摩擦紡紗是紡織工藝中的新型紡紗
摩擦紡紗是一種自由端紡紗，與所有自由端紡紗一樣，具有與轉(zhuǎn)杯紡紗相似的喂入開松機構(gòu)，將喂入纖維條分解成單根纖維狀態(tài)，而纖維的凝聚加捻則是通過帶抽吸裝置的篩網(wǎng)來實現(xiàn)的，篩網(wǎng)可以是大直徑的塵籠，也可以是扁平連續(xù)的網(wǎng)狀帶。國際上摩擦紡紗的型式較多，其中最具有代表性的摩擦紡紗機是奧地利的DREF-Ⅱ型及DREF-Ⅲ型，這兩種機型的篩網(wǎng)為一對同向回轉(zhuǎn)的塵籠（或一只塵籠與一個摩擦輥）。所以也稱為塵籠紡紗。
一、 摩擦紡紗的紡紗原理
以塵籠式摩擦紡紗為例，摩擦紡紗的紡紗原理如圖9-4-1所示，由于塵籠2內(nèi)部的吸力，使纖維落入兩塵籠間的楔形糟內(nèi)凝聚成須條，凝聚須條緊貼在塵籠的表面，兩塵籠同向回轉(zhuǎn)，一只對凝聚須條產(chǎn)生一個向上的摩擦力R1，另一只對凝聚須條產(chǎn)生一個向下的摩擦力R2，從而形成回轉(zhuǎn)力矩使紗條回轉(zhuǎn)，當引紗從引紗羅拉3引出時，凝聚須條是紗條的尾端；紗條受引紗羅拉握持輸出，紗尾由塵籠搓捻回轉(zhuǎn)，紗條因而獲得捻回，由于引紗與纖維在紗尾的補入是同時進行的，從而可獲得連續(xù)輸出的紗條。
由于在塵籠表面的凝聚須條是自由的，所以這種摩擦加捻方式屬于自由端加捻成紗，在加捻過程中，塵籠表面的線速度近似等于紗線自身的回轉(zhuǎn)表面速度，所以塵籠低速就可以使紡紗獲得較高的捻度，這樣可以大大地提高出條速度以獲得高產(chǎn)。紗條捻回的方向與塵籠回轉(zhuǎn)的方向相反，捻回的多少則取決于塵籠的速度、塵籠表面與紗條的接觸狀態(tài)及塵籠的吸力大小。
二、 D2型摩擦紡紗機的工藝過程及其成紗特點
塵籠式摩擦紡紗機是以發(fā)明人奧地利的DR ERNST FEHRER的姓名縮寫DREF來命名的，由Ⅰ型逐步發(fā)展到Ⅱ型、Ⅲ型，簡稱D2型、D3型
其技術(shù)特征見表9-4-1。
（一）D2型摩擦紡紗
表9-4-1 塵籠式摩擦紡紗機的技術(shù)特征
機型 |
DREF—Ⅱ |
DREF—Ⅲ |
|
適紡原料 |
1.7~17×10~150各種纖維 |
芯紗：特種纖維、長絲、化纖 0.6~3.3×30~60 表層：棉及各種短纖 |
|
紡紗特數(shù)/ten |
100~3952 |
33.3~66.6 |
|
喂入定量Ktex |
第一單元 |
10~15/4~6 |
3~3.5 |
第二單元 |
— |
2.5~3.5×4~6 |
|
牽伸 裝置 |
第一單元 |
三羅拉和一只分梳輥 |
（100~150）四羅拉雙皮圈 |
第二單元 |
— |
三羅拉和一對分梳輥 |
|
塵 籠 |
直徑/mm |
Ф81×2 |
Ф44×2 |
轉(zhuǎn)速/r.min-1 |
1600~3500 |
3000~5000 |
|
負壓/Pa |
1470 |
2450~2940 |
|
分梳輥 |
直徑/min |
Ф180 |
Ф80 |
轉(zhuǎn)速/r.min-1 |
2800~4200 |
12000 |
|
筒子尺寸/min |
平筒Ф380×150、200、250 錐筒Ф280×200、250 |
Ф450×200 |
|
筒子重量/kg |
3~9 |
約9 |
|
紡紗速度/m.min-1 |
100~280 |
＜300 |
|
加捻效率/% |
65~80 |
25~30 |
|
每頭 電機數(shù)及功率 |
七臺共3.5kw |
五臺小電機 |
|
每臺頭數(shù) |
48（8節(jié)、第節(jié)6頭） |
短機12（4節(jié)、每節(jié)3頭） 長機96（32節(jié)） |
|
⒉成紗特點 摩擦紡的成紗特點見表9-4-2，從表中可知：
（1）由于纖維在凝聚過程中缺少軸向力的作用，成紗內(nèi)纖維的伸直平行度差，排列紊亂，所以摩擦紗的成紗強力遠低于環(huán)錠紗，單強僅有環(huán)錠紗的60%左右。
（2）因為成紗由多層纖維凝聚而成，所以摩擦紗的條干優(yōu)于環(huán)錠紗，粗節(jié)、棉結(jié)均少于同特環(huán)錠紗。
（3）由于成紗的經(jīng)向捻度分布由紗芯向外層逐漸減少，成紗結(jié)構(gòu)內(nèi)緊外松，所以摩擦紗的緊度較小（0.35～0.65），表面豐滿蓬松，彈性好，伸長高，手感粗硬，但較粗梳毛紗好。
表9-4-2 摩擦紡、環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡成紗性能比較
指標 |
C 29.4 Tex |
||
摩擦紗 |
轉(zhuǎn)杯紗 |
環(huán)錠紗 |
|
斷裂長度/km |
11.7 |
11.5 |
14.4 |
伸長率/% |
8.6 |
9.2 |
7.7 |
條干/CV% |
14.25 |
15.5 |
17.1 |
細節(jié)×粗節(jié)×棉結(jié)/個.1000m-1 |
49×19×22 |
24×85×547 |
60×345×314 |
（4）由于是分層結(jié)構(gòu)，所以摩擦紗具有較好的耐磨性能。
三、 D3型摩擦紡紗機的紡紗工藝過程及成紗特點
（一）
式中υ0——塵籠表面速度（mm/min）；
υ1——紡紗速度（m/min）；
d——紗條直徑（mm）；
η——加捻效率，與塵籠對須條的吸力，塵籠與紗條表面的接觸狀態(tài)有關(guān)；
m——摩擦比，即塵籠表面速度與紡紗速度的比值。
由上式可知，影響摩擦紡成紗的主要工藝參數(shù)有：
（一）摩擦比 從上式中可知，摩擦比與紗條的捻度成正比，當紡紗速度一定時，提高摩擦比，則增大了塵籠轉(zhuǎn)速，使成紗捻度
塵籠轉(zhuǎn)速/r.min-1 |
1900 |
2100 |
2300 |
2500 |
摩擦比m |
2.375 |
2.625 |
2.875 |
3.125 |
條干CV/% |
17.2 |
16.9 |
16.3 |
16.3 |
（二）紡紗速度 過高的輸出速度，會使須條凝聚加捻的時間縮短，從而導(dǎo)致包覆惡化，條干不良，成紗強力降低，所以，當使用較粗硬，含油率較高，長度整齊度較差的纖維紡紗時，紡紗速度不宜過高，當所紡品種線密度大時，因其剛性大而不易加捻，當線密度過小時，塵籠對紗條的握持狀態(tài)差，因此紗條過粗過細，都會造成加捻效率下降，所以紡紗速度都不易過高。
由于過高的塵籠速度會影響紡紗的加捻效率，因此，在摩擦比不變的情況下，提高紡紗速度，成紗捻度會隨之下降，所以紡紗速度應(yīng)根據(jù)塵籠轉(zhuǎn)速的高低來選擇，不同的紡紗機，其速度范圍不同，
（三）塵籠負壓 塵籠的負壓決定了正壓力N（吸力）的大小及紗條與塵籠的接觸狀態(tài)。負壓增大，不僅使纖維與塵籠間的摩擦作用增大，凝聚加捻作用增強，而且可提高輸送通道內(nèi)纖維的伸直與定向，有利于成紗條干，強力和捻度，但過大負壓會造成輸出困難。加捻區(qū)的負壓與塵籠內(nèi)膽吸口位置，兩塵籠間隔距有
⒈塵籠內(nèi)膽吸口的位置 塵籠內(nèi)膽吸口的位置一般以其安裝角表示，如圖9-4-6所示。在等寬吸口的情況下，α對楔形區(qū)軸向負壓分布的影響都與吸口大小有關(guān)，當吸口較寬（10mm）時，α不會影響軸向負壓的分布形態(tài)，但負壓值隨α的增加而減小，當吸口較窄（2mm）時，楔形區(qū)軸向分布不勻，所以吸口寬度及α值不易過小，粗特摩擦紡紗機（如D2型）的吸口寬度一般為10~12mm，α取0°~2°，在紡較細特紗的摩擦紡紗機上，因紗條與塵籠接觸面小，且位于楔隙較小的位置，須條加捻需要較高的負壓，所以吸口寬度應(yīng)小一些，一般為4~6mm，α選2°~5°。
⒉兩塵籠間的隔距δ 塵籠間楔形區(qū)內(nèi)的負壓隨隔距δ的增加而減小，并影響塵籠內(nèi)膽的最大負壓值，當δ由0增加到0.5mm時，膽內(nèi)負壓最大值會下降28%，所以為了有效的利用吸氣負壓，δ應(yīng)偏小為宜，δ應(yīng)根據(jù)紡紗特數(shù)來選擇，一般紡粗特紗時δ取0.2~0.5mm，紡中細支紗時，δ小于0.2mm。
（四）兩塵籠的速差 當處于塵籠楔形糟中的凝聚須條被同向回轉(zhuǎn)的兩塵籠摩擦搓捻時，受到一只塵籠向上轉(zhuǎn)出的托持作用和另一只塵籠從上向楔隙轉(zhuǎn)入的擠入作用。為了避免紗條被楔入隙縫，在兩塵籠間卡壓，引起紡紗張力聚增或軋斷紗條，表面向上運動的塵籠速度應(yīng)略高于向下運動的塵籠速度，即兩塵籠間應(yīng)有速度差，速差可根據(jù)所紡線密度的大小在3%~10%范圍內(nèi)選擇，粗特時大些，細特時小些，DREE—D2型摩擦紡紗機上兩只塵籠的速差為8%~10%，適當?shù)靥岣邇芍粔m籠速差，有利于加捻效率的提高，但速差過大，會引起紗尾抖動或跳動，使握持加捻條件惡化，反而造成加捻效
（五）分梳輥的轉(zhuǎn)速 當喂入纖維量一定時，提高分梳輥轉(zhuǎn)速，有利于提高纖維的分離度，對成紗質(zhì)量有利，但分梳作用劇烈，對纖維的損傷嚴重，所以分梳輥的轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)原料的性能來選擇，當加工纖維線密度較小、強度較低時，分梳輥速度可小些，反之可大些。
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