所谓牵伸即将须条抽长拉细的过程,其实质是须条中纤维沿长度方向有相对位移,使纤维分布在更长的片段上。在纺纱过程中,只要产品的输出速度大于喂入速度,产品即得到牵伸。广义地讲,牵伸的实质是须条方向上纤维在长度方向上的重新分布,输出产品的长度可以相对输入产品有伸长,也可缩短。如锡林向道夫转移纤维的过程看做牵伸过程的话,该牵伸是将纤维分布在更短的片段上,类似于转杯纺中分梳辊到纺杯之间的牵伸。人们常见的最古老牵伸形式为罗拉牵伸,其是一个借助表面速度不同的回转罗拉的系统,将须条抽长拉细的过程。牵伸的程度用牵伸倍数E表示。根据牵伸的意义,牵伸倍数就是产品抽长拉细的程度。在罗拉牵伸中,若不考虑纤维在牵伸过程中的散失,则有:wTtn2式中:Wi一牵伸后输出须条单位长度的重量;W2一喂入须条单位长度的重量;Tti一牵伸后输出须条的线密度;Tt一喂入须条的线密度;nI一牵伸后输出须条横截面内纤维根数:n2一喂入须条横截面内纤维根数;Vi一须条的输出速度;V2一须条的喂入速度。实际上,牵伸时须条会受到纤维散失及罗拉滑溜等因素影响,使实际牵伸倍数与机械配置的牵伸倍数常常不相符。实际牵伸倍数与机械牵伸倍数之比称为牵伸效率(n)。机械牵伸倍数Em=立V2实际牵伸倍数=WTt,实际牵伸倍数100%牵伸效率n=机械牵伸倍数一般牵伸效率的倒数称为牵伸效率,他们是工艺设计与管理中常用的参数。如纤维散失是主要影响,则实际牵伸倍数大于机械牵伸倍数如梳棉和精梳工6
6 所谓牵伸即将须条抽长拉细的过程,其实质是须条中纤维沿长度方向有相对 位移,使纤维分布在更长的片段上。在纺纱过程中,只要产品的输出速度大于喂 入速度,产品即得到牵伸。 广义地讲,牵伸的实质是须条方向上纤维在长度方向上的重新分布,输出产 品的长度可以相对输入产品有伸长,也可缩短。如锡林向道夫转移纤维的过程看 做牵伸过程的话,该牵伸是将纤维分布在更短的片段上,类似于转杯纺中分梳辊 到纺杯之间的牵伸。人们常见的最古老牵伸形式为罗拉牵伸,其是一个借助表面 速度不同的回转罗拉的系统,将须条抽长拉细的过程。 牵伸的程度用牵伸倍数 E 表示。根据牵伸的意义,牵伸倍数就是产品抽长拉 细的程度。在罗拉牵伸中,若不考虑纤维在牵伸过程中的散失,则有: 2 2 2 1 1 1 1 2 W Tt n v E W Tt n v 式中:W1—牵伸后输出须条单位长度的重量; W2—喂入须条单位长度的重量; Tt1—牵伸后输出须条的线密度; Tt2—喂入须条的线密度; n1—牵伸后输出须条横截面内纤维根数; n2—喂入须条横截面内纤维根数; v1—须条的输出速度; v2—须条的喂入速度。 实际上,牵伸时须条会受到纤维散失及罗拉滑溜等因素影响,使实际牵伸 倍数与机械配置的牵伸倍数常常不相符。实际牵伸倍数与机械牵伸倍数之比称为 牵伸效率( )。 1 2 v v 机械牵伸倍数Em 2 2 1 1 W Tt W Tt 实际牵伸倍数Ep 牵伸效率 100% 实际牵伸倍数 机械牵伸倍数 一般牵伸效率的倒数称为牵伸效率,他们是工艺设计与管理中常用的参 数。如纤维散失是主要影响,则实际牵伸倍数大于机械牵伸倍数如梳棉和精梳工
序。生产中,牵伸效率和牵伸配合率要经过长期的测试与积累,找出实际牵伸与机械牵伸倍数之间的差异规律,没有固定或可循的数值。要实现罗拉牵伸,必须具备下列条件:(1)至少有两个积极握持的钳口;(2)每两个钳口之间要有一定的距离;(3)每两个钳口要有相对运动。IPPW2WCTt2T业L前钳口后钳口图6-3简单罗拉牵伸区图6-3所示为两对罗拉组成的一个牵伸区。上下一对罗拉构成一个钳口,在上罗拉上施加一定的压力,才能使上下罗拉构成强有力的握持,其输出罗拉表面速度大于喂入罗拉表面速度才能形成牵伸,两钳口间的距离一般大于纺织纤维的品质长度,以避免纤维同时被两钳口握持而被拉断。因此,罗拉的加压、隔距和表面速比构成了罗拉牵伸的三要素。在生产上因喂入半制品或输出半制品质量的变化,常要调节这三个基本参数。罗拉牵仲可使须条单位长度的重量减轻,即须条横截面内的纤维根数减少,由粗变细;同时须条内的纤维更加平行伸直。罗拉牵伸的这些作用是通过使须条中纤维与纤维间产生相对位移而达到的。如果前、后两对罗拉表面线速度相差很小,须条中的纤维只是从弯曲、膨松状态伸直平行,绝大多数纤维彼此间未发生轴向的相对位移,这种没有引起纤维间相对位移的牵伸,称为弹性牵伸或张力牵伸。张力牵伸能使须条张紧,防止其在输送过程中松坠。若前、后两对罗拉表面线速度相差较大,须条中的纤维彼此间产生了相对运动,须条产生明显地抽长拉细,此种牵伸称为位移牵伸。在棉纺中,牵伸装置大多是由速度不同的两对以上的罗拉所组成,形成两个或两个以上的多牵伸区。而毛麻绢等长纤维纺纱中,则是采用由前后两对速度7
7 序。生产中,牵伸效率和牵伸配合率要经过长期的测试与积累,找出实际牵伸与 机械牵伸倍数之间的差异规律,没有固定或可循的数值。 要实现罗拉牵伸,必须具备下列条件: (1)至少有两个积极握持的钳口; (2)每两个钳口之间要有一定的距离; (3)每两个钳口要有相对运动。 图 6-3 简单罗拉牵伸区 图 6-3 所示为两对罗拉组成的一个牵伸区。上下一对罗拉构成一个钳口, 在上罗拉上施加一定的压力,才能使上下罗拉构成强有力的握持,其输出罗拉表 面速度大于喂入罗拉表面速度才能形成牵伸,两钳口间的距离一般大于纺织纤维 的品质长度,以避免纤维同时被两钳口握持而被拉断。因此,罗拉的加压、隔距 和表面速比构成了罗拉牵伸的三要素。在生产上因喂入半制品或输出半制品质量 的变化,常要调节这三个基本参数。 罗拉牵仲可使须条单位长度的重量减轻,即须条横截面内的纤维根数减 少,由粗变细;同时须条内的纤维更加平行伸直。罗拉牵伸的这些作用是通过使 须条中纤维与纤维间产生相对位移而达到的。 如果前、后两对罗拉表面线速度相差很小,须条中的纤维只是从弯曲、膨 松状态伸直平行,绝大多数纤维彼此间未发生轴向的相对位移,这种没有引起纤 维间相对位移的牵伸,称为弹性牵伸或张力牵伸。张力牵伸能使须条张紧,防止 其在输送过程中松坠。若前、后两对罗拉表面线速度相差较大,须条中的纤维彼 此间产生了相对运动,须条产生明显地抽长拉细,此种牵伸称为位移牵伸。 在棉纺中,牵伸装置大多是由速度不同的两对以上的罗拉所组成,形成两 个或两个以上的多牵伸区。而毛麻绢等长纤维纺纱中,则是采用由前后两对速度
不同的罗拉所组成的单区牵伸装置。如图6-4所示为由三对罗拉所组成的牵伸装置,由于Vi>V2>V3,故构成了两个牵伸区。每一个牵伸区的牵伸倍数称为部分牵伸,而整最后一对喂入罗拉到最前一对输出罗拉间的牵伸倍数称为总牵伸。图6-4三对罗拉组成的牵伸区V2后罗拉与中罗拉之间的部分牵伸为:e,==VsV中罗拉与前罗拉之间的部分牵伸为:e2=分后罗拉与前罗拉之间的总率伸为:E-α-α×α=exe2VVV即牵伸装置的总牵伸等于各部分牵伸的乘积。同理,当须条经过若干台机器的牵伸装置牵伸时,须条所受到的总牵伸等于各台机器牵伸倍数的乘积。而整个纺纱过程的总牵伸等于各工序牵伸倍数的乘积。(二)牵伸过程中纤维的运动与纱条不匀1.牵伸区中纤维的类型牵伸区内的纤维按控制情况可分为被控制纤维和浮游纤维两类。凡被某一罗拉控制并以该罗拉表面速度运动的纤维称为被控制纤维,如被后罗拉钳口所握持并按后罗拉表面速度运动的纤维称为后纤维:被前罗拉钳口握持并按前罗拉表面速度运动的纤维称为前纤维。这两种纤维都属于被控制纤维,纤维愈长,被控制的时间就愈长。当纤维的两端在某瞬时即不被前罗拉控制,又不被后罗拉控制,处于浮游状态时称为浮游纤维。牵伸区内的纤维按运动速度可分为快速纤维和慢速纤维两类。凡以前罗拉表面速度运动的纤维,包括前纤维和已经变为前罗拉表面速度的浮游纤维称为快速纤维;凡以后罗拉表面速度运动的纤维,包括后纤维以及未变速的浮游纤维称为慢速纤维。2.牵伸区中纤维的运动与纱条不匀8
8 不同的罗拉所组成的单区牵伸装置。如图 6-4 所示为由三对罗拉所组成的牵伸装 置,由于 V1>V2>V3,故构成了两个牵伸区。每一个牵伸区的牵伸倍数称为部分 牵伸,而整最后一对喂入罗拉到最前一对输出罗拉间的牵伸倍数称为总牵伸。 图 6-4 三对罗拉组成的牵伸区 后罗拉与中罗拉之间的部分牵伸为: 2 1 3 V e V 中罗拉与前罗拉之间的部分牵伸为: 1 2 2 V e V 后罗拉与前罗拉之间的总牵伸为: 1 2 1 1 2 3 3 2 V V V E e e V V V 即牵伸装置的总牵伸等于各部分牵伸的乘积。同理,当须条经过若干台机 器的牵伸装置牵伸时,须条所受到的总牵伸等于各台机器牵伸倍数的乘积。而整 个纺纱过程的总牵伸等于各工序牵伸倍数的乘积。 (二)牵伸过程中纤维的运动与纱条不匀 1. 牵伸区中纤维的类型 牵伸区内的纤维按控制情况可分为被控制纤维和浮游纤维两类。凡被某一罗 拉控制并以该罗拉表面速度运动的纤维称为被控制纤维,如被后罗拉钳口所握持 并按后罗拉表面速度运动的纤维称为后纤维;被前罗拉钳口握持并按前罗拉表面 速度运动的纤维称为前纤维。这两种纤维都属于被控制纤维,纤维愈长,被控制 的时间就愈长。当纤维的两端在某瞬时即不被前罗拉控制,又不被后罗拉控制, 处于浮游状态时称为浮游纤维。 牵伸区内的纤维按运动速度可分为快速纤维和慢速纤维两类。凡以前罗拉 表面速度运动的纤维,包括前纤维和已经变为前罗拉表面速度的浮游纤维称为快 速纤维;凡以后罗拉表面速度运动的纤维,包括后纤维以及未变速的浮游纤维称 为慢速纤维。 2. 牵伸区中纤维的运动与纱条不匀
牵伸的实质是纤维的相对运动。显然,纤维的运动必然会影响到纤维在须条长度方向上排列的均匀性,形成所谓纱条的条干不匀。例如,若喂入的生条条于不匀率为17%左右,通过并条工序,棉条经两次并合与牵伸,棉条的长片段不匀有很大改善,但是它的条干均匀度(短片段不匀)比喂入的生条一般要差些,可能在19%左右,或更高一些。这说明罗拉牵伸对纱条的条干或多或少总有些恶化。随着牵伸型式以及拟定的工艺参数不同,熟条的条干均匀度也会有显著差异。这就促使人们对牵伸过程的研究,逐步深入到对牵伸区中纤维运动的研究。由于实际的牵伸过程十分复杂,故一般都是通过对理想牵伸的讨论,来揭示实际牵伸的一般规律。所谓理想牵伸,是指假设须条中纤维都是平行、伸直、等长的,并且每根纤维都是到达前罗拉钳口线或是某一固定位置x时变速,即所有纤维都在同一截面变速。纤维头端的变速位置称为变速点。P1P+:BA8x图6-5理想牵伸时纤维的头端移距设在牵伸区须条中的两根纤维A、B,如图6-5所示为其在原须条中的排列位置,若两者之间的头端距离为ao,这个距离称为这两根纤维的头端“移距”,当纤维A的头端达到前罗拉钳口时则A变速,即以快速(前罗拉速度)Vi运动,而此时纤维B仍然以慢速(后罗拉的速度)V2运动,于是A、B两根纤维发生相对运动,移距开始变化。而当纤维B在t时间到达钳口时,也以V1速度运动两根纤维间不再有相对运动,此时,A、B两根纤维的头端移距为a,可计算如下:t=%V29
9 牵伸的实质是纤维的相对运动。显然,纤维的运动必然会影响到纤维在须 条长度方向上排列的均匀性,形成所谓纱条的条干不匀。例如,若喂入的生条条 干不匀率为 17%左右,通过并条工序,棉条经两次并合与牵伸,棉条的长片段不 匀有很大改善,但是它的条干均匀度(短片段不匀)比喂入的生条一般要差些, 可能在 19%左右,或更高一些。这说明罗拉牵伸对纱条的条干或多或少总有些恶 化。随着牵伸型式以及拟定的工艺参数不同,熟条的条干均匀度也会有显著差异。 这就促使人们对牵伸过程的研究,逐步深入到对牵伸区中纤维运动的研究。由于 实际的牵伸过程十分复杂,故一般都是通过对理想牵伸的讨论,来揭示实际牵伸 的一般规律。 所谓理想牵伸,是指假设须条中纤维都是平行、伸直、等长的,并且每根 纤维都是到达前罗拉钳口线或是某一固定位置 x 时变速,即所有纤维都在同一截 面变速。纤维头端的变速位置称为变速点。 图 6-5 理想牵伸时纤维的头端移距 设在牵伸区须条中的两根纤维 A、B,如图 6-5 所示为其在原须条中的排列 位置,若两者之间的头端距离为 a0,这个距离称为这两根纤维的头端“移距”, 当纤维 A 的头端达到前罗拉钳口时则 A 变速,即以快速(前罗拉速度)v1运动, 而此时纤维 B 仍然以慢速(后罗拉的速度)v2运动,于是 A、B 两根纤维发生相 对运动,移距开始变化。而当纤维 B 在 t 时间到达钳口时,也以 v1 速度运动, 两根纤维间不再有相对运动,此时,A、B 两根纤维的头端移距为 a,可计算如 下: 0 2 a t v
则: aα==ao=a,E12式中:αg,α一牵伸前、后两根纤维间的头端移距;E一牵伸倍数。由以上公式可以看出,在理想牵伸条件下,须条中任意两根纤维的移距都是按照牵伸倍数放大了E倍,须条的条干不匀率没有因为牵伸而变化,即理想牵伸能够使须条按规定的倍数抽长拉细,而不会使须条因牵伸而产生附加的不匀。事实上,喂入须条并非理想状态。所以,实际牵伸过程中,纤维运动很不规则,各根纤维并非都在同一个变速截面变速,变速点也不在前罗拉。图6-6所示为通过移距实验得到的简单罗拉牵伸区中纤维变速点的分布曲线。由于牵伸过程中纤维头端的变速位置有前有后,每个变速位置上纤维变速的数量不相等,因而形成了一种分布,即变速点分布,如图6-6中曲线1。应该指出,纤维变速点的分布与牵伸区中摩擦力界的分布和纤维的长度均匀度等因素有关。纤维的长度均匀度好,则变速位置比较集中,其变速位置靠近前钳口,如图6-6中的曲线2所示:反之则变速点位置比较分散,其变速位置离前钳口较远,如图6-6中的曲线3所示。变速点的分布愈集中、愈靠近前钳口,则牵伸后须条的不匀就愈小。PIP2前钳口后钳口图6-6简单罗拉牵伸区内纤维的变速点分布如图6-7所示,可得两根原始头端距离为ao的纤维A、B,分别在牵伸区中相距X的不同截面XI一Xi和X2一X2处变速。10
10 则: 1 1 0 0 2 v a v t a a E v 式中: 0 a ,a —牵伸前、后两根纤维间的头端移距; E —牵伸倍数。 由以上公式可以看出,在理想牵伸条件下,须条中任意两根纤维的移距都 是按照牵伸倍数放大了 E 倍,须条的条干不匀率没有因为牵伸而变化,即理想牵 伸能够使须条按规定的倍数抽长拉细,而不会使须条因牵伸而产生附加的不匀。 事实上,喂入须条并非理想状态。所以,实际牵伸过程中,纤维运动很不 规则,各根纤维并非都在同一个变速截面变速,变速点也不在前罗拉。图 6-6 所 示为通过移距实验得到的简单罗拉牵伸区中纤维变速点的分布曲线。由于牵伸过 程中纤维头端的变速位置有前有后,每个变速位置上纤维变速的数量不相等,因 而形成了一种分布,即变速点分布,如图 6-6 中曲线 1。应该指出,纤维变速点 的分布与牵伸区中摩擦力界的分布和纤维的长度均匀度等因素有关。纤维的长度 均匀度好,则变速位置比较集中,其变速位置靠近前钳口,如图 6-6 中的曲线 2 所示;反之则变速点位置比较分散,其变速位置离前钳口较远,如图 6-6 中的曲 线 3 所示。变速点的分布愈集中、愈靠近前钳口,则牵伸后须条的不匀就愈小。 图 6-6 简单罗拉牵伸区内纤维的变速点分布 如图 6-7 所示,可得两根原始头端距离为 a0 的纤维 A、B,分别在牵伸区 中相距 X 的不同截面 X1—X1和 X2—X2处变速