青岛大学 张玉清 孙亚宁
0 前言
弹力包芯纱通常是以氨纶长丝为纱芯，外包一种或几种短纤维（如棉、毛、丝、麻、涤、腈纶、粘胶或各种混纺短纤维等）纺制而成的复合纱。该复合纱既充分发挥了氨纶的高弹性能，又保持了外包短纤维所提供的表面特征，是目前国内生产流行弹性面料的理想纱线之一。
氨纶包芯纱的生产一般通过环锭纺、气流纺、涡流纺、静电纺、摩擦纺或特种包芯纱设备纺制，但目前应用最广泛的是在改造的环锭细纱机上纺制[1]。
1 喂入装置加装原理、方法及特点
氨纶包芯纱生产的关键是在普通细纱机上加装一套氨纶丝积极喂入装置和导丝机构，以控制氨纶丝的喂入。
（1）导丝机构位置可调并保证能使氨纶丝导向定位于外包短纤维须条束的中间；
（2）喂入装置要确保稳妥放置氨纶丝筒子并顺利退解，而且能形成氨纶丝的预牵伸，并能根据产品的用途要求进行任意牵伸倍数的调整[2]。
氨纶是伸长大、模量低的纤维，在恒定的预牵伸下于前罗拉外与鞘纤维会合，同时进入加捻区，经加捻后鞘纤维紧密包覆在氨纶芯丝的外层。芯丝离开前罗拉后因外加力去除而收缩形成纱芯。
氨纶丝导丝机构的型式及对成纱质量的影响文献报道[3,4]得较多。本喂入装置选用的是封闭式导丝轮。
对氨纶积极喂入装置目前较普遍采用的是在细纱机上加装一对积极喂入罗拉，芯丝放在其上，靠摩擦来完成退绕。积极喂入罗拉的传动是通过细纱机前罗拉轴端加装的链轮(或齿轮)， 按一定的牵伸比例带动过桥轮，再由交换链轮（或齿轮）来传动的。氨纶丝积极喂入罗拉与前罗拉保持所需的传动比 氨纶丝的预牵伸倍数。
氨纶丝经粗纱架上积极喂入罗拉的积极退绕，由导丝轮导向，从前中罗拉浮游区喂入与正常牵伸过了的外包短纤维须条并合，经过导纱钩，再经钢领、钢丝圈加捻卷绕作用形成氨纶包芯纱，如图1所示。
此种喂入装置传动方式的特点是积极喂入罗拉由前罗拉通过附加机构传动，氨纶丝预牵伸倍数大小的改变通过改变变换链轮（或齿轮）的齿数来改变前罗拉与积极喂入罗拉之间的速比实现。由于变换链轮（或齿轮）的只数有限，因此这种传动方式只限于某几个固定预牵伸倍数的大小，而且变换时费时费力，弊端较多。
2 新型喂入装置的设计
氨纶喂入装置新型传动设计如图2所示。
从图 2可看出，氨纶丝积极喂入罗拉不是由前罗拉传动的，而是通过附加传动装置，由变频器控制减速电机传动一级减速齿轮输出来传动的。通过变频器的频率改变可调节减速电机的输出转速，改变积极喂入罗拉的速度，从而得到芯丝所需的不同牵伸倍数。
变频器的变频范围可在0 ～ 50 Hz之间以0.01级容差调整，因而此装置实现了积极喂入罗拉的无级调速，并可根据工艺设计要求任意改变氨纶丝的预牵伸倍数，同时使用变频调速后，由于实行软启动，改变了原传动方式启动时积极喂入罗拉瞬间速度变化大而造成芯丝牵伸倍数起伏波动的影响，因而也提高了成纱质量。
变频器的频率可在面板上按键直接输入，方便精确。
根据传动图可计算出在要求的氨纶预牵伸倍数下所需输入的频率。
该装置变频器显示频率与减速电机转速之比i = 1∶1.06，Z1 = 61T ，Z2 = Z3 = 45T，积极喂入罗拉采用f 50 mm镀铬无缝钢管。因此，每次所需输入频率 f与氨纶预牵伸倍数E之间的关系为：
对于给定的纺纱工艺，细纱机前罗拉转速是确定的，因此根据上式即可定出所需预牵伸倍数时的变频器频数。
如：试纺M / S 90 / 10 14.8 tex（40 D）针织用Modal氨纶包芯纱，选取4.44 tex（40 D）杜邦Lycra丝的预牵伸倍数为 3.35倍，细纱工艺确定前罗拉转速为 160.4 r / min，代入上式即可求得此工艺条件下在变频器面板上需键入的频数f = 33.32 Hz。
3 结语
（1）该装置在新产品开发应用过程中，用精梳棉、天丝、Modal等包覆Lycra生产弹力包芯纱，外包纤维对芯丝的包覆率达100 %，氨纶预牵伸倍数达到设计要求，成纱质量的各项性能指标均超过FZ / T12010 - 2001的优等纱标准。
（2）变频调速控制氨纶丝喂入装置成本不高（每套只需3 000多元），调整牵伸时操作简便、频率数字显示直观、精确，且挡车工的操作方法不用改变，因而具有良好的市场开发前景。
（3）变频调速传动为弹力包芯纱的纺制提供了新型芯丝积极喂入传动方式，是值得推广的一项新技术。
参考文献
1 王家昭, 孙宗轩, 纪永玲. 氨纶弹力丝生产及应用. 北京: 纺织工业出版社, 1989
2 王同勇, 储洁文. 氨毛包芯纱的开发. 毛纺科技, 1997（5）: 55 ～ 58
3 王同勇. 导丝器对氨纶包芯纱包覆效果的影响. 上海纺织科技, 1997 （4）:11 ～ 13
4 王宇，程隆棣. 氨纶包芯纱芯丝安放位置与成纱横向结构关系的研究.纺织科学研究, 2001（2）: 23 ～ 27
