還應有合適的表面粗糙度Ra值和較低的硬度[4-5]；王方水等提出了立達和華方集聚紡導向膠輥應盡可能選用大直徑，以保證前檔壓力和順利導向[6]。本文基于以上觀點，著重對集聚紡紗輸出膠輥的使用進行探討。

1 問題的提出

1.1 輸出膠輥的硬度

為使纖維集聚緊密，須條中的單纖維應充分伸直、相互平行且排列緊密有序，牽伸后的集聚紡或集聚賽絡紡須條經網格圈集聚時不能橫向移動，膠輥在無動程條件下運行易產生凹槽。由于須條受氣流的收縮、聚合作用，通過異形管的吸風槽使須條上纖維轉動、集聚，從扁平帶狀轉變?yōu)楦呙芏鹊膱A柱體，更易使膠輥產生凹槽，如果選用低硬度的輸出膠輥則更不耐磨。

1.2 輸出膠輥的直徑

膠輥壓力決定握持力大小。如圖1所示，HFJ型四羅拉集聚紡紗裝置的輸出膠輥和前膠輥合用一個分壓器，圖中O為加壓力，F為搖架壓力，F1，F2分別為前膠輥和輸出膠輥壓力，F1×18=F2×59，輸出膠輥壓力是前膠輥的31%。

1—輸出膠輥；2—膠輥分壓器；3—前膠輥；4—前羅拉；5—輸出羅拉。圖1 膠輥受力示意

為克服輸出膠輥加壓不足，可采用以下途徑：增大前膠輥對羅拉的包圍弧，減小單位面積對纖維的壓力，降低前鉗口的握持力；減小輸出膠輥對羅拉的包圍弧，即提高膠輥的硬度或減小輸出羅拉的直徑，該裝置的輸出羅拉直徑已減小為19 mm，以提高單位面積的壓力；選用表面摩擦因數較大的膠輥。

輸出膠輥直徑大于前膠輥直徑時，會影響前膠輥加壓值的變化；如果前膠輥壓力減小，則其對前羅拉的包圍弧減小，對成紗質量不利。筆者以輸出膠輥的直徑、硬度為試驗項目，分析對成紗質量的影響，并以數理統(tǒng)計方法，判斷試紡結果的差異性，為合理選擇輸出膠輥直徑、硬度等提出應用依據。

2 試紡方案

2.1不同材質、硬度的輸出膠輥同錠、同粗紗試紡10錠，通過YG135型條干均勻度儀測試其集聚紡色紗的成紗質量。

2.2對試紡結果的差異性進行判斷：相伴概率值小于或等于假設的顯著性水平(α=0.05)，診斷樣本均值間存在顯著性差異；相伴概率值大于顯著性水平(α=0.05)，則樣本均值和總體均值間不存在顯著性差異；判斷數據集間的相關性，相關系數r取值范圍見表1。

表1 相關系數取值范圍

相關系數r=0|r|<0.3|r|=0.3～0.5|r|>0.5～0.8|r|>0.8|r|=1相關程度無相關微弱相關低度相關顯著相關高度相關完全相關

2.3通過試紡結果分析，探討輸出膠輥在集聚紡中的作用及影響，提出選用方法。

3 試紡結果及對比分析

在HFJ506型集聚棉紡環(huán)錠細紗機上，固定試紡錠號、粗紗，采用氣動加壓搖架，輸出膠輥壓力為55 N/雙錠，前膠輥壓力為180 N/雙錠，負壓設定為-2.8 kPa(14.1 tex)和-3 kPa(20.7 tex)。

3.1 膠輥材質

邵爾A硬度為68度的輸出膠輥，采用聚氨酯、丁腈橡膠分別制作，磨礪后的直徑均為26 mm；前膠輥則采用邵爾A硬度為68度、直徑為30 mm的新聚氨酯膠輥，紡制集聚紡純棉深藍20.7 tex紗。其成紗質量指標分別見表2和表3。

表2 聚氨酯膠輥紡20.7 tex紗成紗指標

錠號條干CV/%細節(jié)粗節(jié)棉結個·km-141115.591014016541216.433018515541315.702017523541415.74517019541515.092015515541616.063018515041715.011514020541815.611524025541915.591016018542014.905135180均值15.5716169188 注:CVb值為3.03%。

表3 丁腈膠輥紡20.7 tex紗成紗指標

錠號條干CV/%細節(jié)粗節(jié)棉結個·km-141115.173017014041216.605523515541315.56521020541415.60518021041515.551018515541616.28017520041715.081018022541815.012511014541915.521015520042015.3830170235均值15.5818177187 注:CVb值為3.26%。

用Excel表格中CORREL(array1，array2)返回兩組數值的相關系數，可以確定兩種屬性之間的關系，利用T-test對兩組數據作成對顯著性檢驗。

Array1的單元格區(qū)域A1—A10，分別對應表2中411—420錠號的條干CV值；Array2的單元格區(qū)域B1—B10，分別對應表3中411—420錠號的條干CV值。

用公式“=CORREL(A1:A10，B1:B10)”求得相關系數為0.747 2，呈顯著相關；為準確判斷相關系數的強弱，還需要用T-test來檢驗兩組數集是否顯著相關。

用公式“=TTEST(A1:A10，B1:B10，2，1)”求得概率為0.979，大于0.05，兩組數集無顯著性差異。

同理計算兩組數據細節(jié)的相關系數為0.123 5，相伴概率為0.735 3；粗節(jié)的相關系數為-0.352 1，相伴概率為0.620 6；棉結的相關系數為0.100 3，相伴概率為0.948 0。

從測試結果分析，相伴概率值都大于顯著性水平(α=0.05)，說明兩組數集無顯著性差異，表明直徑相同時選用不同材質的輸出膠輥，對成紗質量無顯著影響。成紗質量指標與輸出膠輥的相關關系：條干CV值呈顯著相關，細節(jié)、棉結呈微弱相關，粗節(jié)低度相關。

3.2 膠輥直徑

取表面破損或直徑小于29 mm、邵爾A硬度為68度的聚氨酯膠輥，磨礪直徑至26 mm～29 mm(間隔0.5 mm)作為輸出膠輥；前膠輥也采用邵爾A硬度為68度的聚氨酯膠輥，紡制集聚紡純棉深藍14.1 tex紗和20.7 tex紗。每組試樣10只管紗，取其測試數據的均值，結果見表4和表5。

表4 不同直徑的輸出膠輥紡14.1 tex紗成紗指標

膠輥直徑/mmCVb/%條干CV/%細節(jié)粗節(jié)棉結個·km-126.05.3117.601445640326.54.2517.492043639127.02.8317.622351642827.54.4517.521548139128.04.2417.471844536228.53.5917.391946741329.04.9217.371843539230.03.6517.3619473393

表5 不同直徑的輸出膠輥紡20.7 tex紗成紗指標

膠輥直徑/mmCVb/%條干CV/%細節(jié)粗節(jié)棉結個·km-126.03.0815.95154624526.53.6416.02214624827.02.6216.00195027027.54.1416.05225928828.03.0415.92183921928.53.7115.85155120929.02.2615.97194522530.02.9415.901839238

用直徑為30 mm與其他直徑的輸出膠輥進行指標數集測試和相關性分析，T檢驗(tails=1)，結果見表6和表7。

表6中得出的相伴概率都大于0.05，表明不同直徑的輸出膠輥紡同品種紗，其成紗質量不存在顯著性差異；從相關系數來看，微弱相關為2項、低度相關為2項、顯著相關為17項和高度相關為7項。

表6 紡14.1 tex紗測試結果相關性分析

膠輥直徑/mm條干CV細節(jié)粗節(jié)棉結30.0～29.0相關系數相伴概率0.799 10.952 50.020 70.862 70.628 40.212 30.371 90.963 330.0～28.5相關系數相伴概率0.860 40.790 40.849 11.000 00.800 10.796 80.690 70.419 030.0～28.0相關系數相伴概率0.884 10.333 90.785 50.627 50.822 40.224 20.737 10.186 230.0～27.5相關系數相伴概率0.754 00.357 00.728 20.210 00.798 70.728 60.752 80.915 830.0～27.0相關系數相伴概率0.721 10.100 60.606 30.373 20.628 60.180 30.550 00.198 830.0～26.5相關系數相伴概率0.812 50.394 40.289 50.912 80.808 20.116 50.517 00.933 130.0～26.0相關系數相伴概率0.597 40.349 50.675 50.111 10.695 80.550 50.497 20.628 8

表7 紡20.7 tex紗測試結果相關性分析

膠輥直徑/mm條干CV細節(jié)粗節(jié)棉結30.0～29.0相關系數相伴概率0.503 80.751 10.764 70.541 4-0.298 20.876 0-0.004 80.507 030.0～28.5相關系數相伴概率0.505 10.774 70.474 80.353 60.349 40.368 00.616 60.058 230.0～28.0相關系數相伴概率0.498 50.871 90.428 60.892 9-0.069 80.612 50.254 00.238 530.0～27.5相關系數相伴概率0.368 20.339 10.174 70.448 2-0.178 90.193 90.490 10.073 830.0～27.0相關系數相伴概率0.817 50.244 90.341 60.911 5-0.099 60.172 80.142 40.118 630.0～26.5相關系數相伴概率0.629 60.378 50.519 00.550 50.452 80.179 60.465 00.537 530.0～26.0相關系數相伴概率-0.012 10.793 90.274 10.406 30.111 70.608 50.197 80.721 5

由表7可見，相伴概率大于顯著性水平(α=0.05)，表明不同直徑的輸出膠輥紡同品種紗，成紗質量不存在顯著性差異；從相關系數來看，微弱相關為12項、低度相關為9項、顯著相關為6項和高度相關為1項。

3.3 膠輥硬度

邵爾A硬度為68度的聚氨酯膠輥作為前膠輥，邵爾A硬度分別為68度和75度、直徑為30 mm的丁腈膠輥為輸出膠輥，集聚紡純棉深藍20.7 tex紗成紗測試結果見表8和表9。

經對兩組數集作成對顯著性檢驗：條干CV值的相關系數為0.300 0，相伴概率為0.692 7；細節(jié)的相關系數為0.504 5，相伴概率0.905 9；粗節(jié)的相關系數為-0.168 3，相伴概率為0.234 9；棉結的相關系數為0.358 1，相伴概率為0.167 2；表明不同硬度輸出膠輥紡同品種紗，成紗質量不存在顯著性差異。

表8 邵爾A硬度為68度丁腈膠輥紡20.7 tex紗成紗指標

序號條干CV/%細節(jié)粗節(jié)棉結個·km-141115.74152525541215.5656523541315.8152521041415.3604022041516.31303027541616.99308032541715.98255027041815.53303517041915.95254020542015.731545215均值15.901844238 注:CVb值為2.94%。

表9 邵爾A硬度為75度丁腈膠輥紡20.7 tex紗成紗指標

序號條干CV/%細節(jié)粗節(jié)棉結個·km-141115.14155028541215.64152516541315.5957530041415.48104521541515.99204529541616.18207032041716.36205029541816.49208029041916.90555026042015.96550210均值15.971954264 注:CVb值為3.30%。

3.4 新舊膠輥

邵爾A硬度為68度的聚氨酯膠輥作為前膠輥，直徑為30 mm、邵爾A硬度為75度的新、舊丁腈膠輥做為輸出膠輥，集聚紡純棉深藍14.1 tex紗成紗測試結果見表10和表11。

通過兩組數集作成對顯著性檢驗：條干CV值的相關系數為0.630 2，相伴概率為0.638 2；細節(jié)的相關系數為0.817 2，相伴概率為0.094 7；粗節(jié)的相關系數為0.851 9，相伴概率為0.316 8；棉結的相關系數為0.666 5，相伴概率為0.481 7。可見作為輸出膠輥，新、舊膠輥的紡紗質量不存在顯著差異，相關關系處于顯著相關取值范圍。

表10 邵爾A硬度75度新丁腈膠輥紡14.1 tex紗成紗指標

序號條干CV/%細節(jié)粗節(jié)棉結個·km-141117.352044540041216.961537034541318.222045046541417.551539035541518.315065540541617.323053041541717.453044538541816.781534535041917.191042027542017.2630475415均值17.4424453381 注:CVb值為2.81%。

表11 邵爾A硬度75度舊丁腈膠輥紡14.1 tex紗成紗指標

序號條干CV/%細節(jié)粗節(jié)棉結個·km-141117.942046538541217.161047531541317.75549051541416.811040540541518.335069538541618.163060551041717.031549536541816.491030038041917.122042533042016.8320370340均值17.3619473393 注:CVb值為3.65%。

4 結語

HFJ型集聚棉紡環(huán)錠細紗機選用不同直徑、硬度或不同材質的輸出膠輥紡紗，用直徑為30 mm的輸出膠輥紡紗測試結果對比其他條件紡紗樣本，結合T-test對兩組數據作成對顯著性檢驗，確定兩種屬性之間的關系，檢驗結果表明不存在顯著性差異。

因此，HFJ型集聚棉紡裝置中輸出膠輥使用有以下觀點：輸出膠輥最小直徑可磨礪至26 mm，從29 mm至26 mm每次磨礪0.2 mm計算，可增加15次磨礪；膠輥硬度、材質選擇范圍可拓寬；盡管輸出膠輥選擇余地較廣，但為了便于管理，每臺車應保持一致；輸出膠輥直徑變換后，應調整膠輥位置；不同紡紗企業(yè)應根據集聚紡的實際情況，應經試紡論證選擇合適的輸出膠輥后進行使用。