纺纱重定量工艺基本原理，纺纱三大三小牵伸工艺问题分析

文/陈玉峰1 陆振挺2（1 光山白鲨针布有限公司， 2 河南项城市纺织有限公司）

摘要：介绍了细纱牵伸工艺的基本特点和牵伸区的控制类型，指出在细纱重定量高倍牵伸条件下，需要在牵伸变细过程中加强对浮游纤维运动的强控制，实现纤维束头端位置变窄、变速时间稳定、且输出时加捻三角区小。通过实践，在细纱综合采用大粗纱捻系数、大细纱后区隔距，前胶辊大前冲位置；小后区牵伸倍数、小钳口隔距，小浮游区长度的三大三小工艺，能够实现在重定量大牵伸条件下的高质量高效率。

细纱定量增加后，为了减少牵伸附加不匀，前、后区对浮游纤维运动控制越来越强，特别是细纱高速度、大牵伸以及赛络纺纱、紧密纺纱的发展，对重定量条件下纤维的控制提出更高的要求，为此必须有更有效的牵伸工艺来完成高质量高效率。

1 细纱牵伸基本原理及重定量条件下存在的问题分析

1.1 细纱牵伸变细曲线的基本原理

牵伸过程是牵伸纱条中纤维移距增大，沿轴向重新再较长的位置上分布的过程。从纤维运动的角度上分析，就是实现控制纤维且重点是浮游纤维变速运动稳定的过程。

细纱牵伸变细曲线有三种形态、两种控制。

三种形态：第一种是慢速纤维变成快速纤维的上扬缓变曲线，原因是慢速纤维和浮游纤维的数量大于快速纤维的数量，见图1；第二种曲线，当纤维后端离开罗拉钳口时，慢速纤维变成快速纤维的下压缓变曲线，原因是快速纤维数量和浮游纤维数量大于慢速纤维数量，见图2；第三种是先扬后抑的波浪曲线，原因是牵伸变细曲线是随变速点的变化是多变的，有一定的移距偏差且不稳定，原因是浮游纤维先按慢速纤维运动又按快速纤维运动，未达到前钳口又开始变速前移，部分纤维多次变速造成波浪式的变细曲线，实际牵伸运动就是控制浮游纤维运动的曲线设计，图3。

 

（图1 上扬曲线 图2 下压曲线图 3 波浪曲线）

为控制浮游纤维在抽长拉细过程中的变化，细纱牵伸区一般有两种控制形式：简单罗拉牵伸控制，胶圈控制曲线牵伸控制。简单罗拉牵伸的控制特点是：在简单罗拉牵伸运动中，长纤维的变速较为靠近前钳口，浮游纤维和弯钩纤维、短纤维的变速离前钳口较远，容易发生多次变速造成流失和飞散。在胶圈曲线牵伸控制形式下，为控制浮游纤维变速，要求控制纤维的变速范围，要求所有的纤维头端在变速时，位置变窄且变速时间稳定，输出范围稳定在较小的加捻三角区内。

1.2 细纱牵伸工艺的发展以及特点

1.2.1 细纱前区三小工艺

在重加压强控制形式下的三小前区工艺，多用于机织纱线，重点是控制主牵伸区纤维运动保证产品质量，具体是：小浮游区、小钳口、小前罗拉隔距。特点是通过前区的强控制，实现牵伸的稳定；缺点是后区牵伸倍数分步牵伸，附加不匀过大，达不到高倍牵伸的要求。

1.2.2 细纱后区两大两小工艺

在针织纱条件下控制纤维后区运动的两大两小工艺，重点是控制纤维的捻回重分布，实现牵伸的稳定，减少附加不匀。重点是：细纱后区牵伸大隔距，粗纱大粗纱捻系数，小的粗纱牵伸倍数，小的细纱后区牵伸倍数。特点是保证针织纱线的条干和质量的稳定；缺点是集中在前区牵伸，后区控制弱化，实现不了重定量，特别是高倍牵伸时，后区牵伸倍数变小，前区牵伸力急剧增加造成牵伸不稳定。

1.2.3 重定量条件下的附加摩擦力界控制

重定量附加新型器材控制，利于多种的附加新型器材，控制浮游区纤维运动，控制钳口纤维运动，控制后区摩擦力界，保证牵伸的稳定。牵伸区多种附加器材，实现了对不同纤维运动变速的控制，能够缓和和加强对纤维的控制，保证质量稳定。缺点是增加附加摩擦力界后，一根纤维运动的引导力和控制力失衡，整根须条内牵伸力和握持力失衡造成质量波动大，生活不好做。

1.3 细纱重定量牵伸存在的问题

细纱重定量是发展的趋势，有两种模式：赛络纺纱和高倍牵伸大定量。两种形式都是在牵伸纤维数量发生了变化，对纤维的控制力必须加强，重点解决在慢速纤维增加和浮游纤维增加后，如何控制快速吸纳为和慢速纤维的有序稳定牵伸，稳定输出。

存在的问题主要有：高倍牵伸带来的附加不匀增加；适纺纤维的牵伸力变化；牵伸力增加后控制力如何实现强控制；如何满足新型纺纱条件下气流运动温湿度影响；重定量后减少出硬头，牵伸不开、毛羽增加、机械波、后区扭震；附加摩擦力界器材增加后不影响质量稳定；高质量与低效率之间的矛盾。

2 细纱重定量大牵伸三大三小工艺的基本原理

2.1 细纱重定量的基本形式

细纱重定量的最终是牵伸倍数增加大，表现形式主要有：纱线特数降低，即9.7tex 以及以下低特纱线；喂入粗纱的定量加重，如超过正常牵伸倍数40 倍以及以上的大牵伸纺纱形式。这两种形式为重定量大牵伸的基本形式，共同点是高倍牵伸，不同点是喂入和输出的纤维数量的多少区别。

2.2 细纱重定量牵伸的控制要点分析

牵伸区中的纤维分布状态为：前纤维、后纤维和浮游纤维。牵伸运动使纤维的位置相对改变，使原有的排列顺序重新排列。由移距偏差公式可知：A1=A0·E±X(E-1)

上式中A0·E 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。牵伸区中纤维由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，特别是短纤维、弯钩纤维变速点离散性大纱条不匀增加。

重定量条件下牵伸的控制要点：在不同的牵伸配置中，实现控制慢速纤维增加、浮游纤维增加后快速纤维变速的分布点靠近前钳口，集中且稳定直至输出加捻三角区。

2.3 细纱重定量牵伸三大三小工艺控制纤维运动的基本原理

前区工艺：前区工艺主要包括前区罗拉隔距、钳口隔距、前胶辊加压、前胶辊前冲等。后区工艺：后区工艺主要包括后区牵伸倍数，后区中心距和粗纱捻系数等。

重定量贯彻“三小”工艺，即主区小浮游区、小钳口隔距、后区小牵伸倍数。原理：牵伸定量增加后，纤维变速的离散度增加，须条在后部喂入时，必须加强整理，为前区牵伸提供有利条件；因此后区简单罗拉牵伸区小牵伸倍数加强整理，同时减少增大后的中后区罗拉扭震；主区弹性钳口是控制纤维变速的重要通道，是柔性控制纤维变速稳定的关键；小浮游区有小罗拉中心距，以及新型器材压力棒等多种形式来实现，与采取小钳口相结合，有较长的钳口握持距和较短的非控制区长度，既增大了后区摩擦力界强度，加强对须条的控制，对纤维长短离散度大适应性好，有效控制浮游纤维运动，有利于成纱质量。

重定量采用三大工艺，即大的粗纱捻系数、大的后区罗拉中心距、大前胶辊前冲量。原理：重定量条件下牵伸力急剧增加，需要在简单罗拉牵伸区和胶圈牵伸区，采用不同的措施来缓和牵伸力和控制纤维运动；大的粗纱捻系数解决喂入粗纱的意外牵伸和赛络纺双喂入的意外牵伸，同时是稳定后区纤维变速；大后区罗拉隔距缓和了牵伸力，加强整理为前区集中牵伸提供了条件；大前胶辊前冲量，使纤维经牵伸变速后输出时的扩散三角区缩小；三者结合，稳定整根须条牵伸过程中不同的牵伸变细曲线，保证了纤维变速集中在前钳口位置且输出稳定。

2.4 细纱重定量牵伸三大三小工艺的选用范围

细纱重定量牵伸三大三小的选用范围，具体见表1。

 

（表1 细纱重定量牵伸三大三小的选用范围对比）

表中对比分析：重定量条件下整根须条喂入以及喂入后，主区和后区牵伸围绕纤维变速运动采取适度的配合，保证纤维重点是浮游纤维变速运动集中且靠近前钳口，保证输出稳定。同时采用多种附加新型器材进行配合控制。

3 细纱重定量大牵伸三大三小应用效果实例

3.1 细纱重定量牵伸三大三小在普通牵伸上的应用

棉纤维普梳普通牵伸，FA506 细纱机，原粗纱为5.0/10m，改用三大三小工艺粗纱定量6.8g/10m,具体配置见表2，具体质量指标见表3。

 

（表2 工艺参数对比品种：C18.2tex）

 

（表3 综合运用后质量指标对比品种C18.2tex）

3.2 细纱重定量牵伸三大三小在V 型牵伸上的应用

JWF1562 细纱机落长车，原纺纱为细绒棉紧密纺CJ11.7tex，现改为赛络紧密纺V 型牵伸采用三大三小工艺，加装前后压力棒，细纱为两根粗纱平行喂入，选用两眼间距为10mm 的喇叭口，无横动装置动程，以避免粗纱跑到皮辊边缘；因粗纱定量较轻，为减小粗纱的意外牵伸，加大粗纱捻系数；采用后区压力棒，后牵伸优选为1.18 倍。具体工艺配置见表4，具体成纱质量见表5。

 

（表4 工艺参数对比品种：SCJ11.7tex）

 

（表5 重定量三大三小运用后质量指标对比品种：

SCJ11.7tex）

3.3 细纱重定量三大三小在普通牵伸上混纺纱线的应用

Modal 棉混纺比为Modal／C(50／50)，FA506 普通牵伸定量为4.95g/10m 紧密纺纱，改为赛络紧密纺纱为两根粗纱同， 选用较小的后区牵伸倍数和较大的后区隔距，减少成纱细节，降低强力弱环。其他三大三小配合改善条干，减少细节、粗节，条干CV%好。具体工艺配置见表6，成纱质量指标见表7。

 

（表6 工艺参数对比品种：SJC/M50/50 13.1tex）

 

（表7 重定量三大三小运用后质量指标对比品种：

SJC/M50/50 13.1tex）

4.结语

重定量条件下细纱牵伸工艺主要控制纤维的移距偏差和变速点；合理布置牵伸区的摩擦力场及牵伸力和控制力的平衡，实现细纱牵伸区纤维运动的稳定。通过采用细纱三大三小工艺，配合压力棒和新型下销共同使用，能够在不同牵伸形式，不同纤维纺纱形式，发挥优势，达到提高质高效的目的。

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