第7章紡紗學(xué)粗紗

第七章粗紗第一節(jié)概述

一、粗紗的目的與任務(wù)1、牽伸：5-12倍2、加捻3、卷繞與成形二、粗紗的工藝過程

粗紗機動畫第二節(jié)加捻的基本原理一、加捻的基本概念

（一）加捻的目的成紗的必要手段紗線獲得一定的結(jié)構(gòu)形態(tài)紗線具有一定的物理機械性質(zhì)和外觀結(jié)構(gòu)。（二）加捻的實質(zhì)

傳統(tǒng)加捻：須條一端被握持、另一端繞自身軸線回轉(zhuǎn)，即形成了捻回。捻回角的大小能夠代表紗線加捻程度的大小，它對成紗的結(jié)構(gòu)形態(tài)和物理機械性質(zhì)起著重要的作用。（三）捻回的度量1、捻度單位長度紗條上的捻回數(shù)稱為捻度，當(dāng)采用特克斯制時，捻度的單位以捻回個數(shù)／10cm表示。捻回數(shù)越多，則捻度越大。（1）相同特數(shù)紗條（2）不同特數(shù)紗條捻度可衡量相同特數(shù)紗線的加捻程度，不能衡量不同特數(shù)紗線的加捻程度。

2、捻系數(shù)從加捻的實質(zhì)來看，最能反映加捻程度的是捻回角。捻回角與紗的粗細、捻度有關(guān)。3、捻幅單位長度紗線加捻時，截面上任意一點在該截面上相對轉(zhuǎn)動的弧長稱為捻幅。tg=

P

捻幅的物理意義可以理解為纖維與軸線的傾斜程度，表示纖維變形和應(yīng)力的大小。因此捻幅的大小表示紗線截面內(nèi)捻度與應(yīng)力的分布狀態(tài)。

4、捻向紗條回轉(zhuǎn)方向可分為順時針或逆時針。生產(chǎn)上常用螺旋傾斜的方向來確定紗條捻向是Z捻（正手捻）還是S捻（反手捻）。

單紗大多為Z捻。當(dāng)為股線時，將單紗捻向?qū)懺谇懊?，股線捻向?qū)懺诤竺?，如ZS，SZ，ZZ。當(dāng)有第三次加捻時，第一個字母表示單紗捻向，第二個字母表示初捻線捻向，第三個字母表示復(fù)捻線捻向，如ZSZ，SZS。二、捻度的獲得1、獲得方法①加捻時不卷繞，卷繞時不加捻，屬于間隙式的真捻成紗方法，生產(chǎn)率低。如手搖紡紗和走錠紡紗等②加捻和卷繞是同時進行的，能進行連續(xù)紡紗，喂入點至加捻點的須條沒有斷開，屬于連續(xù)式的非自由端真捻成紗方法，生產(chǎn)率高，如翼錠紡紗和環(huán)錠紡紗等。③卷繞時也不需停止加捻，在加捻點的左側(cè)不斷喂入呈自由狀態(tài)的須條或纖維流，就能連續(xù)紡紗，屬于連續(xù)式的自由端真捻成紗方法，生產(chǎn)率更高，例如轉(zhuǎn)杯紡紗、無芯摩擦紡紗、靜電紡紗和渦流紡紗等。2、真捻的形成過程動畫穩(wěn)定捻度定理：加捻器單位時間內(nèi)加給紗條某區(qū)段的捻回數(shù)等于同一時間內(nèi)由于紗條運動而從該區(qū)帶出的捻回數(shù)。穩(wěn)定狀態(tài)下有：n=VT，即：T=

在穩(wěn)定狀態(tài)下紗條獲得的最終捻度，與加捻時間和加捻區(qū)的長度無關(guān)，僅與加捻器轉(zhuǎn)速和紗條線速度有關(guān)。（一）靜態(tài)假捻過程

動畫形成假捻的基本條件：紗條兩端握持，中間加捻。假捻的基本特征：紗條上存在數(shù)量相等、捻向相反的捻回。（二）假捻的獲得

（二）紗條沿軸向運動時的假捻過程動畫

１.兩個加捻區(qū)時根據(jù)穩(wěn)定捻度定理：穩(wěn)定狀態(tài)下，在假捻器喂入端紗條存在捻度，輸出端紗條沒有捻度。ＡＢＣＶnＴ１Ｔ２２.多個加捻區(qū)時

ＶnＴ１ＡＢＣＤＴ２Ｔ３n＇

ＡＢ段：n－Ｔ１Ｖ＝０，Ｔ１＝n／ＶＢＣ段：－

n＋Ｔ１Ｖ＋n

＇－Ｔ２Ｖ＝０，Ｔ２＝n＇

／ＶＣＤ段：－

n

‘

＋Ｔ２Ｖ－Ｔ３Ｖ＝０，Ｔ３＝０小結(jié)：

①兩握持點之間無論有多少個加捻器，都僅起到假捻作用，輸出紗條的穩(wěn)定捻度為0。②各加捻區(qū)紗條的穩(wěn)定捻度和捻向取決于該加捻區(qū)出口處加捻器的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。假捻效應(yīng)：假捻器給其喂入端紗條的穩(wěn)定捻度。

假捻的應(yīng)用使假捻器喂入端紗條獲得暫時捻度，起到暫時增強的作用。利用假捻直接成紗；如自捻紡紗，化纖彈力絲、變形絲等。ＶnＴ１ＡＢＣＴ２nb思考喂入點加捻點卷繞點①捻回的傳遞

紗條加捻時，靠近加捻點的捻回多，遠離加捻點的捻回少，說明捻回是由加捻點向喂入點傳遞的，這種現(xiàn)象稱為捻回的傳遞。ＡＢＶn三、捻回的傳遞、捻陷和阻捻

②捻陷

η---捻回傳遞效率η<1

AB段BC段捻陷現(xiàn)象T1<T2捻陷的定義:

在喂入點A與加捻點C之間有一摩擦機件B，由于B產(chǎn)生的摩擦阻力在一定程度上阻止捻回自C向A正常傳遞，這種由于摩擦機件作用而使紗條某片段捻度減少的現(xiàn)象稱為捻陷。應(yīng)用:捻度減少強力降低捻陷點至加捻點間紗線產(chǎn)生意外牽伸、斷頭增多③阻捻

λ--阻捻系數(shù)λ<1

AB段BC段T1>T2阻捻現(xiàn)象阻捻的定義

在加捻點A與輸出點C之間存在摩擦機件Ｂ，紗條上的捻回沒完全隨紗條經(jīng)Ｂ帶出，一定程度上被Ｂ阻止而滯留在ＢＣ段內(nèi)，這種因摩擦機件作用而使紗條某片段捻度增加的現(xiàn)象稱為阻捻。

捻陷與阻捻的對比相同點1）產(chǎn)生原因：因摩擦機件的摩擦阻力影響捻回正常傳遞。2）結(jié)果捻度：對最終輸出紗條捻度沒有影響。不同點1）摩擦機件的位置：捻陷：位于喂入點與加捻點之間阻捻：位于加捻點與輸出點之間2）對加捻區(qū)捻度的影響：捻陷：使捻陷點至喂入點之間的捻度減少；阻捻：使加捻點至阻捻點的捻度增加。紗條結(jié)構(gòu)實捻：加捻須條基本上呈圓柱體形，如長絲、單紗在紗條中呈圓柱螺旋線狀態(tài)。（如股線）卷捻：加捻須條呈扁平狀。加捻時，鉗口處的須條圍繞軸線回轉(zhuǎn)，須條寬度逐漸收縮，兩側(cè)逐漸折疊而卷入紗條中心，形成三角形。層捻：纖維一邊凝聚一邊加捻，凝聚一層加捻一層，先凝聚的多加捻，后凝聚的少加捻，成為分層加捻狀態(tài)。（如轉(zhuǎn)杯紡紗和摩擦紡紗）纏捻：部分纖維繞紗條主體包纏。（如噴氣紡紗）搓捻：紗條作圓周搓動。（如自捻紡紗）紗條結(jié)構(gòu)四、粗紗中的加捻

（一）加捻的目的加捻使粗紗強力增加，減少卷繞和退繞過程中的意外伸長或斷頭。利于紡紗加捻粗紗繞成的管紗，層次清楚，不互相粘連，搬運和貯存也不易損壞。利于成形適量的粗紗捻度，有利于細紗機牽伸過程中纖維運動的控制，對改善成紗質(zhì)量有利。利于細紗后區(qū)牽伸（二）加捻機構(gòu)組成及加捻過程

1-前羅拉2-錠翼頂端3-錠翼頂端側(cè)孔4-錠翼空心臂5-壓掌6-粗紗筒管思考？喂入點加捻點捻陷點阻捻點假捻點卷繞點

粗紗加捻區(qū)的捻度分布AB區(qū)：

BC區(qū)：

翼錠(粗紗)加捻CD區(qū)：

DF區(qū)：

FG區(qū)：GH區(qū)：綜上知，除AB區(qū)外，其它各區(qū)紗條的穩(wěn)定捻度為：第三節(jié)粗紗的卷繞

卷裝形式：兩端為截頭圓錐體，中間為圓柱體的一、實現(xiàn)粗紗卷繞的條件及其卷繞方程

徑向：錠翼圍繞筒管相對轉(zhuǎn)動，使粗紗在筒管的徑向一層一層卷繞。軸向：龍筋帶動筒管相對錠翼上下移動（逐層縮短），使粗紗在筒管的軸向一圈挨一圈排列。（1）管導(dǎo)（2）翼導(dǎo)Nb—筒管回轉(zhuǎn)速度（r/min）；Ns—錠翼的回轉(zhuǎn)速度（r/min），即錠子轉(zhuǎn)速。翼導(dǎo)時，錠翼與筒管的回轉(zhuǎn)方向與卷繞方向相反，斷頭時易產(chǎn)生亂頭或造成飛花。并且筒管轉(zhuǎn)速隨卷繞直徑的增大而增大，大紗時會產(chǎn)生回轉(zhuǎn)不穩(wěn)的情況。（一）管紗的卷繞速度

任一時間內(nèi)前羅拉輸出的須條實際長度必須與筒管卷繞長度相等.（三）管紗的升降速度任一時間內(nèi)龍筋升降的距離必須和筒管軸向卷繞高度相適應(yīng)。VL—龍筋升降速度（mm/min）h—粗紗軸向卷繞圈距（mm）DX升降繞一層紗時間t一落紗時間二、粗紗機的卷繞機構(gòu)變速裝置：一對錐輪上錐輪（主動輪）由主軸傳動，恒速回轉(zhuǎn)，移動皮帶受成形機構(gòu)的控制而移動，使下錐輪（被動輪）獲得變速。下錐輪的變速經(jīng)卷繞變換牙后分別傳動兩個系統(tǒng)：（1）傳動差動裝置，再經(jīng)擺動裝置傳給筒管。（2）通過升降齒輪傳動換向齒輪和升降軸，使上龍筋獲得升降線速度并逐次改變運動方向。差動裝置差動裝置的作用：把主軸傳來的恒速和下錐輪傳來的變速合成為一種速度，以傳動筒管。差動裝置的結(jié)構(gòu)：差動裝置在主軸上，其結(jié)構(gòu)原理為一周轉(zhuǎn)輪系，即使普通傳動輪系中的某些齒輪隨其輪臂繞主軸“公轉(zhuǎn)”，使差動裝置中的末輪獲得因首輪“自轉(zhuǎn)”和輪臂“公轉(zhuǎn)”而傳來的合成速度。成形裝置當(dāng)筒管卷完一層紗，即龍筋上升或下降至極限位置時，成形裝置應(yīng)同時完成三項動作：（1）使錐輪皮帶向上錐輪小頭移動一小段距離，以減慢筒管的卷繞速度和上龍筋的升降速度；（2）改變上龍筋的運動方向；（3）使上龍筋的升降動程縮短，以制成兩端有截頭圓錐形的卷裝。無錐輪粗紗機

M1：錠翼轉(zhuǎn)速M2：羅拉速度M3：龍筋升降速度M4：筒管速度三、粗紗的張力（一）粗紗的形成與分布為實現(xiàn)粗紗的正常卷繞，必須使其在卷繞過程中始終保持一定的張緊程度，即使粗紗受到一定的張力。1、粗紗張力的形成粗紗張力的來源：（1）在卷繞中，為保證筒管成形良好，筒管的卷繞速度通常略大于前羅拉的輸出速度；（2）在粗紗從前羅拉輸出到筒管的過程中，還需克服錠翼頂端、空心臂及壓掌等處對其運動的摩擦阻力。2、粗紗張力的分布

Ta為ab段粗紗受的張力，稱為紡紗張力，ef段的張力稱為卷繞張力。通常用紡紗張力來表示粗紗的張力，此段的粗紗松弛下垂時，表示粗紗張力小，此段粗紗繃緊時，表示粗紗的張力大。

Tc>Tb>Ta，即紡紗張力最小，卷繞張力最大。（二）粗紗張力的影響張力大小張力均勻①張力過大，意外牽伸增加，粗紗條干惡化；②張力過小，成形松爛，貯存和退繞困難。張力大小不合適都會增加粗紗機和細紗機的斷頭率，增加勞動強度，降低生產(chǎn)效率。

③張力差異：例如同臺、同排不同錠翼間的張力差異過大，會使粗紗卷繞直徑和容量差異增大。張力不勻，影響粗紗的質(zhì)量和斷頭。粗紗長片段質(zhì)量發(fā)生差異，直接影響細紗的質(zhì)量不勻與質(zhì)量偏差。前排粗紗的紡紗段長度長，紗條抖動較大，還因前排導(dǎo)紗角較小，錠翼頂孔的捻陷現(xiàn)象較大，致使前排粗紗伸長率較大且不勻?？梢酝ㄟ^使前排得到更大的假捻效應(yīng)（例如，錠翼頂端刻槽或加假捻器等）來改善之。（三）粗紗張力的度量

粗紗伸長率是以同一時間內(nèi)筒管上卷繞的實測長度與前羅拉輸出的計算長度之差對前羅拉輸出的計算長度之比的百分數(shù)表示。為粗紗伸長率(％)；L1為前羅拉輸出粗紗的計算長度；L2為同一時間內(nèi)筒管上卷繞粗紗的實測長度。（四）粗紗張力的調(diào)整

1、調(diào)節(jié)粗紗在運動中的摩擦力調(diào)節(jié)粗紗在錠翼頂端和壓掌上的包圍弧，可以調(diào)節(jié)紡紗張力和卷繞張力的比例；2、調(diào)整粗紗的卷繞速度通過升降速度（升降齒輪）、卷繞直徑（空筒管直徑）、錐輪皮帶起始位置和每次移動距離（成形齒輪）等的調(diào)整，都可以調(diào)節(jié)粗紗的張力。試紡時的調(diào)整原則：先調(diào)整軸向卷繞密度，再調(diào)整小紗張力、中紗張力、大紗張力；調(diào)整軸向卷繞密度：調(diào)節(jié)升降齒輪（龍筋升降速度），使相鄰紗圈間留有小于0.5mm縫隙；調(diào)整卷繞張力：①小紗時，調(diào)整錐輪皮帶起始位置，偏差過大，可先改變卷繞齒輪（下鐵炮牙）；②大紗時，調(diào)節(jié)成形齒輪，改變鐵炮皮帶每次移動的動程。一般小紗和大紗張力合適，則中紗也就合適，但應(yīng)防止在紡紗過程中調(diào)換太頻繁?？刂拼旨啅埩Φ拇胧└鶕?jù)一落紗伸長率變化，用好張力微調(diào)裝置；減少前后排伸長率差異，前后排使用假捻效果不同的假捻器；改變粗紗卷繞錠翼頂孔和壓掌的繞圈數(shù)；保持正常的機械狀態(tài)，錠翼通道光潔、回轉(zhuǎn)穩(wěn)定，壓掌靈活、壓力一致，龍筋升降、筒管傳動穩(wěn)定。保持正常生產(chǎn)前提下，降低鐵炮速度可減少皮帶滑溜，降低大、中、小紗伸長率差異。無錐輪粗紗機的張力控制第四節(jié)棉型粗紗

一、棉型粗紗機組成主要由喂入、牽伸、加捻、卷繞和成形等部分組成。1.喂入機構(gòu)采用高架喂入方式。喂入機構(gòu)由分條器、導(dǎo)條輥、導(dǎo)條喇叭和橫動裝置等組成。2.牽伸機構(gòu)一般采用雙膠圈牽伸形式。牽伸裝置主要由羅拉、膠圈、膠輥、膠圈銷、集合器、加壓裝置、清潔裝置及膠圈控制元件(上下膠圈或上下膠圈架、膠圈張力裝置及隔距塊)等組成。采用四羅拉雙短皮圈裝置，特點是集合器不放在主牽伸區(qū)，而放在前整理區(qū)，形成“牽伸區(qū)中不集束，集束區(qū)中不牽伸”。紡出的粗紗外表光滑，有利于減少細紗毛羽。FA401、FA421粗紗機牽伸裝置膠輥與膠圈膠圈銷隔距塊搖架1.浮游區(qū)長度

定義：指皮圈鉗口至前羅拉鉗口間的距離，常以上銷后下銷的前緣至前羅拉中心線間的最小距離表示?？s短浮游區(qū)長度一方面減少浮游區(qū)中未被控制的短纖維的數(shù)量，另一方面膠圈鉗口摩擦力界相應(yīng)向前方伸展，使纖維在膠圈部分的摩擦長度增加，加強了對浮游纖維的控制力。縮短浮游區(qū)長度，會使?fàn)可靺^(qū)內(nèi)纖維變速點分布向前鉗口靠近而集中，并有利于纖維變速穩(wěn)定。但牽伸力相應(yīng)增大，必須加重前鉗口的壓力，以解決牽伸力大而握持力不足的矛盾。2.膠圈中部摩擦力界雙膠圈牽伸的上、下膠圈，在運行過程中受到膠圈銷摩擦阻力的作用，其工作邊均呈松弛狀態(tài)。在運行中易出現(xiàn)中凹現(xiàn)象，摩擦力界減弱和不穩(wěn)定。改進銷子的型式對膠圈中部的摩擦力界作用很大，現(xiàn)廣泛應(yīng)用的兩種銷子形式是上銷下壓式或下銷上托式。即利用上銷尾部將膠圈中部下壓或下銷中部凸出，使膠圈部分的通道稍呈曲線，以加強膠圈中部對紗條的控制作用。3.膠圈鉗口的摩擦力界強度

★固定鉗口：（1）在膠圈材料和銷子型式?jīng)Q定以后，銷子開口就成為調(diào)整膠圈鉗口部分摩擦力界強度的工藝參數(shù)。（2）膠圈鉗口對紗條的摩擦力界布置是完全由膠圈彈性壓力來實現(xiàn)的。（3）膠圈的彈性力則取決于膠圈材料，銷子前緣高度或膠圈前端的曲率及銷子開口的大小。（4）必須選用合適的銷子鉗口，既具有一定壓力，又要波動小?！飶椥糟Q口：（1）由彈簧擺動上銷、曲面下銷及一對長短皮圈組成，（2）彈性鉗口借彈簧作用，使上銷能在一定范圍內(nèi)上下擺動，具有自調(diào)作用，能適應(yīng)喂入須條的特數(shù)變化。（3）生產(chǎn)中需確定彈簧的起始壓力和鉗口的原始隔距。3、加捻機構(gòu)加捻機構(gòu)主要由錠子、錠翼、假捻器等組成。對粗紗的加捻由錠翼來完成。二、主要工藝參數(shù)作用及選擇

(一)粗紗定量

粗紗定量應(yīng)根據(jù)熟條定量、細紗機牽伸能力、成紗線密度、紡紗品種、產(chǎn)品質(zhì)量要求以及粗紗設(shè)備性能和供應(yīng)情況等各項因素綜合選擇。一般粗紗定量在2-6g/10m。紡特細特紗時，粗紗定量以2-2.5g／10m為宜。(二)錠速主要與纖維特性、粗紗卷裝、錠翼性能等有關(guān)。一般紡滌棉混紡纖維的錠速可略低于紡棉纖維的錠速，而略高于紡中長化纖的錠速。卷裝較小的錠速可高于卷裝較大的錠速。(三)牽伸1、總牽伸倍數(shù)根據(jù)細紗線密度、細紗機的牽伸倍數(shù)、熟條定量、粗紗機的牽伸效能決定。在細紗牽伸能力較高時，粗紗機可配置較低的牽伸倍數(shù)以有利于成紗質(zhì)量。目前，雙膠圈牽伸裝置粗紗機的牽伸范圍為4-12倍，一般常用5-10倍。2、牽伸分配主要根據(jù)粗紗機的牽伸形式和總牽伸倍數(shù)決定，同時參照熟條定量、粗紗定量和所紡品種等合理配置。牽伸倍數(shù)主要由前牽伸區(qū)承擔(dān)；后區(qū)牽伸是簡單羅拉牽伸，牽伸倍數(shù)不宜過大，采用張力牽伸，牽伸倍數(shù)一般1.12-1.48倍。四羅拉雙膠圈牽伸前部為整理區(qū)，由于該區(qū)不承擔(dān)牽伸任務(wù)，所以只需1.05倍的張力牽伸，以保證纖維在集束區(qū)中的有序排列。(四)羅拉握持距主要根據(jù)纖維品質(zhì)長度Lp而定，并參照纖維的整齊度和牽伸區(qū)中牽伸力的大小綜合考慮，以不使纖維斷裂