纺织技术 | 牵伸区内纤维的分布与运动控制（下）

（紧接上期）牵伸区内纤维的分布与运动控制（上）

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牵伸过程对纤维的平行伸直作用

3.1 纤维伸直的概念

生条中存在着前弯钩、后弯钩及无弯钩三类纤维形态，弯钩纤维占了绝大多数。如图6所示，通常将弯钩纤维的较长部分（bc）称为“主体”，较短部分（a和c）称为“弯钩”。弯钩位于牵伸行进方向前端的称为前弯钩（见图6(c)），位于牵伸行进方向后端的称为后弯钩（见图6(b)）。弯钩纤维的伸直过程实质上是主体与弯钩产生相对运动的过程。

图6 纤维的弯钩

3.2 牵伸过程中纤维伸直的基本条件

纤维伸直必须具备三个条件，即速度差、延续时间和作用力。主体与弯钩之间产生速度差的根本原因是作用在主体与弯钩上的作用力不同，其速度差还必须具有一定的延续时间，才能使纤维完全伸直。

以前弯钩纤维为例，首先要求弯钩部分比主体部分早变速，二者产生速度差，才能在主体与弯钩之间产生位移。其次，必须把相对运动维持充分的时间，而产生这一相对运动的关键就在于作用在弯钩部分和主体部分的作用力能够满足快速或慢速的要求。只有这三者都满足要求才能使纤维伸直。

3.3 牵伸对弯钩伸直的效果

由于牵伸倍数大小不同，其变速点位置不同，则在图7中，M点位牵伸倍数小时的变速点，其距前钳口的距离R大，而M′点位牵伸倍数大时的变速点，其距前钳口的距离R′小。当前弯钩纤维的弯钩部分的中点到达变速点M时（此时牵伸倍数较小），弯钩部分即开始变速，从而与仍保持慢速的主体部分产生相对速度，实现弯钩的伸直（即正常伸直）；而在牵伸倍数很大（即变速点为M′点）时，前弯钩的中点还没有达到变速点M′，但前弯钩的头端已达到前钳口，此时弯钩和主体部分一起被前钳口握持而同时变为快速，无法实现纤维的伸直。

对于后弯钩纤维，如图7所示，在牵伸倍数较小时，当主体部分的中点到达变速点M时，其就开始以快速运动（弯钩部分仍以慢速运动）而实现纤维的伸直；当牵伸倍数很大时，主体部分的中点虽然还未达到变速点M′，但主体部分的头端已经达到前钳口，使主体部分提前变为快速，即开始伸直的时间提前，从而有利于纤维的伸直。

图7 牵伸过程中纤维的伸直

牵伸时，快速纤维从慢速纤维中抽出，其后端受到了慢速纤维的摩擦而得以伸直。同样，慢速纤维的前端受到快速纤维的摩擦，也有机会伸直。但是，牵伸区中慢速纤维的数量总是比快速纤维多，所以，牵伸过程中纤维的后弯钩比较容易消除和伸直。牵伸倍数愈大，后弯钩纤维的伸直作用愈好，但前弯钩纤维的伸直作用却愈差。

伸直效果可用牵伸后纤维的“结果伸直系数（η′）”与牵伸前纤维的“原始伸直系数（η）”的比较来分析。牵伸倍数不同，导致纤维变速点位置变化，从而使弯钩纤维的伸直效果有较大差异。通过对前后弯钩纤维伸直效果的分，可以找出η′、η及E三者之间关系，然后绘制出函数图形。

（1）后弯钩纤维的伸直效果：后弯钩纤维较易伸直，在牵伸过程中的伸直效果基本上是随牵伸倍数的加大而有不同程度的提高。

如图8所示为后弯钩纤维牵伸前后的伸直系数η与η′的函数图形。图中①区域，牵伸倍数较小，其伸直效果随牵伸倍数的增大而稍有提高。图中②区域，牵伸倍数较大，其伸直效果随着牵伸倍数的增大，伸直效果有明显提高。图中③区域，牵伸倍数更大，其伸直效果随着牵伸倍数的进一步增大，伸直效果提高的幅度比②区域缓慢。

图8 牵伸对后弯钩的伸直效果

（2）前弯钩纤维的伸直效果：前弯钩纤维在牵伸过程中不容易伸直，其与牵伸倍数的关系较为复杂。

如图9所示为前弯钩纤维牵伸前后的伸直系数η与η′的函数图形。图中①区域，牵伸倍数较小，有一定的伸直效果，其伸直效果随着牵伸倍数的增大而相应增大。图中②区域，牵伸倍数较大，其伸直效果并不始终随牵伸倍数的增大而提高，而是先增后减。图中③区域，牵伸倍数更大，因为延续时间t=0，所以η′=η,无伸直效果。

图9 牵伸倍数对弯钩伸直的影响

在梳棉机输出的生条中，纤维大部分呈后弯钩状态，当条子从条筒中引出喂入下一道工序时，产生一次弯钩倒向，如图10所示。所以，在喂入头道并条机的生条中前弯钩纤维居多，喂入二道并条机的条子中后弯钩纤维居多。从前面的分析可知，只有当牵伸倍数在1-2.5倍时，前弯钩才有一定的伸直效果。因此，头道并条机的后区牵伸倍数须配置在2.5倍以下，以有利于消除纤维的前弯钩；二道并条机的前区可用较大的牵伸倍数，以有利于消除纤维的后弯钩。

图10 各道半制品的纤维弯钩状态（纯棉普梳）

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结 语

本文通过对简单罗拉牵伸区内纤维数量分布及其影响因素的详细分析，揭示了牵伸倍数、罗拉隔距等因素对纤维伸直效果的具体影响。后弯钩纤维在牵伸过程中的伸直效果随牵伸倍数的增加而提高，而前弯钩纤维的伸直效果则较为复杂，存在一个最优的牵伸倍数范围。通过优化并条机的牵伸配置，可以在一定程度上改善纤维的伸直效果，从而提高最终产品的质量。

作者：阿园（中国纱线网网友）

编辑： 中国纱线网，转载请注 明出处

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