牽伸工藝對偶發性紗疵的影響及控制措施

一、牽伸工藝不適宜形成偶發性紗疵的機理
在整個紡紗工藝流程中，須條不斷地被抽長拉細，最后才能被紡成成紗，因此可以說牽伸貫穿了整個紡紗流程。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、細紗均采用這種牽伸，這里主要討論這種牽伸方式對偶發性紗疵的影響。
1.實現牽伸的必備條件
實現牽伸必須具備四個條件：
（1）須條上必須具有積極握持的兩點，也就是要有兩個握持鉗口，且兩個鉗口之間有一定的距離，也就是要有一定的羅拉隔距。
（2）須條內部的纖維之間要有一定的相互作用力，也就是有纖維內部的摩擦力場。
（3）兩握持點必須有相對速度，輸出端的線速度應大于輸入端的線速度，也就是要有一定的牽伸倍數。
（4）羅拉握持點上應具有一定的握持力，也就是要對須條進行加壓。
& E$ L2 ?( d: ^; S2.牽伸的目標
牽伸主要有四個目標：
4 ?. s4 N0 s! k7 E4 F4 ]; j（1）改變須條截面內的纖維根數，將須條抽長拉細，使之達到設計的定量要求。
7 y0 D4 _, ?" f4 ?2 W/ m9 c/ I（2）改變纖維在須條中的排列狀態，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。
; @# U. @1 K: E: r5 n（4）分離纖維束，將須條中沒有被分離成單纖維狀態的纖維束進一步分離，提高纖維的分離度。
  G$ Y  l, g1 |7 D$ ^牽伸的四個必要條件中的任何一個條件設計得不合理都會造成牽伸的不穩定，導致牽伸目標不能得到較好的實現，從而產生偶發性紗疵。

二、牽伸工藝不適宜可能產生的偶發性紗疵
牽伸工藝不適宜可能產生的偶發性紗疵主要有A3、B2、B3、C2、C3、D2、D3、E、F、G、H2等級別的紗疵。
三、主要牽伸工藝參數對偶發性紗疵的影響
1.羅拉隔距對偶發性紗疵的影響
將羅拉隔距列為牽伸必要條件是因為羅拉隔距的大小直接影響纖維在牽伸過程中的運行狀態和浮游纖維的數量。在牽伸區內，纖維根據運動的類型可分為受控纖維和浮游纖維兩大類。
在牽伸區內，被某一羅拉組成的摩擦力界控制，并以該羅拉表面速度運動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間的長度S。當纖維長度L=S時，纖維在牽伸區中總是處于受控狀態，變速點集中在前羅拉摩擦力界的后部；當纖維長度L＞S時，纖維在某一時間內將同時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，會影響纖維的正常運動。當纖維長度L＜S時，纖維總有一段時間不受控制，處于浮游狀態，容易形成粗細節紗疵。
因此，羅拉隔距的設計必須充分考慮纖維的長度，最理想的狀態是纖維的長度L=S，但實際上纖維長度具有分散性，在生產中做到這一點是不可能的（即使是等切斷長度的化學短纖維，也會存在超長纖維、倍長纖維等，生產實際中，纖維長度也是不等長的），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，纖維會集束運行，從而產生粗細節；羅拉隔距過大，浮游纖維的數量急劇增加，浮游纖維的運動速度是不穩定的，羅拉隔距越大，浮游的時間越長，對牽伸造成的危害也越大，當大量不受羅拉鉗口控制的浮游纖維出現不正常的積聚、扭結、飛失、附入時，就會造成偶發性紗疵。
+ M) R9 z' f# m% y$ O2.附加摩擦力界對偶發性紗疵的影響
9 P8 K" U$ K7 P% y  b8 z- h7 L- O附加摩擦力界有粗細紗膠圈鉗口、并條壓力棒、壓力棒上銷、壓力棒隔距塊等。
纖維在牽伸區中的運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，以后羅拉速度運動；快速纖維受前羅拉有效控制，以前羅拉速度運動。而對浮游纖維而言，從它后端離開后羅拉鉗口時起，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，其運動速度完全取決于須條中其他纖維對它作用的外力，慢速纖維會使其保持后羅拉的速度運動，快速纖維會使其加速以前羅拉的速度運動，因而在簡單羅拉牽伸機構中，浮游纖維的運行速度和變速點往往是不穩定和不可預控的。
' Y; W0 q. v  w. C9 g而我們期望的是浮游纖維的變速點盡可能地集中而靠前，因此加強對浮游纖維的控制成為獲得優質產品的必要措施，基于此，人們在簡單羅拉牽伸的基礎上增加了附加摩擦力界，從而增強了須條中纖維的相互作用力，由于牽伸區內的慢速纖維數量遠大于快速纖維的數量，浮游纖維受到的慢速纖維的作用增大，變速點得以靠前而且集中。
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（如膠圈鉗口隔距設計過大或過?。?，同樣會造成偶發性紗疵的大幅增加。
（1）當附加摩擦力界作用過弱（膠圈鉗口隔距設計過大時），附加摩擦力界起不到應有的作用，而牽伸機構為給附加摩擦力界預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，變速點更加分散，當大量浮游纖維在失控狀態下，出現不正常的積聚、扭結、飛失、附入時，就會造成偶發性紗疵。
0 \* \+ ]2 U3 B/ O. ^3 h（2）當附加摩擦力界作用過強（膠圈鉗口隔距設計過?。r，受附加摩擦力界作用的長纖維到達前羅拉鉗口后仍不能完成變速，就會使纖維在前羅拉下打滑或纖維成束變速，從而形成偶發性紗疵。
據烏斯特公司對現有膠圈牽伸機構的研究，在其他條件完全相同的條件下，對26號普梳棉紗采用三種不同的膠圈鉗口隔距進行測試，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，測試結果是用這三種膠圈鉗口隔距紡成的紗線，不勻率數值分別為：14.6%、16.2%、19.3%，而產生的紗疵的數量之比為2∶5∶15。 采用14號精梳棉紗做同樣的試驗，得到的結果是：采用三種不同隔距，不勻率數值為11.6%~12.4%，不勻率數值的差距比普梳棉紗大大降低，紗疵的數量之比為3∶6∶8，紗疵數量的增加趨勢和普梳棉紗是一樣的。
9 x) o% S$ N9 l) |$ t( G0 U1 H這個試驗充分說明了附加摩擦力界的重要性，它對偶發性紗疵數量的影響是巨大的，在一定的范圍內，附加摩擦力界減弱時，偶發性紗疵會大幅增加。
" l- _* i8 v: W! ]1 G4 E; x3?牽伸倍數對偶發性紗疵的影響
; ^; J- c' L$ y; z) T# R- E牽伸倍數直接決定了輸入須條和輸出須條的數量比和快慢速纖維的速度比，因此對偶發性紗疵的影響也是非常顯著的。當牽伸倍數在臨界牽伸倍數以上時，紗疵會隨著牽伸倍數的增大而增加。
* i, e3 S' J0 _( T: D# W" y, [$ R（1）當輸出須條定量不變時，牽伸倍數的大小決定了喂入須條定量，牽伸倍數越大，也就意味著喂入須條定量越重，纖維速度的變化越大，此時前羅拉握持的快速纖維數量雖然不變，但因慢速纖維數量增加以及后鉗口摩擦力界向前擴展，因而每根快速纖維受到的阻力增大，牽伸力也就必然增大，對牽伸機構控制纖維的能力和穩定性要求也就越高，產生紗疵的概率也就越大，因此，在其他生產條件不變的情況下，生產相同線密度的紗線，牽伸倍數越大，產生的紗疵越多。
  m" ~1 @! m4 ]" H6 o' ~6 |5 O（2）當喂入須條定量不變時，牽伸倍數的大小決定了輸出須條定量，牽伸倍數越大，也就意味著輸出須條定量越輕，纖維速度的變化越大，此時須條中的棉結、雜質、未分離開的纖維束等對牽伸力和纖維運行速度的影響也就越大，同時纖維對牽伸機構的穩定性等生產條件的波動也更為敏感，產生紗疵的概率也就越大。
; k  v3 R( D8 `) g1 L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，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據，從圖4-2可看出，隨著牽伸倍數的增大，所有紗疵的數量都呈增加趨勢。同樣的試驗方法證實：精梳棉紗和化纖紗也是隨著牽伸倍數的增長紗疵明顯增多。因此，可以得出這樣的結論：在其他生產條件不變的情況下，喂入相同定量的須條，牽伸倍數越大，產生的紗疵越多。
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烏斯特公司的試驗結果

4 w/ q( R; G, r* }9 O! }（3）臨界牽伸倍數對偶發性紗疵的影響。
需要指出的是，并非是牽伸倍數越小，紗疵就越少，當牽伸倍數正好處在臨界牽伸附近的狹小區域時，若纖維處于伸直與纖維間相對滑動的轉變過程中，此時完成牽伸不僅需要很大的牽伸力，而且牽伸力的波動也很大，當牽伸機構的控制能力不足時，常常會造成嚴重的紗疵。因此，在實際生產的工藝設計中，要堅決避開此區域。臨界牽伸倍數的大小與纖維種類、纖維長度和線密度、須條線密度、羅拉隔距和纖維平行伸直度等因素有關。
( o6 k8 b9 Y3 \% N7 A9 T% F4.搖架加壓對偶發性紗疵的影響
要順利完成牽伸，必須使須條進入羅拉鉗口后，受到上、下羅拉的緊壓而使纖維與牽伸部件之間、纖維與纖維之間產生一定的摩擦力，從而使纖維順利完成變速動作。在現在的紡紗工藝流程中，牽伸所需要的這個壓力一般是由搖架提供的。該壓力應能夠保證在羅拉鉗口處形成具有一定長度、寬度和壓強的摩擦力界，該摩擦力界應能夠穩定、有效地控制羅拉下纖維的有序運行。
當搖架壓力不足時，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、纖維與纖維之間產生的摩擦力較小，不足以克服纖維有序變速時纖維間的抱合力，纖維會出現在羅拉鉗口打滑或成束變速現象，從而形成偶發性紗疵。
  c4 E4 r$ B0 N當搖架壓力過大時，容易造成羅拉彎曲、扭振，膠輥頓挫、壓痕，甚至造成軸承損壞、齒輪掰齒等不良現象，也會造成紗疵增加。

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四、幾種常見的因牽伸工藝參數不當而造成偶發性紗疵的現象
! U9 @) t2 |0 D2 t8 u$ _ （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），出現疙瘩紗。
（2）羅拉隔距過大，須條在牽伸區內出現斷痕現象。
（3）生條前張力牽伸倍數過大，棉網有斷網、落網現象。
（4）并條導條張力牽伸倍數過大，棉條有斷裂現象（紡化纖條或精梳條時尤其應該注意）。
5 L# S( D. O3 b  D2 P3 n6 U6 A （5）粗紗張力過大，紗條出現意外伸長。
（6）精梳條定量過輕，不能承受自重產生意外伸長。
0 h) a1 t. \0 k; m （7）并條牽伸區集合寬度過大，邊纖維控制不力或并條牽伸區集合寬度過小，須條重疊喂入造成粗細節。
（8）喇叭口、集合器開口過小或堵塞、掛花，造成粗細節。
% s; k! r" C6 P; x1 M（9）搖架壓力錯置，造成牽伸不良。
4 w' b5 m: z, Q! K/ U1 T& v$ F （10）牽伸倍數過小或后區牽伸落入臨界牽伸區域，造成牽伸力波動。

; h1 h% z$ ~: j, z* l9 O2 @五、對牽伸工藝不適宜產生偶發性紗疵的控制措施
- ]" ^' W" i. k6 @$ f （1）加強工藝研究，不斷提高工藝設計水平。
（2）根據季節、原材料等生產條件的變化，及時優選工藝參數，確保工藝與生產條件的適應性。
+ ]5 w5 w3 Q" y) I) Q1 ~ （3）加強上機工藝檢查，確保工藝參數的調整符合工藝設計的要求。
7 A3 `* h* q- e7 j5 \! Y+ } （4）加強設備運行狀態的日常檢查，預防工藝參數的非預期變化，如羅拉隔距走動、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的出現。
（5）工藝設計時要盡可能避開臨界工藝點，因為在臨界工藝點上牽伸力往往不夠穩定，容易產生偶發性紗疵。