Công nghệ xe sợi

khi dùng cũng phải xe một số tơ lại. Việc sử dụng sợi xe có nhiều ý nghĩa: Sợi xe sẽ khắc phục được một số nhược điểm của sợi đơn. Sợi xe bền, đều, đàn hồi, thân sợi tròn, đáp ứng được những mặt hàng có chất lượng cao, phục vụ nhiều lĩnh vực. Có hai loại sợi xe: sợi xe đơn và sợi xe nhiều lần * Xe đơn: Sợi xe đơn được dùng trong các mặt hàng sau: a, Sợi dùng dệt vải – dệt thoi Đều về độ bền và độ nhỏ. Không có lỗi mắt tre, con kiến, mối nối to… Nếu sợi kém đều, có tật lỗi về kết cấu sẽ gây đứt nhiều khi dệt, giảm chất lượng sản phẩm, giảm năng suất thiết bị. b, Sợi dùng dệt kim Mềm mại, dễ uốn khi tạo vòng. Thân sợi sạch đều. Cân bằng xoắn. Độ đều về độ bền tốt, mặc dù độ bền không cần cao. c, Sợi dệt các mặt hàng trang trí. Như tuyn, đăng ten, dây dẹt… Tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà sản xuất các loại sợi xe thích hợp, có thể xe đơn, xe kép, xe ướt hoặc xe khô. Cần lưu ý một số điểm sau: Sợi dọc thông thường phải bền, dễ uốn, đàn hồi tốt, thân sợi sạch, nhẵn. Sợi ngang dệt đăng ten bền hơn sợi dọc. Sợi dệt tuyn cần độ săn thích hợp, đều về độ nhỏ, ngoại quan sạch để tăng vẻ đẹp hình dáng vải tuyn. d, Sợi làm chỉ may, thêu. Độ nhỏ của chỉ phải phù hợp với sản phẩm may và lỗ kim, độ đều về độ nhỏ tốt. Chỉ phải tròn, mềm mại, thân sợi nhẵn, sạch. độ dãn đàn hồi tốt. Chỉ được cân bằng xoắn tuyệt đối. Độ bền chỉ cao, không đứt khi may và tạo đường may bền, chắc. Độ đều về độ bền tốt. Có nhiều loại chỉ may để dùng cho những mặt hàng khác nhau. Sợi làm chỉ có thể được chập 2,3 rồi xe đơn, xe khô hoặc xe ướt. * Xe nhiều lần Sợi xe nhiều lần là sợi kỹ thuật dùng trong công nghiệp, ngư nghiệp và các yêu cầu kỹ thuật khác. Sợi kỹ thuật có thể chập 3,5,9 …xe kép, xe khô hoặc xe ướt. Yêu cầu chất lượng sợi tốt hoặc đặc biệt tốt. Hình dạng sợi không đổi. - Sợi phải bền cơ học, bền với hoá chất, bền trong môi trường không khí, vi khuẩn, nhiệt độ… Sợi phải xe hai lần. Cấu trúc ZZS hoặc ZSZ. Độ bền đứt lớn, tính đàn hồi tốt để chịu va đập đột ngột và liên tục, không có biến dạng dư. Chú ý số mối chập, hướng xoắn và độ xoắn ở các lần xe - vì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sợi. Ví dụ: Hướng xoắn các lần xe ảnh hưởng đến độ bền, độ tròn, độ dãn, độ chặt chẽ của sợi. Độ săn của mỗi lần xe và quan hệ giữa chúng ảnh hưởng đến độ bền, độ cân bằng xoắn, mật độ, kích thước, độ dãn. Số mối chập của các lần xe cũng ảnh hưởng đến độ bền, độ đều, độ tròn và tính liên kết của sợi xe. 9.2. Công nghệ chuẩn bị sợi để xe. Sợi đơn trước khi xe phải thông qua công nghệ chuẩn bị sợi để nâng cao chất lượng sợi đơn, tạo thuận lợi cho quá trình xe, góp phần nâng cao chất lượng sợi xe và tăng hiệu xuất máy xe. Công nghệ chuẩn bị sợi tạo điều kiện cho sợi đơn đạt thêm các yêu cầu sau: Thân sợi sạch, đều vì được loại bỏ tật lỗi và tạp chất. Các sợi đơn được kéo căng đều nhau, làm cho kết cấu của sợi xe chặt chẽ, đều và bền. Tăng chiều dài sợi của các búp sợi vào máy xe giúp việc tăng hiệu suất của máy xe. Có hai phương pháp chuẩn bị sợi để xe là: Phương pháp chuẩn bị sợi đơn trình. Phương pháp chuẩn bị sợi nhị hình. Phương pháp chuẩn bị sợi đơn trình chỉ dùng một công đoạn chuẩn bị sợi. Máy đánh ống. Hoặc máy chập sợi (còn gọi là máy đậu sợi) Qua máy đánh ống, sợi đơn được quấn thành búp sợi to có dạng hình côn (hoặc hình trụ), khối lượng sợi từ 1,4 – 1,8 kg, cung cấp trực tiếp cho máy xe, xem hình (9.1) Qua máy chập sợi, các sợi đơn được chập lại với nhau rồi quấn thành búp sợi hình côn (hay hình trụ), khối lượng sợi từ 1,4 – 2,0 kg, cung cấp trực tiếp cho máy xe, hình (9.2) Hình 9.1: Chuẩn bị sợi – Phương pháp đơn trình. a, Máy đánh ống b, Máy xe sợi Hình 9.2: Chuẩn bị sợi – phương pháp đơn trình. a, Máy chập sợi b, Máy xe sợi Hình 9.3: Phương pháp chuẩn bị sợi nhị trình. Chuẩn bị sợi a, Máy dánh ống b, Máy chập sợi. c, Máy xe sợi. Phương pháp chuẩn bị sợi để xe nhị trình dùng hai công đoạn: - Đánh ống và chập sợi (hình 9.3) Sợi qua máy đánh ống tạo thành búp sợi to, rồi sợi từ các búp sợi này được chập lại trên máy chập thành búp sợi chập, sau đó mới cung cấp cho máy xe. Sợi qua hai công đoạn, nên tạp chất, lỗi sợi, điểm tật được loại trừ tốt hơn. Hơn nữa sức căng của các sợi đơn đều, tạo điều kiện tốt cho quá trình xe sợi, nâng cao chất lượng sợi xe. Thông thường dùng phương pháp chuẩn bị xe nhị trình 9.2.1. Máy đánh ống phổ thông Cuối dây chuyền kéo sợi sử dụng máy đánh ống để tạo ra búp sợi thành phẩm có khối lượng lớn, chất lượng bảo đảm và quy cách phù hợp với công đoạn tiếp theo. Quấn ống không những là công đoạn chuẩn bị sợi cho quá trình xe sợi, mà còn là công đoạn quan trọng chuẩn bị búp sợi cho dệt kim, búp sợi cho máy mắc dệt thoi, búp sợi ngang dệt không thoi… Máy đánh ống có nhiều loại, nhiều kiểu khác nhau về hình dạng, về kết cấu và các tính năng kỹ thuật khác. Song chức năng công nghệ của các máy đánh ống đều giống nhau, thực hiện các nhiệm vụ sau: - Tháo sợi đơn từ ống sợi con (hoặc búp sợi) để quấn thành búp sợi lớn có kích thước và trọng lượng sợi quy định. - Tạo sức căng trong quá trình quấn ống, loại trừ những đoạn sợi quá mảnh, kém bền và bảo đảm độ chặt của búp sợi. - Kiểm tra, loại trừ tạp chất, khuyết tật trên thân sợi. 9.2.1.1 Sơ đồ công nghệ Trên các máy đánh ống, các đơn vị quấn đều giống nhau. Chúng ta chỉ cần thể hiện sơ đồ công nghệ chung của một đơn vị quấn ống trên hình (9.4). Sợi tháo ra từ ống sợi con 1, được dẫn qua các bộ phận chức năng. ống giảm ba lông 2 Các khuyết dẫn sợi 3, 4 Thanh dẫn 5 ống khía 6 …rồi quấn vào quả sợi 7 Quỹ đạo của sợi (từ 1-7) phải là đường gẫy khúc để sợi không bị tuột ra ngoài. Quỹ đạo chuyển động của sợi có thể chia thành sáu đoạn chính như sau: Ký hiệu ống sợi con khe (ống) giảm ba lông 3 , 4. Các khuyết dẫn sợi 5. Thanh dẫn. 6. ống khía quấn ống. 7. Búp sợi Hình 9.4: Sơ đồ công nghệ và quỹ đạo sợi của một đơn vị quấn ống Đoạn A: Sợi được dẫn qua khe (ống) giảm ba lông Đoạn B: Theo hướng chuyển động của sợi. Trong đoạn B có các bộ phận: Bộ làm sạch phụ, bộ tự hãm răng lược, bộ điều tiết sức căng, bộ làm sạch chính, bộ nối sợi, bộ chuốt parafin… Đoạn C: Trong đoạn này, sợi trượt trên thanh dẫn 5 (khe dẫn) để tới ống khía 6. Đoạn D: ở đây sợi trượt trong đáy rãnh ống khía Đoạn E: Sợi trượt trên thành rãnh ống khía Đoạn F: Sợi từ ống khía tới quả sợi. Trong đoạn F, sợi không được dẫn. Chiều cao máy, từ nền xưởng đến trục ống khía không nên quá 1300 mm để thuận tiện cho việc phục vụ máy. 9.2.1.2 Cấu tạo bộ phận quấn Bộ phận quấn có nhiệm vụ chuyển sợi từ ống sợi con sang búp sợi (quả sợi) lớn. 1. Kết cấu quả sợi: Kết cấu quả sợi trên máy ống và trên máy chập tương tự như nhau: Sợi được quấn chéo trên quả sợi, dạng của quả sợi có thể là hình trụ (hình 9.5) hoặc hình côn (hình 9.6) Hình 9.5: Quả sợi hình trụ Nếu quả sợi hình trụ thì lõi cũng là hình trụ Hình 9.6: Quả sợi hình côn Nếu quả sợi hình côn thì lõi cũng là hình côn. Lõi có thể là gỗ, nhựa hoặc giấy. Hiện nay thường dùng quả sợi hình côn, quấn chéo. Khi tở sợi theo chiều trục, sợi có thể tự tháo mà không cần lực lớn, thuận lợi cho quá trình công nghệ phía sau. Yêu cầu đối với kết cấu quả sợi - Độ cứng (khối lượng riêng) của quả sợi theo đường kính của quả sợi là không đổi từ ống sợi vơi đến ống sợi đầy. - Độ cứng ở hai đầu quả sợi, theo đường sinh quả sợi không lớn hơn ở giữa quả sợi. - Quả sợi không có hiện tượng xếp trùng. - Ngoài ra quả sợi không có hiện tượng chằng mạng nhện, hoa lơ, các lớp sợi cứng- mềm xen kẽ nhau, quả sợi bị quấn bậc thang… Bộ phận quấn phải có cấu tạo để bảo đảm các yêu cầu của quả sợi. - Độ cứng trên toàn quả sợi không đổi. Độ cứng của quả sợi có thể xác định qua khối lượng riêng (khối lượng thể tích) của nó. Độ cứng của quả sợi phụ thuộc vào sức căng sợi khi quấn ống, phụ thuộc sức ép của quả sợi lên ống khía. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho biết: Nếu sức ép của quả sợi lên ống khía tăng 1N, khối lượng riêng của quả sợi sẽ tăng 0,004 g/cm3. Khi quấn sợi với vận tốc cao, quả sợi quay rất nhanh làm giá đỡ quả sợi rung và quả sợi cũng rung theo. Bộ phận quấn phải có cơ cấu chống rung giá đỡ quả sợi ( có thể theo nguyên lý cơ học hoặc nguyên lý thuỷ lực), để giữ cho sức ép của quả sợi lên ống khía không đổi khi đường kính của nó tăng dần. Sợi được quấn chéo trên quả sợi, khi chuyển hướng sợi bị tập trung ở 2 đầu quả sợi, làm độ cứng ở đó lớn hơn độ cứng ở giữa quả sợi gây ra độ không đều quấn ống. Đặc biệt, nếu cần nhuộm cả quả sợi, thuốc nhuộm sẽ khó ngấm vào những chỗ có độ cứng lớn, làm cho quả sợi có độ không đều về màu sắc. Cơ cấu dịch chuyển trục ống khía lui- tới theo chiều trục (dịch chuyển ngang) làm mềm 2 đầu quả sợi và tránh hiện tượng xếp trùng. Chống xếp trùng : Xếp trùng là hiện tượng các vòng sợi lớp sau đặt vào vị trí của các vòng sợi lớp trước. Khi tháo, sợi dễ đứt ở chỗ xếp trùng; khi nhộm cả quả sợi bị xếp trùng, màu sắc sẽ không đồng đều. Nguyên lý chống xếp trùng là: các vòng sợi phải rải đều trên bề mặt quả sợi. Vòng sợi lớp sau phải đặt cách vòng sợi lớp trước một khoảng nào đó. Đại lượng dịch chuyển của các vòng sợi gọi là góc dịch chuyển (j) j = 2 (radian) (1) Trong đó: n- số vòng quay của quả sợi trong một chu trình rải sợi. n1- phần nguyên của số vòng n. Thí dụ: n = 3 thì n1 = 3 Góc dịch chuyển: j = (radian) Nếu j = 0 nghĩa là n = n1 , các vòng sợi lớp sau không dịch chuyển, mà sẽ chồng lên các vòng sợi lớp trước. Để chống xếp trùng thì j ạ 0 . Phương pháp để các vòng sợi không xếp trùng nhau: Dịch chuyển quả sợi lui- tới. Nâng- hạ quả sợi theo chu kì. Ngắt- nối truyền động ma sát đến ống khía theo chu kì nhờ khớp ma sát. Kết hợp các phương pháp trên. Phuơng pháp kết hợp nâng- hạ quả sợi và ngắt- nối truyền động đến ống khía theo chu kì sẽ trình bày trên hình (9.10). Và theo nguyên tắc: Khi nâng- hạ quả sợi: Vận tốc của ống khía v0k = const . Quả sợi được nâng lên, tách khỏi tầm tác dụng của ống khía, vận tốc của quả sợi v0 giảm xuống tới điểm A . Sau đó quả sợi lại được hạ tiếp xúc với ống khía, vận tốc quả sợi v0 lại tăng dần lên bằng vận tốc v0k của ống khía, xem hình (9.7) - Khi ngắt- nối truyền động ống khía: Khi ngắt truyền động đến ống khía, vận tốc ống khía v0k và vận tốc quả sợi v0 đều giảm xuống điểm B . Sau đó truyền động đến ống khía được nối lại, vận tốc ống khía v0k tăng theo đường liền trên hình 9.7b. Hình 9.7 – Sự thay đổi v0k và v0 theo thời gian. v0k : vận tốc ống khía. v0 : vận tốc quả sợi. Quả sợi bị trượt trên ống khía, nên vận tốc quả sợi v0 tăng chậm hơn, theo đường gạch gạch trên hình (9.7b). 2 .ống khía ống khía là bộ phận dẫn sợi, vừa truyền chuyển động quay cho quả sợi, vừa làm nhiệm vụ rải sợi. ống khía tiếp xúc với quả sợi, bằng sự ma sát giữa bề mặt ống khía và bề mặt quả sợi mà quả sợi quay. Mặt khác, bằng rãnh có bước xoắn thay đổi, ống khía điều sợi dọc theo búp sợi, tránh xếp trùng. Cấu tạo của ống khía. ống khía được chế tạo từ nhựa tổng hợp, có độ cứng cao, bề mặt nhẵn bóng và được xẻ rãnh, tạo thành vòng xoắn khép kín, hình (9.8). Bước của rãnh xoắn ở phía hai đầu ống khía khác nhau: một đầu bước xoắn ngắn, còn đầu kia bước xoắn dài hơn, và bước xoắn tăng dần giữa hai đầu ống khía. Hình 9.8: ống khía máy Savio a, Động trình rải sợi 127mm b, Động trình rải sợi 152mm Sự tăng dần bước xoắn làm thay đổi mật độ quấn sợi dọc theo búp sợi, tạo ra búp sợi hình côn – quấn chéo. Như vậy, ống khía phải giúp sợi tham gia hai chuyển động: - Chuyển động quay để quấn sợi vào quả sợi. - Chuyển động tịnh tiến tới – lui để rải sợi trên bề mặt quả sợi, hình (9.9). Hình 9.9: Sự tạo búp sợi hình côn – quấn chéo. Tính vận tốc quấn ống (vận tốc quấn sợi), Vq (m/ph) (2) Trong đó: Vq: Vận tốc trung bình quấn sợi (m/ph) Vo: Vận tốc trung bình quả sợi (m/ph) Vd: Vận tốc trung bình rải sợi dọc búp sợi (m/ph) Vận tốc rải sợi thay đổi theo quy luật của cam không gian hoặc bước xoắn của rãnh ống khía. Dùng cam rải sợi: Vd = 2nc.h (3) ở đây: nc: Tốc độ quay của cam lệch tâm (vg/ph) h: Biên độ cơ cấu rải sợi (m). Hiện nay ít dùng cam lệch tâm rải sợi. Dùng ống khía rải sợi. Vận tốc trung bình quả sợi V0 = (m/ph) (4) ở đây: p = 3,14 d0: đường kính ống khía (m) phổ biến là d0 = 76,5mm n0 : Tốc độ quay của ống khía (vg/ph) Vận tốc trung bình rải sợi Vd = n0.htb (m/ph) (5) ở đây htb: Bước xoắn trung bình của rãnh ống khía (m). Thay V0, Vd vào công thức tính vận tốc quấn sợi (2) có : (m/ph) (6) Vận tốc quấn ống thực tế: Vqtt = Vq (1 – 0,01h) (m/ph) (7) ở đây h: Hệ số trượt của quả sợi trên ống khía. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ trượt của quả sợi trên ống khía. Yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến độ trượt này là đường kính quả sợi. Lúc bắt đầu quấn ống h = 10% Lúc quả sợi đầy h = 2% Thường lấy trung bình h = 5% Từ sơ sở lý thuyết trên thấy: nếu thay đổi tốc độ quay của ống khía (n0) , sẽ thay đổi vận tốc quấn sợi (Vq) và năng suất máy ống sẽ tương ứng thay đổi theo. Cấu tạo một bộ phận quấn ống điển hình trên máy đánh ống Autoconer, hình (9.10) Hình 9.10: Bộ phận quấn trên máy Autoconer. Trục ma sát ống khía Trục có khớp xoay Puly Trục chính Trục quay đảo chiều Cữ trên Cữ dưới. Hoạt động của bộ phận quấn ống được mô tả như sau: Truyền động từ trục chính 5, qua puly 4, đến trục ma sát 1, ống khía 2, rồi đến quả sợi S do tác dụng của lực ma sát. Trục ma sát 1, được điều khiển bởi trục có khớp xoay 3, có thể ở một trong 4 trường hợp sau: Trường hợp 1: quấn sợi vào quả sợi. Trục ma sát 1, tiếp xúc với puly 4 và ống khía 2. Truyền động từ trục 5, qua puly 4, trục ma sát 1, ống khía 2 rồi đến quả sợi S để quấn sợi. Trường hợp 2: Khi đầy sợi hoặc chống xếp trùng. Khi đầy sợi, trục ma sát 1 được tách khỏi puly 4 và cách puly 4 một khoảng 2mm. Truyền động đến quả sợi S bị ngắt. Nếu để chống xếp trùng, thì sau một khoảng thời gian rất ngắn trục ma sát 1 lại tiếp xúc với puly 4, truyền động được nối lại. Điều này xảy ra chu kỳ. Hiện tượng ngắt – nối truyền động đến ống khía và quả sợi để thay đổi tốc độ của quả sợi, nhằm tránh cho các vòng sợi không xếp chồng lên nhau gọi là chống xếp trùng. Trường hợp 3: Vị trí trung gian. Trục ma sát 1 cách puly 4 một khoảng lớn hơn 2mm làm truyền động đến quả sợi bị ngắt. Vị trí này xuất hiện khi đứt sợi. Trường hợp 4: Đảo chiều quay của quả sợi. Khi đứt sợi, đầu sợi được quấn vào quả sợi. Để tìm đầu sợi đứt, quả sợi phải quay ngược lại. Khi đó trục ma sát 1 tiếp xúc với trục quay đảo chiều 6. Trục 6 nhận truyền động từ một động cơ riêng có công suất rất nhỏ và quay theo chiều ngược lại như hình vẽ (9.4) Như vậy, truyền động từ trục 6, qua trục ma sát 1 đến ống khía 2 sẽ làm quả sợi S quay ngược trở lại để tìm đầu sợi đứt. Vị trí của trục ma sát 1 được xác định bởi cữ trên 7 và cữ dưới 8. 3. Bộ phận tăng ép Bộ phận tăng ép hay còn gọi là bộ phận điều tiết sức căng để tạo cho sợi có sức căng cần thiết khi quấn ống, nhằm đạt các yêu cầu sau: - Quả sợi có độ cứng theo yêu cầu, phù hợp qúa trình công nghệ tiếp theo như mắc sợi, nhuộm sợi … - Gây đứt sợi tại các vị trí quá mảnh hoặc ở nơi các xơ trong sợi không được xoắn chặt. - Làm sạch sợi: cắt đứt chỗ quá dầy, có tạp chất, điểm tật và làm tuột các mối nối không chặt. - Khống chế sự biến động lớn của sức căng sợi. Trong quá trình tháo sợi từ ống sợi con đặt cố định, ở tốc độ cao sợi sẽ chịu một lực ly tâm đẩy nó ra khỏi trục ống sợi và hình thành một đường cong không phẳng trong không gian, gọi là ba lông sợi. Mỗi phần tử trong ba lông sợi đều thực hiện chuyển động phức tạp: Chuyển động dọc theo quỹ đạo và Chuyển động quay quanh ống sợi con. Lực căng sợi trên ba lông phụ thuộc nhiều yếu tố: Chiều cao ba lông. Đường kính ống sợi con Tốc độ quấn ống (bằng tốc độ tháo sợi) Sự ma sát với các chi tiết dẫn sợi và điều sợi. Sức ép của bộ phận tăng ép …. Việc điều chỉnh sức căng sợi phải dựa vào điều kiện cụ thể, vào độ nhỏ sợi và tính chất của xơ sợi để không làm ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của sợi. Thí dụ: Làm thí nghiệm với sợi bông, độ nhỏ 20 tex, thấy rằng: sức căng sợi tăng quá giới hạn, độ dãn dài của sợi sau khi quấn bị giảm nhiều, bảng (9.1). Tham khảo kết quả sức căng - độ giãn sợi bông 20 tex Bảng 9.1 Sức căng sợi (gl) Giảm độ giãn dài sợi sau khi quấn (%) 20 1 40 Dưới 8 60 18 100 43 Ngoài ra, nếu sức căng sợi quá lớn, sẽ có khả năng các xơ trong sợi di chuyển tương đối với nhau làm thay đổi cấu trúc sợi, giảm độ đàn hồi và tính bền vững của sợi. Nếu sức căng sợi nhỏ, quả sợi không đạt được độ cứng cần thiết. Sức căng vừa phải của sợi chỉ nên đặt từ 10 – 15% độ bền đứt của sợi. Bộ phận tăng ép có nhiều kiểu: Dùng vòng đệm (đồng tiền sức căng) Dùng đĩa Dùng lò xo Dùng răng lược Các kiểu điều tiết sức căng trên có ưu điểm như: Kết cấu đơn giản. Đảm bảo sự đồng đều sức căng giữa các đơn vị quấn. Nhưng có hai nhược điểm cơ bản là: Khi quấn sợi phải khởi động, sợi chuyển từ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển động, sức căng sợi tăng đột ngột (tăng khoảng 30%). Sợi chỉ được làm sạch khi chuyển động. Để khắc phục nhược điểm này, dùng bộ tăng ép có đĩa chủ động quay, theo sơ đồ nguyên lý trên hình (9.11). Mô tơ nhỏ Đĩa chủ động quay. Sợi Đĩa ép (guốc hãm) Đòn dao động Lò xo Hình 9.11: Nguyên lý tăng ép có đĩa chủ động quay. Mô tơ nhỏ 1 truyền chuyển động cho đĩa chủ động 2. Đĩa ép 4 (guốc hãm 4) ép vào đĩa 2 nhờ hệ thống lò xo 6 và tay đòn 5. Sức ép sẽ gây ra ma sát để tạo sức căng cần thiết cho sợi 3, khi nó đi qua giữa đĩa 2 và đĩa 4. Muốn điều chỉnh tăng ép theo yêu cầu thì điều chỉnh lực tác dụng (lực ép) của lò xo 6. Bộ tăng ép có đĩa chủ động quay có ưu điểm là: Sức căng của sợi đều trong suốt quá trình quấn ống, vì đĩa chủ động quay có thể tự điều chỉnh sức căng sợi một cách đơn giản. Thí dụ: Khi sức căng sợi tăng, guốc hãm 4 được nâng lên dễ dàng, ma sát của sợi với đĩa giảm, sức căng sợi giảm. Khi sức căng sợi giảm, dưới tác dụng của lò xo 6, guốc hãm 4 lại ép vào đĩa chủ động 2, sức căng sợi tăng. Bộ phận tăng ép của máy Machconer và máy Autoconer là theo nguyên lý tăng ép có đĩa chủ động quay. Bộ phận tăng ép máy Machconer hình (9.12). Nguyên lý tăng ép như đã mô tả ở phần trên. Mô tơ truyền chuyển động cho đĩa 2 (tốc độ n = 300 – 370 vg/ph). Lò xo 3 tác động đến guốc hãm 1, ép sợi 6 vào đĩa 2. Con chỏ 4 đặt sức ép của lò xo. Điều chỉnh lực tăng ép thông qua bảng chia và con chỏ 4. Tuỳ theo yêu cầu công nghệ, có thể sử dụng guốc hãm kép hoặc guốc hãm vuông 5. 2. Đĩa chủ động quay Sợi Đĩa ép Vòng điều chỉnh sức căng Bộ phận chứa lò xo Hình 9.12: Bộ phận tăng ép máy Machconer Bộ phận tăng ép máy Autoconer, hình (9.13) Đĩa ép (guốc hãm) Đĩa chủ động quay Lò xo điều chỉnh lực tăng ép Con chỏ và bản chia đặt lực tăng ép Guốc hãm vuông Sợi Hình 9.13: Bộ phận tăng ép máy Autoconer 5. Bộ phận lọc tạp Bộ phận lọc tạp - còn gọi là bộ phận làm sạch sợi, có nhiệm vụ: Làm đứt sợi tại những chỗ sợi dầy, mỏng, mối nối to hoặc làm đứt ở chỗ sợi có khuyết tật cơ học. Sau khi đứt, sợi sẽ được nối lại đạt tiêu chuẩn về độ bền và ngoại quan; vì vậy chất lượng sợi đã qua máy đánh ống được nâng cao. Trên máy đánh ống sử dụng nhiều bộ lọc tạp khác nhau, nhưng về nguyên lý thì có hai phương pháp: Lọc tạp trực tiếp Lọc tạp gián tiếp Máy đánh ống phổ thông sử dụng bộ lọc tạp trực tiếp. Bộ lọc tạp trực tiếp làm việc theo kiểu cơ khí. Nguyên lý gồm: hai bản sắc (lưỡi dao) hoặc một mặt dẫn và một mặt lưỡi dao, tạo nên một khe hở có độ rộng a để cho sợi đi qua. Độ rộng a của khe hở là một thông số rất quan trọng. Nếu độ rộng a quá lớn thì bộ phận lọc tạp không còn tác dụng. Nếu độ rộng a quá nhỏ thì sợi sẽ bị đứt nhiều, đứt cả ở những vị trí không cần thiết, phải nối nhiều, chất lượng quấn sợi và năng xuất máy ống giảm. Vì vậy, khe lọc tạp cũng có thể đánh giá chất lượng sợi trên máy ống. Để nâng cao chất lượng làm sạch, sợi được đi qua hai bộ lọc tạp: bộ lọc tạp sơ bộ và bộ lọc tạp chính. 6. Bộ lọc tạp sơ bộ. Bộ lọc tạp sơ bộ, còn gọi là bộ lọc tạp phụ, đặt trước bộ điều tiết sức căng để làm sạch sơ bộ những đoạn sợi quá thô, ảnh hưởng đến chất lượng sợi khi chuốt parafin. Bộ lọc tạp phụ theo nguyên lý làm sạch sợi trực tiếp, nghĩa là: khi sợi đi qua một khe hở có đường kính lớn hơn khe hở này thì sợi sẽ bị cắt đứt, xem hình (9.14). Độ rộng khe hở a tương đối lớn a = 2,2 á 4 mm Hộp lắp dao Dao dưới Dao trên Khe hở điều chỉnh Hình 9.14: Bộ phận lọc tạp trực tiếp. 7. Bộ phận lọc tạp chính ở bộ lọc tạp chính, độ rộng khe hở a chọn nhỏ hơn. Độ rộng khe hở a chọn tuỳ theo loại sợi, độ mảnh sợi, số vòng xoắn và phương pháp tạo sợi. Độ rộng khe hở a được xác định như sau: a = (1,5 á2,5)ds (mm) (8) ở đây: ds là đường kính sợi a = 1,5 ds đối với sợi bông chải kỹ. a = 2,0 ds đối với sợi bông chải thô. Đường kính sợi được tính gần đúng theo công thức ds = (mm) (9) ở đây: Ns chi số sợi hệ mét C1 hằng số phụ thuộc nguyên liệu (bảng 9.2) Hằng số phụ thuộc nguyên liệu Bảng 9.2 Nguyên liệu Hằng số C1 Sợi lanh 1,22 Sợi bông và len 1,26 Sợi pha 1,30 Sợi tổng hợp 1,32 Theo hệ tex thì: ds = (mm) (10) ở đây: Ts: độ nhỏ sợi (Tex) C2: hằng số C2 = 0,0316 C1 Có thể tham khảo bảng (9.3) để chọn khe hở a. Bảng chọn độ lớn khe lọc tạp a theo độ nhỏ sợi Bảng 9.3. Sợi chải thô Sợi chải kỹ độ nhỏ sợi – tex (chi số) Khe hở a (mm) độ nhỏ sợi tex (Nm) Khe hở a (mm) 100(10) 0,80 36 (28) 0,36 82 (12) 0,73 15,5 (65) 0,24 72 (14) 0,66 11,5 (85) 0,21 64 (16) 0,63 10,5 (93) 0,20 50 (20) 0,57 10,0 (100) 0,19 42 (24) 0,52 7,4 (134) 0,17 36 (28) 0,48 6,6 (150) 0,16 32 (32) 0,45 5,8 (170) 0,15 25 (40) 0,50 5,0 (200) 0,15 21 (48) 0,36 - - 18.5 (54) 0,34 - - 15.5 (65) 0,31 - - 11.5 (85) 0,27 - - Hiện nay trên các máy ống phổ thông, thường dùng bộ phận lọc tạp có dao chuyển động. Nguyên lý lọc tạp là làm sạch sợi trực tiếp, hình (9.15) Sợi 3 chuyển động qua khe hở giữa dao 1 và mặt dẫn 2. Dao 1 có thể quay quanh chốt 5. Nếu trên sợi có điểm dầy, thì khi đi qua khe hở a , đoạn sợi dầy sẽ bị mắc vào dao 1 , làm dao chuyển động theo chiều mũi tên, cắt đứt sợi một cách nhẹ nhàng. Khi đầu sợi dưới được lấy ra, nhờ tác dụng của lò xo 6, dao 1 quay trở về vị trí bình thường. Bu lông 4 để điều chỉnh độ rộng khe hở a. Thực tế điều chỉnh khe hở a bằng núm vặn có 10 vạch chia, đánh các màu khác nhau. Mỗi vạch tương ứng với 0,1 mm. Do đó việc điều chỉnh khe hở a thuận tiện, nhanh chóng, đồng đều trên các đơn vị quấn. Hình 9.15: Bộ phận lọc tạp trực tiếp có dao chuyển động. 1. Dao 4. Bu lông 2. Mặt dẫn 5. Chốt 3. Sợi 6. Lò xo Phương pháp lọc sợi trực tiếp có nhược điểm: - Sợi tiếp xúc trực tiếp với thiết bị làm sạch nên bề mặt dễ bị tổn thương. - Chỉ loại được những điểm dày đoạn ngắn, - Khả năng loại trừ tạp chưa cao. - Khó điều chỉnh chính xác, đồng đều khe hở a trên tất cả các đơn vị quấn. 9.2.1.3 Năng suất máy đánh ống. Năng suất của máy đánh ống là toàn bộ khối lượng sợi được quấn lên búp sợi trong một đơn vị thời gian. [Kg/h/mối] (11) ở đây: Plt: Năng suất lý thuyết 1 đơn vị quấn trong 1 giờ. V: Tốc độ quấn sợi (tốc độ ống khía) (m/ph) 60: Số phút trong 1 giờ. T: độ nhỏ sợi (tex) Năng suất thực tế tính theo công thức: Ptt = Plt.h (Kg/h/mối) (12). h: Hiệu suất máy. Hiệu suất máy phụ thuộc mức độ hiện đại và tình trạng máy ống. Máy ống bình thường h = 0,60 á 0,75 Máy ống tự động h = 0,90 9.2.2. Công nghệ quấn ống tự động. 9.2.2.1 Cấu tạo máy quấn ống tự động. Khoa học kỹ thuật phát triển đã tác động mạnh mẽ đến ngành dệt. Các hãng sản xuất máy dệt nổi tiếng như: Schafhorft (Đức), Fadis (Đức), Murata (Nhật), Savio (ý)… đã cho ra đời các loại máy quấn ống hiện đại. Tổng quát, các loại máy quấn ống đều có cấu tạo để thực hiện chức năng công nghệ cơ bản giống nhau. Những máy quấn ống hiện đại có tính năng tự động hoá cao và tính năng công nghệ hoàn hảo. Cấu tạo của máy quấn ống tự động có đặc điểm: Tự động nối sợi. Lọc tạp bằng điện tử Tự động thay ống sợi con Tự động đổ búp sợi đầy và thay ống mới Tự động làm vệ sinh máy … áp dụng công nghệ điện tử vào máy ống là bước tiến bộ quan trọng. Kiểm tra sợi bằng điện tử đã giúp loại trừ kịp thời các khuyết tật trên thân sợi, nâng cao chất lượng sợi.Việc trang bị các thiết bị điều khiển trung tâm bằng điện tử làm cho việc chỉ huy, giám sát quá trình quấn ống được dễ dàng, nhanh chóng và chính xác. Các dữ liệu và chỉ tiêu chất lượng sợi được thông báo trên bộ điều khiển giúp cho việc xử lý các biến động, sự cố một cách kịp thời. 9.2.2.2 Cơ cấu nối vê Xuất phát từ cấu trúc của sợi là gồm những xơ vê xoắn với nhau, kiểu nối vê ra đời. Mối nối vê không để lại gút nối, các xơ ở hai đầu sợi quyện xoắn lấy nhau. Mối nối vê không có đầu sợi thừa trên thân sợi, kích thước mối nối nhỏ bằng 1,2 đường kính trung bình của sợi, chiều dài mối nối 10 á 30 mm, hình (9.16) Hình 9.16: Mối nối vê Mối nối vê đẹp, đều - khó bị phát hiện bởi các thiết bị đo điện tử như: uster, Classimat. Độ bền mối nối cao, đạt 80 – 90% độ bền sợi. Đặc biệt sợi có tỷ lệ xơ dài nhiều, thì chất lượng mối nối vê rất tốt. Nguyên lý nối vê dựa trên nguyên lý nối hơi. Một dòng khí tở xoắn hai đầu sợi đứt, thành hai chùm xơ nhỏ. Sau đó, một dòng khí có áp suát 0,5 – 0,7 Mpa xoắn chặt hai chùm xơ nhỏ của hai đầu sợi, tạo thành mối nối vê. Biểu diễn một đơn vị nối vê điển hình trên máy Machconer, hình (9.17) Một chu trình nối vê đầy đủ, được ghi lại, trên thực tế trải qua 8 bước như sau: hình (9.18: a, b, c, d, e, g, h, f) Hình 9.17: Một đơn vị nối vê trên máy Machconer Đòn dẫn sợi trái L Kéo cắt đầu sợi trên ống mở xoắn Nắp giữ sợi Đòn điều khiển chiều dài nối vê Ln Đĩa kẹp dưới Đĩa phía trước Đĩa kẹp trên Đòn dẫn sợi phải R ống vê Kéo cắt sợi dưới Khuyết dẫn sợi. Hình 9.18: a, Đòn mút (1) và đòn kẹp (2) chuyển động về vị trí ban đầu, mang theo cả đầu sợi trên và đầu sợi dưới để nối vê. b, Đầu sợi trên và đầu sợi dưới được đặt ở đầu nối vê theo hướng ngược nhau. Tất cả các bộ phận của đầu nối vê đều ở vị trí ban đầu. c, Đòn tiếp sợi (3) và nắp (4) bắt đầu chuyển động. Trong quá trình dịch chuyển này, đòn tiếp sợi đẩy cả hai đầu sợi trên và đầu sợi dưới lọt vào rãnh của lăng trụ 5. d, Kẹp trên (6) giữ đầu sợi trên ở chốt dẫn sợi (7) và kẹp dưới (8) giữ đầu sợi dưới ở móc dẫn sợi (9). Kéo (11) và (12) bắt đầu chuyển động lên trên. Nắp (10) nghiêng thêm về vị trí lăng trụ (5). Cửa van chuẩn bị thả khí nén để chuẩn bị các đầu sợi. Cả hai kéo (11) và (12) đóng lại. e, Kéo trên (11) cắt đầu sợi dưới. Kéo dưới (12) cắt đầu sợi trên. Các đầu sợi phế được hút vào bởi đòn mút và đòn kẹp. Các ống tở xoắn (13) và (14) hút các đầu sợi dưới và đầu sợi trên. Bên trong các ống hút, các đầu sợi được mở ra để chuẩn bị cho quá trình vê. Đòn tiếp sợi (3) và nắp (4) cùng với nắp (10) dịch chuyển thêm về vị trí tận cùng của chúng, tại đó nắp (10) đóng kín lăng trụ lại. g, Đòn tiếp sợi 3 đạt tới vị trí tận cùng và kéo các đầu sợi đã mở ra khỏi ống giữ để đặt chúng vào trong lăng trụ với độ chập thích hợp. Van chuẩn bị được đóng lại. Lăng trụ lúc này chứa đầy lượng khí để vê và được thả ra bởi van vê. Các đầu sợi được xoắn và kết lại tạo thành điểm nối vê. h, Van vê đóng lại, quá trình vê sợi kết thúc. Các kẹp trên (6) và kẹp dưới (7) thả đoạn sợi đã nối vê. Đòn cấp sợi (3) và nắp (4) trở về vị trí ban đầu. f, Đơn vị quấn lại tiếp tục hoạt động và kéo sợi ra khỏi đầu nối vê. Thực hiện mối nối vê trong khoảng 9 giây đồng hồ. Nếu thâu tóm gọn, mối nối vê phải qua 4 giai đoạn chính theo sơ đồ như sau: Đặt sợi vào trong rãnh đơn vị nối vê. - Các đòn dẫn sợi đẩy đầu sợi trên và đầu sợi dưới vào trong đơn vị nối vê và giữ các đầu sợi ở đó. - Các van vê và van tở xoắn đều đóng. Hình 9.19 Cắt các đầu sợi cũng xem hình (9.19). Hình 9.19 – Sơ đồ đặt sợi vào rãnh nối vê và cắt các đầu sợi. - Các đầu sợi trên và đầu sợi dưới được cắt bởi kéo trên 11 và kéo dưới 12. - Van chẩn bị xả khí để tở xoắn các đầu sợi. 3. Tở xoắn các đầu sợi: hình 9.20 - Các đầu sợi đã được cắt, bị hút vào ống mở xoắn 13 và 14. Tại đây chúng được mở xoắn thành 2 chùm xơ nhỏ. Hình 9.20 – Sơ đồ mở xoắn các đầu sợi. Lúc này đòn dẫn sợi trên và dưới số 3 lùi lại một chút để bảo đảm chiều dài chuẩn bị cho mối nối. ở giai đoạn này van mở xoắn mở, van vê đóng. 4.Vê hai đầu sợi: hình (9.21) Hình 9.21: Sơ đồ vê hai đầu sợi. Hai đòn dẫn sợi 3 tiếp tục dịch chuyển tới vị trí tận cùng, kéo các đầu sợi đã được mở xoắn ra khỏi ống mở xoắn và đặt các đầu sợi này vào rãnh nối vê với độ chập thích hợp. Cửa 4 đóng lại, giữ hai đầu sợi cố định trong rãnh vê. Van chuẩn bị đóng lại, van vê mở để dòng khí đi vào rãnh vê. Các đầu sợi xoắn lại tạo thành mối nối vê. Máy Machconer được trang bị bộ phận thổi khí, làm sạch đầu sợi trước khi nối để loại trừ tạp, bụi bông bám vào sợi. Nếu đơn vị nối vê không thực hiện được mối nối tại một đơn vị quấn ống sau 3 lần nối liên tiếp, thì đơn vị quấn ống ấy sẽ tự động dừng lại. Quá trình này được điều chỉnh qua bộ cam nhớ, hoạt động theo sơ đồ Nối lần 1 à Được à Quấn ống tiếp à Đứt à Nhớ lần 1 Nối lần 2 à Được à Quấn ống tiếp à Đứt à Nhớ lần 2 Nối lần 3 à Được à Quấn ống tiếp à Đứt à Dừng quấn ống Trên máy Autoconer có thiết bị điện tử EKP kiểm tra chất lượng mối nối. Thực chất thiết bị này là một tế bào quang điện đặt phía trên rãnh nối vê. Khi mối nối không đạt yêu cầu về hình dạng, kích thước, thiết bị EKP sẽ truyền tín hiệu cho nam châm điện hút dao để cắt đứt sợi và chu kỳ nối sợi lại bắt đầu. Mối nối vê được nối theo nguyên lý nối hơi, nên chất lượng mối nối phụ thuộc vào một số yếu tố như: Nguyên liệu, chuẩn bị đầu sợi, tình trạng khí nén và loại thiết bị nối vê. Nguyên liệu: Sợi có tỷ lệ xơ dài cao hay hệ số ma sát giữa các xơ càng lớn thì mối nối vê càng chắc và gọn. Đầu nối vê có thể dùng cho sợi có độ nhỏ từ 8 á 500 tex. Chuẩn bị đầu sợi trước khi vê. Đầu sợi chuẩn bị tốt nhất là có đường kính hơi lớn hơn đường kính trung bình của sợi, hình (9.22). Hình 9.22: Đầu sợi chuẩn bị tốt - Mối nối đạt yêu cầu. Độ dài đầu sợi chuẩn bị phụ thuộc từng loại sợi. Sợi có hệ số ma sát giữa các xơ càng nhỏ._.