摘要：探討細(xì)紗螺旋平行組合牽伸形式的技術(shù)性能和成紗質(zhì)量。分析了現(xiàn)行細(xì)紗牽伸形式在后區(qū)牽伸控制和前區(qū)粗紗剩余捻回的利用方面存在不足，提出了在牽伸后區(qū)利用雙粗紗螺旋扭轉(zhuǎn)的方式，使須條獲得附加扭矩，增強牽伸區(qū)對纖維運動的控制，從而進一步改善成紗條干的一種新的牽伸形式——細(xì)紗螺旋平行組合牽伸。實施了牽伸改造并進行了紡紗質(zhì)量對比試驗。結(jié)果使cJ 14．8 tex紗在一般原料條件下，條干質(zhì)量明顯優(yōu)于uster2007公報5％水平。指出，這項改造簡單易行，實施中應(yīng)注意加強分隔棒、前區(qū)雙眼集棉器的清潔，解決好在使用分隔棒時穿頭操作較難的問題。
1 對現(xiàn)行細(xì)紗牽伸形式存在不足的分析
牽伸理論的基本點是，通過摩擦力界的作用，對纖維運動實施有效的控制，在靠近前鉗口的理想位置上，使作用在單纖維上的引導(dǎo)力大于控制力，以獲得穩(wěn)定而相對集中的纖維變速點分布，減少牽伸附加不勻。在實際牽伸中，當(dāng)引導(dǎo)力一定時，變速點的位置取決于控制力的大小，而影響控制力的因素有兩個方面：其一，外部作用于須條上的壓力，如握持鉗口壓力、壓力棒施加的附加壓力、上下銷彈性鉗口形成的彈性力等；其二，由牽伸須條自身結(jié)構(gòu)而形成的聯(lián)系力，如粗紗捻回所形成的扭矩作用、彎鉤、未伸直纖維纏結(jié)作用等。這兩種力共同構(gòu)成了牽伸過程的摩擦力界的分布。一般情況下，外部施加的壓力較為穩(wěn)定，可通過羅拉加壓、羅拉隔距、鉗口隔距來調(diào)節(jié)；而須條自身結(jié)構(gòu)所形成的聯(lián)系力則具有較大的波動性，須條中纖維的長度分布、纖維的伸直平行度、彎鉤纖維的數(shù)量形態(tài)、剩余捻回的多少都影響到此力的大小和變化，同時直接影響到變速點位置的波動。要獲得理想而穩(wěn)定的纖維變速點位置，后者是一個不可忽視的關(guān)鍵因素。在目前的牽伸型式中，無論是平面牽伸、V型牽伸，還是壓力棒牽伸，其須條的自身結(jié)構(gòu)都是一致的，賽絡(luò)紡盡管是雙須條平行牽伸，但在整個牽伸過程中，每根須條的牽伸是獨立的，就須條自身結(jié)構(gòu)而言，與前述幾種牽伸形式?jīng)]有質(zhì)的區(qū)別。這幾種牽伸形式在須條自身結(jié)構(gòu)方面主要利用的是粗紗自身的捻回作用，尤其是后區(qū)簡單牽伸。另一方面，在后區(qū)牽伸的解捻作用下，進人前區(qū)的剩余捻回同樣依賴于
粗紗自身的捻回，但由于粗紗自身捻回的增加是有限的，受到生產(chǎn)效率、牽伸力控制等的限制，利用粗紗自身剩余捻回的作用來改善對纖維運動控制的作用是有限的，因此，現(xiàn)有牽伸工藝方式均存在一定的不足之處，使成紗質(zhì)量的改善受到一定的限制。
2 螺旋平行組合式牽伸形式的結(jié)構(gòu)原理
2．1螺旋平行組合式牽伸形式的結(jié)構(gòu)
螺旋平行組合式牽伸結(jié)構(gòu)如圖1所示．
定量較輕的兩根粗紗平行喂入牽伸區(qū)，進入后牽伸區(qū)后，兩根須條呈螺旋狀扭曲纏繞牽伸，并經(jīng)分隔棒分隔后平行進入牽伸前區(qū)。經(jīng)前區(qū)平行高倍牽伸后，兩根須條在前羅拉鉗口處呈三角狀加捻成紗。雙粗紗在后區(qū)螺旋扭轉(zhuǎn)時要順粗紗捻回的方向進行，否則將減弱粗紗捻回的作用。具體扭轉(zhuǎn)的圈數(shù)可根據(jù)品種、粗紗定量、粗紗捻系數(shù)而定，一般在兩圈左右；分隔棒的使用可視毛羽情況而定。加上分隔棒可使兩根粗紗加捻三角形的寬度增大，獲得賽絡(luò)紡并合加捻毛羽少的特點。
2．2螺旋平行組合式牽伸形式的作用原理
2．2．1 改善須條總體結(jié)構(gòu)
螺旋平行組合式牽伸可改善牽伸須條的總體結(jié)構(gòu)，有利于對后區(qū)牽伸運動的控制。牽伸控制的基本原則就是控制纖維的變速運動。理想牽伸的纖維變速點應(yīng)分布在同一平面上，但實際牽伸過程中，喂入須條是不均勻的，須條自身結(jié)構(gòu)中纖維長度不等，且纖維不完全伸直平行，須條經(jīng)牽伸后，纖維頭端并不在同一位置變速，而是產(chǎn)生了一定的移距偏差，使須條經(jīng)牽伸后產(chǎn)生附加不勻。附加不勻的程度與移距偏差分布的范圍和穩(wěn)定性直接相關(guān)。因此，把握好控制力與引導(dǎo)力的平衡，從而控制好纖維變速點的位置，減小移距偏差，使纖維變速點位置盡可能分布在一個較窄的范圍內(nèi)，是獲得相對均勻紗線的基礎(chǔ)。對纖維變速點的控制主要取決于牽伸區(qū)中摩擦力界的大小、范圍和前后摩擦力界的配合，而摩擦力界的大小和范圍，除了取決于外部所加壓力和所用專件性能外，還取決于須條自身結(jié)構(gòu)所形成的纖維間的聯(lián)系力，后者不僅對摩擦力界的大小和范圍產(chǎn)生一定的影響，而且是影響其穩(wěn)定性的主要因素之一。
在現(xiàn)有牽伸工藝中，須條自身的結(jié)構(gòu)主要受粗紗自身捻回的影響，尤其是細(xì)紗后區(qū)簡單牽伸。摩擦力界的分布除了受鉗口握持的纖維量、羅拉加壓大小的影響外，主要依靠粗紗自身捻回的作用。在牽伸的作用下，粗紗捻回向中鉗口重新分布，由于粗紗捻回產(chǎn)生的扭矩作用，纖維間產(chǎn)生一定的聯(lián)系力，可維持控制力與引導(dǎo)力在較理想的位置上達到平衡，使浮游纖維的變速受到一定的控制，從而改善簡單牽伸中對纖維運動的控制能力。但是，現(xiàn)有單須條牽伸中，粗紗自身捻回的作用是有限的，受到牽伸力控制等的限制，要改善對浮游纖維的控制能力，使浮游纖維的變速點盡可能向前鉗口集中，且變速點的范圍盡可能穩(wěn)定、窄小，減少牽伸附加不勻率，只有進一步提高須條中纖維間的聯(lián)系力的作用，在每根須條總牽伸力不失控的前提下，盡可能提高和穩(wěn)定纖維間的控制力。
螺旋平行組合式牽伸技術(shù)就是在牽伸后區(qū)將兩根須條順粗紗捻回的方向進行螺旋扭轉(zhuǎn)，在原有粗紗自身捻回的基礎(chǔ)上，附加另一扭矩的作用，進一步提高了須條的緊密度，增強了須條中纖維間的抱合力，使摩擦力界的強度增加，長度進一步拓展，有利于控制力與引導(dǎo)力平衡位置的穩(wěn)定前移，使纖維變速點進一步向前鉗口集中，從而可獲得更好的后區(qū)牽伸效果。
2．2．2提高前區(qū)牽伸效果
螺旋平行組合式牽伸可以充分利用粗紗剩余捻回的作用，提高前區(qū)的牽伸效果。須條進入前區(qū)后，在中鉗口握持作用下，須條的扭轉(zhuǎn)受到控制，恢復(fù)到雙須條平行狀態(tài)。由于后區(qū)牽伸中螺旋扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的附加扭矩的作用，阻緩和減弱了粗紗捻回的解捻程度，能夠讓更多的剩余捻回進入前區(qū)，這些剩余捻回使前區(qū)紗條的緊密度提高，進一步改善了前區(qū)摩擦力界分布的形態(tài)，為兩根須條在前區(qū)分別承擔(dān)較高的牽伸提供了更有利的控制條件，加之后區(qū)牽伸效果的提高，牽伸附加不勻的減少，最終達到改善成紗條干的目的。
2．2．3 改善鉗口的握持性能
膠輥和羅拉組成的鉗口對須條進行握持控制，就單須條牽伸而言，對須條的握持作用集中于一個區(qū)域，且握持量大，尤其是后羅拉握持點；而雙須條牽伸，兩根須條分別由握持鉗口的不同區(qū)域來承擔(dān)，且每個握持點的握持量小(粗紗定量小于單須條牽伸)，這樣更有利于鉗口握持力的穩(wěn)定可靠。盡管雙須條牽伸膠輥與羅拉間的摩擦面積略有減少，但選用相對高彈低硬度的膠輥可有效地減少膠輥與羅拉間的相對滑移，保證其運行的同步性，達到改善成紗均勻度的目的。
2．2．4減少成紗毛羽
螺旋平行組合式牽伸形式采用分隔裝置和前區(qū)雙眼集棉器可減少成紗毛羽。由于采用雙須條牽伸，在前羅拉鉗口處須條的寬度增大，對減少毛羽不利。因此，在后區(qū)牽伸中，粗紗須條螺旋扭轉(zhuǎn)后由后分隔棒進行分隔，雙須條經(jīng)后分隔棒分隔后，增加了兩根須條在前區(qū)平行牽伸時的間距，使須條離開前鉗口進人加捻區(qū)時保持一定的間距，加捻時，在加捻扭矩和自身扭矩的作用下獲得較為光潔的紗體，減少成紗毛羽。但增加分隔棒后，因分隔棒對后區(qū)螺旋牽伸的效果有一定的影響，會使纖維變速點的位置強行發(fā)生改變，其成紗效果較不加分隔棒時差。但相對于普通單須條牽伸，由于對進入前區(qū)的剩余捻回影響不大，在一定程度上仍可改善成紗條干。為了在提高成紗均勻度的同時減少成紗毛羽，在前區(qū)還設(shè)計了雙眼集
棉器，使用雙眼集棉器，一方面可通過集棉器的集束作用減少毛羽，另一方面可保證兩根須條進入加捻區(qū)時的間距，其間距應(yīng)在3 mm左右，以獲得賽絡(luò)紡的效果。分隔棒可根據(jù)用戶對質(zhì)量的要求選擇使用，分隔棒和雙眼集棉器可同時使用，也可分別使用。但要注意的是，當(dāng)前區(qū)采用雙眼集棉器時，后分隔棒的直徑要減小，以減弱對牽伸效果的影響。
3 螺旋平行組合式牽伸的紡紗效果
紡紗原料：經(jīng)HVI檢驗，上半部平均長度29．68 mm，紡紗一致性系數(shù)142.55，馬克隆值4．14，成熟度指數(shù)0．85，棉結(jié)229．26粒／g，整齊度指數(shù)83．16％，雜質(zhì)16．07粒／g，，短纖維指數(shù)8．46％，斷裂比強度30．45 cN／tex，原料各項質(zhì)量參數(shù)基本處于Uster2007公報50％水平，配棉質(zhì)量處于一般水平。
紡紗工藝流程：
BOA2300型抓棉機——SP．MF型多功能分離器——MCM型多倉混棉機——CL—C3型開清棉機——TC03型梳棉機——HLl00型條并卷聯(lián)合機——VC5A型精梳機——D35c型并條機——F1416型粗紗機—一FA506型細(xì)紗機—一N021C型絡(luò)筒機(附烏斯特電容式清紗器)
紡紗品種cJ 14．8 tex，粗紗定量4 g／10 m，粗紗捻系數(shù)113，細(xì)紗羅拉隔距18 mm×31．5 mm，后區(qū)牽伸1．175倍，壓力棒隔距塊規(guī)格2．5 mm。同錠同粗紗采樣，幾種不同牽伸型式成紗質(zhì)量測試數(shù)據(jù)及與Uster2007公報5％水平對比見表1。
由表1對比測試數(shù)據(jù)可以看出：采用螺旋平行組合式牽伸可明顯改善成紗質(zhì)量，在配棉水平一般的情況下，其成紗質(zhì)量水平均明顯優(yōu)于Uster2007公報5％水平；在螺旋平行組合式牽伸中加分隔棒成紗質(zhì)量較不加分隔棒有所下降，但除棉結(jié)稍高外，其他指標(biāo)可達Uster2007公報5％水平；螺旋平行組合式牽伸，其成紗毛羽指數(shù)不如雙根平行牽伸，相比較而言，不加分隔棒時毛羽指數(shù)最高。
采用螺旋平行組合式牽伸工藝進行批量生產(chǎn)，筒紗抽樣檢驗和自動絡(luò)筒uster電清參數(shù)檢驗結(jié)果見表2。
從表2可以看出：采用螺旋平行組合式牽伸工藝，成紗質(zhì)量明顯優(yōu)于單根牽伸工藝的水平。
4 結(jié)束語
螺旋平行組合式牽伸是一種新型牽伸形式，其基本原理是在牽伸后區(qū)利用雙粗紗螺旋扭轉(zhuǎn)的方式，使須條獲得附加扭矩，增強牽伸區(qū)對纖維運動的控制，從而達到進一步改善成紗條干的目的。通過適當(dāng)選用分隔棒和前區(qū)雙眼集棉器，可進一步降低成紗毛羽。試驗證明：螺旋平行組合式牽伸形式可顯著提高成紗質(zhì)量，在配棉質(zhì)量水平一般的情況下，CJ 14．8 tex的成紗條干質(zhì)量顯著優(yōu)于uster2007公報5％水平。螺旋平行組合式牽伸改造簡單易行，利用現(xiàn)有細(xì)紗設(shè)備，對粗紗架部分按賽絡(luò)紡的要求進行適當(dāng)改造即可實現(xiàn)。實施中應(yīng)注意加強分隔棒、前區(qū)雙眼集棉器的清潔，解決好在使用分隔棒時穿頭操作較難的問題。
(南京新一棉紡織印染有限公司 季曉欣)
