大前沖上銷在集聚紡紗中的應(yīng)用

劉 倩

(河北宏潤(rùn)新型面料有限公司，河北 高陽(yáng) 071500)

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大前沖上銷在集聚紡紗中的應(yīng)用

劉 倩

(河北宏潤(rùn)新型面料有限公司，河北 高陽(yáng) 071500)

為了提高集聚紡成紗質(zhì)量，介紹了集聚紡改造要點(diǎn)、牽伸區(qū)摩擦力界分布特點(diǎn)及大前沖上銷的紡紗機(jī)理，對(duì)大前沖上銷在集聚紡精梳品種和普梳品種的紡紗指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比。指出：集聚紡設(shè)備改造后，應(yīng)用大前沖上銷使平面牽伸變?yōu)椤癝”型曲線牽伸，紡集聚紡精梳品種和普梳品種效果良好，有利于改善條干均勻度水平和細(xì)紗生活，減輕擋車工勞動(dòng)強(qiáng)度；應(yīng)用大前沖上銷應(yīng)注意匹配上、下膠圈規(guī)格，保證搖架壓力同上、下銷上機(jī)工藝匹配。

集聚紡；大前沖上銷；壓力棒上銷；摩擦力界；曲線牽伸

0 引言

緊密紗由于毛羽少、強(qiáng)力高，織造布面清晰，深受用戶青睞。我公司為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，從企業(yè)自身技術(shù)管理實(shí)際出發(fā)，結(jié)合產(chǎn)品定位，更新工藝設(shè)計(jì)理念，優(yōu)選紡織器材專件，在原FA507型細(xì)紗機(jī)上進(jìn)行集聚紡改造，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，得到市場(chǎng)認(rèn)可。上、下銷作為細(xì)紗機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)的重要器材，其配合形成的摩擦力界作用強(qiáng)度對(duì)于改善紗線條干均勻度起到非常重要的作用。而在集聚紡細(xì)紗機(jī)上應(yīng)用大前沖上銷，可改善條干均勻度，避免條干不勻紗出現(xiàn)，降低機(jī)物料消耗和噸紗成本。筆者以集聚紡設(shè)備改造為依托，探討大前沖上銷和壓力棒上銷各自的應(yīng)用特點(diǎn)。

1 集聚紡改造要點(diǎn)和牽伸區(qū)摩擦力界分布特點(diǎn)

1.1 改造要點(diǎn)和紡紗原理

集聚紡改造是在傳統(tǒng)環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)的牽伸裝置前部加裝集聚裝置形成集聚區(qū)，見(jiàn)圖1。

在負(fù)壓氣流的作用下，集聚區(qū)內(nèi)纖維束寬度大大縮小，從而使加捻三角區(qū)的寬度也大大縮小[1]。纖維束經(jīng)過(guò)集合后再輸出加捻，幾乎每根纖維都能夠集聚到紗體內(nèi)，從而紡出毛羽少、強(qiáng)力高、條干好的紗線。集聚紡改造主要是牽伸區(qū)和負(fù)壓吸風(fēng)裝置的改造，即在集聚區(qū)增加輸出膠輥和異形吸風(fēng)管裝置(由異形吸風(fēng)管、網(wǎng)格圈、張力桿組成)，輸出膠輥依靠前膠輥帶動(dòng)中間齒輪傳動(dòng)，使?fàn)可旌蟮捻殫l經(jīng)集聚區(qū)集聚之后輸出。

1.2 牽伸區(qū)摩擦力界分布特點(diǎn)

眾所周知，改善細(xì)紗條干均勻度需減少粗節(jié)、細(xì)節(jié)，降低細(xì)紗長(zhǎng)、短片段不勻率，而細(xì)紗短片段不勻的形成往往是由于牽伸過(guò)程中缺乏對(duì)浮游纖維的有效控制，纖維作不規(guī)則變速運(yùn)動(dòng)所致。因此，在羅拉握持力足夠的前提下加大牽伸區(qū)摩擦力界強(qiáng)度，從而加強(qiáng)對(duì)浮游纖維的控制，以及改變纖維變速點(diǎn)均可有效改善細(xì)紗條干均勻度水平。

集聚紡系統(tǒng)與普通環(huán)錠紡系統(tǒng)相比，存在較大差異，尤其是主牽伸區(qū)摩擦力界的分布和大小。傳統(tǒng)環(huán)錠紡工藝主牽伸區(qū)設(shè)計(jì)隔距為18 mm～19 mm，配置壓力棒隔距塊，即在主牽伸區(qū)內(nèi)形成附加摩擦力界，紡紗條干指標(biāo)好，但大規(guī)模生產(chǎn)存在不足，具體如下。

1) 使用前區(qū)壓力棒后，單錠錠差(CVb)變大，雖然條干CV值降幅很大，但最終反映在布面上的效果卻不理想[2]，分析認(rèn)為主要是由于牽伸不穩(wěn)定造成的。

2) 使用壓力棒隔距塊后，由于溫度、濕度變化，隔距塊更換等導(dǎo)致出現(xiàn)經(jīng)常性和突發(fā)性粗紗“吐硬頭”問(wèn)題，影響紗線質(zhì)量。

3) 使用壓力棒隔距塊后，紗線極易出現(xiàn)8 cm機(jī)械波，引起異常條干紗的出現(xiàn)，分析認(rèn)為主要是纖維粘纏羅拉導(dǎo)致，而進(jìn)行負(fù)壓式集聚紡改造后，纖維從主牽伸羅拉、膠輥輸出后，成平行伸直狀態(tài)，由于沒(méi)有及時(shí)加上適當(dāng)捻度，纖維抱合力差，非常容易纏繞在前羅拉上，且粘花不易被發(fā)現(xiàn)和清除，極大地影響成紗質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

4) 壓力棒作用于前區(qū)牽伸須條中，形成一個(gè)“靜態(tài)”的附加摩擦力界，大大增加了須條的牽伸力，這時(shí)必須增加鉗口握持力，才能達(dá)到牽伸平衡，而增加握持力必須采取加壓等手段，不僅會(huì)消耗更多的電能，而且會(huì)造成其他不可見(jiàn)的損傷，降低器材專件的使用壽命，增加噸紗成本。

另一種設(shè)計(jì)理念是使用不帶壓力棒的普通隔距塊，配置較小的主牽伸區(qū)隔距，即隔距設(shè)計(jì)由改造前的18 mm～19 mm變?yōu)?6.4 mm～16.8 mm，實(shí)踐證明可以解決以上問(wèn)題。但是，這種方案缺少了壓力棒隔距塊附加摩擦力界的作用，浮游纖維不易控制，即使減小上、下膠圈握持鉗口，即以普通隔距塊偏小掌握來(lái)控制纖維，效果也不理想。這是因?yàn)槭褂闷胀ǜ艟鄩K后，在細(xì)紗主牽伸區(qū)起關(guān)鍵作用的摩擦力界分布是由一對(duì)中羅拉和上、下膠圈鉗口形成的，此摩擦力界強(qiáng)度相對(duì)較弱，對(duì)浮游纖維的控制較差[3]，上、下銷前緣至前羅拉鉗口的浮游區(qū)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且無(wú)附加摩擦力界(如壓力棒)控制，結(jié)果導(dǎo)致浮游纖維變速點(diǎn)分布范圍和變速不穩(wěn)定性擴(kuò)大，纖維在主牽伸區(qū)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不受控區(qū)域大，運(yùn)動(dòng)紊亂，紗線條干不良。

因此，減小前區(qū)浮游區(qū)長(zhǎng)度是改善成紗質(zhì)量的關(guān)鍵所在，而縮短浮游區(qū)長(zhǎng)度一方面可減少浮游區(qū)中未被控制短纖維的數(shù)量，另一方面膠圈鉗口摩擦力界相應(yīng)向前方伸展，以發(fā)揮膠圈控制纖維和彈性浮動(dòng)鉗口的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)浮游區(qū)中浮游纖維的控制。前者主要是由原棉狀態(tài)和前紡工藝決定，后者可通過(guò)優(yōu)選細(xì)紗紡織專用基礎(chǔ)件得以實(shí)現(xiàn)。

2 大前沖上銷作用機(jī)理和應(yīng)用實(shí)踐

2.1 作用機(jī)理

上銷裝配在主牽伸區(qū)內(nèi)，既是上膠圈支架, 也是上、下膠圈形成膠圈鉗口重要的牽伸器材。上銷壓力大小、鉗口面寬度的設(shè)計(jì)以及與下銷的配合狀態(tài)、上銷支撐膠圈的張力以及運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的平穩(wěn)性均對(duì)成紗質(zhì)量，尤其是成紗條干均勻度有著明顯的影響[4]。

大前沖上銷的作用機(jī)理是上銷鉗口面前伸，使上銷頭端超過(guò)下銷頭端2 mm～3 mm，上、下膠圈不對(duì)稱配置，即通常所說(shuō)的“天包地”，這樣的結(jié)構(gòu)使紗條在浮游區(qū)增加了一段包圍弧，將浮游區(qū)平面牽伸改為“S”型曲線牽伸。

使用大前沖上銷的優(yōu)勢(shì)如下。

1) 實(shí)現(xiàn)了上銷弧形面鉗口下壓，加強(qiáng)了對(duì)纖維的面控制，大大增強(qiáng)了膠圈鉗口的摩擦力界，改變了平面牽伸纖維松散問(wèn)題[5]。

2) 由于上銷鉗口面延長(zhǎng)，使纖維緊貼前羅拉輸送而減少浮游纖維擴(kuò)散，緊密度增強(qiáng)，纖維變速點(diǎn)集中且穩(wěn)定前移。

3) 大前沖上銷屬于柔性控制，相較于前區(qū)以壓力棒等形式布置的“靜態(tài)”摩擦力界，須條牽伸更加柔性舒展[6]，且在同等牽伸力下，須條在牽伸過(guò)程中出“硬頭”問(wèn)題大幅減小甚至消失，錠差也大幅度減小，消除牽伸過(guò)程中由于纖維與纖維之間摩擦、纏繞而產(chǎn)生的棉結(jié)，使成紗品質(zhì)和風(fēng)格得到明顯改善。與此同時(shí)，由于牽伸力減小，毋須再大幅增加鉗口握持力，這樣膠輥、膠圈中凹問(wèn)題也明顯減小，使用壽命延長(zhǎng)，節(jié)約了紡紗成本。

配合大前沖上銷的使用，工藝設(shè)計(jì)時(shí)將前膠輥前沖量加以調(diào)整，由原來(lái)前沖2 mm改為前沖4 mm～5 mm, 以利于紗條捻度的傳遞，縮小無(wú)捻三角區(qū)寬度，從而減少細(xì)紗毛羽和斷頭。在牽伸分配時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大后區(qū)牽伸，以利于粗紗適度解捻，杜絕牽伸不良問(wèn)題。

2.2 應(yīng)用實(shí)踐

2.2.1 精梳品種

精梳品種纖維伸直平行度好，但抱合力較差，纖維缺乏彈性，短纖維(長(zhǎng)度小于16.5 mm)含量較低，一般控制在6.5%～8.5%，其牽伸控制要點(diǎn)在于防止纖維松散和意外揉搓產(chǎn)生棉結(jié)。同等工藝條件下，在細(xì)紗工序應(yīng)用大前沖上銷后，以精梳11.7 tex品種為例，紗線條干CV值降低0.29個(gè)百分點(diǎn)、下降了2.4%，棉結(jié)(+200%)平均減少了5.3個(gè)/km，降低了9.1%，細(xì)節(jié)(-30%)指標(biāo)和棉結(jié)(+140%)指標(biāo)分別降低了15.5%和10.9%，條干CVb水平也大幅好轉(zhuǎn)，具體指標(biāo)見(jiàn)表1。

這是因?yàn)榫崞贩N使用大前沖上銷后，浮游區(qū)長(zhǎng)度相對(duì)普通上銷減小了2 mm～3 mm，纖維緊貼前羅拉輸送，減少浮游纖維的擴(kuò)散，纖維緊密度增強(qiáng)，纖維變速點(diǎn)集中穩(wěn)定前移，加上大前沖上銷在膠圈鉗口面形成“S”型曲面牽伸，使上銷弧形面鉗口下壓加強(qiáng)了對(duì)纖維的面控制，大大增強(qiáng)了膠圈鉗口的摩擦力界，改變了平面牽伸纖維松散問(wèn)題，有利于紗線質(zhì)量的改善。

表1 大前沖上銷紡精梳11.7 tex紗指標(biāo)對(duì)比

項(xiàng)目普通上銷大前沖上銷改善/%條干CV/%11.8611.57-2.4細(xì)節(jié)(-30%)/(個(gè)·km-1)725.1612.7-15.5細(xì)節(jié)(-50%)/(個(gè)·km-1)00—粗節(jié)(+50%)/(個(gè)·km-1)18.316.5-9.8棉結(jié)(+140%)/(個(gè)·km-1)273.6243.7-10.9棉結(jié)(+200%)/(個(gè)·km-1)58.152.8-9.1條干CVb/%2.82.3-17.8

2.2.2 普梳品種

普梳品種纖維抱合較好，但是短纖維含量相對(duì)較多，一般控制在12%～14%，牽伸過(guò)程中浮游纖維含量高，加之纖維伸直平行度相對(duì)較差，不利于條干均勻度水平的提高。使用大前沖上銷后，其“S”型曲面牽伸使上銷弧面下壓增大了對(duì)纖維的控制面，摩擦力界強(qiáng)度增大，有利于牽伸過(guò)程中纖維及彎鉤纖維的伸直，從而可改善棉結(jié)指標(biāo)；且不受控浮游區(qū)縮短，纖維橫向控制力增強(qiáng)，有利于加強(qiáng)對(duì)浮游纖維的控制，使纖維變速點(diǎn)穩(wěn)定并靠近前鉗口，也有利于條干均勻度的提高。如表2所示，在集聚紡普梳品種使用大前沖上銷后，棉結(jié)(+200%)平均減少了37.2個(gè)/km，降低了14.8%，條干CV值下降了0.43個(gè)百分點(diǎn)、下降了3.1%，細(xì)節(jié)(-30%)指標(biāo)和棉結(jié)(+140%)指標(biāo)分別下降了17.4%和13.7%?？梢?jiàn)，大前沖上銷的使用具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

表2 大前沖上銷紡普梳14.6 tex紗指標(biāo)對(duì)比

項(xiàng)目普通上銷大前沖上銷改善/%條干CV/%13.9813.55-3.1細(xì)節(jié)(-30%)/(個(gè)·km-1)1464.31210.2-17.4細(xì)節(jié)(-50%)/(個(gè)·km-1)4.03.0-25.0粗節(jié)(+50%)/(個(gè)·km-1)69.860.2-13.8棉結(jié)(+140%)/(個(gè)·km-1)1357.21170.6-13.7棉結(jié)(+200%)/(個(gè)·km-1)252.0214.8-14.8CVb/%3.02.5-16.7

3 結(jié)語(yǔ)

3.1 細(xì)紗牽伸工藝與成紗質(zhì)量密切相關(guān)，上銷作為其重要的牽伸器材，對(duì)成紗質(zhì)量尤其是成紗條干均勻度有著明顯的影響。

3.2 大前沖上銷在集聚紡工藝上使用，在浮游區(qū)增加了一段包圍弧，使原先浮游區(qū)的平面牽伸變?yōu)椤癝”型曲線牽伸，有利于加強(qiáng)對(duì)牽伸區(qū)浮游纖維的控制，縮短了主牽伸區(qū)不受控區(qū)域范圍，有利于改善條干和棉結(jié)指標(biāo)。

3.3 大前沖上銷的柔性控制相比壓力棒隔距塊形成主牽伸區(qū)的附加摩擦力界，可大大減小粗紗“吐硬頭”的概率，紡集聚紡精梳品種和普梳品種效果良好，有利于細(xì)紗生活，減輕擋車工勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.4 應(yīng)用大前沖上銷應(yīng)注意匹配上膠圈規(guī)格，工藝設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)加大后區(qū)牽伸倍數(shù)，減小粗紗捻系數(shù)，設(shè)備管理要嚴(yán)格校正羅拉中心距和搖架三線平行度，保證搖架壓力和上、下銷上機(jī)工藝匹配，以達(dá)到提高成紗質(zhì)量的目的。

[1] 朱預(yù)坤，蘇旭中，謝春萍，等.FA506型細(xì)紗機(jī)空心羅拉緊密紡改造效果分析[J].棉紡織技術(shù)，2013，41(3)：32-34.

[2] 王莉.三種細(xì)紗機(jī)前區(qū)專件應(yīng)用效果比較[J].紡織器材，2013，40(5)：47-48.

[3] 陳名均.前區(qū)牽伸型式對(duì)成紗質(zhì)量的影響[J].紡織器材，2010，37(6)：48-50.

[4] 陳萬(wàn)均，萬(wàn)覓芳，涂志武.上銷及膠圈張力與成紗質(zhì)量關(guān)系探討[J].紡織器材，2003，30(6)：40-41.

[5] 陳名均，聶發(fā)輝，涂志武.細(xì)紗上銷與下銷的優(yōu)化配置[J].棉紡織技術(shù)，2005，33(5)：40-42.

[6] 李惠國(guó)，李國(guó)峰.國(guó)產(chǎn)細(xì)紗機(jī)牽伸裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀及研發(fā)方向[J].棉紡織技術(shù)，2013，41(5)：58-61.

Application of the Top Cradle with Big Advance in Compact Spinning Process

LIU Qian

(Hebei Hongrun New Fabric Co.,Ltd.,Gaoyang 071500,China)

To improve the quality of compact spun yarn,introduction is done to the essentials of the innovation of the compact spinning process,the draft friction field distribution and the spinning mechanism of the top cradle with big advance.Comparative analysis is done in details of the spinning indices in spinning combed variety and general varieties.It is pointed out that the innovated compact spinning frame use the“S”shaped drawing instead of plane drawing,producing better effect both in spinning combed variety and general varieties,which is conductive to improving the evenness and spinning production,reducing the labor intensity.When the top cradle with big advance is applicated,attention should be paid to the matching of specifications of the bottom and top aprons and guaranteeing the cradle pressure and process conformity of the bottom and top aprons.

compact spinning;top cradle with big advance;top cradle with press bar;friction field;curve drafting

2016-03-20

劉 倩(1984—)，女，河北高陽(yáng)人，工程師，主要從事紡織生產(chǎn)和紡織工藝的研究。

TS103.81+4

B

1001-9634(2016)05-0047-04