張 毅，嚴(yán)日榮

(浙江省常山紡織有限責(zé)任公司，浙江 常山 324200)

0 引言

集聚紡紗過程中，牽伸后的須條在集束區(qū)受集聚作用后寬度變小、厚度增大[1]；當(dāng)網(wǎng)格圈集聚時(shí)須條不能橫向移動(dòng)，與須條接觸的膠輥在無橫動(dòng)的條件下運(yùn)行[2]，以致比普通環(huán)錠紡用膠輥的變形量大。為確保成紗質(zhì)量，紡紗企業(yè)縮短了膠輥磨礪周期和膠輥使用壽命。

HFJ型集聚紡紗裝置由輸出膠輥與輸出羅拉組成鉗口輸出集聚須條，阻止加捻區(qū)捻度上傳，保證網(wǎng)格圈運(yùn)行平穩(wěn)；前膠輥?zhàn)鳛闋可炷z輥，與前羅拉鉗口共同握持須條使其均勻地拉長(zhǎng)抽細(xì)，同時(shí)控制輸出纖維進(jìn)入集束區(qū)進(jìn)行集聚牽伸[3]。

鄒小祥等提出了牽伸膠輥，要求膠輥與羅拉組成的鉗口能有效握持纖維進(jìn)行牽伸，特別是集聚紡無動(dòng)程或動(dòng)程很小時(shí)，須條對(duì)膠輥磨損較大，因此膠輥必須具有適當(dāng)?shù)挠捕群蛷椥?；同時(shí)，由于集聚環(huán)錠紡對(duì)壓力的要求比傳統(tǒng)環(huán)錠紡大，因此對(duì)膠輥彈性和強(qiáng)韌性的要求也更高些。相對(duì)牽伸膠輥而言，集聚紡膠輥還應(yīng)有合適的表面粗糙度Ra值和較低的硬度[4-5]；王方水等提出了立達(dá)和華方集聚紡導(dǎo)向膠輥應(yīng)盡可能選用大直徑，以保證前檔壓力和順利導(dǎo)向[6]。本文基于以上觀點(diǎn)，著重對(duì)集聚紡紗輸出膠輥的使用進(jìn)行探討。

1 問題的提出

1.1 輸出膠輥的硬度

為使纖維集聚緊密，須條中的單纖維應(yīng)充分伸直、相互平行且排列緊密有序，牽伸后的集聚紡或集聚賽絡(luò)紡須條經(jīng)網(wǎng)格圈集聚時(shí)不能橫向移動(dòng)，膠輥在無動(dòng)程條件下運(yùn)行易產(chǎn)生凹槽。由于須條受氣流的收縮、聚合作用，通過異形管的吸風(fēng)槽使須條上纖維轉(zhuǎn)動(dòng)、集聚，從扁平帶狀轉(zhuǎn)變?yōu)楦呙芏鹊膱A柱體，更易使膠輥產(chǎn)生凹槽，如果選用低硬度的輸出膠輥則更不耐磨。

1.2 輸出膠輥的直徑

膠輥壓力決定握持力大小。如圖1所示，HFJ型四羅拉集聚紡紗裝置的輸出膠輥和前膠輥合用一個(gè)分壓器，圖中O為加壓力，F(xiàn)為搖架壓力，F(xiàn)1，F(xiàn)2分別為前膠輥和輸出膠輥壓力，F(xiàn)1×18=F2×59，輸出膠輥壓力是前膠輥的31%。

1—輸出膠輥；2—膠輥分壓器；3—前膠輥；4—前羅拉；5—輸出羅拉。圖1 膠輥受力示意

為克服輸出膠輥加壓不足，可采用以下途徑：增大前膠輥對(duì)羅拉的包圍弧，減小單位面積對(duì)纖維的壓力，降低前鉗口的握持力；減小輸出膠輥對(duì)羅拉的包圍弧，即提高膠輥的硬度或減小輸出羅拉的直徑，該裝置的輸出羅拉直徑已減小為19 mm，以提高單位面積的壓力；選用表面摩擦因數(shù)較大的膠輥。

輸出膠輥直徑大于前膠輥直徑時(shí)，會(huì)影響前膠輥加壓值的變化；如果前膠輥壓力減小，則其對(duì)前羅拉的包圍弧減小，對(duì)成紗質(zhì)量不利。筆者以輸出膠輥的直徑、硬度為試驗(yàn)項(xiàng)目，分析對(duì)成紗質(zhì)量的影響，并以數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，判斷試紡結(jié)果的差異性，為合理選擇輸出膠輥直徑、硬度等提出應(yīng)用依據(jù)。

2 試紡方案

2.1不同材質(zhì)、硬度的輸出膠輥同錠、同粗紗試紡10錠，通過YG135型條干均勻度儀測(cè)試其集聚紡色紗的成紗質(zhì)量。

2.2對(duì)試紡結(jié)果的差異性進(jìn)行判斷：相伴概率值小于或等于假設(shè)的顯著性水平(α=0.05)，診斷樣本均值間存在顯著性差異；相伴概率值大于顯著性水平(α=0.05)，則樣本均值和總體均值間不存在顯著性差異；判斷數(shù)據(jù)集間的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)r取值范圍見表1。

表1 相關(guān)系數(shù)取值范圍

相關(guān)系數(shù)r=0|r|<0.3|r|=0.3～0.5|r|>0.5～0.8|r|>0.8|r|=1相關(guān)程度無相關(guān)微弱相關(guān)低度相關(guān)顯著相關(guān)高度相關(guān)完全相關(guān)

2.3通過試紡結(jié)果分析，探討輸出膠輥在集聚紡中的作用及影響，提出選用方法。

3 試紡結(jié)果及對(duì)比分析

在HFJ506型集聚棉紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上，固定試紡錠號(hào)、粗紗，采用氣動(dòng)加壓搖架，輸出膠輥壓力為55 N/雙錠，前膠輥壓力為180 N/雙錠，負(fù)壓設(shè)定為-2.8 kPa(14.1 tex)和-3 kPa(20.7 tex)。

3.1 膠輥材質(zhì)

邵爾A硬度為68度的輸出膠輥，采用聚氨酯、丁腈橡膠分別制作，磨礪后的直徑均為26 mm；前膠輥則采用邵爾A硬度為68度、直徑為30 mm的新聚氨酯膠輥，紡制集聚紡純棉深藍(lán)20.7 tex紗。其成紗質(zhì)量指標(biāo)分別見表2和表3。

表2 聚氨酯膠輥紡20.7 tex紗成紗指標(biāo)

錠號(hào)條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km-141115.591014016541216.433018515541315.702017523541415.74517019541515.092015515541616.063018515041715.011514020541815.611524025541915.591016018542014.905135180均值15.5716169188 注:CVb值為3.03%。

表3 丁腈膠輥紡20.7 tex紗成紗指標(biāo)

錠號(hào)條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km-141115.173017014041216.605523515541315.56521020541415.60518021041515.551018515541616.28017520041715.081018022541815.012511014541915.521015520042015.3830170235均值15.5818177187 注:CVb值為3.26%。

用Excel表格中CORREL(array1，array2)返回兩組數(shù)值的相關(guān)系數(shù)，可以確定兩種屬性之間的關(guān)系，利用T-test對(duì)兩組數(shù)據(jù)作成對(duì)顯著性檢驗(yàn)。

Array1的單元格區(qū)域A1—A10，分別對(duì)應(yīng)表2中411—420錠號(hào)的條干CV值；Array2的單元格區(qū)域B1—B10，分別對(duì)應(yīng)表3中411—420錠號(hào)的條干CV值。

用公式“=CORREL(A1:A10，B1:B10)”求得相關(guān)系數(shù)為0.747 2，呈顯著相關(guān)；為準(zhǔn)確判斷相關(guān)系數(shù)的強(qiáng)弱，還需要用T-test來檢驗(yàn)兩組數(shù)集是否顯著相關(guān)。

用公式“=TTEST(A1:A10，B1:B10，2，1)”求得概率為0.979，大于0.05，兩組數(shù)集無顯著性差異。

同理計(jì)算兩組數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)的相關(guān)系數(shù)為0.123 5，相伴概率為0.735 3；粗節(jié)的相關(guān)系數(shù)為-0.352 1，相伴概率為0.620 6；棉結(jié)的相關(guān)系數(shù)為0.100 3，相伴概率為0.948 0。

從測(cè)試結(jié)果分析，相伴概率值都大于顯著性水平(α=0.05)，說明兩組數(shù)集無顯著性差異，表明直徑相同時(shí)選用不同材質(zhì)的輸出膠輥，對(duì)成紗質(zhì)量無顯著影響。成紗質(zhì)量指標(biāo)與輸出膠輥的相關(guān)關(guān)系：條干CV值呈顯著相關(guān)，細(xì)節(jié)、棉結(jié)呈微弱相關(guān)，粗節(jié)低度相關(guān)。

3.2 膠輥直徑

取表面破損或直徑小于29 mm、邵爾A硬度為68度的聚氨酯膠輥，磨礪直徑至26 mm～29 mm(間隔0.5 mm)作為輸出膠輥；前膠輥也采用邵爾A硬度為68度的聚氨酯膠輥，紡制集聚紡純棉深藍(lán)14.1 tex紗和20.7 tex紗。每組試樣10只管紗，取其測(cè)試數(shù)據(jù)的均值，結(jié)果見表4和表5。

表4 不同直徑的輸出膠輥紡14.1 tex紗成紗指標(biāo)

膠輥直徑/mmCVb/%條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·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 不同直徑的輸出膠輥紡20.7 tex紗成紗指標(biāo)

膠輥直徑/mmCVb/%條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·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

用直徑為30 mm與其他直徑的輸出膠輥進(jìn)行指標(biāo)數(shù)集測(cè)試和相關(guān)性分析，T檢驗(yàn)(tails=1)，結(jié)果見表6和表7。

表6中得出的相伴概率都大于0.05，表明不同直徑的輸出膠輥紡?fù)贩N紗，其成紗質(zhì)量不存在顯著性差異；從相關(guān)系數(shù)來看，微弱相關(guān)為2項(xiàng)、低度相關(guān)為2項(xiàng)、顯著相關(guān)為17項(xiàng)和高度相關(guān)為7項(xiàng)。

表6 紡14.1 tex紗測(cè)試結(jié)果相關(guān)性分析

膠輥直徑/mm條干CV細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)30.0～29.0相關(guān)系數(shù)相伴概率0.799 10.952 50.020 70.862 70.628 40.212 30.371 90.963 330.0～28.5相關(guān)系數(shù)相伴概率0.860 40.790 40.849 11.000 00.800 10.796 80.690 70.419 030.0～28.0相關(guān)系數(shù)相伴概率0.884 10.333 90.785 50.627 50.822 40.224 20.737 10.186 230.0～27.5相關(guān)系數(shù)相伴概率0.754 00.357 00.728 20.210 00.798 70.728 60.752 80.915 830.0～27.0相關(guān)系數(shù)相伴概率0.721 10.100 60.606 30.373 20.628 60.180 30.550 00.198 830.0～26.5相關(guān)系數(shù)相伴概率0.812 50.394 40.289 50.912 80.808 20.116 50.517 00.933 130.0～26.0相關(guān)系數(shù)相伴概率0.597 40.349 50.675 50.111 10.695 80.550 50.497 20.628 8

表7 紡20.7 tex紗測(cè)試結(jié)果相關(guān)性分析

膠輥直徑/mm條干CV細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)30.0～29.0相關(guān)系數(shù)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相關(guān)系數(shù)相伴概率0.505 10.774 70.474 80.353 60.349 40.368 00.616 60.058 230.0～28.0相關(guān)系數(shù)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相關(guān)系數(shù)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相關(guān)系數(shù)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相關(guān)系數(shù)相伴概率0.629 60.378 50.519 00.550 50.452 80.179 60.465 00.537 530.0～26.0相關(guān)系數(shù)相伴概率-0.012 10.793 90.274 10.406 30.111 70.608 50.197 80.721 5

由表7可見，相伴概率大于顯著性水平(α=0.05)，表明不同直徑的輸出膠輥紡?fù)贩N紗，成紗質(zhì)量不存在顯著性差異；從相關(guān)系數(shù)來看，微弱相關(guān)為12項(xiàng)、低度相關(guān)為9項(xiàng)、顯著相關(guān)為6項(xiàng)和高度相關(guān)為1項(xiàng)。

3.3 膠輥硬度

邵爾A硬度為68度的聚氨酯膠輥?zhàn)鳛榍澳z輥，邵爾A硬度分別為68度和75度、直徑為30 mm的丁腈膠輥為輸出膠輥，集聚紡純棉深藍(lán)20.7 tex紗成紗測(cè)試結(jié)果見表8和表9。

經(jīng)對(duì)兩組數(shù)集作成對(duì)顯著性檢驗(yàn)：條干CV值的相關(guān)系數(shù)為0.300 0，相伴概率為0.692 7；細(xì)節(jié)的相關(guān)系數(shù)為0.504 5，相伴概率0.905 9；粗節(jié)的相關(guān)系數(shù)為-0.168 3，相伴概率為0.234 9；棉結(jié)的相關(guān)系數(shù)為0.358 1，相伴概率為0.167 2；表明不同硬度輸出膠輥紡?fù)贩N紗，成紗質(zhì)量不存在顯著性差異。

表8 邵爾A硬度為68度丁腈膠輥紡20.7 tex紗成紗指標(biāo)

序號(hào)條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km-141115.74152525541215.5656523541315.8152521041415.3604022041516.31303027541616.99308032541715.98255027041815.53303517041915.95254020542015.731545215均值15.901844238 注:CVb值為2.94%。

表9 邵爾A硬度為75度丁腈膠輥紡20.7 tex紗成紗指標(biāo)

序號(hào)條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km-141115.14155028541215.64152516541315.5957530041415.48104521541515.99204529541616.18207032041716.36205029541816.49208029041916.90555026042015.96550210均值15.971954264 注:CVb值為3.30%。

3.4 新舊膠輥

邵爾A硬度為68度的聚氨酯膠輥?zhàn)鳛榍澳z輥，直徑為30 mm、邵爾A硬度為75度的新、舊丁腈膠輥?zhàn)鰹檩敵瞿z輥，集聚紡純棉深藍(lán)14.1 tex紗成紗測(cè)試結(jié)果見表10和表11。

通過兩組數(shù)集作成對(duì)顯著性檢驗(yàn)：條干CV值的相關(guān)系數(shù)為0.630 2，相伴概率為0.638 2；細(xì)節(jié)的相關(guān)系數(shù)為0.817 2，相伴概率為0.094 7；粗節(jié)的相關(guān)系數(shù)為0.851 9，相伴概率為0.316 8；棉結(jié)的相關(guān)系數(shù)為0.666 5，相伴概率為0.481 7?？梢娮鳛檩敵瞿z輥，新、舊膠輥的紡紗質(zhì)量不存在顯著差異，相關(guān)關(guān)系處于顯著相關(guān)取值范圍。

表10 邵爾A硬度75度新丁腈膠輥紡14.1 tex紗成紗指標(biāo)

序號(hào)條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km-141117.352044540041216.961537034541318.222045046541417.551539035541518.315065540541617.323053041541717.453044538541816.781534535041917.191042027542017.2630475415均值17.4424453381 注:CVb值為2.81%。

表11 邵爾A硬度75度舊丁腈膠輥紡14.1 tex紗成紗指標(biāo)

序號(hào)條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km-141117.942046538541217.161047531541317.75549051541416.811040540541518.335069538541618.163060551041717.031549536541816.491030038041917.122042533042016.8320370340均值17.3619473393 注:CVb值為3.65%。

4 結(jié)語

HFJ型集聚棉紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)選用不同直徑、硬度或不同材質(zhì)的輸出膠輥紡紗，用直徑為30 mm的輸出膠輥紡紗測(cè)試結(jié)果對(duì)比其他條件紡紗樣本，結(jié)合T-test對(duì)兩組數(shù)據(jù)作成對(duì)顯著性檢驗(yàn)，確定兩種屬性之間的關(guān)系，檢驗(yàn)結(jié)果表明不存在顯著性差異。

因此，HFJ型集聚棉紡裝置中輸出膠輥使用有以下觀點(diǎn)：輸出膠輥?zhàn)钚≈睆娇赡サZ至26 mm，從29 mm至26 mm每次磨礪0.2 mm計(jì)算，可增加15次磨礪；膠輥硬度、材質(zhì)選擇范圍可拓寬；盡管輸出膠輥選擇余地較廣，但為了便于管理，每臺(tái)車應(yīng)保持一致；輸出膠輥直徑變換后，應(yīng)調(diào)整膠輥位置；不同紡紗企業(yè)應(yīng)根據(jù)集聚紡的實(shí)際情況，應(yīng)經(jīng)試紡論證選擇合適的輸出膠輥后進(jìn)行使用。