本文在研究与分析假捻原理的基础上,设计了一套涡流喷嘴,用于纱线毛羽的控制。由于纱线毛羽产生于纺纱工序,增长于络筒工序,因此将喷嘴安装在SAVIO自动络筒机上。 通过分析影响喷嘴中纱线气圈转速的因素,合理设计与选取了涡流喷嘴的各参数值。当纱线经过喷嘴后,表面毛羽显著减少,这可以理解为当纱线进入喷嘴之前受到反向气流作用被解捻,而当纱线离开喷嘴时,纱线在正向气流的作用下,捻度增加、纱身缠紧,表面毛羽包缠或卷入纱体中,从而实现减羽。 通过分析喷嘴气室、喷孔、纱道内的气体运动状态,可以得出纱道内沿径向分为似固体旋转区和势流旋转区,在似固体旋转区纱线像刚体一样绕纱道轴线旋转,而在势流旋转区纱线并不旋转,这样纱线表面的毛羽在公转的同时自转实现包缠。分析纱线在纱道内的受力情况,从理论上推导出纱线气圈的转速方程。 选择影响纱线气圈转速的因素,即选择喷孔直径、纱道直径、气压等为变化因子,利用二次回归正交设计实验,得到关于纱线毛羽(≥3mm)指数的二次回归方程。分析各因子对毛羽指数的影响,同时以纱线毛羽指数为目标函数,根据最优化理论,选用不等式约束条件的最优化方法编制优化程序,对纱线毛羽指数的回归方程进行寻优计算,可得到毛羽指数最小时的喷嘴结构参数的组合。 通过本课题的研究,制造出能解决长期困扰企业毛羽问题的涡流喷嘴。但是当纱线经过喷嘴时,纱线表面的毛羽在气流的作用下伏贴在纱体表面,这将会导致在很短长度内的纤维聚集,纱线的条干CV%值,尤其是粗节略有增加。