牽伸工藝對(duì)偶發(fā)性紗疵的影響及控制措施

一、牽伸工藝不適宜形成偶發(fā)性紗疵的機(jī)理
在整個(gè)紡紗工藝流程中，須條不斷地被抽長(zhǎng)拉細(xì)，最后才能被紡成成紗，因此可以說牽伸貫穿了整個(gè)紡紗流程。紡紗流程中的牽伸方式有兩種：一種是至少有一端為自由握持的牽伸，如清花工序打手與給棉羅拉、天平羅拉之間的牽伸；兩根角釘、梳針或兩個(gè)刀片之間的牽伸；梳棉工序刺輥與給棉羅拉之間的牽伸、錫林與刺輥之間的牽伸等。另一種為兩端都是羅拉積極握持的牽伸，這種牽伸方式是紡紗流程中的主要牽伸方式，并條、粗紗、細(xì)紗均采用這種牽伸，這里主要討論這種牽伸方式對(duì)偶發(fā)性紗疵的影響。
1.實(shí)現(xiàn)牽伸的必備條件
- ]) a; _' j- N0 q& i' ~& A5 F& Y實(shí)現(xiàn)牽伸必須具備四個(gè)條件：
（1）須條上必須具有積極握持的兩點(diǎn)，也就是要有兩個(gè)握持鉗口，且兩個(gè)鉗口之間有一定的距離，也就是要有一定的羅拉隔距。
5 k' j. t6 s2 X3 R7 o: j+ a8 [% a（2）須條內(nèi)部的纖維之間要有一定的相互作用力，也就是有纖維內(nèi)部的摩擦力場(chǎng)。
（3）兩握持點(diǎn)必須有相對(duì)速度，輸出端的線速度應(yīng)大于輸入端的線速度，也就是要有一定的牽伸倍數(shù)。
（4）羅拉握持點(diǎn)上應(yīng)具有一定的握持力，也就是要對(duì)須條進(jìn)行加壓。
: t, K* O, y1 c) T2.牽伸的目標(biāo)
- X7 @- l* G; v; ~' m- ^6 c牽伸主要有四個(gè)目標(biāo)：
（1）改變須條截面內(nèi)的纖維根數(shù)，將須條抽長(zhǎng)拉細(xì)，使之達(dá)到設(shè)計(jì)的定量要求。
+ A8 x: V/ O* n: p7 v  z! w（2）改變纖維在須條中的排列狀態(tài)，使纖維沿須條軸向平行定向，提高纖維的定向平行度。
（3）拉直纖維彎鉤，將沒有完全伸直的纖維拉直，提高的纖維的伸直度。
* Y9 h* q6 R* x6 r5 b. g0 j: n（4）分離纖維束，將須條中沒有被分離成單纖維狀態(tài)的纖維束進(jìn)一步分離，提高纖維的分離度。
牽伸的四個(gè)必要條件中的任何一個(gè)條件設(shè)計(jì)得不合理都會(huì)造成牽伸的不穩(wěn)定，導(dǎo)致牽伸目標(biāo)不能得到較好的實(shí)現(xiàn)，從而產(chǎn)生偶發(fā)性紗疵。
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二、牽伸工藝不適宜可能產(chǎn)生的偶發(fā)性紗疵
6 ]0 y1 l1 s* K# K- }牽伸工藝不適宜可能產(chǎn)生的偶發(fā)性紗疵主要有A3、B2、B3、C2、C3、D2、D3、E、F、G、H2等級(jí)別的紗疵。
三、主要牽伸工藝參數(shù)對(duì)偶發(fā)性紗疵的影響
1.羅拉隔距對(duì)偶發(fā)性紗疵的影響
將羅拉隔距列為牽伸必要條件是因?yàn)榱_拉隔距的大小直接影響纖維在牽伸過程中的運(yùn)行狀態(tài)和浮游纖維的數(shù)量。在牽伸區(qū)內(nèi)，纖維根據(jù)運(yùn)動(dòng)的類型可分為受控纖維和浮游纖維兩大類。
) ]. g/ Q$ y7 v" \  i) C$ U在牽伸區(qū)內(nèi)，被某一羅拉組成的摩擦力界控制，并以該羅拉表面速度運(yùn)動(dòng)的纖維稱為受控纖維，被前羅拉摩擦力界控制并以前羅拉速度運(yùn)行的纖維為快速纖維，被后羅拉摩擦力界控制并以后羅拉速度運(yùn)行的纖維為慢速纖維；如果纖維在某一瞬間既不被后羅拉摩擦力界控制，也不被前羅拉摩擦力界控制，運(yùn)行速度不確定，就成為浮游纖維。羅拉隔距的大小直接決定了前后羅拉摩擦力界的間隔區(qū)間的長(zhǎng)度S。當(dāng)纖維長(zhǎng)度L=S時(shí)，纖維在牽伸區(qū)中總是處于受控狀態(tài)，變速點(diǎn)集中在前羅拉摩擦力界的后部；當(dāng)纖維長(zhǎng)度L＞S時(shí)，纖維在某一時(shí)間內(nèi)將同時(shí)受到前后羅拉摩擦力界的控制，易被拉斷或在羅拉鉗口下打滑，會(huì)影響纖維的正常運(yùn)動(dòng)。當(dāng)纖維長(zhǎng)度L＜S時(shí)，纖維總有一段時(shí)間不受控制，處于浮游狀態(tài)，容易形成粗細(xì)節(jié)紗疵。
+ \1 n) L5 F  ]4 |7 n因此，羅拉隔距的設(shè)計(jì)必須充分考慮纖維的長(zhǎng)度，最理想的狀態(tài)是纖維的長(zhǎng)度L=S，但實(shí)際上纖維長(zhǎng)度具有分散性，在生產(chǎn)中做到這一點(diǎn)是不可能的（即使是等切斷長(zhǎng)度的化學(xué)短纖維，也會(huì)存在超長(zhǎng)纖維、倍長(zhǎng)纖維等，生產(chǎn)實(shí)際中，纖維長(zhǎng)度也是不等長(zhǎng)的），故羅拉隔距的選擇非常重要。羅拉隔距過小，纖維容易被拉斷或打滑，纖維會(huì)集束運(yùn)行，從而產(chǎn)生粗細(xì)節(jié)；羅拉隔距過大，浮游纖維的數(shù)量急劇增加，浮游纖維的運(yùn)動(dòng)速度是不穩(wěn)定的，羅拉隔距越大，浮游的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)牽伸造成的危害也越大，當(dāng)大量不受羅拉鉗口控制的浮游纖維出現(xiàn)不正常的積聚、扭結(jié)、飛失、附入時(shí)，就會(huì)造成偶發(fā)性紗疵。
2.附加摩擦力界對(duì)偶發(fā)性紗疵的影響
附加摩擦力界有粗細(xì)紗膠圈鉗口、并條壓力棒、壓力棒上銷、壓力棒隔距塊等。
9 M) t# K/ |1 V" [. Y7 V1 \; L5 m+ e纖維在牽伸區(qū)中的運(yùn)行過程中有慢速纖維和快速纖維之分。慢速纖維受后羅拉有效控制，以后羅拉速度運(yùn)動(dòng)；快速纖維受前羅拉有效控制，以前羅拉速度運(yùn)動(dòng)。而對(duì)浮游纖維而言，從它后端離開后羅拉鉗口時(shí)起，就脫離了前、后羅拉的有效控制，而處于既有慢速、快速纖維，也有浮游纖維的包圍之中，其運(yùn)動(dòng)速度完全取決于須條中其他纖維對(duì)它作用的外力，慢速纖維會(huì)使其保持后羅拉的速度運(yùn)動(dòng)，快速纖維會(huì)使其加速以前羅拉的速度運(yùn)動(dòng)，因而在簡(jiǎn)單羅拉牽伸機(jī)構(gòu)中，浮游纖維的運(yùn)行速度和變速點(diǎn)往往是不穩(wěn)定和不可預(yù)控的。
' @4 i+ [7 R; @0 X2 E而我們期望的是浮游纖維的變速點(diǎn)盡可能地集中而靠前，因此加強(qiáng)對(duì)浮游纖維的控制成為獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的必要措施，基于此，人們?cè)诤?jiǎn)單羅拉牽伸的基礎(chǔ)上增加了附加摩擦力界，從而增強(qiáng)了須條中纖維的相互作用力，由于牽伸區(qū)內(nèi)的慢速纖維數(shù)量遠(yuǎn)大于快速纖維的數(shù)量，浮游纖維受到的慢速纖維的作用增大，變速點(diǎn)得以靠前而且集中。
" a. O$ Y8 U4 B( o4 V9 @/ F從附加摩擦力界的作用可以看出，如果附加摩擦力界使用不當(dāng)（如膠圈鉗口隔距設(shè)計(jì)過大或過小），同樣會(huì)造成偶發(fā)性紗疵的大幅增加。
（1）當(dāng)附加摩擦力界作用過弱（膠圈鉗口隔距設(shè)計(jì)過大時(shí)），附加摩擦力界起不到應(yīng)有的作用，而牽伸機(jī)構(gòu)為給附加摩擦力界預(yù)留安裝空間而不得不加大羅拉隔距，從而使浮游纖維的浮游距離更大，變速點(diǎn)更加分散，當(dāng)大量浮游纖維在失控狀態(tài)下，出現(xiàn)不正常的積聚、扭結(jié)、飛失、附入時(shí)，就會(huì)造成偶發(fā)性紗疵。
（2）當(dāng)附加摩擦力界作用過強(qiáng)（膠圈鉗口隔距設(shè)計(jì)過小）時(shí)，受附加摩擦力界作用的長(zhǎng)纖維到達(dá)前羅拉鉗口后仍不能完成變速，就會(huì)使纖維在前羅拉下打滑或纖維成束變速，從而形成偶發(fā)性紗疵。
) J, [; @2 c* r% k  t/ f, s7 _據(jù)烏斯特公司對(duì)現(xiàn)有膠圈牽伸機(jī)構(gòu)的研究，在其他條件完全相同的條件下，對(duì)26號(hào)普梳棉紗采用三種不同的膠圈鉗口隔距進(jìn)行測(cè)試，第一種鉗口隔距比正常的略窄一些；第二種為正常的鉗口隔距；第三種鉗口隔距比正常的寬一些，測(cè)試結(jié)果是用這三種膠圈鉗口隔距紡成的紗線，不勻率數(shù)值分別為：14.6%、16.2%、19.3%，而產(chǎn)生的紗疵的數(shù)量之比為2∶5∶15。 采用14號(hào)精梳棉紗做同樣的試驗(yàn)，得到的結(jié)果是：采用三種不同隔距，不勻率數(shù)值為11.6%~12.4%，不勻率數(shù)值的差距比普梳棉紗大大降低，紗疵的數(shù)量之比為3∶6∶8，紗疵數(shù)量的增加趨勢(shì)和普梳棉紗是一樣的。
這個(gè)試驗(yàn)充分說明了附加摩擦力界的重要性，它對(duì)偶發(fā)性紗疵數(shù)量的影響是巨大的，在一定的范圍內(nèi)，附加摩擦力界減弱時(shí)，偶發(fā)性紗疵會(huì)大幅增加。
$ N. _' a) \" K. q0 V3?牽伸倍數(shù)對(duì)偶發(fā)性紗疵的影響
  G* V" M+ ^; H. G; M牽伸倍數(shù)直接決定了輸入須條和輸出須條的數(shù)量比和快慢速纖維的速度比，因此對(duì)偶發(fā)性紗疵的影響也是非常顯著的。當(dāng)牽伸倍數(shù)在臨界牽伸倍數(shù)以上時(shí)，紗疵會(huì)隨著牽伸倍數(shù)的增大而增加。
（1）當(dāng)輸出須條定量不變時(shí)，牽伸倍數(shù)的大小決定了喂入須條定量，牽伸倍數(shù)越大，也就意味著喂入須條定量越重，纖維速度的變化越大，此時(shí)前羅拉握持的快速纖維數(shù)量雖然不變，但因慢速纖維數(shù)量增加以及后鉗口摩擦力界向前擴(kuò)展，因而每根快速纖維受到的阻力增大，牽伸力也就必然增大，對(duì)牽伸機(jī)構(gòu)控制纖維的能力和穩(wěn)定性要求也就越高，產(chǎn)生紗疵的概率也就越大，因此，在其他生產(chǎn)條件不變的情況下，生產(chǎn)相同線密度的紗線，牽伸倍數(shù)越大，產(chǎn)生的紗疵越多。
（2）當(dāng)喂入須條定量不變時(shí)，牽伸倍數(shù)的大小決定了輸出須條定量，牽伸倍數(shù)越大，也就意味著輸出須條定量越輕，纖維速度的變化越大，此時(shí)須條中的棉結(jié)、雜質(zhì)、未分離開的纖維束等對(duì)牽伸力和纖維運(yùn)行速度的影響也就越大，同時(shí)纖維對(duì)牽伸機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性等生產(chǎn)條件的波動(dòng)也更為敏感，產(chǎn)生紗疵的概率也就越大。
5 u+ ^1 R7 O$ J下圖是烏斯特公司采用同一種粗紗，分別使用14倍、21倍、28倍的牽伸倍數(shù)，紡制29tex、19.5tex、14.5tex（20英支、30英支、40英支）三種普梳棉紗的一些數(shù)據(jù)，從圖4-2可看出，隨著牽伸倍數(shù)的增大，所有紗疵的數(shù)量都呈增加趨勢(shì)。同樣的試驗(yàn)方法證實(shí)：精梳棉紗和化纖紗也是隨著牽伸倍數(shù)的增長(zhǎng)紗疵明顯增多。因此，可以得出這樣的結(jié)論：在其他生產(chǎn)條件不變的情況下，喂入相同定量的須條，牽伸倍數(shù)越大，產(chǎn)生的紗疵越多。
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烏斯特公司的試驗(yàn)結(jié)果

（3）臨界牽伸倍數(shù)對(duì)偶發(fā)性紗疵的影響。
' Q2 c5 A/ q% r9 ~9 J$ s6 T0 G需要指出的是，并非是牽伸倍數(shù)越小，紗疵就越少，當(dāng)牽伸倍數(shù)正好處在臨界牽伸附近的狹小區(qū)域時(shí)，若纖維處于伸直與纖維間相對(duì)滑動(dòng)的轉(zhuǎn)變過程中，此時(shí)完成牽伸不僅需要很大的牽伸力，而且牽伸力的波動(dòng)也很大，當(dāng)牽伸機(jī)構(gòu)的控制能力不足時(shí)，常常會(huì)造成嚴(yán)重的紗疵。因此，在實(shí)際生產(chǎn)的工藝設(shè)計(jì)中，要堅(jiān)決避開此區(qū)域。臨界牽伸倍數(shù)的大小與纖維種類、纖維長(zhǎng)度和線密度、須條線密度、羅拉隔距和纖維平行伸直度等因素有關(guān)。
4.搖架加壓對(duì)偶發(fā)性紗疵的影響
要順利完成牽伸，必須使須條進(jìn)入羅拉鉗口后，受到上、下羅拉的緊壓而使纖維與牽伸部件之間、纖維與纖維之間產(chǎn)生一定的摩擦力，從而使纖維順利完成變速動(dòng)作。在現(xiàn)在的紡紗工藝流程中，牽伸所需要的這個(gè)壓力一般是由搖架提供的。該壓力應(yīng)能夠保證在羅拉鉗口處形成具有一定長(zhǎng)度、寬度和壓強(qiáng)的摩擦力界，該摩擦力界應(yīng)能夠穩(wěn)定、有效地控制羅拉下纖維的有序運(yùn)行。
當(dāng)搖架壓力不足時(shí)，羅拉鉗口下的摩擦力界拓展的空間狹窄，纖維與牽伸部件之間、纖維與纖維之間產(chǎn)生的摩擦力較小，不足以克服纖維有序變速時(shí)纖維間的抱合力，纖維會(huì)出現(xiàn)在羅拉鉗口打滑或成束變速現(xiàn)象，從而形成偶發(fā)性紗疵。
7 t, l% d+ O) U; H) _! F* V當(dāng)搖架壓力過大時(shí)，容易造成羅拉彎曲、扭振，膠輥頓挫、壓痕，甚至造成軸承損壞、齒輪掰齒等不良現(xiàn)象，也會(huì)造成紗疵增加。

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四、幾種常見的因牽伸工藝參數(shù)不當(dāng)而造成偶發(fā)性紗疵的現(xiàn)象
" j5 j6 {& T$ Q: C: a （1）羅拉隔距、膠圈鉗口隔距過小或并條壓力棒位置過低（下壓式壓力棒）或過高（上托式壓力棒），出現(xiàn)疙瘩紗。
7 O8 l# ^2 t# {& h5 B. _1 [$ M4 u/ n （2）羅拉隔距過大，須條在牽伸區(qū)內(nèi)出現(xiàn)斷痕現(xiàn)象。
( O# ?3 n+ l4 p( Q4 ^ （3）生條前張力牽伸倍數(shù)過大，棉網(wǎng)有斷網(wǎng)、落網(wǎng)現(xiàn)象。
（4）并條導(dǎo)條張力牽伸倍數(shù)過大，棉條有斷裂現(xiàn)象（紡化纖條或精梳條時(shí)尤其應(yīng)該注意）。
（5）粗紗張力過大，紗條出現(xiàn)意外伸長(zhǎng)。
（6）精梳條定量過輕，不能承受自重產(chǎn)生意外伸長(zhǎng)。
% {# A, [3 {  D7 ]( J& b （7）并條牽伸區(qū)集合寬度過大，邊纖維控制不力或并條牽伸區(qū)集合寬度過小，須條重疊喂入造成粗細(xì)節(jié)。
) c- J4 m5 O6 {3 k （8）喇叭口、集合器開口過小或堵塞、掛花，造成粗細(xì)節(jié)。
（9）搖架壓力錯(cuò)置，造成牽伸不良。
6 t, o5 t4 ^, M6 t （10）牽伸倍數(shù)過小或后區(qū)牽伸落入臨界牽伸區(qū)域，造成牽伸力波動(dòng)。
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7 M+ x) X1 y9 e$ H( Q+ e五、對(duì)牽伸工藝不適宜產(chǎn)生偶發(fā)性紗疵的控制措施
5 Y' [# z5 ^% W （1）加強(qiáng)工藝研究，不斷提高工藝設(shè)計(jì)水平。
. |- J4 _( I# U  n; p （2）根據(jù)季節(jié)、原材料等生產(chǎn)條件的變化，及時(shí)優(yōu)選工藝參數(shù)，確保工藝與生產(chǎn)條件的適應(yīng)性。
# q$ K" _' `4 p0 l- u （3）加強(qiáng)上機(jī)工藝檢查，確保工藝參數(shù)的調(diào)整符合工藝設(shè)計(jì)的要求。
1 U: Q) n+ Y- x' W, G2 u/ B7 A+ m （4）加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的日常檢查，預(yù)防工藝參數(shù)的非預(yù)期變化，如羅拉隔距走動(dòng)、鉗口隔距塊脫落、無膠圈紡紗、搖架壓力失效等不正常紡紗狀態(tài)的出現(xiàn)。
（5）工藝設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能避開臨界工藝點(diǎn)，因?yàn)樵谂R界工藝點(diǎn)上牽伸力往往不夠穩(wěn)定，容易產(chǎn)生偶發(fā)性紗疵。