緒森集聚紡紗理論

PETER Stahlecker

(MD Spindelfabrik SUESSEN GmbH)

集聚的目的是使纖維在即將加捻之前彼此既平行又非常接近地排列，這種設置纖維的方式將使集聚紡紗具有其特有的性能，紡紗三角區(qū)的消除僅僅是這種設置的一個結果。以下嘗試解釋在集聚區(qū)發(fā)生的實際情況。

所有成功的集聚紡紗系統(tǒng)都具有以下特點：

a) 在正常的三羅拉牽伸系統(tǒng)的出口與鉗口線之間有一個集聚區(qū)；

b) 這個區(qū)域由一個帶集聚槽的吸風管組成，集聚槽傾斜于紗線路徑的方向，集聚槽內施加了負壓；

c) 一個帶網(wǎng)眼器材的輸送方法(如網(wǎng)格圈或金屬篩鼓)，用來將纖維輸送通過這個傾斜的槽。

有兩種幾乎獨立的物理效應有助于實現(xiàn)上述目標。

1 氣動效應

圖1顯示了經(jīng)過(使用FEM方法)計算的氣體流動。如圖1右下角所示，沿著直線A-A切割負壓管，箭頭指示氣流進入傾斜槽的方向，氣流作用將纖維束移動到槽的中心。纖維束的寬度減小，走向了期望的方向。不管槽的傾斜度如何，這種效果是存在的。在集聚槽上方加上一個“蓋子”，就像某些集聚系統(tǒng)(立達卡摩紡的氣流導向器——譯者注)所做的那樣，可以增強這種效果。

這種氣動效應僅僅使纖維更緊密地靠在一起，而不會對纖維的平行產(chǎn)生任何影響。

圖1 負壓氣流的方向

2 槽傾斜度產(chǎn)生的影響

圖2是一個動態(tài)的效果。假設纖維A已經(jīng)離開了前羅拉鉗口，其前端部分在網(wǎng)格圈(或者篩鼓)上，以網(wǎng)格圈的速度v0移動。當其頭端H穿過集聚槽的上游邊緣時，什么也沒有發(fā)生。

當它要穿過集聚槽的下游邊緣時，集聚槽的吸力不允許纖維穿過集聚槽的下游邊緣。因此，它被迫沿著下游邊緣移動?，F(xiàn)在根據(jù)速度的矢量加法定律(我們仍然還在愛因斯坦的相對論之下)，部分纖維沿著下游邊緣的速度增加到：

vH=v0/sinα>v0

結合圖2可知，由于α<90°，因此vH>v0。這部分纖維沿集聚槽下游邊緣移動的速度增加，纖維被柔和地拉伸。

圖2 集聚纖維運動示意

想象一根纖維B從距纖維A距離為d的前羅拉鉗口握持點輸出，其將經(jīng)過同樣的運行軌跡。纖維B也無法穿過集聚槽的下游邊緣，將自行與A纖維緊密地排列在一起。因此，在離開前羅拉鉗口的時候具有一定的寬度，并具有既不平行，也不拉伸的單根纖維的一個纖維束被轉換成纖維完全平行并相互靠近的須條。

當然，這兩個效應相互補充，但很明顯第二個效應比第一個效應大幾個數(shù)量級，而且只有第二種效應可以同時拉伸纖維。

可以想象，在優(yōu)選角度α、負壓設置與各種纖維的性質之間存在著復雜的關系。

如果集聚紡紗系統(tǒng)允許網(wǎng)格圈的速度v0與前羅拉的速度不同，纖維的拉伸可以進一步控制。

這些重要的細節(jié)尚未從理論上得到很好的解釋，如同在紡紗過程中那樣——必須依靠經(jīng)驗，偶然也會有新發(fā)現(xiàn)。