CN119079675A - 一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，在经编用涤纶牵伸丝的卷绕成型工序中，控制摩擦辊的表面粗糙度以及摩擦辊与锭轴之间的相对位置，从而提高涤纶牵伸丝成型质量；沿轴向方向，每一个丝饼所对应的摩擦辊依次分为左、中、右三个区域，中间区域占比为55~60%，左、右边区域各自占比分别为20~22.5%；中间区域摩擦辊表面的粗糙度Ra为0.8±0.2μm，自中间区域向左、右两边区域，摩擦辊表面的粗糙度Ra分别逐渐减小至0.1±0.02μm。本发明丝饼每个点的受力均匀，应力的分布更加均匀，不会因为局部应力过大导致部分层出现坍塌而形成刹车纹。

Description

一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法

技术领域

本发明属于涤纶牵伸丝技术领域，涉及一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法。

背景技术

整经属于涤纶牵伸丝的后道工序，主要是配套经编机使用，在经编机织造时，先需要经过整经阶段，此阶段通过整经机将几百根FDY纤维从筒子架上的筒子引出后，按规定长度平行且均匀地退绕，并卷绕在经轴或织轴上，以供后续浆纱或织造使用。

在整经过程中，需要FDY纤维退绕至经轴或织轴上，但由于涤纶牵伸丝卷绕成型时会产生残余应力，进而导致出现刹车纹等问题。当丝饼在退绕过程中退绕至刹车纹坍塌层时，容易将轻微坍塌部分带出，从而出现2圈甚至更多圈的丝一起被带出，即出现脱层问题，这样就会出现退绕打结问题，进而影响后续织造的质量和效率。

文献1（卷绕成型的技术分析[J]. 合成纤维, 2005(1):29-30）及文献2（拉伸变形机卷绕成型问题的分析[J]. 2006(5):30-32）均描述了针对高速纺FDY使用定型辊的情况，其解决成型问题主要依赖于优化卷绕张力，但由于纺丝卷绕机已从最初的8头到16头，仅通过优化卷绕张力等工艺参数，已不能彻底解决刹车纹等异常成型问题。

因此，研究一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，以解决现有技术中存在的问题，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，在经编用涤纶牵伸丝的卷绕成型工序中，控制摩擦辊的表面粗糙度以及摩擦辊与锭轴之间的相对位置，从而提高涤纶牵伸丝成型质量；

沿轴向方向，每一个丝饼所对应的摩擦辊依次分为左、中、右三个区域，中间区域占比为55~60%，左、右边区域各自占比分别为20~22.5%；中间区域摩擦辊表面的粗糙度Ra为0.8±0.2μm，自中间区域向左、右两边区域，摩擦辊表面的粗糙度Ra分别逐渐减小至0.1±0.02μm；

记锭轴上用于装入纸管的一端为端面a，另一端为端面b，建立以过端面a且平行于水平面的直线为X轴、过端面a且垂直于水平面的直线为Y轴、平行于锭轴中心轴的直线为Z轴的空间直角坐标系，令锭轴端面a的圆心为原点，坐标为（0，0，0），摩擦辊上靠近端面a的一端沿Y轴方向向上偏移0.07~0.1mm，偏移值大于0.1mm或者小于0.07mm都会在丝饼初始卷绕阶段及增长到一定程度后出现摩擦辊的某一端与丝饼的接触脱离，当偏移值大于0.1mm时，端面b在初始卷绕阶段会出现脱离摩擦辊接触压力小于设定值，从而导致丝饼出现局部应力过大，当偏移值小于0.07mm时，端面a一端丝饼在卷绕中后期出现摩擦辊接触压力下降甚至脱离摩擦辊的接触，导致丝饼的内在应力上升，沿X轴方向偏移小于等于0.09mm。

Y轴方向的偏移量=Y_a-Y_b；X轴方向的偏移量=X_a，其中，X_a为摩擦辊上靠近端面a的一端圆心的X轴向坐标值，Y_a为摩擦辊上靠近端面a的一端圆心的Y轴向的坐标值，Y_b为摩擦辊上靠近端面b的一端圆心的Y轴向的坐标值。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，每一个丝饼所对应的摩擦辊上左、右边区域分别等分为四个小区域，左边区域自右向左四个小区域的粗糙度Ra分别为0.6±0.2μm、0.4±0.1μm、0.2±0.05μm、0.1±0.02μm，右边区域自左向右四个小区域的粗糙度Ra分别为0.6±0.2μm、0.4±0.1μm、0.2±0.05μm、0.1±0.02μm。

如上所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，锭轴长度为1150~1800mm。

如上所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，锭轴上排布的丝饼个数为8~16。

如上所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，丝饼卷径范围为360~380mm。

如上所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，摩擦辊与锭轴的长度相等，摩擦辊直径为84.5~85.5mm。

如上所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率≤0.1%。

发明原理：

涤纶牵伸丝卷绕成型过程中，影响卷绕成型的因素主要有摩擦辊、拨叉等。

摩擦辊以恒定的速度旋转，锭轴由电机驱动带动进行卷绕成型，摩擦辊表面线速度与锭轴上卷绕的丝饼表面线速度一致，且摩擦辊以一定的压力接触丝饼表面，使丝饼具备一定的硬度和强度，以满足后加工的要求。摩擦辊与锭子轴理论上是需要平行，但由于锭轴上需要排布8~16只丝饼，锭轴卷绕丝饼过程中会因为丝饼重量增加而导致没有物理支撑的一端（即装入纸卷的一端）有轻微的下沉，卷径越大这种下沉导致的摩擦辊与锭子轴间平行度偏差对丝饼成型的影响会增加。在卷绕成型过程中，涤纶牵伸丝会同时受到摩擦辊施加的接触压力和丝饼外层向内层产生的向心压力，当锭轴下沉出现振动时，会导致接触压力和丝饼外层向内层产生的向心压力不均匀产生的残余应力不一致，从而出现刹车纹。

为了减少锭轴在丝饼重量增长过程中的a端下沉导致的振动，保证每个丝饼的成形良好，必须克服随锭轴重量增加而挠性增大出现的问题，所以本发明通过优化平行度（摩擦辊与锭轴的角度），让摩擦辊一端（锭子轴没有物理支撑的同一端）沿着Y轴方向向上偏移0.07~0.1mm，略有向上倾斜的角度，这样就会在卷绕的初始阶段有一定的平行度偏差，因这个偏差量对初始卷绕形成几乎无影响，随着卷装增长，平行度偏差因为丝饼重量的影响而逐渐恢复平行；并设计X轴方向偏移值≤0.09mm，X轴方向偏移会导致丝束与摩擦辊的接触面变化，导致接触压力变化，进而出现压力不均匀产生的残余应力不一致，如果偏移量≤0.09mm，可以保证丝束间的接触压力一样。

在卷绕成型过程中，两组叠放的拨叉分别做顺时针和逆时针旋转，以带动丝束做往复运动，使长丝以螺旋形式一层一层有规律的紧绕在纸管表面。但如果摩擦辊表面的摩擦系数一样，就会出现在卷绕过程中丝饼中间绕圈多于边缘，这是因为丝先经过卷绕头上的导丝钩，再到达两组叠放的拨叉位置，之后经过摩擦辊后绕到纸管上。而导丝钩位于纸管中心的垂直方向上，如果没有拨叉的左右拨动，丝会因为有一定的张力一直在纸管中心缠绕，正是因为有拨叉的作用才会使丝在纸管上分散开缠绕；但是因为丝有一定的张力，如果摩擦辊表面的摩擦系数一样，当丝被拨叉拨到最边缘的时候，丝因张力在横向方向向中心的力最大，当丝在中心的时候这个力最小，从而导致丝在拨到两边的停留时间最少、越靠近中间停留时间越多，即卷绕过程中丝饼中间绕圈多于边缘。随着卷绕持续，丝饼直径增长后会出现中间比两边高，导致摩擦辊与丝饼的接触力不均匀，中间大两边小，甚至两边的接触压力为0，由于受到摩擦辊压力过小导致两边缘的内部应力会增加，边缘出现坍塌的情况就会严重，而轻微的坍塌在外观上就是侧面出现刹车纹。本发明通过改变摩擦辊表面的光洁程度来改变抓丝力，使得丝在拨动过程中横向方向向心力尽可能均匀。

本发明对摩擦辊进行重新设计，为提升摩擦辊的抓丝力，将每一只丝饼所对应的摩擦辊中间的55~60%区域设计为摩擦面，粗糙度Ra为0.8±0.2μm，左右两边剩余的20~22.5%区域从摩擦面逐渐变为光滑面，粗糙度Ra依次为0.6±0.2μm、0.4±0.1μm、0.2±0.05μm、0.1±0.02μm，如此设计的摩擦辊可以让丝在卷绕过程中均匀地分布在丝饼的任何点，这样在卷径增长过程中摩擦辊与丝饼的接触非常均匀紧密，丝饼每个点的受力均匀，应力的分布更加均匀，不会因为局部（边缘）应力过大导致部分层出现坍塌而形成刹车纹。

有益效果：

（1）本发明的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，通过控制摩擦辊的表面粗糙度以及摩擦辊与锭轴之间的相对位置，使得丝饼每个点的受力均匀，应力的分布更加均匀，不会因为局部（边缘）应力过大导致部分层出现坍塌而形成刹车纹；

（2）本发明的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，通过优化平行度（摩擦辊与锭轴的角度及位置），让摩擦辊一端沿着Y轴方向向上偏移0.07~0.1mm，并设计X轴方向偏移值为≤0.09mm，避免了平行度偏差对丝饼成型造成的影响。

附图说明

图1为摩擦辊与锭轴的侧视图；

图2为摩擦辊与锭轴的主视图；

其中，1-摩擦辊，2-锭轴；

图1中，X₁、X₂表示X轴方向，Y₁、Y₂表示Y轴方向；

图2中，Y_1A、Y_2A、Y_1B、Y_2B表示Y轴方向，Z_1A、Z_2A、Z_1B、Z_2B表示Z轴方向，其中A对应于端面a，B对应于端面b。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

刹车纹降等占比率：丝饼因振动导致内部应力不匀，导致部分端面轻微坍塌后且形成螺旋形的纹理称为刹车纹，螺旋形的纹理超出丝饼端面1mm，需要降等。刹车纹降等占比率=刹车纹降等只数×100%/总只数。

实施例1

一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，具体过程如下：

在经编用涤纶牵伸丝的卷绕成型工序中，控制摩擦辊的表面粗糙度以及摩擦辊与锭轴之间的相对位置，从而提高涤纶牵伸丝成型质量；

锭轴长度为1150mm，锭轴上排布的丝饼个数为8；丝饼卷径为360mm；

摩擦辊与锭轴一一对应，且摩擦辊位于锭轴正上方，摩擦辊与锭轴的长度相等；摩擦辊直径为84.5mm；沿轴向方向，每一个丝饼所对应的摩擦辊依次分为左、中、右三个区域，中间区域占比为60%，左、右边区域各自占比分别为20%；中间区域摩擦辊表面的粗糙度Ra为0.8μm；

每一个丝饼所对应的摩擦辊上左、右边区域分别等分为四个小区域，左边区域自右向左四个小区域的粗糙度Ra分别为0.6μm、0.4μm、0.2μm、0.1μm，右边区域自左向右四个小区域的粗糙度Ra分别为0.6μm、0.4μm、0.2μm、0.1μm；

如图1~2所示，记锭轴2上用于装入纸管的一端为端面a，另一端为端面b，建立以过端面a且平行于水平面的直线为X轴、过端面a且垂直于水平面的直线为Y轴、平行于锭轴中心轴的直线为Z轴的空间直角坐标系，摩擦辊1上靠近端面a的一端沿Y轴方向向上偏移0.07mm，沿X轴方向偏移0.05mm。

卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率为0.05%。

对比例1

一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，基本同实施例1，不同之处仅在于：摩擦辊表面粗糙度一致，均为0.8μm；

卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率为1.35%。

对比例1和实施例1相比，卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率大幅上升，这是因为对比例1中摩擦辊表面的粗糙度一致，随着丝饼直径增长后，丝饼表面成型出现中间比两边高的情况，导致摩擦辊与丝饼的接触力不均匀，而由于两端受到摩擦辊压力过小导致两边缘的内部应力会增加，两边缘出现坍塌情况的刹车纹情况，从而卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率大幅上升。

对比例2

一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，基本同实施例1，不同之处仅在于：摩擦辊上靠近端面a的一端沿Y轴方向向上偏移0.12mm，沿X轴方向偏移为0.10mm；

卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率为1.01%。

对比例2和实施例1相比，卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率大幅上升，这是因为对比例2中：摩擦辊上靠近端面a的一端沿Y轴方向向上偏移0.12mm，沿X轴方向偏移为0.10mm，导致丝饼在卷绕成型时与摩擦辊的接触压力下降甚至脱离摩擦辊的接触，导致丝饼出现局部应力过大出现刹车纹的情况。

实施例2

一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，具体过程如下：

在经编用涤纶牵伸丝的卷绕成型工序中，控制摩擦辊的表面粗糙度以及摩擦辊与锭轴之间的相对位置，从而提高涤纶牵伸丝成型质量；

锭轴长度为1380mm，锭轴上排布的丝饼个数为10；丝饼卷径为370mm；

摩擦辊与锭轴一一对应，且摩擦辊位于锭轴正上方，摩擦辊与锭轴的长度相等；摩擦辊直径为84.5mm；沿轴向方向，每一个丝饼所对应的摩擦辊依次分为左、中、右三个区域，中间区域占比为58%，左、右边区域各自占比分别为21%；中间区域摩擦辊表面的粗糙度Ra为0.9μm；

每一个丝饼所对应的摩擦辊上左、右边区域分别等分为四个小区域，左边区域自右向左四个小区域的粗糙度Ra分别为0.7μm、0.5μm、0.25μm、0.12μm，右边区域自左向右四个小区域的粗糙度Ra分别为0.7μm、0.5μm、0.25μm、0.12μm；

记锭轴上用于装入纸管的一端为端面a，另一端为端面b，建立以过端面a且平行于水平面的直线为X轴、过端面a且垂直于水平面的直线为Y轴、平行于锭轴中心轴的直线为Z轴的空间直角坐标系，摩擦辊上靠近端面a的一端沿Y轴方向向上偏移0.08mm，沿X轴方向偏移0.06mm。

卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率为0.06%。

实施例3

一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，具体过程如下：

在经编用涤纶牵伸丝的卷绕成型工序中，控制摩擦辊的表面粗糙度以及摩擦辊与锭轴之间的相对位置，从而提高涤纶牵伸丝成型质量；

锭轴长度为1520mm，锭轴上排布的丝饼个数为12；丝饼卷径为372mm；

摩擦辊与锭轴一一对应，且摩擦辊位于锭轴正上方，摩擦辊与锭轴的长度相等；摩擦辊直径为85mm；沿轴向方向，每一个丝饼所对应的摩擦辊依次分为左、中、右三个区域，中间区域占比为57%，左、右边区域各自占比分别为21.5%；中间区域摩擦辊表面的粗糙度Ra为1μm；

每一个丝饼所对应的摩擦辊上左、右边区域分别等分为四个小区域，左边区域自右向左四个小区域的粗糙度Ra分别为0.8μm、0.5μm、0.25μm、0.10μm，右边区域自左向右四个小区域的粗糙度Ra分别为0.8μm、0.5μm、0.25μm、0.10μm；

记锭轴上用于装入纸管的一端为端面a，另一端为端面b，建立以过端面a且平行于水平面的直线为X轴、过端面a且垂直于水平面的直线为Y轴、平行于锭轴中心轴的直线为Z轴的空间直角坐标系，摩擦辊上靠近端面a的一端沿Y轴方向向上偏移0.08mm，沿X轴方向偏移0.07mm。

卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率为0.06%。

实施例4

一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，具体过程如下：

在经编用涤纶牵伸丝的卷绕成型工序中，控制摩擦辊的表面粗糙度以及摩擦辊与锭轴之间的相对位置，从而提高涤纶牵伸丝成型质量；

锭轴长度为1600mm，锭轴上排布的丝饼个数为12；丝饼卷径为378mm；

摩擦辊与锭轴一一对应，且摩擦辊位于锭轴正上方，摩擦辊与锭轴的长度相等；摩擦辊直径为85mm；沿轴向方向，每一个丝饼所对应的摩擦辊依次分为左、中、右三个区域，中间区域占比为56%，左、右边区域各自占比分别为22%；中间区域摩擦辊表面的粗糙度Ra为0.7μm；

每一个丝饼所对应的摩擦辊上左、右边区域分别等分为四个小区域，左边区域自右向左四个小区域的粗糙度Ra分别为0.5μm、0.3μm、0.15μm、0.08μm，右边区域自左向右四个小区域的粗糙度Ra分别为0.5μm、0.3μm、0.15μm、0.08μm；

记锭轴上用于装入纸管的一端为端面a，另一端为端面b，建立以过端面a且平行于水平面的直线为X轴、过端面a且垂直于水平面的直线为Y轴、平行于锭轴中心轴的直线为Z轴的空间直角坐标系，摩擦辊上靠近端面a的一端沿Y轴方向向上偏移0.09mm，沿X轴方向偏移0.08mm。

卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率为0.07%。

实施例5

一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，具体过程如下：

在经编用涤纶牵伸丝的卷绕成型工序中，控制摩擦辊的表面粗糙度以及摩擦辊与锭轴之间的相对位置，从而提高涤纶牵伸丝成型质量；

锭轴长度为1800mm，锭轴上排布的丝饼个数为16；丝饼卷径为380mm；

摩擦辊与锭轴一一对应，且摩擦辊位于锭轴正上方，摩擦辊与锭轴的长度相等；摩擦辊直径为85.5mm；沿轴向方向，每一个丝饼所对应的摩擦辊依次分为左、中、右三个区域，中间区域占比为55%，左、右边区域各自占比分别为22.5%；中间区域摩擦辊表面的粗糙度Ra为0.6μm；

每一个丝饼所对应的摩擦辊上左、右边区域分别等分为四个小区域，左边区域自右向左四个小区域的粗糙度Ra分别为0.4μm、0.3μm、0.2μm、0.1μm，右边区域自左向右四个小区域的粗糙度Ra分别为0.4μm、0.3μm、0.2μm、0.1μm；

记锭轴上用于装入纸管的一端为端面a，另一端为端面b，建立以过端面a且平行于水平面的直线为X轴、过端面a且垂直于水平面的直线为Y轴、平行于锭轴中心轴的直线为Z轴的空间直角坐标系，摩擦辊上靠近端面a的一端沿Y轴方向向上偏移0.1mm，沿X轴方向偏移0.09mm。

卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率为0.09%。

Claims (7)

1.一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，其特征在于：在经编用涤纶牵伸丝的卷绕成型工序中，控制摩擦辊的表面粗糙度以及摩擦辊与锭轴之间的相对位置，从而提高涤纶牵伸丝成型质量；

沿轴向方向，每一个丝饼所对应的摩擦辊依次分为左、中、右三个区域，中间区域占比为55~60%，左、右边区域各自占比分别为20~22.5%；中间区域摩擦辊表面的粗糙度Ra为0.8±0.2μm，自中间区域向左、右两边区域，摩擦辊表面的粗糙度Ra分别逐渐减小至0.1±0.02μm；

记锭轴上用于装入纸管的一端为端面a，建立以过端面a且平行于水平面的直线为X轴、过端面a且垂直于水平面的直线为Y轴、平行于锭轴中心轴的直线为Z轴的空间直角坐标系，摩擦辊上靠近端面a的一端沿Y轴方向向上偏移0.07~0.1mm，沿X轴方向偏移小于等于0.09mm。

2.根据权利要求1所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，其特征在于，每一个丝饼所对应的摩擦辊上左、右边区域分别等分为四个小区域，左边区域自右向左四个小区域的粗糙度Ra分别为0.6±0.2μm、0.4±0.1μm、0.2±0.05μm、0.1±0.02μm，右边区域自左向右四个小区域的粗糙度Ra分别为0.6±0.2μm、0.4±0.1μm、0.2±0.05μm、0.1±0.02μm。

3.根据权利要求1所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，其特征在于，锭轴长度为1150~1800mm。

4.根据权利要求3所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，其特征在于，锭轴上排布的丝饼个数为8~16。

5.根据权利要求1所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，其特征在于，丝饼卷径范围为360~380mm。

6.根据权利要求1所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，其特征在于，摩擦辊与锭轴的长度相等，摩擦辊直径为84.5~85.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种提高涤纶牵伸丝成型质量的方法，其特征在于，卷绕成型的丝饼刹车纹降等占比率≤0.1%。