细纱重定量三大三小牵伸工艺研究及应用.docx
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细纱重定量三大三小牵伸工艺研究及应用
细纱重定量三大三小牵伸工艺研究及应用
陈玉峰陆振挺
摘要：
介绍了细纱牵伸工艺的基本特点和牵伸区的控制类型，指出在细纱重定量高倍牵伸条件下，需要在牵伸变细过程中加强对浮游纤维运动的强控制，实现头端位置变窄、变速时间稳定、且输出时加捻三角区小。
通过实践，在细纱主区和后区综合采用：
大粗纱捻系数、大细纱后区隔距，大前冲胶辊位置；小后区牵伸倍数、小钳口隔距，小浮游区长度的三大三小工艺，能够实现在重定量大牵伸条件下的高质量高效率。
1.1细纱三大三小牵伸工艺研究及应用
细纱大牵伸的发展，始终贯彻了“重加压，强控制”这一基本工艺路线。
为了减少牵伸附加不匀，前、后区对浮游纤维运动控制越来越强，从而使前、后区牵伸力越来越大，这就要求牵伸装置各挡牵伸罗拉钳口握持力相应增强，始终维持最小握持力大于最大牵伸力的基本要求，为此，需要调整各挡牵伸罗拉压力等工艺和用好关键性的牵伸元件和器材。
1.1细纱重定量大牵伸存在的问题
细纱牵伸
随着纺纱技术的进步，围绕控制纤维运动的新型纺纱器材和新工艺相继出现，并且能够有效提高产品质量，但是在应用中由于新型器材和新工艺之间产生矛盾以及适应性能的偏差，造成部分器材运用效果很不理想。
因此加强牵伸区工艺的配合研究，对新型纺纱器材推广以及产品质量的提高有积极的作用。
1.细纱牵伸区工艺主要作用及选用原则
细纱牵伸区主要是通过控制纤维运动的稳定，实现顺利牵伸，保证产品质量。
实现细纱牵伸区纤维运动的稳定措施主要有：
控制纤维的移距偏差和变速点；合理布置牵伸区的摩擦力场；牵伸力和控制力的平衡，即牵伸倍数、罗拉隔距、胶圈钳口的配置与牵伸力的关系。
牵伸区的工艺主要有：
前中后罗拉隔距、胶圈钳口、罗拉加压、后区牵伸倍数、胶辊前冲等。
1.1后区隔距
牵伸后区是整理区，后区牵伸的理想状态：
只整理不牵伸为最佳效果，不仅能够保证减少牵伸不开的现象，同时也能使喂入的须条保持较好的排列状态。
但是后区牵伸倍数必须与后区隔距相结合才能达到。
后区罗拉隔距是后区工艺的微调，中后罗拉隔距大，牵伸力小；反之牵伸力则大。
后区罗拉隔距的确定原则是：
最小中心距不能小于原料成分中长度最长一组纤维的品质长度（或2.5%的跨距长度、上半部平均长度）；最大中心距离，大于等于2倍的纤维品质长度，既保证了整理效果以及对短纤维运动的控制。
后区罗拉中心距大小，对成纱条干、粗细节影响较大。
罗拉隔距过大，对后区纱条纤维结构破坏大，使纱条纤维分散，纱条均匀度，结构均匀度，紧密度差，特别是直线牵伸其后区纱条处于无控状态，后区罗拉隔距加大，对其纱条控制十分不利。
隔距小，对条干有利，但过小容易出现牵伸不开的现象。
在使用新型器材时偏大掌握，使用压力棒时隔距试验见表1。
表1调节前中罗拉隔距质量对比品种：
C14.6tex
项目
18×30mm隔距
18×35mm隔距
18×40mm隔距
条干/CV%
15.45
15.42
15.41
细节/（-50%）/个·km-1
19
15
16
粗节/（+50%）/个·km-1
218
217
218
棉结/（+200%）/个·km-1
262
210
196
管间CVb/%
2.23
2.64
2.62
牵伸不开
多
少量
无
备注：
压力棒隔距块为2.75㎜规格。
1.2前区胶辊加压
胶辊加压是影响罗拉钳口握持力的主要因素，罗拉钳口握持力是指胶辊与罗拉对须条的动摩擦力其大小由罗拉加压、钳口与须条间的动摩擦因数和被握持纤维须条的粗细和几何形态所确定。
加重胶辊压力，胶辊对须条的控制力增强，提高纤维的伸直平行度，减少牵伸时胶辊滑溜。
细纱最重要的握持力是就是前区胶辊组成的握持钳口，前区大加压增强了控制力。
前牵伸区纤维运动最为剧烈，胶辊加压保证钳口有足够的握持力，以克服牵伸力，如果钳口握持力小于牵伸力，纤维抽出时受到的阻力小，就会出现条干不匀以及牵伸不开的现象。
加压大对质量有力，加压小对条干有一定的影响。
具体对比见表2.
表2前区胶辊加压成纱质量指标对比品种：
C14.6tex
前中后胶辊加压/N
120×100×120
140×100×120
条干/CV%
15.14
14.58
细节/（-50%）/个·km-1
9
8
粗节/（+50%）/个·km-1
218
151
棉结/（+200%）/个·km-1
214
193
管间CVb/%
1.84
2.1
3㎜毛羽指数/
4.19
1.18
1.3胶辊前冲隔距
胶辊前冲主要是拓展摩擦力界纵向长度，减少加捻三角区，降低毛羽，对细纱加捻卷绕有积极作用。
胶辊前冲隔距一般为2㎜。
前移量大有利于加捻包围角的减少，对减少断头有利，且可以适应软弹大直径胶辊。
在使用新型器材牵伸力增强，胶辊前移原则是偏大掌握，有利于平衡牵伸力。
前冲隔距对成纱质量的影响见表3.
表3胶辊前冲隔距对成纱质量的影响品种：
C14.6tex
项目
胶辊前冲2mm
胶辊前冲3mm
条干/CV%
14.46
14.42
细节/（-50%）/个·km-1
21
20
粗节/（+50%）/个·km-1
112
109
棉结/（+200%）/个·km-1
136
140
管间CVb/%
2.3
2.1
3㎜毛羽指数/
4.8
3.1
1.4前区中心距
前区罗拉隔距大小是纤维运动浮游区大小的主要决定因素。
前区罗拉隔距大，浮游区大对纤维的控制力弱，不利于成纱质量；前区浮游区小纤维运动的控制能力强，其变速比较集中，条干较为均匀。
浮游区随着中心距的变化各变化，原则上是前区浮游区越小越好，调节范围为16.5－19mm，一般最少≤16.5㎜，过小造成牵伸力过大，纤维集中变速会造成纤维丛集体变速，造成拉断和牵伸不开的现象。
前区隔距对质量影响具体实践对比见表4.
表4前区隔距对比试验品种：
CJ14.6tex
项目
后区牵伸倍数
17×40mm隔距压力棒
1.2
18×40mm隔距压力棒
1.2
条干/CV%
11.76
12.08
细节/（-50%）/个·km-1
0
2
粗节/（+50%）/个·km-1
10
16
棉结/（+200%）/个·km-1
18
20
管间CVb/%
2.99
2.98
1.5后区牵伸倍数
后区牵伸倍数的主要作用是整理作用，整理牵伸的临界牵伸倍数为1.15，一般选用≦1.16倍的后区牵伸倍数，机织纱≦1.35倍，现代纺纱一般掌握都在≦1.2倍的范围，机织和针织无很大的区别。
具体实践表明，放大后区牵伸倍数，可以降低牵伸不开出硬头的现象，但对条干、细节、粗节有一定的影响。
采用较小的后区牵伸倍数，整理效果很好，但是控制力需要增强强，才能保证牵伸力的平衡。
一般采取小后区牵伸倍数与大后区隔距配合。
后区牵伸倍数对质量的影响见表5.
表5后区工艺对成纱质量的影响品种：
C14.6tex
项目
后区牵伸1.2倍
后区牵伸1.25倍
条干/CV%
15.36
15.68
细节/（-50%）/个·km-1
18
28
粗节/（+50%）/个·km-1
221
244
棉结/（+200%）/个·km-1
221
221
管间CVb/%
2.44
2.21
3㎜毛羽指数/
1.64
1.48
1.6钳口隔距
钳口隔距是调节胶圈钳口部分摩擦力界强度的主要工艺参数，胶圈钳口既控制纤维变速，也要保证顺利牵伸。
胶圈的弹性钳口初始隔距应为两个胶圈的厚度，即上圈0.9㎜+下胶圈1.1㎜的厚度，因此必须根据须条的宽度和厚度，对其进行调节才能保证牵伸的正常进行。
原则上越少越好，但是必须保证快速纤维的合理运行。
钳口隔距小，牵伸控制力强，对成纱质量有利，钳口压力过小对纤维运动控制不力，使控制力和引导力发生相对波动，导致纤维变速不稳定；钳口压力过大，则胶圈弹性下降，当须条粗细不匀通过胶圈钳口时，影响纤维稳定变速，造成条干不匀，重则引起胶圈回转不匀。
钳口隔距大小对成纱质量的影响见表6。
表6不同钳口隔距对成纱质量对比品种：
C18.2tex
项目
压力棒隔距块3.0㎜
压力棒隔距块3.25㎜
条干/CV%
14.55
14.81
细节/（-50%）/个·km-1
10
13
粗节/（+50%）/个·km-1
120
130
棉结/（+200%）/个·km-1
230
241
管间CVb/%
2.9
2.99
3㎜毛羽指数/
1.36
1.48
2细纱牵伸区主要新型器材作用原理及效果
2.1新型下销
新型下销与普通下销的区别，是平台宽度由8mm缩小到4mm，上托弧面加长，凸缘由3mm改为2mm，阶梯差增加到2．5mm，在下销总高度不变的情况下，平台位置相对降低。
下胶圈的弹性更能得到体现，使主牵伸区的摩擦力界之稳定性大大提高，纤维变速点稳定，增强了对纤维的控制，有利于减少细节和粗节疵点；下销的前缘改薄使平台位置相对下降，减少了纤维对胶辊的反包围弧，有利于控制纤维运动，改善成纱质量。
此外，由于其拱形弹性层较传统下销加宽，与上胶圈接触面加宽，使胶圈中部压力增强，纤维变速点靠前，纤维控制加强，有利于成纱条干的改善。
具体实践见表7.
表7新型下销使用质量对比品种：
C18.2tex
项目
新型曲面下销
普通曲面下销
条干/CV%
14.82
15.13
细节/（-50%）/个·km-1
11
22
粗节/（+50%）/个·km-1
123
176
棉结/（+200%）/个·km-1
200
214
管间/CVb%
1.5
1.38
3mm毛羽指数/
1.65
1.64
2.2新型压力棒隔距块
压力棒隔距块缩小了浮游区，能够有效降低成纱的成纱条干。
压力棒隔距块既有压力棒的功能，又兼有调节钳口隔距的功能。
使纤维在变速运动时受到的阻力增大，牵伸力增大改善了纤维的伸直和运动规律，改善了成纱条干。
在使用压力棒隔距块时，一般选用0.25mm小档位隔距块。
在选用时由于强控制的因素，一般较正常隔距块偏大0.25～0.50mm掌握。
在压力棒隔距块使用效果见表8。
表8压力棒隔距块与普通隔距块成纱质量对比品种：
C14.6tex
项目
隔距块2.5
压力棒2.75
条干/CV%
16.20
15.68
细节/（-50%）/个·km-1
31
15
粗节/（+50%）/个·km-1
318
217
棉结/（+200%）/个·km-1
268
210
管间/CVb%
3.22
2.64
3㎜毛羽指数/
1.36
1.48
3.细纱牵伸工艺和新型器材应用相互关系及影响
3.1细纱牵伸工艺之间的影响
3.1.1大后区隔距的影响
大后区隔距能够平衡牵伸力，但是随着牵伸力的减弱多成纱条干不利，采用大后区隔距主要是提加强整理效果，为前区的高倍牵伸附加不匀增加起到缓和的作用。
运用时必须考虑牵伸倍数的大小，以及前区牵伸力的大小。
3.1.2前区胶辊大加压的影响
胶辊大加压是控制力与牵伸力平衡的关键，只有胶辊大加压才能使后区以后的控制力的通过起到作用，否则作用力则作用相应减弱。
大加压带来的是罗拉和作用力的损耗。
3.1.3胶辊大前冲的影响
胶辊大前冲正面作用为：
缩小了加捻三角区，减少了毛羽，降低了断头；负面作用扩大了握持距，扩大了浮游区，降低了牵伸力，弱化了对纤维的控制。
运用时必须综合考虑浮游区，是对小浮游区的调整。
3.1.4前区小中心距的影响
前区中心距的缩小，提高了牵伸力，缩小了浮游区，使纤维的变速向前钳口点集中，有利于控制纤维运动。
但提高了牵伸力之后，出现牵伸不开的现象，需要有足够的握持力与牵伸力平衡才能保证生产正常进行。
同时在安装时由于罗拉滑座的影响，必须采取相应的切削，或更换可调滑块，使中罗拉能够达到16.5㎜的的隔距，否则达不到预期的效果。
3.1.5后区小牵伸倍数的影响
后区牵伸倍数的小，后区的整理功能增强，对纤维的控制能力减弱，成纱粗节较多，但是成纱细节较少，在针织纱控制细纱时一般偏小选用。
3.1.6胶圈钳口小原始隔距的影响
胶圈钳口较小时，牵伸时快速纤维受到的阻力加大，牵伸力增加，牵伸力的不匀率降低，但是牵伸力的增大相应的控制力必须增强，否则纤维的集中变速在握持力的降低时，产生纤维丛提前变速，出现牵伸不开的现象。
3.2新型器材使用的影响
3.2.1新型下销的使用的影响
新型下销的使用，使纤维的变速临界点集中且靠近前钳口，阶梯曲面较为平缓，有利于对纤维运动的控制纤维，增强了牵伸力，但是牵伸力与控制力失衡，会出现积花和出硬头的现象，必须采用小后区牵伸倍数，大后区隔距来平衡，才能保证新型下销的效果。
3.2.2新型压力棒隔距块的使用的影响
使用压力棒隔距块后，增大了牵伸力，破坏了原有的牵伸力和握持力的平衡，不同程度的出现了牵伸不开，管间CV差异大等问题，影响压力棒隔距块的使用效果，需要相应的工艺保证其使用效果。
3.3细纱牵伸区三大三小两新工艺的综合应用效果
3.3.1综合应用的机理
细纱牵伸工艺和新型器材的应用，主要围绕提高牵伸力或拓展摩擦力场后，握持力如何与之平衡的问题。
细纱牵伸工艺方面：
小中心距等于缩小了浮游区，小钳口控制纤维移距偏差和变速点；小后区牵伸倍数，大后区隔距加强了对纤维的整理同时对牵伸力进行了平衡；胶辊前冲，合理布置了摩擦力场；胶辊大加压平衡了牵伸力增强后握持力不足的问题。
新型器材方面：
新型下销进一步合理布置了摩擦力界，增强了对纤维的控制能力；压力棒拓展了摩擦力界，缩小了浮游区，增强了牵伸力。
将以上有机配合共同使用，能够进一步发挥各自的优点，降低条干不匀率，提高纱线质量。
3.3.2综合应用的效果
根据工艺和新型器材的特点，采用细纱牵伸区三大三小工艺和使用新型下销和隔距块压力棒，即大后区隔距，前区大加压，胶辊大前冲；前区小中心距、后区小牵伸倍数、钳口小隔距；配合使用新型下销、新型压力棒隔距块的工艺和措施，能够解决使用之间的相互矛盾和，降低条干不匀率，提高成纱质量。
采用三大三小两新工艺综合应用后，主要参数见表9。
质量指标对比见比表10。
表9三大三小两新工艺主要规格参数品种：
C18.2tex
项目
原工艺规格
选用工艺规格
前中后罗拉中心距/㎜
18×35
17×40
后区牵伸倍数/倍
1.21
1.21
压力棒隔距块/㎜
普通隔距块
3.25
下销规格/
FA506-1218下销
FA506-1218A新型下销
胶辊前冲/㎜
+2.0
+3.5
胶辊加压/N
140
160
表10综合运用后质量指标对比品种C18.2tex
项目
原工艺
现工艺
条干/CV%
14.52
13.46
细节/（-50%）/个·km-1
7
2
粗节/（+50%）/个·km-1
137
70
棉结/（+200%）/个·km-1
151
147
管间/CV%
3.59
2.39
3㎜毛羽指数/
1.25
1.26
4.结语
（1）新型器材和细纱牵伸工艺的主要作用：
控制纤维的移距偏差和变速点；合理布置牵伸粗的摩擦力场；牵伸力和控制力的平衡，实现细纱牵伸区纤维运动的稳定。
（2）在单一采用某一新型器材和细纱牵伸工艺时，作用和效果是有限的，同时也会对产生一定的负面影响。
采用工艺时不能兼顾质量，采用新型器材时，牵伸过大，握持不足容易出现牵伸不开，断头增加，很难发挥各自优势。
通过采用细纱三大三小工艺，配合压力棒和新型下销共同使用，能够发挥各自优势，达到提高产品质量的目的。
特别是在气动摇架上使用，更能体现效果。
（3）在采用三大三小工艺推广两新器材时，要严格控制温湿度，防止温湿度波动影响使用效果；同时要加强检修稳定一致性，保证运行效果和质量稳定。
参考文献
[1]张玲鸽细纱压力棒隔距块的使用体会[J].棉纺织技术，2008，1（36）：
38－39.
[2]任家智.纺织工艺与设备，上册[M].北京，中国纺织出版社，2004：
262－263
[3]陈玉峰陆振挺李新英细纱压力棒隔距块出现牵伸不开的控制措施[J].棉纺织技术，2008，8（36）：
49－52.
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