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转杯纱强力与临界捻系数关系研究

董明冉  
【摘要】: 转杯纺作为一种新型纺纱方法其产品应用日趋广泛,但目前在对转杯纱开发过程中,其工艺参数的设定主要依靠技术人员长期积累的技术经验,因此其纱线质量难以满足设计要求,本课题拟从纤维自身特性入手,如长度、细度、摩擦系数、刚度、形态参数和尺度参数等,结合纺纱工艺参数的设定,如转杯速度、分梳辊速度和捻系数,优化得到转杯纱强力预测模型,为转杯纺生产和新产品开发提供指导,将为企业和社会带来显著的经济效益和社会效益。 转杯纱受到轴向拉伸断裂时,纱线内部的纤维同时受到轴向拉力和侧向压力。较长的纤维断裂时,剩余部分进入残存部分继续承担负荷直至达到临界长度。纱线呈加捻的链状纤维束状链段断裂,每个片段仍然满足弱环原理。纤维与纱线结构存在交互作用。在采用统计方法分析纱线断裂机理的基础上构建理想强力模型。而实际转杯纱结构与理想转杯纱的不同点首先在于纤维存在滑移,且存在一定比例的外缠纤维,因此实际转杯纱线强力需要去除上述两方面的影响;其次,转杯纱加捻作用的特点,使得纱线内部纤维的排列规律呈现分层的多相结构,选择圆形的堆砌方式较为合理。 通过对实际修正后的转杯纱强力模型的深入分析后可以得到:当选择某种材料时,纱线的临界捻系数与纤维位置比率Γ负相关;当位置比率Γ→0时,纱线的强力主要由纤维性能决定;当位置比率Γ→1时,纱线强力与捻系数α正相关,捻系数越大,纱线的强力越大;位置比率0<Γ<1时,转杯纱的强力模型可以转化为以捻系数α为主要参数的多元模型。经t值检验,该模型可用于纯纺转杯纱的强力预测。


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