條幹

當半製品均勻度降低時，細紗的均勻度也相應降低；細紗條幹不好，紗線的強力便會降低並影響織物的強度。用不均勻的細紗織造時，在織物上會出現各種疵點和條檔，影響外觀質量。針織生產對細紗均勻度的要求，一般比機織更為嚴格。在針織加工中,細紗條幹不勻或存在紗疵，會使正常的成圈過程受到破壞，有時還會引起斷針。在輪胎簾子線的製造中，細紗條幹的過度不勻會在生產過程中出現螺旋疵現象，即鄰近紗線互相纏繞，從而使加工過程和產品質量都受到影響。此外，細紗條幹不勻會使紡紗和織造的斷頭率提高，以至降低勞動生產率 ^[1]  。

在紡紗生產中常用的條幹不勻率測定方法，主要有切段稱重法、黑板條幹目測法和儀器檢測法三種。切段稱重法可用於各道半製品和細紗；黑板條幹目測法主要用於細紗；儀器檢測法又可分為電容式檢測和機械式檢測兩種。電容式檢測適用於條子、粗紗和細紗，機械式檢測僅適用於條子和粗紗。

切段稱重法：把紗條按規定長度切段，並分別稱重，然後計算不勻率。所取的片段長度和片段數量，視實際生產情況和試驗精度要求而定。這個方法的缺點是耗費時間較多，對支數較低的前紡半製品只適宜測定較長片段的重量不勻率。

黑板條幹目測法：是生產中常用的檢查和評定細紗條幹水平的方法。將細紗以相等的間隔均勻地繞在長方形（或梯形）黑板上，可以直觀分析細紗不勻的構成情況，對照標樣對細紗條幹進行評級。分級標準和取樣評定方法各國有所不同。黑板目測法對黑板規格、檢驗時光照、觀察距離等均有一定要求。

儀器檢測法：電容式均勻度試驗儀適用於測試各種短纖維紡制的條子、粗紗和細紗的條幹不勻率。對於長絲，須加裝假拈裝置以消除紗條“截面效應”（即由於紗條截面形態在檢測電容槽間的變異而引起的檢測誤差）。測試方法是使紗條通過電容極板中間，紗條片段的粗細引起電容變化，通過電子線路計算出紗條的不勻率。在應用電容式均勻度試驗儀時，應避免用高濕度或濕度不均勻的試樣，以免發生過多的測試誤差。一般先將試樣在標準温、濕度條件下（温度20±3℃；相對濕度65±3%）進行濕度平衡。應用電容式均勻度儀測試紗條不勻率時，能同時測定細紗的細節、粗節和結雜數，此外，還能對紗條不勻的構成進行譜分析，畫出波譜圖,以顯示紗條中顯著週期不勻。根據波譜圖可以尋找各工序中產生疵病的原因，加以改善或排除。應用電容式均勻度儀所測定紗條的不勻率，可用平均差係數不勻率U%值或均方差係數不勻率CV%值來表示。機械式均勻度試驗儀適用於測試條子和粗紗的條幹不勻。將條子或粗紗喂入一定規格的凹槽內，上面加有一定壓力，測定紗條的厚度變化。不勻率常用每米紗條內平均極差係數來表示。因極差係數不能表示紗條不勻結構的組成，所以很少利用。 ^[2] 

①由於纖維原料性質差異而形成紗條不勻。各種天然纖維在長度、細度或其他性能方面都存在着不均勻性，經同一機械和工藝加工就會造成差異，形成不勻。

②由於纖維隨機排列而產生紗條不勻。根據短纖維紡紗原理，理想紗條可以假設由纖維隨機排列而組成，這種隨機排列的紗條具有一定的不勻率，稱為隨機不勻率，數值與紗條截面中平均纖維根數的平方根成反比，纖維根數少時隨機不勻將增大。

③由於紡紗工藝參數選擇不良而產生紗條不勻。例如牽伸機構隔距、加壓等工藝參數選擇不當，造成對纖維運動控制不良，就會產生節粗節細現象，形成粗細不勻。

④由於紡紗機械缺陷所產生的紗條不勻。如羅拉或皮輥偏心、齒輪缺損等，會使紗條產生明顯的週期性不勻，常呈粗細起伏的波浪變化，波長較短的稱短片段不勻，長的稱長片段不勻。一般，前紡機械產生的短片段不勻，由於牽伸變長，在紗線中呈現長片段不勻；細紗機上所產生的不勻，是短片段不勻。 ^[1] 

由於測定方法的限制，試驗片段長度總是有限的,設為L。紗條總不勻率由CV(L)和CB(L)兩部分組成。CV(L)稱內不勻率，是L長度紗條內的不勻率數值,以均方差係數表示。紗條取樣片段長度L值愈大，不勻出現的機率愈多，即CV(L)值隨L增大而逐漸增高,並趨近於總不勻率CV(∞)值。CV（L）曲線經過原點，曲線在起始段對L值有近乎直線的關係，隨着試樣長度L進一步增大。CV值的增長率逐漸減少。對一般紗條，當所取試樣長度在10米以上時，CV值已接近總不勻率定值。CB(L)稱外不勻率，為多根L長紗條間的平均重量均方差不勻率。曲線形態和CV(L)曲線恰相反。當L趨近於0時，CB(0)等於總不勻率，隨着L增加，CB(L)逐漸趨向於0,即長片段間的不勻率隨紗條片段長度增加而減少。對取定試驗片段長度為L時，同一紗條的內不勻率CV(L)、外不勻率CB(L)和總不勻率間存在着如下關係:[CV(L)]2+[CB(L)]2=[CV(∞)]2=[CB(0)]2。各種紗條，包括細紗和前紡各工序的半製品，具有不同形態的CV)及CB(L)曲線。紡紗過程中工藝參數的變化，尤其是併合數和牽伸倍數的變化，都導致曲線形態的相應變化。

紗條不勻曲線可以假設為有許多週期性的波所組成,每一諧波有其波長和波譜,按波長對振幅作圖，可以畫出波譜圖。橫座標以波長的對數值表示，縱座標表示週期不勻的平均振幅值。理想紗條的波譜圖中，最高峯振幅值的相應波長位於纖維平均長度2.5～3倍的位置上，相鄰兩頻道的波長數值按等比級數排列,比例常數為1.15，即波譜圖中橫座標的相鄰兩值，右面較左面的波長增加15%。由於波譜圖橫座標採用對數值，所以波譜曲線具有橫向位移的特性。紗條經牽伸後,如假定不引入附加不勻，則牽伸後紗條的波譜圖可由原紗條的波譜圖向右方位移一相應於牽伸倍數的距離而得到。實際紗條中如存在因工藝因素所產生的牽伸波時,波譜圖中呈現山峯形突起;如紗條中存在機械性缺陷所產生的週期性不勻，則在波譜圖上相應波長處將疊加振幅,形成煙囱形突起。所以,根據紗條波譜圖的形態，可以確定產生疵點的原因，從而在實際生產中加以改善或排除。

近年來，隨着紡織技術的不斷進步和發展，棉紗質量水平不斷提升。高檔紡織品都對棉紗品質提出不斷提高的要求，從2001年Usler統計值與1997年相比，棉紗各品質要求都有了一定的提高。特別是細紗條幹均勻度是成紗質量的一項重要指標，它不僅影響單紗強力及強力變異係數，還影響準備、織造斷頭和布面外觀質量。細紗工序是影響條幹均勻度的關鍵工序，所以優化細紗工藝，降低成紗條幹CV值是企業急待解決的質量問題。

細紗牽伸形式對成紗條幹的影響：

新型細紗機大都是氣動加壓、V型牽伸，前區工藝貫徹“三小”工藝，即小浮游區、小鉗口隔距、

小羅拉中心距，它的後區採用曲線牽伸，有較長的鉗口握持距和較短的非控制區長度，既增大了後區摩擦力界強度，加強對須條的控制，又有對纖維長短不勻適應性好的特點，減小了位移牽伸產生的牽伸波。 ^[3] 

由牽伸理論得知，牽伸倍數越大，附加不勻就越大，假如同號數細紗，喂人的粗紗特數越大，所需牽伸倍數越大，附加不勻也越大，對於新型V型牽伸，經過試驗，粗紗定量可比傳統牽伸大些。

對於傳統的牽伸型式，隨着粗紗定量的增大，細紗條幹CV增大，粗節、棉結也隨着增多。而對於氣動加壓的V型牽伸來説，由於V型牽伸獨特的附加摩擦力界設置，使控制纖維的能力大大加強，進入前牽伸區紗條的結構均勻度、纖維伸直度和緊密度較好，增大粗紗定量，細紗條幹變化不明顯，所以FA507型細紗機的粗紗定量可適當增大。

牽伸工藝的配置應考慮牽伸工藝與牽伸機構的適應性以及牽伸工藝各參數間的相互配置，長期的生產實踐和工藝試驗是較好的工藝優選方法。

1.前區工藝

前區工藝主要包括前區羅拉隔距、鉗口隔距、前膠輥加壓等。

（1）前區羅拉握持距

羅拉握持距的確定原則是在不損傷纖維並能保持牽伸力與握持力相平衡的條件下，偏小掌握為宜。因為，前區握持距關係前區牽伸浮游區長度的大小，關係到握持力和牽伸力的配置，與成紗條幹Cy值有着密切關係。在傳統工藝中前中羅拉中心距紡純棉品種以43mm居多。國產新型細紗機在羅拉座下銷棒支承形式上作了改進，前中羅拉表面隔距最小可達16.5mm，我們對FA507型細紗機的羅拉座做了改進試紡，最小表面距改為17.0mm，大大縮短了前區浮游區長度，有利於提高條幹水平和條幹CV值差異率的水平。理論上，當原料和牽伸機構一定時，羅拉握持距與牽伸附加不勻間存在近似直線關係，因此，減小羅拉握持距，縮短浮游區，可使牽伸區變速點向前鉗口靠攏，有利於改善成紗條幹均勻度。

在生產中羅拉握持距比較難測量，所以用改變羅拉表面距來調整羅拉握持距，進行工藝優化試驗。

較小的前區羅拉隔距，使承擔較大牽伸倍數的前牽伸區，減小了浮游區以及浮游纖維動程，從而使纖維移距偏差減小，提高了成紗的條幹均勻度，這在紡純棉品種，特別是純棉普梳品種非常明顯。從表3可以看出前區羅拉握持距減小，細紗條幹明顯改善。

（2）採用小鉗口

為了使牽伸過程中纖維不過早提前變速，適當減小銷子鉗口是有利的，它可以改善前區纖維的伸直度。常規品種使用的2.5~3.5mm五檔中每檔以0.25mm遞增，檔數調整比較細微，便於對不同品種和不同牽伸工藝的精細調整，以收到良好工藝效果。

（3）搖架加壓

膠輥加壓是對須條產生足夠的握持力，使牽伸能夠正常進行的條件，FA507型細紗機，配氣動加壓，靜壓穩定可靠，加壓充分調節方便。我們通過試驗，細紗搖架壓力特別是前膠輥的壓力大小，對成紗條幹CV值的影響比較明顯，不同膠輥壓力紡CJ18.2rex紗的條幹CV。

2.後區工藝

後區工藝主要包括後區牽伸倍數，後區中心距和粗紗捻係數等，這幾項重要牽伸工藝參數需密切配合和合理配置，才能對成紗質量起到穩定和提高作用。

（1）粗紗捻度

細紗的後區牽伸是簡單羅拉牽伸，利用粗紗捻回產生的附加摩擦力界控制纖維運動是有效的。當牽伸倍數較小，牽伸力較大時，後纖維對浮游纖維的控制力，大於前纖維對浮游纖維的引導力，纖維變速點前移而趨於穩定，當後牽伸倍數增大時，必須適當增加捻係數，使紗條緊密，摩擦力界強度增強，使纖維變速點前移而穩定。但當後區牽伸倍數較大時即增大了引導力，削弱了控制力，使浮游纖維提早變速，從而惡化成紗條幹，在針織紗工藝中，彈性牽伸作用強，不僅可防止喂人前牽伸區紗條緊密度差異增大，而且有利於捻回分佈不勻的改善，對前區牽伸非常有利，所以針織紗工藝後區採用小牽伸和粗紗高捻度，經過後區牽伸後，牽伸須條帶着一定數量的捻回進入膠圈牽伸區，前區牽伸紗條上的捻回還能作為膠圈牽伸區中間摩擦力界的補充，對牽伸紗條寬度有一定的控制作用，有利於對纖維運動控制，對提高成紗條幹有利。

在實際生產中，我們理論聯繫實際，粗紗捻係數的確定結合了粗紗定量，後牽伸倍數，中後羅拉隔距，加壓和温濕度等。表6是其它因素基本不變時，不同粗紗捻係數時的CJ14.5rex細紗條幹CV。

（2）後區羅拉握持距與後區牽伸倍數

在細紗牽伸中，前區具有較強的控制纖維運動的能力，而且被控制截面中的纖維數量少，前區牽伸倍數的變化，對成紗不勻的影響小一些，因此，細紗的牽伸分配重點考慮後區牽伸對成紗條幹不勻的影響。生產中普遍採用的是小的後區牽伸倍數，後區隔距適當放大，一般機織用紗為1.25~1.40倍之間，針織用紗一般為1.07~1.20倍之間，此種工藝不僅條幹好，而且如果適當增大後區隔距，後區牽伸倍數在小範圍內變動或纖維長度變化不大時，隔距可以不作調整，便於管理，減少改車時間，降低工人勞動強度。

隨着後牽伸倍數的增大，細紗條幹均勻度明顯惡化。

在牽伸正常的情況下，改變後區羅拉握持距細紗條幹CV值變化不大。

膠輥是紡紗工藝中重要的牽伸部件，對成紗質量的影響顯著。對膠輥的一般質量要求是，硬度均勻、表面光潔、色澤一致、直徑差異與外圓偏心小、抗靜電、對温濕度有一定的適應性。

1.膠輥硬度對條幹的影響

在長期的生產實踐中，我們知道軟膠輥能夠改善細紗條幹。其一軟膠輥在壓力的作用下，與羅拉握持所組成的鉗口線相應增寬，從而能夠顯著地增強鉗口對須條的握持性能。而且鉗口線向兩端延伸，造成既前衝而又後移。鉗口線後移，相對縮小了前區握持隔距，有利於控制浮游纖維的運動，有利於改善條幹均勻度。其二，軟膠輥與羅拉組成的鉗口線相對比較穩定。軟膠輥具有彈性好、表面變形大，吸振能力強的特點，使鉗口動態握持力保持相對穩定。其三軟膠輥橫向握持均勻，對須條的邊緣纖維控制能力強，對改善細紗條幹有利。

在生產中我們使用WRC-965型不處理膠輥，條幹CV值好，但由於其抗繞性還不夠理想，在紡滌棉品種時，高速回轉的膠輥與纖維摩擦而產生的靜電引起繞膠輥現象。為了能夠有效解決這個問題，我們將塗料配比濃度降低後對膠輥表面進行塗料處理，並進行上車跟蹤試驗。

試驗結果表明，由於淡化處理的塗料配比濃度較低，並沒有使膠輥失去原有的低硬高彈的特性，加壓後，回彈性好的特點也基本沒有變，因此膠輥仍能有效地控制纖維，改善質量。WRC—965型不處理膠輥經過塗料淡化處理後，增強了導電性能，消除了靜電，因而使膠輥能夠具有抗繞性。第三種塗料配比上機生產略有繞花但條幹較好。綜合考慮，我們選擇了第三種配比對WRC-965型不處理膠輥的塗料淡化處理方法，加上嚴格的膠輥更換週期管理，推廣使用，條幹水平保持在25%。經過長期使用和高温高濕的考驗後，驗證了WRC—965型不處理膠輥在經過第三種塗料淡化處理後，膠輥繞花現象已基本消失，值車工生活好做，產品質量穩定。

2.膠輥直徑與成紗質量

較大直徑膠輥在相同壓力下彈性好，與羅拉的弧形接觸面大，摩擦力界擴大，浮游區縮小，對浮游纖維的控制得到加強，有利於變速點向前鉗口集中。同時，大直徑膠輥吸振性好，可減弱羅拉溝槽或塵雜引起的波動，使膠輥的橫向握持力均勻性提高，有利於控制須條邊緣纖維的運動。大直徑膠輥對牽伸須條充分、均勻、穩定的握持，使得牽伸狀態改善，從而有利於提高成紗質量。

從理論上分析大直徑膠輥紡紗性能優於小直徑膠輥，但紡紗中必須和中後膠輥直徑相匹配。前檔膠輥直徑加大後搖架高度，因此必須相應加大中鐵輥和後膠輥直徑。在生產中我們用淘汰下的前膠輥加工成後膠輥，其直徑要求在27mm～28.5mm之間。不同直徑膠輥在FA507型細紗機(氣動加壓，V形牽伸)同錠、同粗紗的條件下進行紡紗試驗，CJ18.2

根據以上試驗，我們對細紗機上的膠輥統一作了規定，要求膠輥直徑在29.5~30.5mm之間，小於此範圍的膠輥作為後膠輥使用，並嚴格要求後膠輥必須小於前膠輥並切且膠輥直徑大小一致。

（1）新型V型牽伸通過抬高後羅拉形成獨特的附加摩擦力界，提高了進入前區紗條的結構均勻度、緊密度和纖維伸直度，較普通牽伸顯現出較高的牽伸能力，細紗條幹優於普通牽伸。

（2）採用較小的前區羅拉表面距、較小的羅拉鉗口及較大的前膠輥加壓，能使纖維變速點靠近前鉗口，從而減小移距偏差，提高成紗的條幹均勻度。

（3）小的後區牽伸倍數對細紗條幹有利，在牽伸正常的情況下適當增加粗紗捻係數，能夠改善細紗條幹均勻度。

（4）膠輥是細紗牽伸的關鍵器材，使用不處理軟膠輥，增大膠輥直徑，對浮游纖維可以有效控制，使變速點穩定而集中，從而有利於提高成紗條幹均勻度 ^[1]  。