HFJ型集聚纺纱装置输出胶辊的使用效果

张 毅，严日荣

(浙江省常山纺织有限责任公司，浙江 常山 324200)

0 引言

集聚纺纱过程中，牵伸后的须条在集束区受集聚作用后宽度变小、厚度增大[1]；当网格圈集聚时须条不能横向移动，与须条接触的胶辊在无橫动的条件下运行[2]，以致比普通环锭纺用胶辊的变形量大。为确保成纱质量，纺纱企业缩短了胶辊磨砺周期和胶辊使用寿命。

HFJ型集聚纺纱装置由输出胶辊与输出罗拉组成钳口输出集聚须条，阻止加捻区捻度上传，保证网格圈运行平稳；前胶辊作为牵伸胶辊，与前罗拉钳口共同握持须条使其均匀地拉长抽细，同时控制输出纤维进入集束区进行集聚牵伸[3]。

邹小祥等提出了牵伸胶辊，要求胶辊与罗拉组成的钳口能有效握持纤维进行牵伸，特别是集聚纺无动程或动程很小时，须条对胶辊磨损较大，因此胶辊必须具有适当的硬度和弹性；同时，由于集聚环锭纺对压力的要求比传统环锭纺大，因此对胶辊弹性和强韧性的要求也更高些。相对牵伸胶辊而言，集聚纺胶辊还应有合适的表面粗糙度Ra值和较低的硬度[4-5]；王方水等提出了立达和华方集聚纺导向胶辊应尽可能选用大直径，以保证前档压力和顺利导向[6]。本文基于以上观点，着重对集聚纺纱输出胶辊的使用进行探讨。

1 问题的提出

1.1 输出胶辊的硬度

为使纤维集聚紧密，须条中的单纤维应充分伸直、相互平行且排列紧密有序，牵伸后的集聚纺或集聚赛络纺须条经网格圈集聚时不能横向移动，胶辊在无动程条件下运行易产生凹槽。由于须条受气流的收缩、聚合作用，通过异形管的吸风槽使须条上纤维转动、集聚，从扁平带状转变为高密度的圆柱体，更易使胶辊产生凹槽，如果选用低硬度的输出胶辊则更不耐磨。

1.2 输出胶辊的直径

胶辊压力决定握持力大小。如图1所示，HFJ型四罗拉集聚纺纱装置的输出胶辊和前胶辊合用一个分压器，图中O为加压力，F为摇架压力，F1，F2分别为前胶辊和输出胶辊压力，F1×18=F2×59，输出胶辊压力是前胶辊的31%。

1—输出胶辊；2—胶辊分压器；3—前胶辊；4—前罗拉；5—输出罗拉。图1 胶辊受力示意

为克服输出胶辊加压不足，可采用以下途径：增大前胶辊对罗拉的包围弧，减小单位面积对纤维的压力，降低前钳口的握持力；减小输出胶辊对罗拉的包围弧，即提高胶辊的硬度或减小输出罗拉的直径，该装置的输出罗拉直径已减小为19 mm，以提高单位面积的压力；选用表面摩擦因数较大的胶辊。

输出胶辊直径大于前胶辊直径时，会影响前胶辊加压值的变化；如果前胶辊压力减小，则其对前罗拉的包围弧减小，对成纱质量不利。笔者以输出胶辊的直径、硬度为试验项目，分析对成纱质量的影响，并以数理统计方法，判断试纺结果的差异性，为合理选择输出胶辊直径、硬度等提出应用依据。

2 试纺方案

2.1不同材质、硬度的输出胶辊同锭、同粗纱试纺10锭，通过YG135型条干均匀度仪测试其集聚纺色纱的成纱质量。

2.2对试纺结果的差异性进行判断：相伴概率值小于或等于假设的显著性水平(α=0.05)，诊断样本均值间存在显著性差异；相伴概率值大于显著性水平(α=0.05)，则样本均值和总体均值间不存在显著性差异；判断数据集间的相关性，相关系数r取值范围见表1。

表1 相关系数取值范围

相关系数r=0|r|<0.3|r|=0.3～0.5|r|>0.5～0.8|r|>0.8|r|=1相关程度无相关微弱相关低度相关显著相关高度相关完全相关

2.3通过试纺结果分析，探讨输出胶辊在集聚纺中的作用及影响，提出选用方法。

3 试纺结果及对比分析

在HFJ506型集聚棉纺环锭细纱机上，固定试纺锭号、粗纱，采用气动加压摇架，输出胶辊压力为55 N/双锭，前胶辊压力为180 N/双锭，负压设定为-2.8 kPa(14.1 tex)和-3 kPa(20.7 tex)。

3.1 胶辊材质

邵尔A硬度为68度的输出胶辊，采用聚氨酯、丁腈橡胶分别制作，磨砺后的直径均为26 mm；前胶辊则采用邵尔A硬度为68度、直径为30 mm的新聚氨酯胶辊，纺制集聚纺纯棉深蓝20.7 tex纱。其成纱质量指标分别见表2和表3。

表2 聚氨酯胶辊纺20.7 tex纱成纱指标

锭号条干CV/%细节粗节棉结个·km-141115.591014016541216.433018515541315.702017523541415.74517019541515.092015515541616.063018515041715.011514020541815.611524025541915.591016018542014.905135180均值15.5716169188 注:CVb值为3.03%。

表3 丁腈胶辊纺20.7 tex纱成纱指标

锭号条干CV/%细节粗节棉结个·km-141115.173017014041216.605523515541315.56521020541415.60518021041515.551018515541616.28017520041715.081018022541815.012511014541915.521015520042015.3830170235均值15.5818177187 注:CVb值为3.26%。

用Excel表格中CORREL(array1，array2)返回两组数值的相关系数，可以确定两种属性之间的关系，利用T-test对两组数据作成对显著性检验。

Array1的单元格区域A1—A10，分别对应表2中411—420锭号的条干CV值；Array2的单元格区域B1—B10，分别对应表3中411—420锭号的条干CV值。

用公式“=CORREL(A1:A10，B1:B10)”求得相关系数为0.747 2，呈显著相关；为准确判断相关系数的强弱，还需要用T-test来检验两组数集是否显著相关。

用公式“=TTEST(A1:A10，B1:B10，2，1)”求得概率为0.979，大于0.05，两组数集无显著性差异。

同理计算两组数据细节的相关系数为0.123 5，相伴概率为0.735 3；粗节的相关系数为-0.352 1，相伴概率为0.620 6；棉结的相关系数为0.100 3，相伴概率为0.948 0。

从测试结果分析，相伴概率值都大于显著性水平(α=0.05)，说明两组数集无显著性差异，表明直径相同时选用不同材质的输出胶辊，对成纱质量无显著影响。成纱质量指标与输出胶辊的相关关系：条干CV值呈显著相关，细节、棉结呈微弱相关，粗节低度相关。

3.2 胶辊直径

取表面破损或直径小于29 mm、邵尔A硬度为68度的聚氨酯胶辊，磨砺直径至26 mm～29 mm(间隔0.5 mm)作为输出胶辊；前胶辊也采用邵尔A硬度为68度的聚氨酯胶辊，纺制集聚纺纯棉深蓝14.1 tex纱和20.7 tex纱。每组试样10只管纱，取其测试数据的均值，结果见表4和表5。

表4 不同直径的输出胶辊纺14.1 tex纱成纱指标

胶辊直径/mmCVb/%条干CV/%细节粗节棉结个·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 不同直径的输出胶辊纺20.7 tex纱成纱指标

胶辊直径/mmCVb/%条干CV/%细节粗节棉结个·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

用直径为30 mm与其他直径的输出胶辊进行指标数集测试和相关性分析，T检验(tails=1)，结果见表6和表7。

表6中得出的相伴概率都大于0.05，表明不同直径的输出胶辊纺同品种纱，其成纱质量不存在显著性差异；从相关系数来看，微弱相关为2项、低度相关为2项、显著相关为17项和高度相关为7项。

表6 纺14.1 tex纱测试结果相关性分析

胶辊直径/mm条干CV细节粗节棉结30.0～29.0相关系数相伴概率0.799 10.952 50.020 70.862 70.628 40.212 30.371 90.963 330.0～28.5相关系数相伴概率0.860 40.790 40.849 11.000 00.800 10.796 80.690 70.419 030.0～28.0相关系数相伴概率0.884 10.333 90.785 50.627 50.822 40.224 20.737 10.186 230.0～27.5相关系数相伴概率0.754 00.357 00.728 20.210 00.798 70.728 60.752 80.915 830.0～27.0相关系数相伴概率0.721 10.100 60.606 30.373 20.628 60.180 30.550 00.198 830.0～26.5相关系数相伴概率0.812 50.394 40.289 50.912 80.808 20.116 50.517 00.933 130.0～26.0相关系数相伴概率0.597 40.349 50.675 50.111 10.695 80.550 50.497 20.628 8

表7 纺20.7 tex纱测试结果相关性分析

胶辊直径/mm条干CV细节粗节棉结30.0～29.0相关系数相伴概率0.503 80.751 10.764 70.541 4-0.298 20.876 0-0.004 80.507 030.0～28.5相关系数相伴概率0.505 10.774 70.474 80.353 60.349 40.368 00.616 60.058 230.0～28.0相关系数相伴概率0.498 50.871 90.428 60.892 9-0.069 80.612 50.254 00.238 530.0～27.5相关系数相伴概率0.368 20.339 10.174 70.448 2-0.178 90.193 90.490 10.073 830.0～27.0相关系数相伴概率0.817 50.244 90.341 60.911 5-0.099 60.172 80.142 40.118 630.0～26.5相关系数相伴概率0.629 60.378 50.519 00.550 50.452 80.179 60.465 00.537 530.0～26.0相关系数相伴概率-0.012 10.793 90.274 10.406 30.111 70.608 50.197 80.721 5

由表7可见，相伴概率大于显著性水平(α=0.05)，表明不同直径的输出胶辊纺同品种纱，成纱质量不存在显著性差异；从相关系数来看，微弱相关为12项、低度相关为9项、显著相关为6项和高度相关为1项。

3.3 胶辊硬度

邵尔A硬度为68度的聚氨酯胶辊作为前胶辊，邵尔A硬度分别为68度和75度、直径为30 mm的丁腈胶辊为输出胶辊，集聚纺纯棉深蓝20.7 tex纱成纱测试结果见表8和表9。

经对两组数集作成对显著性检验：条干CV值的相关系数为0.300 0，相伴概率为0.692 7；细节的相关系数为0.504 5，相伴概率0.905 9；粗节的相关系数为-0.168 3，相伴概率为0.234 9；棉结的相关系数为0.358 1，相伴概率为0.167 2；表明不同硬度输出胶辊纺同品种纱，成纱质量不存在显著性差异。

表8 邵尔A硬度为68度丁腈胶辊纺20.7 tex纱成纱指标

序号条干CV/%细节粗节棉结个·km-141115.74152525541215.5656523541315.8152521041415.3604022041516.31303027541616.99308032541715.98255027041815.53303517041915.95254020542015.731545215均值15.901844238 注:CVb值为2.94%。

表9 邵尔A硬度为75度丁腈胶辊纺20.7 tex纱成纱指标

序号条干CV/%细节粗节棉结个·km-141115.14155028541215.64152516541315.5957530041415.48104521541515.99204529541616.18207032041716.36205029541816.49208029041916.90555026042015.96550210均值15.971954264 注:CVb值为3.30%。

3.4 新旧胶辊

邵尔A硬度为68度的聚氨酯胶辊作为前胶辊，直径为30 mm、邵尔A硬度为75度的新、旧丁腈胶辊做为输出胶辊，集聚纺纯棉深蓝14.1 tex纱成纱测试结果见表10和表11。

通过两组数集作成对显著性检验：条干CV值的相关系数为0.630 2，相伴概率为0.638 2；细节的相关系数为0.817 2，相伴概率为0.094 7；粗节的相关系数为0.851 9，相伴概率为0.316 8；棉结的相关系数为0.666 5，相伴概率为0.481 7。可见作为输出胶辊，新、旧胶辊的纺纱质量不存在显著差异，相关关系处于显著相关取值范围。

表10 邵尔A硬度75度新丁腈胶辊纺14.1 tex纱成纱指标

序号条干CV/%细节粗节棉结个·km-141117.352044540041216.961537034541318.222045046541417.551539035541518.315065540541617.323053041541717.453044538541816.781534535041917.191042027542017.2630475415均值17.4424453381 注:CVb值为2.81%。

表11 邵尔A硬度75度旧丁腈胶辊纺14.1 tex纱成纱指标

序号条干CV/%细节粗节棉结个·km-141117.942046538541217.161047531541317.75549051541416.811040540541518.335069538541618.163060551041717.031549536541816.491030038041917.122042533042016.8320370340均值17.3619473393 注:CVb值为3.65%。

4 结语

HFJ型集聚棉纺环锭细纱机选用不同直径、硬度或不同材质的输出胶辊纺纱，用直径为30 mm的输出胶辊纺纱测试结果对比其他条件纺纱样本，结合T-test对两组数据作成对显著性检验，确定两种属性之间的关系，检验结果表明不存在显著性差异。

因此，HFJ型集聚棉纺装置中输出胶辊使用有以下观点：输出胶辊最小直径可磨砺至26 mm，从29 mm至26 mm每次磨砺0.2 mm计算，可增加15次磨砺；胶辊硬度、材质选择范围可拓宽；尽管输出胶辊选择余地较广，但为了便于管理，每台车应保持一致；输出胶辊直径变换后，应调整胶辊位置；不同纺纱企业应根据集聚纺的实际情况，应经试纺论证选择合适的输出胶辊后进行使用。