粗纱重定量工艺的探讨

粗纱重定量工艺的探讨陈玉峰（河南项城市纺织有限公司）摘要：介绍了采用重定量工艺后，对粗纱工艺的影响，对粗纱重定量后牵伸工艺的变化以及调节进行了研究，通过采取一定的工艺配合，能够使重定量工艺在粗纱工艺上推广，达到提高质量的目的。

关键词：粗纱；牵伸；隔距；重定量；工艺重定量高效工艺是在传统工艺发展的高效工艺。

其工艺核心是：前纺重定量，细纱大牵伸。

通过前纺工艺的配合，使细纱实现大牵伸。

重定量根据功能可以分为梳理重定量和牵伸重定量。

前纺重定量是为细纱大牵伸作准备，细纱大牵伸后，粗纱必然要求是重定量，它是由纺纱号数和细纱总牵伸数所决定的。

根据牵伸原理：定量的加重必定使细纱牵伸区中的纤维运动受到影响，如何使粗纱牵伸重定量适应梳理重定量带来的附加不匀负效应，为细纱通过适合质量要求的粗纱，是粗纱重定量高效工艺的核心。

1.重定量工艺对粗纱牵伸影响的机理1.1重定量工艺在粗纱工艺的牵伸原理1.1.1牵伸移距偏差A=A0·E±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：1X(E-1)上式中A0E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，发生细节；“-”号表示A1小于正常移距，产生粗节，由此移距偏差引起了在须条后的牵伸不不匀。

1.1.2牵伸过程两对力的关系牵伸区中的纤维分布状态为：前纤维、后纤维和浮游纤维。

对于浮游纤维，引导力大于控制力；对于牵伸须条握持力大于牵伸力，这些均为变量。

握持力的最小值大于牵伸力的最大值才能正常牵伸。

1.1.3牵伸后须条不匀的组成粗纱纱是纺纱工艺流程的半制品工序，后道是成品细纱。

粗纱不匀的组成为V2= v02+v R2+V D2在上式中V---表示粗纱不匀；v0---随机不匀（v0=1/N,N为须条断面纤维的平均根数）；V D----喂入并条工艺流程的附加不匀；V R---粗纱工艺附加不匀。

1.2重定量工艺对粗纱纤维运动的影响1.2.1 重定量对移距偏差的影响移距偏差是理想条件是下纱条不匀状况的反映。

假设纤维都是平行伸直的，且都是等长的，每根纤维的头端都是到达前钳口才变速，从后罗拉到前罗拉且经过牵伸两根纤维的头端移距等于正常牵伸移距，须条间的头端移距增大与原来的E倍，纱条截面的根数减少了E 倍，纱条仍然保持原来的排列结构没有增加，而是不匀率的波长增加了E倍。

理想条件下的纤维运动在实际生产中不可能实现，须条中纤维的数量，不可能等长，在实施重定量之后，截面内纤维的纤维根数增加，同时浮游纤维的数量相应增加。

设并条定量为15.0g/5m的浮游纤维根数为1时，同样粗纱定量为20g/5m的浮游纤维根数为1.33。

纤维的移距偏差和纤维运动受到了更大的影响。

进一步分析粗纱定量负面效应有并条机的喂入牵伸所决定的，以并条定量增加牵伸倍数增加，根据移距偏差理论，粗纱会出现严重的不匀，由于粗纱的牵伸倍数有限同样细纱也会出现严重的不匀。

牵伸区中纤维有慢速变为快速时的头端距离，如果纤维在不同变速则产生移距偏差，导致须条和纱条不匀。

开始变速时的位置偏差大，移距偏差大，纱条不匀大；牵伸倍数大，则移距偏差大，纱条不匀大，变速点分布不集中，变速点离散性大纱条不匀增加。

1.2.2重定量对变速点分布的影响在牵伸区纤维运动过程中，当引导力大于控制力时，浮游纤维加速；当控制力大于引导力时，浮游纤维则保持慢速运动；在靠近前钳口时，快速纤维的量大于慢速纤维的数量；在靠近后钳口时，慢速纤维的量大于快速纤维的量；在后罗拉处，纤维受到控制，在前罗拉处，纤维开始变速；纤维在变速临界点时，纤维的速度相等，当通过时开始变速，此时的力来自于牵伸的力；纤维长度≥25mm纺棉时，纤维达到前钳口时才开始变速；长纤维靠近前罗拉钳口时才开始变速；短纤维变速比长纤维早，短纤维变速点离前钳口较远；隔距大，浮游纤维距离短，变速点分布对时间的不稳定性就越差，离散型越大。

加重定量后纤维中短纤维的数量增加，牵伸不匀增大，变速点分布受到一定的影响。

1.2.3重定量后牵伸力与握持力对纤维运动的影响粗纱重定量后，牵伸力增大，为了使牵伸顺利，罗拉控制条子必须有足够的握持力，如果握持力过小，纱条就不能正确的按照罗拉表面的速度运动，在钳口下打滑造成牵伸效率降低。

影响牵伸力的因素有：牵伸倍数，张力牵伸，临界牵伸，位移牵伸。

牵伸倍数大，则牵伸力下降。

罗拉隔距小，长纤维受前后的控制力上升，牵伸不开；隔距大，则控制力减弱，后纤维的分布数量减少。

影响握持力大小的因素：罗拉加压大小，胶辊硬度，罗拉表面形态，前后罗拉的握持力都应同牵伸力相适应。

牵伸力反映了快慢素纤维之间的联系，牵伸力有一定的大小，以使慢速纤维伸直，在稳定中变速；牵伸力过大，慢速纤维以提前变速，变速分散，使条子品质恶化。

若前握持力小于牵伸力，且纤维强力足够大，须条打滑牵不开；牵伸力过小，不利于纤维的稳定而连续变速，对牵伸不利。

在重定量的牵伸状态下，快速纤维的数量在减少，慢速纤维的数量增加，必须有相应的握持力相适应获得最佳的牵伸力，才能有效控制纤维运动，从而提高输出须条的均匀度。

牵伸力的上限不能接近或超过正常的加压下罗拉钳口的握持力；下限应使牵伸区中纱条强力最薄弱的部分，保持适当的张力，否则会引起纱条的断裂。

1.2.4重定量后粗纱质量合理结构的要求粗纱合理结构的含义：粗纱条内所含棉结，杂质要少，短纤维要少，如果过多将影响细纱条干及断头率；粗纱内的纤维基本伸直平行；粗纱重量不匀率应控制在0.7%-1.1%之间，重量不匀低说明纱条单位长度内的重量比较均匀，为细纱条干打下基础。

粗纱的重不匀影响细纱重不匀，细纱单纱强不匀；粗纱条干CV值影响细纱条干CV 值及细纱强力。

重定量后的粗纱须条内的纤维数量增加，可以改善重量CV，但是牵伸倍数的增加，使粗纱的条干受到一定的影响。

2.重定量工艺对粗纱工艺影响与控制2.1重定量工艺对粗纱牵伸型式的影响与控制牵伸型式主要有三种，四上四下双短胶圈D型牵伸，三上三下双短胶圈，三上三下长短胶圈牵伸。

前两种应用比较广泛，后则应用较少。

双短胶圈D型牵伸特点有三：主牵伸区不设集合器，牵伸后设集合器，实行牵伸不集束，集束不牵伸的原则；双短胶圈钳口能更接近牵伸钳口，可加强对浮游纤维的控制；牵伸钳口下的纤维须丛，分散而扁平，可采用较轻的压力，有利于胶辊寿命，由于以上特性，D型牵伸适于重定量，大牵伸的纺纱工艺。

双短胶圈牵伸特点有二：主牵伸区有集合器，牵伸与集合同时进行，上下胶圈钳口至牵伸钳口距离较大；仅三对牵伸罗拉，传动机构简单，清洁维修均简化，维护看管方便，制造成本低；由于主牵伸区有集合器，不适于重定量粗纱，适用于轻定量，小牵伸工艺。

2.2重定量工艺对粗纱后区牵伸工艺的影响与控制粗纱机处理的是无并合作用的单根须条，其牵伸系统应以减小对须条条干的恶化程度为主，不存在改善喂人条条干CV％的可能，每多一道牵伸，纤维移距偏差产生不匀率增加，还会产生相当比例的附加不匀率，所以粗纱机的后区牵伸，以控制在弹性牵伸或稍大于弹性牵伸的范围内为好。

喂入粗纱的末并条中，残余有一些前弯钩纤维，后区牵伸不能大，放大罗拉隔距较有利，一是使纤维在弹性牵伸区内有较大的舒展空间，二是使部分纤维的前弯钩获得较多的伸直时间，但过大的罗拉隔距，会引起过多浮游纤维的失控，恶化条干。

参考数据是纤维的品质长度加16～18mm左右，重定量后，后区牵伸倍数偏大一些掌握有利于成纱质量，具体见表1。

表1 不同粗纱后区牵伸倍数对成纱质量的影响品种：CJ19.5tex项目后区牵伸1.2 后区1.175条干/CV%11.98 12.09细节/（-50%）/个·km- 1 10 8粗节/（+50%）/个·km-1 12 18棉结/（+200%）/个·km-129 33管间/CV b% 2.27 2.17备注：粗纱定量为6.0g/5m2.3重定量工艺对粗纱前区牵伸工艺的影响与控制粗纱机的牵伸的主要作用采用集中前区牵伸的办法。

前区牵伸重点是集中牵伸，为减小牵伸对粗纱须条条干的恶化程度，牵伸后区采用稍大于弹性牵伸的牵伸倍数，前区实行集中牵伸，粗纱的集中牵伸对粗纱的质量至关重要，由于牵伸钳口下的纤维量远大于细纱，工艺上必需有别于细纱。

粗纱机的主要作用除牵伸加捻外，还有改善内部伸直度机纱条结构的作用。

并条的伸直度最高可达87%，余下的必须有粗纱解决。

纤维伸直度要达到90%-93%，有利于条干均匀度是的提高。

粗纱伸直度达到的条件：粗纱机牵伸机构前区隔距不能太小，同细纱机相反，细纱隔距放大浮游纤维增加，由于粗纱机中的纤维量较大，前区大隔距，纤维间有摩擦产生的自控作用，前区的隔距应适当放大一些。

在粗纱机的牵伸区根本不允许出现有效牵伸，预牵伸的作用是棉条中的纤维伸直，使须条产生微张力，然后以平行状态连续不断的通过上下胶圈（即主牵伸区）之间，预牵伸区罗拉中心距偏大掌握。

主牵伸的分配必须与牵伸区的条件相适应。

主要是牵伸区内须条的质量和须条中纤维的排列因素。

由于经过一并二并的整理，纤维的随机排列得到了一定的控制，使伸直度得到了一定的改善，因此在后区仍应以整理或保持纤维的排列状态，为前区集中牵伸做好准备。

2.4重定量工艺对粗纱钳口工艺的影响与控制钳口隔距的作用：上下胶圈钳口与牵伸钳口间的距离偏小掌握，隔距小浮游区长度短，对浮游纤维的控制力强。

隔距应根据粗纱定量及主牵伸倍数而定，定量较重、主牵伸倍数较低时，胶圈钳口内通过的纤维量大，原始钳口隔距应偏大掌握，反之则偏小掌握。

采用重定量后，由于粗纱机胶圈钳口下的纤维量较大，握持钳口的摩擦力界较宽广，过小的钳口隔距，会使部分纤维束被强行拖出产生硬头，在不出硬头的情况下偏小掌握有利于质量。

具体见表2表2 不同原始隔距钳口对质量的影响品种：CJ18.2tex粗纱定量/g·5m-1 6.0 6.0钳口隔距/mm 5.0 5.5条干/CV%12.16 12.26细节/（-50%）/个·km- 1 0 0粗节/（+50%）/个·km-1 2 6棉结/（+200%）/个·km-116 18管间/CV% 2.3 2.42.5重定量工艺对粗纱牵伸倍数的影响与控制粗纱牵伸倍数的设计原则：一是提高须条中前弯钩纤维的伸直能力；二是采用粗纱重定量，有利于增大粗纱机的产量，提高粗纱强力，减轻意外伸长；三是粗纱重定量，前罗拉钳口输出须条厚宽，纤维彼此间联系紧密，加捻时边缘纤维少，粗纱光洁，有利于细纱减少毛羽；四是有利于实现粗纱机低速高产。

当粗纱总牵伸倍数较大时，要适当放大后区牵伸倍数，从而减小前区牵伸倍数，增大前弯钩纤维的伸直能力。