(一)主要工艺参数及作用
并条机的主要工艺参数选配是罗拉牵伸原理的实际应用,即根据使用的机型和加工品种,设计合理的总牵伸倍数、部分牵伸倍数、罗拉握持距及罗拉加压量等工艺参数,其目的是合理布置摩擦力界,以提高条子的质量。
(二)工艺参数及其选择
1.牵伸倍数及其分配
(1)总牵伸倍数。并条机的总牵伸倍数应接近于并合数,一般选择范围为并合数的0.9~1.2倍。在纺细特纱时,为减轻后续工序的牵伸负担,可取上限;在对均匀度要求较高时,可取下限。同时,还应结合各种牵伸形式及不同的牵伸张力,综合考虑,合理配置。总牵伸倍数配置范围见表6-1。
表6-1 总牵伸倍数选择范围
(2)各道并条机的牵伸分配。通常各道并条机有两种工艺路线可供选择。一是头并牵伸大、二并牵伸小,又称倒牵伸,这种牵伸的配置对改善熟条的条干均匀度有利。二是头并牵伸小、二并牵伸大,又称顺牵伸,这种牵伸配置有利于纤维的伸直,对提高成纱强力有利。在纺特细特纱时,为了减少后续工序的牵伸,可采用头并略大于并合数,二并可更大的牵伸,如并合数为8根时,可用9倍或10倍以上的牵伸倍数。原则上一般头并牵伸倍数要小于并合数,头并的后区牵伸选2倍左右;二并的总牵伸倍数略大于并合数,后区牵伸维持弹性牵伸,即其牵伸倍数小于1.2倍。
(3)牵伸分配的确定。目前并条机虽牵伸形式不同,但大都为双区牵伸,所以牵伸分配主要指后区和前区(主牵伸区)牵伸倍数的分配问题。由于主牵伸区的摩擦力界较后区布置的更合理,所以牵伸倍数主要靠主牵伸区承担。一方面,后牵伸区的摩擦力界分布特点不适宜进行大倍数牵伸,这是因为后区牵伸一般为简单罗拉牵伸,故牵伸倍数要小,其只是为前区牵伸做好准备的辅助作用,一般头道并条的后区牵伸为1.6~2.1倍,二道并条的后区牵伸倍数为1.06~1.15倍;另一方面,由于喂入后区的纤维排列十分紊乱,棉条内在结构较差,也不适宜进行大倍数牵伸。另外,后区采用小倍数牵伸,则牵伸后进入前区的须条,不至于严重扩散,须条中纤维抱合紧密,有利于前区牵伸的进行。
由于后区牵伸倍数的合理确定对输出品的质量影响非常关键,因此,目前有的机型设置了并条机后牵伸自动优选检测装置。该机对喂入棉条作时限为1min的运行测试,并条机中罗拉单独传动,根据传动电机消耗功率,可测出后牵伸区牵伸力的大小,在保持纺出定量达到设定值时,测出最大牵伸力时的后牵伸为设定优选值。
①主牵伸区:主牵伸区具体牵伸倍数配置应主要考虑摩擦力界布置、纤维伸直状态、加压等因素。
②张力牵伸:前张力牵伸应考虑加工的纤维品种、出条速度及相对湿度等因素,且一般控制在0.99~1.03倍。出条速度高、相对湿度高时牵伸倍数宜大。纺纯棉时前张力牵伸倍数宜小,一般应在1倍以内。化学纤维的回弹性较大,混纺时由于两种纤维弹性伸长不同,前张力牵伸倍数应略大于1倍。后张力牵伸与棉条喂入形式有关,主要应使喂入条子不起毛,避免意外牵伸。
2.罗拉握持距 罗拉握持距为牵伸区中相邻两对罗拉握持点间须条所经过的各直线段与弧线段之和。在直线牵伸区中,罗拉握持距与罗拉中心距是相等的,但在曲线牵伸区中,罗拉握持距大于罗拉中心距。握持距的大小要适应加工纤维的长度并兼顾纤维的整齐度。为了既不损伤长纤维,又能控制绝大多数纤维的运动,并且考虑到胶辊在压力作用下的变形,使实际钳口偏离钳口线向两边扩展的因素,所以罗拉握持距必须大于纤维品质长度,这是各种牵伸形式的共同原则。如下式所示:(www.daowen.com)
式中:S——罗拉握持距;
LP——纤维品质长度;
P——附加长度(根据摩擦力界及牵伸力的差异而确定的)。
握持距的大小又必须适应各牵伸区内牵伸力的要求,握持距大,则牵伸力小,但牵伸力还与牵伸倍数、摩擦力界强度、须条定量、纤维性质和温湿度等有关。由于牵伸力的差异,在纤维长度一定的条件下,各牵伸区的握持距应取不同数值。即上式中的P值不同。
当罗拉握持力充分,或牵伸倍数较大、纤维长度短但整齐度好、须条定量轻时,握持距可偏小掌握,即采用“紧隔距”工艺,有利于控制纤维运动,提高条子的均匀度。但握持距过小,会使牵伸力剧增,出现胶辊打滑、牵伸不开或拉断纤维等现象,破坏后续工序的产品质量。
在压力棒牵伸中,由于压力棒起到了附加摩擦力界的作用,又由于罗拉加压量较大,而使后部摩擦力界的峰值增高,所以主牵伸区的握持距可设置为LP+(6~10)mm。生产实践表明,压力棒牵伸装置的前区握持距对条干均匀度的影响较大,在前罗拉钳口握持力充分的条件下,握持距越小,则条干不匀率越小;后牵伸区的罗拉握持距为LP+(11~14)mm。
另外,压力棒牵伸中主牵伸区罗拉握持距的设置,还要考虑须条对压力棒的接触弧长及包围角的大小,包围弧长度太大或包围角太小,会引起牵伸力过大,使条干恶化。
有些先进并条机可实行罗拉隔距的在线检测和控制。如LVDT系统可测试输出棉条条干不匀的波谱图,并反复变动隔距,将不同隔距下的波谱图进行比较,直至波谱图山形的面积最小时,设定罗拉隔距。
3.罗拉加压 合理加压是实现对纤维运动有效控制的有效手段,它对摩擦力界分布的影响最大,其他工艺效果的发挥都要以罗拉钳口有足够的握持力为前提。罗拉速度快、须条定量重、牵伸倍数高时,罗拉加压宜重。棉纤维与化学纤维混纺时,加压量须比纯棉纺时高20%左右;纯化学纤维加工时应增加30%左右。使用弹簧摇架加压的国产并条机,一般主牵伸区的罗拉加压为300~450N。重加压工艺对机械制造和罗拉刚度等提出了更高的要求。
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