纺织技术 | 细纱新型牵伸器材作用机理及应用的探讨（二）

（紧接上期）

3 加长上销

3.1 传统铁板上销存在的问题

我们原来通常所用的上销为SX2-6833铁板上销，由于铁板上销在使用过程中容易发生变形，使上胶圈控制区长度变小，上胶圈上浮、起拱，严重影响纱线条干均匀度。

3.2 碳纤上销的优势与问题

为了解决铁板上销存在的问题，一些器材制造商推出了碳纤上销，很好地解决了上销变形的问题。然而，由于碳纤维价格昂贵，并且碳纤维会降低材料的强度，一些所谓的“碳纤上销”里面的碳纤维含量很少或没有，会导致胶圈与上销摩擦产生的静电得不到很好的释放，静电吸附造成上销的飞花积聚，形成飞花附入性疵点和沉积性疵点的增加。这是许多工厂遇到过的问题，需要引起注意。

3.3 加长上销的种类与特点

从减小主牵伸区浮游区的思路出发，一些上销生产厂家把上销的摆动弧半径增加到39mm，称为SX-6839上销，有的甚至增加到42mm，统称为加长上销。许多厂家生产的加长上销摆动弧半径是一致的，型式主要分为以下几种：

（1）直板上销：跨套胶圈的上销架是没有弹性的。

（2）前后弹性上销：跨套胶圈的上销架是可以前后弹性变化的。

（3）上下弹性上销：跨套胶圈的上销架可以产生上下弹性变形，当上胶圈回转时拉紧，压迫上销架，弹性部位向下屈服，缓解了这种压力。

各个厂家做的加长上销的前唇又有着一定的区别（见图8），前唇的下压深度、前唇表面的曲率大小都不尽相同，这体现了厂家对曲线牵伸控制强度、上胶圈回转阻力的认识和设计思路不尽相同。

图8 不同厂家加长上销前唇对比

3.4 加长上销的工作机理

加长上销能比T型下销更明显地改善纱线条干CV值，降低程度在0.5-0.8%左右。加长上销主要工作机理包括以下几个方面（见图9）：

图9 加长上销主要工作机理

（1）上销控制长度的增加，使中钳口摩擦力界向前延伸的长度增加，浮游区长度由原来的12-13mm缩小到9mm（因为加装加长上销后，前胶辊位置前冲、中上罗拉后移），有利于纤维的集中、有序地变速。

（2）上销前唇长于下销前唇，上销前唇下压，牵伸须条在下销前缘形成一段包围弧，使胶圈钳口摩擦力界延伸到9mm浮游区内一部分，使快速纤维的变速更集中而靠近前钳口。

（3）上销前唇下压引导须条沿前罗拉切线方向进入前钳口，消除了下胶圈上表面高于前罗拉上表面的问题，解决了须条在前胶辊表面形成的反包围弧对牵伸过程的不利影响。

3.5 加长上销的安装与调整

在安装、使用加长上销的过程中，要对前区工艺参数做相应的调整。在前中罗拉中心距为43mm、前胶辊前冲2mm、中上罗拉后移1mm的情况下，浮游区长度为：43+2+1-39=7mm。这样的浮游区长度虽然对控制短纤维较为有利，条干均匀度改善值达到1.0-1.2%，但会带来牵伸力骤增、稳定性差、上胶圈摩擦前胶辊，造成出硬头、沉积性疵点增加、断头增加等问题。

因此，在YJ2-142系列摇架上使用加长上销时，要把摇架轴隔距由原来的176.5mm调整到175mm。使前胶辊前冲量达到3.5mm，中上罗拉后移2mm。这样浮游区长度变为：43+3.5+2-39=9.5mm。经过如此调整，条干均匀度改善值降低到0.5-0.8%。但可以使主牵伸区的稳定性、适应性提高，偶发性纱疵减少，值车工生产生活好做。这是应用加长上销的最佳方案。

3.6 加长上销存在的问题与解决方案

加长上销也存在一些问题，在使用过程中要引起注意。针对上面提到的三种加长上销型式，我们通过建立力学模型来分析加长上销在使用过程中容易产生的问题，并提出一些解决问题的方法（见图10）。

图10 加长上销胶圈回转力学示意图

（1）中下罗拉回转，上胶圈靠中下罗拉、下胶圈、须条间的摩擦力传递来的回转动力（图10下）Fx回转。上胶圈在上销前唇处压迫上销前唇，上销前唇对胶圈产生一反作用压力N，在压力作用下，上胶圈与上销前唇产生了摩擦力f（图10上），力f对上胶圈回转形成阻力。这样，上胶圈下边就成了松边，上边形成了紧边。而且，随着上销长度、前唇下压深度的增加，压力N、阻力f随之增加。上胶圈回转变得困难，甚至出现“脉动”（轻微停顿）。

（2）将中上罗拉后移2mm，会使上胶圈回转矢量力F的方向与胶圈运行方向（或说中下罗拉切线方向）形成一个夹角，力F分解为水平向前的力Fx、垂直向上的力Fy。Fx使上胶圈向前运行，而Fy却产生了使胶圈向上起伏的趋势，对胶圈正常运行是极为有害的。而且，中上罗拉后移量越大，有害分力Fy就会越大。

由此可见 ，加长上销相对于一般上销，在尺寸结构、安装调整方面做的这两个改变，对胶圈运行产生了危害。严重时会使上胶圈下边在回转垂直分力Fy、回转阻力f的作用下出现起伏、打拱，与下胶圈间产生缝隙的情况，严重影响胶圈钳口下纤维的正常运行，重者会导致CV值、IPI纱疵明显增加，轻者在纱线均匀度指标上没有明显变化，不会被引起重视，但问题依然存在，因为这时我们的生产正处于“临界状态”，生产环境的些许变化就会带来纤维束状变速、脉动运行而造成吐硬头、断头增加。

有些器材生产厂家为迎合用户加强牵伸区控制效果的思路，生产了长度为42mm的加长上销，少量试验取得超好的条干水平，但是大批量上车后发现吐硬头、断头增加，根本无法正常生产的情况。就是因为上述这些有害分力增大造成的。

由于上述原因，直板加长上销的问题更为突出，当上胶圈压迫上销前唇时，具有前后弹性伸缩块的加长上销产生微量回弹，一定程度上缓解了这种原因造成的上胶圈回转阻力，但是，不稳定且频繁的回弹也会造成上销长度变短，浮游区变大，控制力减弱，引起纱线条干均匀度变差。而具有上下弹性伸缩块的加长上销，会把这种压力转移，当须条粗度增加引起上胶圈回转阻力增大时，上胶圈紧（上）边会压迫上销上支撑处的弹性伸缩块产生微量回弹来缓解这种阻力（见图11），而上销前端又不回缩，不会对胶圈控制区造成不利影响。

图11 上下弹性加长上销

还有的加长上销产品在上销前唇处加装一镀锌销棒，以减少上胶圈在此处的回转阻力，取得较好的效果，但是，构件增加容易形成销轴处积花，造成牵伸不稳定和疵点增加等问题。

使用了加长上销后，在生产过程中还有一种经常会碰到的问题，即在波谱图上约50mm处出现机械波（见图12）。当然，这种机械波不是加长上销单独造成的。现在牵伸工艺控制方法中流行所谓“柔性牵伸”，其主要理论是降低细纱主牵伸区的控制强度。适当放大浮游区长度，不过这种工艺理论也主张在浮游区中加入控制元件（如压力棒等），把浮游区变成曲线牵伸；增加喂入粗纱捻系数（根据粗纱定量不同，纯棉一般做到110-130之间，更高甚至做到150以上）；采用较小的细纱后区牵伸倍数（1.07-1.20）。以通过这些措施，达到后牵伸区最小限度地破解粗纱捻度、最大限度地保持粗纱中纤维抱合紧密度的目的，使粗纱须条带着较多的剩余捻回进入主牵伸区，应用粗纱须条捻度形成的控制力，有效控制须条内纤维少发生提前紊乱变速、边缘纤维脱离主体的现象，期望纤维在进入前罗拉钳口的一瞬间集中变速，从而提高纱线条干均匀度。

图12 加长上销引起的机械波

这种思路是好的，避免了主牵伸区强控制造成的不稳定性和环境适应性差等弊病。后区大隔距、小牵伸倍数又使粗纱须条以较好的紧密度进入主牵伸区，为主牵伸区采用较大的牵伸倍数奠定了基础。较大的隔距保证了牵伸顺畅，防止出现吐硬头现象。但是这种思路忽略了中钳口和胶圈钳口负担过重的问题。

如果在这种工艺方法中使用了加长上销，就易发生图12中这种“50cm机械波”。大的粗纱捻度和小后区牵伸倍数，会使有较多捻回的粗纱须条进入中钳口，胶圈钳口下须条紧密度增加，引起牵伸力增大。加之上、下胶圈回转阻力本身就大，两方面的综合作用就会使上胶圈回转一周出现多次的“脉动”（轻微停顿）现象。

其波长约等于上胶圈周长的1/n：λ≈39.5/9π=1.38cm。反映到纱线上就是：λ≈1.38×E前≈50cm。这里n取9次，脉动次数n与进入中钳口的粗纱捻回数有关，每一个捻回的破解约产生2次脉动。而波峰的高度与捻幅和胶圈回转阻力大小相关，当捻幅与阻力较大时，波峰会表现较高。而捻度或捻幅较小时，则不会影响到胶圈正常回转，就不会有该机械波产生。图12中前区牵伸倍数E前=37倍，也是这种机械波长不固定的原因，随着牵伸倍数的变化，它会变化，波长数值大约与前区牵伸倍数成正比。

解决这种机械波的方法很简单，把加长上销换成SX2-6833型上销，就会马上消失；把粗纱捻度或后区牵伸倍数配合好，也会马上消失；纯棉品种，后区牵伸倍数≦1.20时，粗纱捻系数≯120（粗纱定量约在5.0g/10m左右时）；粗纱捻系数在120-130时，细纱后区牵伸倍数要大于1.2倍。中上罗拉后移量调整得当，这种波也会缓解。当然，胶圈钳口隔距增加（隔距块换大）、前区中心距增加也会消失；但是，我们通常不会这样做的，纱线条干CV值的恶化是我们不能容忍的。

（未完待续）

作者：谢家祥（夏津县润通纺织有限公司）

编辑： 中国纱线网，转载请注 明出处

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