CN106435866B - 一种消除涡流的转杯纺纱器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种消除涡流的转杯纺纱器，包括消除涡流通道，消除涡流通道包括输纤通道和与大气连通的旁路通道；旁路通道与输纤通道的中轴线在同一直线上，且旁路通道位于输纤通道中输纤方向的反向；消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过输纤通道入口与分梳辊罩壳的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器内的转杯连通，消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝‑52.72+7.6ΔQ‑0.0039Pin，ΔQ＝5.8‑0.0006P，增设旁路通道，可直接补气，消除纺纱器涡流，提高纤维伸直度。

Description

一种消除涡流的转杯纺纱器
技术领域
本发明涉及纺织领域，具体涉及一种消除涡流的转杯纺纱器。
背景技术
转杯纺纱作为一种新型纺纱技术，具有短流程、高效率、用工省的优点。在转杯纺纱过程中，纤维条子经分梳辊锯齿梳理成单纤维后，需要依靠气流将其从分梳辊的锯齿上剥取下来，并借助气流转移到转杯凝聚槽中以完成纺纱。分梳辊剥离区过渡到输纤通道的这部分空间区域内的气流流动特征是影响纤维形态的关键。不良的气流流动则会恶化纤维形态，增加纤维弯钩、缠绕、对折等，降低成纱质量。输纤通道与分梳辊的结构、纺纱参数等对分梳辊剥离区过渡到输纤通道的这部分空间区域内的气流流动特征有很大影响。由于现有技术中的输纤通道与分梳辊的罩壳连接的一侧为拐角连接，如图1所示，当气流流经此处时，由于流动边界突变，会在输纤通道入口附近形成涡流。而纤维运动到涡流处时，则容易被卷入涡流中，从而产生纤维弯曲、缠绕，甚至可能出现多根纤维同时被卷入涡流中，形成纤维结，恶化纤维形态，增加成纱结节，最终使成纱中纤维排列形态差，强力降低。
因此，如何消除转杯纺纱器内输纤通道口的涡流，是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种消除涡流的转杯纺纱器，在输纤通道的中输纤方向的反向增设与大气连通的旁路通道。正常纺纱时，转杯杯内气体被抽气机抽走之后，转杯杯内处于负压状态，因此，转杯杯内和旁路通道口的压差使得外界大气从旁路通道内向输纤通道补入。从旁路通道补入的气流增大了分梳辊剥取区域的气流流速，使纤维更容易从分梳辊锯齿中被剥取下来。补入的气流与分梳辊分梳腔内的气流合成一股强度更大的气流，向输纤通道内流动。这股强度较大的气流带动了从分梳辊分梳腔另一侧流向输纤通道的气流，从而消除了在输纤通道入口附近产生的涡流，气流流线平缓顺直，纤维在输纤通道内通过时，有利于保持纤维良好的形态，纤维伸直度更高，从而有利于提高最终的成纱质量。旁路通道气流的补入和输纤通道入口附近涡流的消除还可以增加输纤通道出口的气流流量，从而加快了纤维向转杯凝聚槽内转移的速度，因此，也有利于提高产量。
一种消除涡流的转杯纺纱器，所述消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，所述消除涡流通道包括输纤通道和与大气连通的旁路通道；所述消除涡流通道一侧开有分割输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过所述输纤通道入口与分梳辊罩壳的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器的转杯连通，所述消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；所述旁路通道与输纤通道的中轴线在同一直线上，且所述旁路通道位于输纤通道中输纤方向的反向；所述旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种消除涡流的转杯纺纱器，所述转杯杯内实际负压Pin为-2000～-9000Pa。
如上所述的一种消除涡流的转杯纺纱器，所述转杯杯内设定负压P为-1500～-8500Pa，所述流入转杯内气流的增量ΔQ为6.7～10.9％。
如上所述的一种消除涡流的转杯纺纱器，所述旁路通道的截面形状为圆形或矩形。
如上所述的一种消除涡流的转杯纺纱器，所述旁路通道上设置有调节阀门，所述调节阀门可通过旋转调节旁路通道内气流通过的面积。
如上所述的一种消除涡流的转杯纺纱器，所述消除涡流的转杯纺纱器适用于天然短纤维和/或化学短纤维的纺纱，所述天然短纤维包括棉纤维、麻纤维或毛纤维；所述化学短纤维包括涤纶短纤、腈纶短纤、粘胶短纤、锦纶短纤、丙纶短纤或维纶短纤。
如上所述的一种消除涡流的转杯纺纱器，所述输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤通道的直径逐渐缩小。
本发明的原理：
由于现有技术中的转杯纺纱器的输纤通道与分梳辊外罩盖的一侧为拐角连接时，分梳辊分梳腔向输纤通道流入的气流在通过此处时，由于气流流动边界区域形状突变，在输纤通道入口附近产生涡流。在输纤通道的输纤方向的反向增设与大气连通的旁路通道，正常纺纱时，由于转杯内部和旁路通道入口存在较大压差，使得外界大气通过旁路通道向输纤通道内补入。补入的气流与分梳辊分梳腔内的气流在分梳辊剥取区汇合成一股更大强度的气流向输纤通道内流入。由于这股气流强度比形成涡流的那股气流更大，且更为顺直，因此，消除了输纤通道入口处的涡流。当涡流被消除后，纤维通过输纤通道时，其形态将更加良好，纤维伸直度更高，最终成纱质量也更高。
另外，本发明的转杯纺纱器在正对着输纤通道纤维和气流输送方向的反向延长线上增设旁路通道，这是因为输纤通道入口附近形成的涡流的大小主要受到转杯内负压的影响。转杯纺纱器中的排杂口不仅作为排除杂质的出口，也作为向转杯内补充气流的入口。由于排杂口与外界大气相连通，其气压与当地大气压相同，因此，当转杯内部负压增大时，转杯内部和排杂口的压差也增大。压差增大将使得从分梳辊分梳腔向转杯内流动的气流的速度更大，流动更为急促，那么在输纤通道入口附近形成的涡流的强度和尺寸也更大。在正对着输纤通道纤维和气流输送方向的反向延长线上增设旁路通道，并使旁路通道入口直通大气压，当纺纱时，转杯内部和旁路通道入口会产生巨大压差，使得气流从旁路通道向输纤通道加速流动。这股气流的流动方向与纤维运动方向和从分梳辊分梳腔流向输纤通道的气流的方向一致。这股从旁路通道流入的气流和分梳辊分梳腔流向输纤通道的气流在分梳辊的纤维剥取区汇合成一股更大气流，并沿着输纤通道中轴线方向加速流动。由于合并后的气流强度更大，使得另一股从分梳辊分梳腔流向输纤通道的气流所产生的涡流被消除，而这股气流也在输纤通道入口处随着强度最大的那股气流一起向输纤通道内流动。因此，这不仅有利于纤维的剥取，还由于输纤通道内涡流被消除了，纤维形态不再受到不良影响，弯曲、弯钩、缠绕的纤维数量将降低，使得成纱中，纤维平行伸直度更高，纱线强力也更高。而在现有技术中，类似在分梳辊外罩盖上设置旁路通道向分梳辊分梳腔内补气的技术中，所设置的旁路通道位置为介于排杂口与输纤通道之间区域。这是由于排杂口设置吸杂管，以便更好地吸附并去除杂质，但是会使得从排杂口补入的气流量明显降低，这样补入转杯内部的气流量就会不足，此时，纤维难以从分梳辊锯齿上被剥取并转移到转杯凝聚槽，因此，在这种情况下，在排杂口与输纤通道中间设置旁路通道补充气流，才能使纺纱得以顺利进行。
有益效果：
本发明的一种消除涡流的转杯纺纱器，在输纤通道的输纤方向的反向增设与大气连通的旁路通道，纺纱时，转杯内部和旁路通道入口的巨大压差使得外界大气通过旁路向输纤通道内补入，补入的气流增大了分梳辊纤维剥取区的气流速度，高强度的气流向输纤通道流入，消除了输纤通道入口处的涡流，增大了输纤通道入口区域内有效输送纤维的空间。纤维通过输纤通道时，减少纤维的弯曲、弯钩、打折等不良形态，增加纤维的平行伸直度，提高成纱质量。
本发明的一种消除涡流的转杯纺纱器，设置旁路通道后，旁路通道气流的补入以及输纤通道入口处涡流的消除，有效的增加了输纤通道出口的气流流量。增大转杯转速可以提高产量，但是增大转杯转速要求有更多纤维在单位时间内向转杯凝聚槽转移，而增大输纤通道出口流量即增大输纤通道出口的气流速度，此时，单位时间内，纤维向转杯凝聚槽转移的速度更快，因此，有利于提高成纱产量。
附图说明
图1现有技术的转杯纺纱器示意图；
图2本发明的消除涡流的转杯纺纱器示意图；
图3实施例10的转杯纺纱器内输纤通道入口处气流形态的模拟图；
图4对比例1的转杯纺纱器内输纤通道入口处气流形态的模拟图；
图5纤维在转杯纺纱器的转杯凝聚槽中的形态图。
其中，1-输纤通道，2-分梳辊罩壳，3-分梳腔，4-分梳辊，5-排杂口，6-旁路通道，7-旁路通道口，8-调节阀门。
图5为纤维在转杯纺纱器的转杯凝聚槽中的形态图，图中第一行从左到右的四幅图中依次对应伸直纤维、近似伸直纤维、后弯钩纤维和前弯钩纤维形态，第二行从左到右的四幅图中依次对应两端弯钩纤维、绕圈纤维、对折纤维和缠绕纤维形态。
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。
实施例1
一种消除涡流的转杯纺纱器，如图2所示，用于纺毛纤维，消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，消除涡流通道包括输纤通道1和与大气连通的旁路通道6；旁路通道6与输纤通道1的中轴线在同一直线上，且旁路通道1位于输纤通道6中输纤方向的反向；消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过输纤通道入口与分梳辊罩壳2的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器内的转杯连通，消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；分梳辊罩壳2内包括分梳腔3和分梳辊4，转杯纺纱器通过排杂口5排杂，旁路通道的旁路通道口7面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa，当转杯杯内实际负压Pin为-5000Pa，转杯杯内设定负压P为-1500Pa时，旁路通道的截面积为17.7mm2，截面形状为圆形，输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤通道的直径逐渐缩小。
实施例2
一种消除涡流的转杯纺纱器，用于纺麻纤维，消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，消除涡流通道包括输纤通道1和与大气连通的旁路通道6；旁路通道6与输纤通道1的中轴线在同一直线上，且旁路通道1位于输纤通道6中输纤方向的反向；消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过输纤通道入口与分梳辊罩壳2的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器内的转杯连通，消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；分梳辊罩壳2内包括分梳腔3和分梳辊4，转杯纺纱器通过排杂口5排杂，旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa，当转杯杯内实际负压Pin为-8000Pa，转杯杯内设定负压P为-2500Pa时，旁路通道的截面积为33.96mm2，截面形状为矩形，输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤通道的直径逐渐缩小。
实施例3
一种消除涡流的转杯纺纱器，用于纺棉纤维，消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，消除涡流通道包括输纤通道1和与大气连通的旁路通道6；旁路通道6与输纤通道1的中轴线在同一直线上，且旁路通道1位于输纤通道6中输纤方向的反向；消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过输纤通道入口与分梳辊罩壳2的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器内的转杯连通，消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；分梳辊罩壳2内包括分梳腔3和分梳辊4，转杯纺纱器通过排杂口5排杂，旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa，当转杯杯内实际负压Pin为-5200Pa，转杯杯内设定负压P为-2000Pa时，旁路通道的截面积为20.76mm2，截面形状为矩形，输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤道的直径逐渐缩小。
实施例4
一种消除涡流的转杯纺纱器，用于纺涤纶短纤，消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，消除涡流通道包括输纤通道1和与大气连通的旁路通道6；旁路通道6与输纤通道1的中轴线在同一直线上，且旁路通道1位于输纤通道6中输纤方向的反向；消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过输纤通道入口与分梳辊罩壳2的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器内的转杯连通，消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；分梳辊罩壳2内包括分梳腔3和分梳辊4，转杯纺纱器通过排杂口5排杂，旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa，当转杯杯内实际负压Pin为-6500a，转杯杯内设定负压P为-3000Pa时，旁路通道的截面积为30.39mm2，截面形状为矩形，输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤通道的直径逐渐缩小。
实施例5
一种消除涡流的转杯纺纱器，用于纺腈纶短纤，消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，消除涡流通道包括输纤通道1和与大气连通的旁路通道6；旁路通道6与输纤通道1的中轴线在同一直线上，且旁路通道1位于输纤通道6中输纤方向的反向；消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过输纤通道入口与分梳辊罩壳2的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器内的转杯连通，消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；分梳辊罩壳2内包括分梳腔3和分梳辊4，转杯纺纱器通过排杂口5排杂，旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa，当转杯杯内实际负压Pin为-9000Pa，转杯杯内设定负压P为-5000Pa时，旁路通道的截面积为49.26mm2，截面形状为矩形，输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤通道的直径逐渐缩小。
实施例6
一种消除涡流的转杯纺纱器，用于纺粘胶短纤，消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，消除涡流通道包括输纤通道1和与大气连通的旁路通道6；旁路通道6与输纤通道1的中轴线在同一直线上，且旁路通道1位于输纤通道6中输纤方向的反向；消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过输纤通道入口与分梳辊罩壳2的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器内的转杯连通，消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；分梳辊罩壳2内包括分梳腔3和分梳辊4，转杯纺纱器通过排杂口5排杂，旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa，当转杯杯内实际负压Pin为-4000Pa，转杯杯内设定负压P为-6000Pa时，旁路通道的截面积为34.32mm2，截面形状为矩形，输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤通道的直径逐渐缩小。
实施例7
一种消除涡流的转杯纺纱器，用于丙纶短纤，消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，消除涡流通道包括输纤通道1和与大气连通的旁路通道6；旁路通道6与输纤通道1的中轴线在同一直线上，且旁路通道1位于输纤通道6中输纤方向的反向；消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过输纤通道入口与分梳辊罩壳2的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器内的转杯连通，消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；分梳辊罩壳2内包括分梳腔3和分梳辊4，转杯纺纱器通过排杂口5排杂，旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa，当转杯杯内实际负压Pin为-3000Pa，转杯杯内设定负压P为-7500Pa时，旁路通道的截面积为37.26mm2，截面形状为矩形，输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤通道的直径逐渐缩小。
实施例8
一种消除涡流的转杯纺纱器，用于纺锦纶短纤，消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，消除涡流通道包括输纤通道1和与大气连通的旁路通道6；旁路通道6与输纤通道1的中轴线在同一直线上，且旁路通道1位于输纤通道6中输纤方向的反向；消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过输纤通道入口与分梳辊罩壳2的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器内的转杯连通，消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；分梳辊罩壳2内包括分梳腔3和分梳辊4，转杯纺纱器通过排杂口5排杂，旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa，当转杯杯内实际负压Pin为-2000Pa，转杯杯内设定负压P为-8500Pa时，旁路通道的截面积为37.92mm2，截面形状为矩形，输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤通道的直径逐渐缩小。
实施例9
一种消除涡流的转杯纺纱器，用于纺维纶短纤，消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，消除涡流通道包括输纤通道1和与大气连通的旁路通道6；旁路通道6与输纤通道1的中轴线在同一直线上，且旁路通道1位于输纤通道6中输纤方向的反向；消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过输纤通道入口与分梳辊罩壳2的相应缺口连接，使消除涡流通道与转杯纺纱器内的转杯连通，消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；分梳辊罩壳2内包括分梳腔3和分梳辊4，转杯纺纱器通过排杂口5排杂，旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa，当转杯杯内实际负压Pin为-7000Pa，转杯杯内设定负压P为-6500Pa时，旁路通道的截面积为48.3mm2，截面形状为矩形，输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤通道的直径逐渐缩小。
实施例10
采用消除涡流的转杯纺纱器制取纺纱产品，采用实施例3的转杯纺纱器，来纺制36tex纯棉纱。其中，采用棉条定量为4200tex，棉纤维平均长度为29mm，细度为1.8dtex为原料。纺纱时，分梳辊转速为6500rpm，转杯转速为80000rpm，捻系数为1300捻/m，牵伸倍数为117，引纱速度为61.54m/min，卷绕速度为59.69m/min，棉条喂给速度为0.53m/min。
纺纱时，由于转杯内部和旁路通道入口存在较大压差，使得外界大气通过旁路向输纤通道内补入。补入气流增大了分梳辊剥取区气流强度，也消除了输纤通道入口处的涡流，因此，纤维通过输纤通道时，其形态将更加良好，纤维伸直度更高，经上述步骤纺成纱线时，成纱断裂强度为11.22cN/tex。
对比例1
采用不可消除涡流的转杯纺纱器(与实施例3的转杯纺纱器区别为未增设与大气相通旁路通道，且输纤通道与分梳辊外罩壳相切的另一侧与分梳辊外罩壳的连接为拐角连接)来纺制棉纱。其采用与实施例10相同的工艺参数。
纺纱时，由分梳辊分梳腔向输纤通道内流进的气流流经分梳辊与输纤通道的连接处为拐角连接，会产生涡流，因此，从分梳辊锯齿上剥取下来的纤维在输纤通道内运动时，会受到涡流的干扰，影响纤维形态，经上述步骤纺成纱线时，成纱断裂强度为10.71cN/tex。
采用Solidworks建模软件对实施例10与对比例1的转杯纺纱器进行建立模型，所建立模型中，采用gambit网格划分软件对所建立的模型进行网格划分，划分的网格数量共为1612213个，模拟结果如图3和图4所示。采用本发明的转杯纺纱器可以有效消除输纤通道入口处的涡流，通过实施例10与对比例1模拟图的对比可以发现，纤维通过输纤通道时，实施例10的气流形态将更加良好，从而使纤维伸直度更高，纺成纱线时，成纱断裂强度更高。
另外，实施例10与对比例1两种纺纱方法所得到的纱线的其他性能指标如下表所示：
表1 两种对比例中纱线的性能指标
纱线品种 实施例10 对比例1
断裂强度(cN/tex) 11.22 10.71
≥3mm毛羽数/10m 51 85
条干变异系数CVm(％) 12.05 13.15
细节(-30％)/km 82 101
粗节(+35％)/km 32 35
棉结(+280％)/km 2 2
从表中可以看出，采用实施例10所纺的纱线的断裂强度要比对比例1中要高，提高幅度为4.76％。实施例10中大于等于3mm的毛羽数量也比对比例1的要低很多，也就是在实施例10中的纱线结构中，纤维露出纱体的数量要比对比例1要低，可间接说明在实施例10的纱线中，纤维伸直平行对更好，纱线结构更为紧凑，弯钩、屈曲等不规则纤维数量更少。实施例10中的纱线条干不匀检验结果中，实施例10和对比例1中的纱线棉结(+280％)相等，但是纱线条干变异系数CVm(％)、细节(-30％)和粗节(+35％)等都有不同程度的下降。从总体上可以看出，实施例10中的纱线的质量要优于对比例1的纱线质量。
纤维在转杯纺纱器的转杯凝聚槽中的形态主要分为八类，如图5所示。纤维在转杯凝聚槽中的形态是采用示踪纤维法和图像扫描来得到。在纺纱时，采用带有示踪纤维的条子进行喂入，待纺纱器运行一段时间后，将机器关掉，并取出转杯凝聚槽中的纤维环，然后用扫描仪进行扫描得到纤维形态
采用实施例10和对比例1中的转杯纺纱器各采集100根示踪纤维形态，得到不同纤维所占的百分比如表2所示。
表2 不同纤维类别在两种纺纱器的输纤通道内所占的比例
Figure BDA0001135605030000111
从表中可以看出，在实施例10中，纤维类别为2-5的纤维数量所占比例比对比例1中的多，而纤维类别为6-8的纤维数量则所占比例比对比例1中少很多，也就是说在实施例10中，纤维缠绕成结，对折和绕圈的纤维较少，纤维伸直度较高，形态更好，所以在成纱中，纱线的断裂强力较大，且毛羽数量较低。

Claims (5)

1.一种消除涡流的转杯纺纱器，其特征是：所述消除涡流的转杯纺纱器包括消除涡流通道，所述消除涡流通道包括输纤通道和与大气连通的旁路通道；所述消除涡流通道一侧开有分隔输纤通道和旁路通道的输纤通道入口，消除涡流通道通过所述输纤通道入口与分梳辊罩壳的相应缺口连接，所述消除涡流通道的另一侧边为无缺口的直边；所述旁路通道与输纤通道的中轴线在同一直线上，且所述旁路通道位于输纤通道中输纤方向的反向；所述旁路通道的旁路通道口面积A、流入转杯内气流的增量ΔQ、转杯杯内实际负压Pin和转杯杯内设定负压P满足数值关系A＝-52.72+7.6ΔQ-0.0039Pin，ΔQ＝5.8-0.0006P，其中旁路通道口面积A的单位为mm2，流入转杯内气流的增量ΔQ单位为％，Pin和P的单位为Pa；
所述转杯杯内实际负压Pin为-2000～-9000Pa；
所述转杯杯内设定负压P为-1500～-8500Pa。
2.根据权利要求1所述的一种消除涡流的转杯纺纱器，其特征在于，所述旁路通道的截面形状为圆形或矩形。
3.根据权利要求1所述的一种消除涡流的转杯纺纱器，其特征在于，所述旁路通道上还设置有调节阀门，所述调节阀门通过旋转调节旁路通道内气流通过的面积。
4.根据权利要求1所述的一种消除涡流的转杯纺纱器，其特征在于，所述消除涡流的转杯纺纱器适用于天然短纤维和/或化学短纤维的纺纱，所述天然短纤维包括棉纤维、麻纤维或毛纤维；所述化学短纤维包括涤纶短纤、腈纶短纤、粘胶短纤、锦纶短纤、丙纶短纤或维纶短纤。
5.根据权利要求1所述的一种消除涡流的转杯纺纱器，其特征在于，所述输纤通道为直线型的渐缩管道，自远离分梳辊罩壳的方向，输纤通道的直径逐渐缩小。
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