纺织技术 | 高效能工艺精并粗质量控制实践（上）

随着纺纱技术的发展，高速高效高质的高效能是纺纱技术发展的必然。实现高速，设备性能及稳定性必须与之相互匹配，否则会出现机械波，影响了高速的效果；实现高效，定量加重牵伸梳理负荷加重，纤维梳理除杂、牵伸卷绕受到了影响。精并粗工序在流程中起着承上启下的作用，不仅消解重定量梳理棉结增加的问题，同时要解决并条粗纱集中牵伸附加不匀的问题。因此加强对高速高效状态下精并粗质量控制的研究，对提高质量有积极的作用。

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高效能工艺精并粗质量控制的要求及问题

1.1 高效能工艺同传统工艺的对比

随着装备的技术进步，开松、梳理、牵伸能力得到了提升，各工序半制品定量的得到了提高。高效工艺与传统工艺的差别见表1。

表1 普通工艺与高效工艺前纺设备产能比较

高效工艺前纺全流程半制品定量已达到或超过传统工艺上所推荐范围的上限，对传统的质量控制提出了挑战。

1.2 高效能工艺质量要求

高效工艺的核心有二 ：一是梳理，采用重定量喂入，棉层加厚，刺辊对棉层的穿刺和打击力度就减弱，减少了纤维损伤，降低了短绒率，但是棉结有所增加。二是牵伸，主要是细纱工序，细纱牵伸倍数增加意味着粗纱定量增加。粗纱以前工序牵伸多属简单牵伸，牵伸倍数增加过度，须条结构就会被破坏，条干恶化。高效能工艺质量控制水平要求具体见表2、表3。

表2 高效能工艺半制品质量要求

表3 高效能工艺半制品内在质量要求

1.3 高效能工艺精并粗质量控制的问题

牵伸问题：精梳及精梳准备工序、并条工序、粗纱工序的后区多属于简单罗拉牵伸，附加摩擦力界拓展的空间有限，增加了对浮游纤维的控制难度。

精理问题：生条棉结相对传统工艺较难控制，梳棉梳理后杂质、棉结、短绒如果较高，就会直接影响成纱质量；在精梳工艺中必须严格控制，以达到成纱质量要求。

并合问题：生条及半制品条的定量增加，并合的纤维网的厚度和宽度都呈增加趋势，在并合牵伸的过程中容易造成牵伸力和控制力失衡，容易出现牵伸不开造成的突发纱疵现象。

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高效能工艺精并粗有关质量控制理论分析

2.1高效状态下纤维的梳理分析

纤维在梳棉受到梳理时，单根纤维受到的梳理齿数与喂入的的纤维量成反比，即喂入的纤维根数多，单根纤维受到的梳理齿数减少，梳棉重定量时必须相应增加锡林或者刺辊的速度来满足梳理度的需要。在精梳工序中同理引用梳理度公式，进行分析。

式中：C---为梳理度（齿/根纤维）；

Nr----- 锡林速度（r/min）

Vf-----一次梳理喂给长度（m/min）

W-----条卷定量（g/m）

Nb-----纤维公制支数（m/g）

L-----纤维平均长度（m）

Z-----精梳锡林表面总齿数

式中分析：在一定条件下喂入条卷的定量增加，可以改变的参数有锡林速度和锡林针齿密度，同时在顶梳梳理时也要改变针齿密度才能适应重定量的需要。

2.2 并合数与牵伸倍数间的关系分析

精梳准备工序中，总并合数与总牵伸倍数之间存在如下关系：

式中：E为总牵伸倍数；M为总并合数；mc、md分别是生条与小卷的定量(g/m)。从式看出，欲降低E值：一是降低梳棉生条定量；二是加大小卷定量；三是减少总并合数。在高效工艺中降低生条定量是不可行的，加大小卷定量要考虑准备机械的成卷机构和精梳机的钳板机构的加压系统的状态，减少并合数在各种精梳准备流程中相对更有可操作性。

2.3 高速对牵伸区产生棉结的影响分析

设牵伸区的牵伸倍数为E，前罗拉钳口的输出速度为V前，后罗拉钳口的输入速度为V入，则V后=V前/E。再设浮游纤维头端加速时，其产生的冲量I=M（V前-V后）=MV前（E –1）/E。因此，当牵伸装置提高车速时，纤维头端在加速时冲量的增量加大，纤维变速时头、尾之间的张力较大。当纤维蠕动抽拨时，对与其接触的纤维产生较大摩擦作用，容易引发其周围慢速纤维向其集聚而产生棉结。因此，当须条中的纤维排列较紊乱时，提高车速、增大牵伸倍数易产生棉结。尽量控制纤维变速时产生的冲量，对控制牵伸过程中棉结的增长率至关重要，一般通过合理牵伸分配来缓和解决。

2.4 牵伸倍数极差系数公式分析

牵伸倍数越大，对零部件刚度和制造、安装精度要求越高。罗拉偏心、弯曲造成的罗拉钳口线移动所产生的机械不匀为例，所产生的纱条不匀以极差系数表示如下：

纱条机械不匀和牵伸倍数成正比，牵伸倍数越大，罗拉偏心、弯曲造成纱条的机械附加不匀越大，所以主牵伸区的牵伸罗拉必须采用高精度无机械波罗拉，主牵伸区的所有牵伸部件都必须精益求精，才能使高倍牵伸稳定运转。

2.5 牵伸位移分析

在牵伸区内两根伸直、平行、等长的纤维，在不同截面上变速后的移距为：=A0·E±X(E-1)

上式中A0·E为须条经E倍牵伸后纤维的正常移距，±X(E-1)为牵伸过程中二根纤维头端在不同截面变速过程中引起的移距偏差，X是两个不同截面的距离。“+”号表示A1大于正常移距，发生粗节；“-”号表示A1小于正常移距，产生细节，由此移距偏差引起了在须条后的牵伸不匀。在牵伸过程中，唯有±X(E-1)移距偏差可控，在精并粗控制中，是唯一的途径。

2.6 牵伸不匀的理论公式

细纱是纺纱工艺流程的最后成品。细纱成纱不匀的组成为：

在上式中V---表示细纱不匀；v0---随机不匀（v0=1/,N为纱条断面纤维的平均根数）；VR----喂入粗纱工艺流程的附加不匀；VS---细纱工艺附加不匀。公式中，v0不可能降低，可以降低的是VR喂入粗纱工艺流程的附加不匀和VS细纱工艺附加不匀。

2.7 牵伸理论两对力的变化分析

牵伸过程两对力的关系：引导力的最小值>控制力的最大值；握持力的最小值>牵伸力的最大值；是实现牵伸变速的基本条件。在高效能工艺中，牵伸力增大带来的影响见表4、表5。

表4 牵伸力增大的相关联系对比

表5 牵伸区纤维运动与两对力的关系变化

表中分析：对于须条内的浮游纤维来说，当其所受到的最小引导力＞最大控制力时，就会变为快速纤维；当其所受到的引导力＜控制力，纤维以慢速运动状态运动，二力相等时浮游状态随主体运动。高效工艺中，一定条件下慢纤维的数量是增加的，浮游纤维的控制力增加的，引导的加速力必须增加，由此在简单罗拉牵伸变速只增加控制力即可，而在主牵伸区，慢速纤维变速时，其主体部分的控制能力必须与引导力相适应，否则会出现牵伸不开现象。二者综合，必须增加握持力或者缓和牵伸力，平衡两对力的矛盾。

（未完待续）

作者：陈玉峰

编辑： 中国纱线网，转载请注 明出处

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