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1、并条后棉结增加的原因及对策（上）并条后棉结增加的原因及对策（上）许鑑良（东华大学， 金轮科创股份有限公司研究中心） 0 前言梳棉棉结不 高，但并条以后棉结成倍增加，致使成纱棉结大幅度增多。 这种现象在不少棉纺厂中存在，长期找不到一个良好的解决 办法。究其原因：（1）牵伸工艺不符合纤维弯钩伸直的理论。 梳棉机锡林道夫间为分梳配置。锡林表面速度远远大于道夫 表面速度。纤维从锡林转移到道夫上时，道夫针齿往往抓住 扬起在锡林针面的纤维尾端，其前端，则受锡林针齿梳理而 伸直。前端伸直，尾部被道夫针齿握持的纤维，被剥棉罗拉 剥下后，在棉条中便成为后弯钩纤维（约占50%左右，属多 数）。这种后弯钩纤维圈入条
2、筒再引出喂入头并或预并时， 便成为前弯钩纤维。前弯钩纤维圈入条筒再引出喂入二并时， 便成了后弯钩纤维。其余以此类推。如图1 所示。所以，喂 入头并或预并的是以前弯钩纤维居多的生条，而喂入二并 （或条卷、条并卷）的是以后弯钩纤维居多的半熟条。图1梳棉和后续工序纤维弯钩的变化弯钩纤维在牵伸过程中若得不到伸直，在高速回转的罗拉和 皮辊剧烈搓擦下，就可能形成棉结。所以，普梳头并、精梳 预并的牵伸工艺，应有利于前弯钩纤维的伸直；普梳二并或 条卷、条并卷的牵伸工艺，应有利于后弯钩纤维的伸直。以此类推，普梳喂入粗纱机的是以前弯钩纤维居多的熟条，粗 纱的牵伸工艺，应有利于前弯钩纤维的伸直；普梳喂入细纱 的是以
3、后弯钩纤维居多的粗纱，故细纱牵伸工艺应利于后弯 钩纤维的伸直。精梳准备工艺纤维弯钩变化，亦可按此类推。 但经精梳后，弯钩纤维已基本伸直，均可按后弯钩纤维伸直 要求设计牵伸工艺。（2）生条中纤维分离度和平行伸直度差。 梳棉棉结虽不多，但纤维分离度和平行伸直度差。紊乱的纤 维在牵伸过程中被抽拉时，本来蓬松不成结的纤维，被拉扯 成了死结。（3）生条中短绒高。开清和梳理过程中，纤维损 伤严重，致使生条中短绒大幅度增加。短绒在高速牵伸过程 中易聚集在纱条的某一局部，或飞散积聚在纱线通道的机件 上，积到一定数量，便进入纱条，经与纱线通道机件摩擦， 便形成棉结。鉴于上述，可采取如下对策：（1）普梳头并、 精
4、梳预并、普梳粗纱牵伸工艺应符合前弯钩纤维伸直的理论； （2）普梳二并、精梳并卷或条并卷、普梳细纱牵伸工艺应 符合后弯钩纤维伸直的理论；（3）提高生条的纤维分离度和 平行伸直度；（4）减少生条短绒率；（5）严格控制各工序温 湿度。 1并条机上弯钩纤维伸直的理论1前弯钩纤维伸直的理论前弯钩纤维的伸直开始于弯钩的中点 到达变速点R时，此时纤维主体中点仍在R的后方，仍以慢 速前进。见图 2。图2牵伸变速点和前弯钩纤维的伸直 过程FF-前钳口线；BB-后钳口线；N1-快速纤维数量；N2- 慢速纤维数量；R-变速点；R-变速点离前钳口的距离；G- 握持距；n-纤维原始伸直度系数；n-纤维结果伸直度系数；
5、L-弯钩纤维原长；VF-前罗拉速度；VB-后罗拉速度；NR- 变速点处快速或慢速纤维的数量 1.1.1 当牵伸倍数较小 时（EW3 ）牵伸倍数E为：此时变速点位置R离前钳口较远，见图2中（2 ）,主体长度 的一半伸直过程不受前钳口的干扰。结果伸直度系数n为： 在不同的原始伸直度系数n下，在牵伸倍数较小时（估计E V 3 倍左右时），对前弯钩纤维有一定的伸直效果，在伸直过程 不受前钳口干扰的条件下，其伸直效果随牵伸倍数增大而相 应增大。1.1.2当牵伸倍数较大时（E3 ）牵伸倍数E为：变速点离前钳口的距离 R 则为：，见图 2 中（ 3），变速点位 置R离前钳口距离较近，伸直过程易受前钳口干扰，
6、前弯钩 纤维伸直效果并不始终随牵伸倍数的增大而提高，而是先增 加后减小，达某一点最高值后，牵伸倍数再增大，伸直效果 因受前钳口干扰反而降低。其结果伸直度系数n为： 1.1.3当牵伸倍数更大时（E4）见图2中（4）,牵伸倍数E为：，变速点离前钳口的距离R为：，即变速点位置R 靠近前钳口，前弯钩未伸直前，弯钩的前端首先进入前钳口， 前钳口对弯钩纤维伸直干扰作用严重，前弯钩纤维丝毫得不 到伸直。1.1.4 前弯钩纤维伸直的延续时间 t 为(3 )式中VB为后罗拉速度。这是前弯钩开始变速到纤维主 体也变速的时间。此时间越长，前弯钩伸直的可能越大。所 以要设法延长前弯钩伸直的延续时间。前弯钩在不同牵伸倍
7、 数和原始伸直度系数下的结果伸直度系数如图 3 所示。图 3 中、区为上述三种情况的区间范围。图 3 前弯钩纤维伸直效果的函数图形 由图3可见:(1 )当牵伸倍数Ev3倍时，各种原始伸直度 系数下，随牵伸倍数增大，结果伸直度系数均有不同程度的 提高。原始伸直度系数高的，结果伸直度系数提高较快；原 始伸直度系数小的，结果伸直度系数提高较慢。( 2)当 E=1.54倍结果伸直度系数有一最高点。最高点的位置， 原始伸直度系数小的，牵伸倍数较小；原始伸直度系数大的, 牵伸倍数较大。( 3)不论何种原始伸直度系数，牵伸倍数越 大(E4倍时)，前弯钩伸直效果越差。这是因为牵伸倍数 越大，快速纤维数量越少，
8、快速纤维不可能包围慢速纤维的 弯钩前端，对前弯钩的快速摩擦力(引导力)很小，不足以 克服前弯钩的弯曲刚度而伸直；也因牵伸倍数越大，变速点 越靠近前钳口，伸直延续时间越短，弯钩来不及伸直便进入 前钳口，受前钳口干扰严重所致。 1.2 后弯钩纤维的伸直 理论1后弯钩纤维的伸直过程开始于纤维主体部分的中 点到达变速点,纤维主体快速，后弯钩仍以后罗拉慢速运动，伸直过程一直延续到剩余的弯钩部分的中点也到达变速点R,如图4所示。图 4 后弯钩纤维的伸直过程（符号同图 2 ） 1.2.1 当牵伸倍数较小时（见图5中）当牵伸倍数较小 时,此时变速点离前钳口的距离 R 较大,可求得结果伸直 度系数为：当牵伸倍数
9、较大时（见图5中）牵伸倍数， 此时2R值较小，即主体部分的中点尚未到达R点，而其头 端已进入前钳口,伸直过程提前开始,延续时间有所增长。 可求得结果伸直度系数为：123 当牵伸倍数更大时（见图5中）当牵伸倍数更大 时，此时R值最小，R更小，这时主体快速，后弯钩慢速， 更利于后弯钩伸直。只有在后弯钩长度较大，当弯钩的中点 尚未到达R点位置，而弯钩的端点，即纤维的尾端已经进入 前钳口，才使伸直过程中断。可求得结果伸直度系数n为：以上三种情况可用图5的函数图形表示。图5后弯钩伸直效果的函数图形图5 中、区的曲线，表明上述三种情况，其结果伸直度 系数都是随牵伸倍数的增大而逐渐提高，且牵伸倍数越大， 对
10、后弯钩纤维的伸直效果越好。图 5 中可见，原始伸直度系 数越大，牵伸倍数增大时，结果伸直度系数提高越快；原始 伸直度系数小的，结果伸直度系数提高较慢。 2 头、 预并牵伸工艺应符合前弯钩伸直理论 2.1 头、预并并合根 数宜少不宜多，总牵伸倍数宜小不宜大鉴于前述牵伸倍数越 大，前弯钩伸直效果越差，故头、预并并合根数应少。只有 并合数少，才能减小总牵伸倍数。一般可控制在56根， 使头、预并的总牵伸控制在 6倍以内。 2.2 头、预并的后 区牵伸倍数宜大不宜小鉴于前弯钩在较小牵伸倍数时提高 牵伸倍数，可提高前弯钩的伸直效果，故后区牵伸倍数应尽 量增大，一般可在1.8 2.0内（E后=1/3E总），
11、以使前区 牵伸控制在 3倍左右，不要大于3.5倍，使其处于前弯钩伸 直的最高点（见图3 中的区曲线的最高峰对应的牵伸倍数 区间）。当生条中原始伸直度系数较小时，后牵伸倍数取下 限；当生条中原始伸直度系数较大时，后牵伸倍数取上限（见 图3中区内不同原始伸直度系数曲线最高峰点对应的牵伸 倍数）。例如华宝公司，头道并条机为FA305C，纺半精梳 27.76tex纱，改变牵伸工艺前后的棉结和纤维伸直度列于表1。由表1可见 头并或预并后区牵伸倍数和罗拉隔距增大后， 经头、预并后，结果伸直度系数提高，棉结和杂质显著降低， 棉结降低42.85%，效果极显著。又如湖北3542 纺织有限公 司2 , FA306
12、 并条机，纺 JC/Tencel （ 60/40 ） 7.3 tex 纱，头并牵伸工艺改变前后的结果伸直度系数列于表 2。由表2可见，后区牵伸倍数和隔距增大，结果伸直度系数n 提高。2.3 头、预并的后区握持距宜大不宜小鉴于前弯钩 伸直需要有足够的伸直延续时间，即需要提早变速,故后区握 持距宜大不宜小。一般在5360 mm。纤维长，后握持距取 上限，纤维短，后握持距取下限；重定量取上限，轻定量取 下限；纺化纤取上限，纺棉纤取下限。头、预并的前区握持 距亦可比常规放大23 mm,以增长弯钩伸直的延续时间， 防止前弯钩来不及伸直，经搓擦形成棉结。后区握持距放大 后的工艺效果见表 1、2。由表 1、
13、2 可知，后区握持距放大 后，棉结降低28.27%，工艺效果较显著。结果伸直度系数n 均有不同程度提高（表 1中的方案一、表 2）。徐州天地缘纺 织有限公司在 FA303 并条机上试验如表 3 所示。由表 3 可见：头并并合根数减少，定量加重，后牵伸倍数增 大和前后区握持距增大后，乌斯特条干CV值改善，棉结杂 质显著减少，工艺效果显著。总之，头、预并应采用重定量、 小总牵伸、后区大隔距、大牵伸工艺，前区较大隔距、小牵 伸，以利于前弯钩的伸直。必须指出：以上工艺是针对并条 后成倍增加棉结而采取的牵伸工艺，此工艺能有效降低棉结， 但对条干可能不利。故实际生产中应视当前的主要矛盾方面 而定。 3 二
14、并牵伸工艺应符合后弯钩伸直的理论 3.1 二并的并合数和总牵伸倍数宜大不宜小鉴于前述后弯钩伸 直理论：牵伸倍数越大，伸直效果越好。故并合数宜大不宜 小。只有并合数多，或者采用较重定量喂入，牵伸倍数才有 可能增大。一般并合数均为8根，可使总牵伸倍数控制在8 9 倍。以利于后弯钩的伸直。 3.2 二并的后区牵伸倍数宜 小不宜大，前区牵伸倍数宜大不宜小每经一次牵伸，就产生 一个牵伸波叠加到纱条上，此牵伸波在后续牵伸中，波幅减 小，波长拉长。为减少牵伸波叠加，后区牵伸倍数应小。另 外，鉴于前述，牵伸倍数越大，后弯钩伸直效果越好，为使 前区牵伸倍数尽可能大，后区的牵伸倍数就应减小。一般后 区牵伸倍数为
15、1.15 1.2，以便集中前区一次牵伸。 3.3 二 并前后区应重加压紧隔距强控制为防止纤维提前变速，产生 移距偏差，影响条干，前后区握持距在不出硬头的前提下， 应偏紧掌握。一般 3 上3 下压力棒牵伸，纺细绒棉时，前区 握持距为纤维品质长度Lp+( 8 10 ) mm，般在41 48 mm，后区握持距为品质长度Lp + ( 10 15 )mm，常在44 53 mm。纤维长、喂入定量重、纺化纤时，此握持距适当放 大；纤维短、喂入定量轻，纺棉，此握持距应小。二并牵伸 工艺对结果伸直度系数的影响，如表4 所示2，纺纱条件 同表 2。由表 4 可见,二并的后区小牵伸、前后区紧隔距、压力棒直 径较大时
16、，对提高结果伸直度系数T有利。如徐州天地缘公 司，纺18.22 tex纱,FA303并条机，在二道并条上改变牵伸 工艺的试验如表 5所示。由表5可见：二并后区牵伸倍数减 小后，棉结显著降低，杂质亦有所减少，但因后区中心距略 有放大，乌斯特条干CV值（ ）有所恶化。江苏华宝纺半精梳 14.58K ， FA305 并条机，二并牵伸工艺 的对比试验列于表 6。由表 6 可见：在定量、并合数和总牵伸倍数相同的情况下， 二并后区牵伸倍数改小，后区隔距放大,熟条棉结减少、萨氏 条干改善,成纱棉结和粗节减少。熟条乌氏条干，成纱乌氏条 干，因后区隔距放大，互有上下。总之，二并应采用紧隔距， 后区小牵伸，前区大牵伸，重加压，强控制工艺，利于降低 棉结，改善条干。精梳以后的并条，因基本上无弯钩纤维， 故可采用类似二并的牵伸工艺。 3.4 减少并条牵伸区内短 绒现代高速并条机上，牵
