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細紗牽伸系統關鍵因素影響質量機理的研究

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細紗牽伸系統關鍵因素影響質量機理的研究

發布時間: 2006/10/3 文章出處: 　

在細紗機的各個組成部分中，牽伸系統是反映細紗機性能和影響產品質量的最關鍵部分，從紡紗系統工程整體來看，改善成紗質量、提高紗線條干均勻度的潛力主要在細紗工序的牽伸系統，其中重點包括以下三千方面：①后區牽伸、隔距和粗紗捻系數的合理配置；②膠圈控制區對紗條纖維的控制作用；③前區浮游區長度。本文就曲線后區牽伸結構、工藝特性、前區牽伸隔距大小、上膠圈組合件性能以及應用軟彈不處理膠輥影響成紗質量的機理進行分析探討。
1 后區應用曲線牽伸
1．1 V型牽伸的結構特點
圖l所示為V型曲線牽伸結構及摩擦力界示意圖。
這種牽伸區結構相對普通雙羅拉牽伸有如下特點：
(1)增強并擴展了后鉗口處摩擦力界(如圖1示CD弧段)，大大加強了對紗條的握持和對浮游纖維運動的控制。使進入牽伸區的粗紗條貼附在后羅拉包圍弧上，并受引導力的作用壓成扁平帶狀而不易翻滾和捻度傳遞，但當脫離CD弧后，由于捻回的重分布，而迅速向B處傳遞集中，從而使牽伸紗條不僅不擴散，反而向中羅拉鉗口處逐漸收縮，形成狹長的V字形，這恐怕正是V型牽伸的名稱由來；
(2)在較小的羅拉隔距條件下，具有較長的羅拉鉗口握持距 (如圖1中AD曲線長)，以及較短的非控制浮游區長度(如圖1中BC直線段)，從而大大減少了后區牽伸中浮游纖維數量及其浮游動程。

1.2 V型牽伸的工藝特性
V型曲線牽伸的結構特點決定了它優越的工藝性能。大牽伸工藝理論要求后牽伸區既要分擔總牽伸倍數，又不能惡化條干，且使喂入前區的紗條具有較好的均勻度、伸直度和緊密度。
(1)后區包圍弧促使纖維變速點前移，改善了紗條結構不勻。
由于后羅拉抬高形成的包圍弧所產生的附加摩擦力界使纖維變速運動較為集中而靠前。我們所做的不同牽伸結構牽伸紗條從后鉗口開始向前鉗口方向切斷稱重獲得的后區牽伸紗條變細曲線反映出：不同牽伸結構牽伸紗條中纖維變速點的位置不同。不同牽伸結構變細曲線如圖2所示。從圖2中曲線可見，V型牽伸結構在離后鉗口20mm范圍內，紗條重量基本沒有變化，而普通羅拉牽伸結構的紗條在離后鉗口約10 mm重量就已發生明顯變化。這說明v型牽伸結構對纖維的控制力和范圍都優于普通羅拉牽伸裝置，從而使紗條中浮游纖維變速點前移且集中，也有利于減少紗條牽伸過程中纖維的散失，大大改善了進入前區紗條的結構和均勻度。

(2)V型牽伸曲線結構有利于提高纖維伸直度改善紗條結構。
牽伸過程對纖維具有伸直作用，但不同的牽伸形式、牽伸倍數和彎鉤類型及主體長度，伸直效果是大有區別。這里主要討論V型牽伸的曲線結構，對后彎鉤纖維伸直創造了較好的條件。由于V型曲線牽伸結構在牽伸區內大大加強了后部的附加摩擦力界，增加了在后部對紗條中纖維的控制。根據彎鉤纖維伸直的條件是纖維主體部分和彎曲部分不同時變速，那么經過時間T后，就會有移距△L產生，且△L=T（V快-V慢），這個△L就是纖維主體長度L增加的長度。從前面討論過的V型曲線牽伸紗條變細曲線可知，在后羅拉包圍弧上約20 mm范圍內紗條中纖維基本沒有發生變速，因此，當彎鉤纖維的主體長度足夠長時，彎鉤部分在后部強纖維控制區而主體部分已進入引導力大于控制力的變速區并滿足變速條件的概率將會大于普通羅拉牽伸結構。這一分析在下面的試驗中得到了進一步的驗證。
將前、后彎鉤纖維各20根染色后平行混于粗紗條中，染色纖維的長度為38 mm，其主體部分長度為30mm，彎鉤部分長度為8 mm。然后分別經過V型曲線牽伸和普通羅拉牽伸(均為后區牽伸，取消前區)，測量牽伸后的伸直變化，結果見表1。

從表l中可以看出：V型曲線牽伸對后彎鉤纖維的伸直效果要比普通羅拉牽伸好得多，伸直度高出3.55個百分點；對前彎鉤纖維的伸直效果與普通羅拉牽伸相當，伸直度僅高出0.26個百分點，相差不大。因此，V型曲線牽伸提高了纖維伸直度，改善了進入前區的紗條結構。
(3)V型牽伸結構中后羅拉包圍弧大大增加了進入前區紗條的緊密度。進入前區紗條保持一定的緊密度，有利于增加纖維間抱合力，加強對浮游纖維的控制，對提高成紗質量有利。有捻紗條受引導力的作用緊貼在后羅拉包圍弧上，所處狀態如前文對圖1所述，紗條成扁平帶狀而不易翻滾和捻度傳遞，但當脫離CD弧后，由于捻回的重分布，而迅速向B處傳遞集中，從而使牽伸紗條不僅不擴散，反而向中羅拉鉗口處逐漸收縮，進入中鉗口的紗條在剩余捻回和引導力的共同作用下以較緊密的狀態進入前區，包圍弧愈長，紗條張力愈大，紗條的緊密度亦愈大。從測量不同牽伸結構進入中鉗口的紗條寬度進行對比可以反映出上述分析
的結果。不同牽伸結構紗條進入中鉗口處的紗條寬度對比，如圖3所示。

(4)V型曲線牽伸能適應粗紗較重定量提高總牽伸倍數。
由于V型牽伸獨特的附加摩擦力界設置，使控制纖維的能力大大加強，進入前牽伸區紗條的結構均勻度、纖維伸直度和緊密度較好。從而在保持相同成紗質量水平的前提下能加大粗紗定量，具有較高的牽伸能力。我們在CJl8.2 tex品種上，其他工藝條件不變，進行不同粗紗定量成紗質量對比試驗，主要工藝參數為：粗紗捻系數121，后區牽伸倍數1.25，前區×后區隔距為18mm × 20mm，前膠輥為WRC965型，膠圈鉗口隔距為3mm，試驗結果如表2。

從以上試驗結果表明：V型曲線牽伸在粗紗定量加大時成紗質量并不呈現出一般羅拉牽伸所表現出的逐步惡化的現象，而是在一定范圍內成紗質量呈現出改善，并且質量較為平穩范圍很寬。由試驗數據可見：粗紗定量加大了約23.5％，條干均勻度不但沒有惡化而是有所改善，條干CV值下降了0.28個百分點，粗、細節和棉結也是改善的。
2 牽伸前區隔距對成紗質量的影響
細紗牽伸工藝"重加壓、緊隔距"是改善成紗條干均勻度的關鍵，特別是紡純棉紗時，緊隔距就顯得特別重要。目前國產新機和配套改造的YJ2-l42型搖架牽伸和INA-V型氣動搖架牽伸的前中羅拉中心距，當前羅拉為D 27 mm時最小只能做到44 mm，當前羅拉為D 25mm時最小能做到43mm。為了進一步縮小前區隔距，我們借鑒瑞士R2P型牽伸形式特點，對于 "1"字頭和"A"字頭機型在牽伸改造時，由于需要更新車面以上所有牽伸部件，可在制作新的羅拉座時采用取消前羅拉滑座后靠山的方法，使羅拉中心距做到41.5mm：對于 "FA"系列老機改造時，由于只需要部分更新而保留羅拉及其滑座時，則可采用刨削前羅拉后靠山和中羅拉滑座前靠山或下銷棒插座前壁的方法，使羅拉中心距做到41.5mm。牽伸前區羅拉小隔距結構如圖4所示。

較小的前區羅拉隔距，使承擔較大牽伸倍數的前牽伸區減小了浮游區以及浮游纖維動程，從而使纖維移距偏差減小，提高了成紗的條干均勻度，這在紡純棉品種，特別是純棉普梳品種是非常明顯的。不同前區隔距紡精梳CJ 18.2tex時成紗條干水平見表3，其主要工藝參數為：粗紗定量5.8g／10 m，粗紗捻系數a=121，后區隔距20mm，膠鉗口隔距3mm，后牽伸倍數1. 25倍。
不同前區隔距紡普梳C14.5 tex時質量水平見表4，其他工藝參數為：粗紗定量5．2g／10m，粗紗捻系數a=123，后牽伸倍數l.293倍，后區隔距20 mm，膠圈鉗口隔距20mm，膠輥硬度雙層73°，最后一組試驗是換73°膠輥為鋁襯套63°的結果。
從表3、表4結果可見，由于精梳紗纖維整齊度較好，短絨含量較低，前區隔距的變小所帶來相應成紗質量的改善不如紡普梳紗大。
紡精梳紗時前區隔距減小3mm，相應條干均勻度CV值改善僅0.51個百分點；而紡普梳紗時，前區減小隔距僅2.5mm，相應條干CV值卻下降了0.9個百分點。
另一方面，較小的羅拉握持距和纖維浮游區，會帶來較大的牽伸。
因此，要求有穩定而足夠的握持力與之相匹配．軟彈膠輥的應用滿足了這一工藝要求，使成紗質量大幅度提高。從表4結果可見，在前區羅拉隔距和膠圈鉗口緊隔距的前提下，膠輥硬度下降10°，條干CV值下降了1．5個百分點，達到了Uster公報25％的水平。
3 上膠圈組合元件特性
3 1 彈性工程塑料上銷對膠圈運行狀態的影響
(1)金屬上膠圈銷存在的問題：我們一般使用的金屬上膠圈銷是由鋼板沖壓件點焊結合而成，其抗靜電、不粘花，但剛性與表面硬度、光潔度因材質及處理工藝不同而存在較大差異，在使用中由于其自身可變形、生銹和出毛刺以及運轉過程中受力的不穩定，而不能自動調節，使用一段時間后，即會出現變形、磨損現象，從而造成膠圈張力不一，滑溜率大小不一、差異增大，膠圈鉗口開口不直，所組成的彈性鉗口不能起到很好的自調節作用，膠圈出起拱、甚至打盹，最終帶來的是對纖維的控制力出現較大差異，造成錠差大、質量波動，甚至惡化。
除此之外，為防止質量惡化的出現，日常維護保養中需要設專件維修工人進行調校，對金屬上銷的反復敲打校正，既增加了工作量，又在破壞其剛性和硬度，還損傷了膠圈工作面，并且校正后的上銷變形周期將越來越短，消耗增加。
(2)彈性工程塑料上膠圈銷的特點：彈性工程塑料上膠圈銷是由優質工程塑料碳纖尼龍復合注塑而成，其硬度、剛性及耐磨性能都優于鋼，并且其表面摩擦系數小，使膠圈運轉中產生的阻力小，對自身及膠圈磨損都較少，從而增加了使用壽命。其結構由上銷架和膠圈銷組成，膠圈銷與銷架需經裝配組合，內有彈簧可使膠圈銷具有伸縮彈性，如圖5所示。因此．可自動調節膠圈張力，從而克服了因膠圈伸長或伸長不一造成膠圈運轉打盹、不穩等一系列問題，并使彈性鉗口保持均勻、穩定的良好工作。此外，在維修保養方面，由于不變形、不生銹，無需再校正、整形、打磨拋光，相應損耗也低。但表面易粘花，銷架內部積花后會影響彈性調節功能，彈簧使用一定時間后會出現衰退疲勞。所以，使用中需要加強定期清潔、按周期更換彈簧。

(3)有關測試結果分析：從上述金屬

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