熱定形之加熱系統(tǒng)
在假捻變形加工過(guò)程中，熱定形由加熱和冷卻過(guò)程組成，是生產(chǎn)高質(zhì)量、結(jié)構(gòu)均勻紗線最重要、最基本的條件。
一、加熱系統(tǒng)
假捻變形加工的加熱系統(tǒng)應(yīng)具備以下基本要求[30]：
(1)可靠性高；
(2)在變形加工速度范圍內(nèi)要有足夠的加熱能力；
(3)加熱器表面的溫度要保持穩(wěn)定，不隨耗熱量變化；
(4)加熱器之間保持溫度均勻、一致；
(5)全機(jī)參數(shù)共同設(shè)置；
(6)簡(jiǎn)單而有效的溫度控制系統(tǒng)；
(7)適用于傳統(tǒng)變形加工及拉伸變形加工工藝；
(8)運(yùn)行成本低。
熱定形最重要的參數(shù)是紗線溫度，紗線溫度由加熱器溫度以及紗線通過(guò)加熱區(qū)的速度確定。在過(guò)去幾十年中，變形加工速度大大提高，加熱器的設(shè)計(jì)隨之發(fā)生變化，即紗線經(jīng)過(guò)的加熱區(qū)長(zhǎng)度增長(zhǎng)。不同錠位的加熱器溫度稍有變化就會(huì)導(dǎo)致紗線性能發(fā)生很大變化，尤其是對(duì)紗線.的上染率影響更大。紗線在變形加工中所產(chǎn)生的性能變化，一直要到織物整理階段才會(huì)顯現(xiàn)，因此，在變形加工過(guò)程中采用了昂貴的電子溫度控制系統(tǒng)，使溫度變化保持在±1℃范圍內(nèi)。
加熱器主要有兩種類型，即接觸式和非接觸式。一級(jí)熱箱一般采用接觸式加熱器。在1990年的ITMA展上，TeijinSeiki首先展出了非接觸式高溫一級(jí)加熱器。此后，Barmag、ICBT、Murata、RPR和Guidici先后對(duì)這種加熱器的加工技術(shù)和加熱效率進(jìn)行了改進(jìn)，并獲得很快發(fā)展。
熱板或熱管式的直接接觸式加熱器””在變形紗機(jī)中已經(jīng)使用多年，并有多家制造商提供此類加熱器。加熱器可采用多種加熱方法，如直接電加熱、熱空氣加熱以及熱媒蒸汽加熱。接觸式加熱器具有可靠性好、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但不適用于高速變形紗機(jī)。一級(jí)接觸式加熱器通常采用液體媒介，并在氣相條件下工作。在加熱器基部有電加熱單元，該電加熱單元通過(guò)熱電
由于蒸汽加熱器的工作溫度相對(duì)較低(110—235℃)，因此，傳熱效率較低。這意味著隨著機(jī)器的加工速度增加，要使紗線獲得足夠的熱量，加熱器的長(zhǎng)度必須加長(zhǎng)。當(dāng)機(jī)器的加工速度為900m/min時(shí)，加熱器所需的最短長(zhǎng)度為2.5m；加工速度較低時(shí)，2m的加熱器長(zhǎng)度就足夠了。這對(duì)機(jī)器設(shè)計(jì)者增加了壓力，機(jī)器結(jié)構(gòu)也隨之變得很笨重，而且需要很大的安裝面積和安裝高度。機(jī)器尺寸越大，操作越困難。
在變形加工過(guò)程中，預(yù)取向絲表面的紡絲油劑會(huì)積聚在加熱器表面，因此接觸式加熱器很容易變臟。當(dāng)這些油劑沉積在加熱器表面后，加熱器向絲條的傳熱效率降低，同時(shí)也會(huì)增加絲條斷頭率。
由于摩擦作用，采用接觸式加熱器會(huì)增加加捻區(qū)的紗線張力。例如，加工167dtex的絲條時(shí)，加工速度每增加100m/min，紗線張力就增加約3.92cN。摩擦作用也會(huì)對(duì)紗線加捻造成一定的阻礙作用，這意味著用接觸式加熱器時(shí)，絲條膨松性會(huì)受到一定的限制。所有以上原因使得接觸式加熱器不適用于高速變形加工。
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