0刖言在棉紡環(huán)錠紡紗系統(tǒng)中，粗紡工程通過(guò)牽伸，可將須條中纖維伸直度由87%以下提高到90%~93%1，有利于提高條干均勻度。但經(jīng)過(guò)粗紗機(jī)的牽伸卷繞，成紗質(zhì)量指標(biāo)如條干均勻度、重量不勻率、強(qiáng)力不勻率、結(jié)雜等都有惡化趨勢(shì)。由于傳統(tǒng)粗紗機(jī)結(jié)構(gòu)的缺陷，開(kāi)關(guān)車(chē)時(shí)牽伸、卷繞機(jī)構(gòu)不同步產(chǎn)生的細(xì)節(jié)，大大影響成紗單強(qiáng)不勻率、重量不勻率及細(xì)紗斷頭率，形成成紗強(qiáng)力弱環(huán)。日本紡織界認(rèn)為細(xì)紗質(zhì)量及斷頭率80%由粗紗質(zhì)量決定，因而提高粗紗機(jī)質(zhì)量乃是提高粗紗質(zhì)量及細(xì)紗質(zhì)量的關(guān)鍵。
新型棉紡粗紗機(jī)采用懸錠錠翼，承載錠翼的上龍筋固定不動(dòng)，使粗紗機(jī)紡紗系統(tǒng)與卷繞系統(tǒng)分離，一旦粗紗發(fā)生斷頭，錠翼高速回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流不再?zèng)_擊粗紗，纖維不會(huì)飄逸而產(chǎn)生大量紗疵。懸錠錠翼為粗紗機(jī)高速、大卷裝和自動(dòng)化創(chuàng)造了條件，其機(jī)電一體化程度得以大大提高。新型棉紡粗紗機(jī)采用四羅拉或三羅拉雙膠圈牽伸，配以高質(zhì)量的彈簧搖架或氣動(dòng)搖架加壓和高效可靠的上、下羅拉清潔系統(tǒng)，提高了牽伸系統(tǒng)的工作質(zhì)量和可靠性。由電子計(jì)算機(jī)控制變頻或伺服電機(jī)的多電機(jī)傳動(dòng)粗紗機(jī)，取消了傳統(tǒng)的變速機(jī)構(gòu)、成形機(jī)構(gòu)及多數(shù)工藝變換齒輪，粗紗機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)一步提高12、31.多電機(jī)傳動(dòng)粗紗機(jī)設(shè)有張力微調(diào)控制系統(tǒng)（CCD裝置），可檢測(cè)粗紗下垂量，以保持個(gè)變頻或伺服電機(jī)分別傳動(dòng)牽伸羅拉、錠翼、筒管及升降機(jī)構(gòu)，錠翼工藝速度最高可達(dá)1500r/nin由于牽伸和卷繞機(jī)構(gòu)分別由單獨(dú)電機(jī)傳動(dòng)，關(guān)車(chē)時(shí)卷繞機(jī)構(gòu)先停，牽伸機(jī)構(gòu)后停，使前羅拉至錠翼之間的粗紗略為松馳，再開(kāi)車(chē)時(shí)張力又趨正常，可從根本上防止關(guān)車(chē)細(xì)節(jié)的發(fā)生。
新型棉紡懸錠粗紗機(jī)在我國(guó)紡織廠使用己有20多年歷史，許多廠對(duì)其進(jìn)行了紡紗工藝探索，取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，但多數(shù)廠仍沿用托錠粗紗機(jī)的傳統(tǒng)工藝，影響了新型粗紗機(jī)正常使用和潛力發(fā)揮。筆者試圖拋磚引玉，從新型粗紗機(jī)的設(shè)計(jì)，結(jié)合紡紗工藝，提出一些粗淺的意見(jiàn)供大家討論。
1粗紗張力和“恒張力紡紗”
為實(shí)現(xiàn)正常卷繞，粗紗機(jī)筒管的卷繞速度與前羅拉輸出速度之比應(yīng)略大于1且在一落紗過(guò)程中保持穩(wěn)定。卷繞速度與前羅拉輸出速度之差決定了卷繞張力，在紡紗過(guò)程中，該張力尚無(wú)法感知和度量，但其大小可用前羅拉鉗口至假捻器之間的粗紗段間接反映。該段粗紗張力可以目測(cè)、手感、以線陣攝像傳感器（CCD）來(lái)度量；或以粗紗伸長(zhǎng)率來(lái)間接反映，此段粗紗張力稱之為紡紗張力或習(xí)慣上認(rèn)為是粗紗張力。卷繞張力與紡紗張力的關(guān)系：（1）紡紗張力源于卷繞張力；（2）紡紗張力的大小與假捻點(diǎn)以下粗紗在錠套管繞扣包圍角、粗紗壓掌處的摩擦包圍角、粗紗須條與錠翼間的摩擦因數(shù)及假捻器等因素有關(guān)。
紡紗過(guò)程中卷繞速度與前羅拉輸出速度之比確定之后，一般認(rèn)為卷繞張力就己確定，但紡紗張力則可通過(guò)粗紗在壓掌上繞扣數(shù)不同；粗紗在錠桿導(dǎo)紗孔位置的不同（14圈或3/4圈）假捻器不同等方法來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此卷繞張力與紡紗張力既互相關(guān)聯(lián)又有嚴(yán)格的區(qū)別。
大“1451實(shí)為不全面之說(shuō)，最簡(jiǎn)單的例證是：當(dāng)紡紗張力很小，粗紗下垂量較大，此時(shí)粗紗強(qiáng)力很低，其伸長(zhǎng)率很大，且條干惡化，相反，在假捻效果良好，粗紗張緊時(shí)其伸長(zhǎng)率并不大。新型棉紡粗紗機(jī)大多采用四羅拉牽伸，并使用高效聚氨酯（PU）假捻器，在一定范圍內(nèi)采用較大的卷繞張力，不但不會(huì)使伸長(zhǎng)率加，相反由于卷繞張力的加而使假捻效果加，使最易發(fā)生意外伸長(zhǎng)的紗伸長(zhǎng)率，而且會(huì)使伸長(zhǎng)率減小，并取得卷繞密度加的效果。新型棉紡粗紗機(jī)采用大卷繞張力紡紗是與托錠粗紗機(jī)紡紗工藝的最大區(qū)別。
眾所周知，粗紗在一落紗紡紗過(guò)程中，由小紗到大紗，粗紗的卷繞張力須由大到小變化才能滿足粗紗卷繞的工藝要求，才不至于發(fā)生冒紗。以錐輪或齒鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器（PV）為變速機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)粗紗機(jī)均以經(jīng)過(guò)修正的錐輪或凸輪曲線，并輔以機(jī)械或電氣式張力微調(diào)控制系統(tǒng)，來(lái)達(dá)到紡紗過(guò)程中卷繞張力由大變小的目的；多電機(jī)傳動(dòng)（電腦）粗紗機(jī)則以植入CPU內(nèi)的數(shù)學(xué)模式，并輔以張力微調(diào)控制系統(tǒng)（CCD）來(lái)達(dá)到紡紗過(guò)程中卷繞張力由大到小的目的。因此“恒張力紡紗”
不符合粗紗卷繞工藝要求，其提法值得商榷。
（因回轉(zhuǎn)半徑加），壓掌桿的離心力隨卷繞直徑的加而減小（因回轉(zhuǎn)半徑減小），故壓掌的壓力隨卷繞直徑的加而減小。這樣內(nèi)層粗紗不至被擠出卷裝的兩端。“141也是片面的，甚至是錯(cuò)誤的。因?yàn)樗雎粤思徏嗊^(guò)程中卷繞張力變化的工藝要求，認(rèn)為依靠錠翼壓掌的”自動(dòng)“調(diào)整作用，便可以避免冒紗的發(fā)生。為此可通過(guò)以下試驗(yàn)來(lái)說(shuō)明：（1）加壓掌桿重量及加大壓掌桿繞其支點(diǎn)的回轉(zhuǎn)半徑，即使其離心力加而大壓掌葉對(duì)筒管的壓力，希望以此加粗紗的卷繞密度來(lái)提高容紗量，試驗(yàn)結(jié)果前后的容紗量沒(méi)有變化，即卷繞密度沒(méi)有加。而當(dāng)改變壓掌由無(wú)導(dǎo)紗鉤變?yōu)橛袑?dǎo)紗鉤，并適度加卷繞張力，在粗紗伸長(zhǎng)率適當(dāng)?shù)那疤嵯拢旨喌娜菁喠坑稍?200m加到（2）將壓掌桿重量減小到錠翼回轉(zhuǎn)時(shí)壓掌葉不向心，即”壓力“為負(fù)數(shù)41，由于卷繞張力的作用粗紗卷繞仍能正常進(jìn)行。因此可以認(rèn)為錠翼壓掌壓向筒管表面的壓力（壓紗力）應(yīng)是以下兩種力的合力。（1）卷繞張力牽拉壓掌葉壓向筒管的壓力；（2）壓掌桿的離心慣性力作用使壓掌葉壓向筒管表面的壓力。
試驗(yàn)說(shuō)明前者產(chǎn)生的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于壓掌自身產(chǎn)生的壓力。為了防止粗紗機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相鄰錠翼壓掌互不干繞，則仍應(yīng)保證在較低轉(zhuǎn)速時(shí)（如400rmn）壓掌葉能自動(dòng)向心。
前羅拉鉗口處無(wú)捻區(qū)哮小魏不不娜ishingH棉紡粗紗機(jī)由于高速棘筧的bookmark1 2關(guān)于捻度和假捻度捻系數(shù)必須較傳統(tǒng)的托錠粗紗機(jī)紡紗工藝中的推薦值大。這是因?yàn)椋海?）粗紗卷裝大，在細(xì)紗機(jī)上退繞時(shí)粗紗承受的張力加，因此必須在允許范圍內(nèi)加粗紗捻度以保證粗紗退繞時(shí)減少意外伸長(zhǎng)。（2）新型粗紗機(jī)高速和大卷裝使筒管表層粗紗承受的離心張力大大加，為降低粗紗斷頭，保證粗紗機(jī)效率，粗紗的捻度也必須適度加。當(dāng)然粗紗捻度的設(shè)置必須與所紡纖維、粗紗定量及細(xì)紗的牽伸能力相匹配，加粗紗捻度還會(huì)影響粗紗機(jī)的產(chǎn)量，但為提高成紗質(zhì)量及粗紗機(jī)運(yùn)行效率，大捻度仍然是新型棉紡粗紗機(jī)紡紗工藝的主要特征之一。
新型棉紡粗紗機(jī)設(shè)置了高效假捻器，利用假捻的方法來(lái)加前羅拉鉗口至假捻點(diǎn)之間粗紗的強(qiáng)力，縮小無(wú)捻三角區(qū)，防止和減少粗紗紡紗段的意外伸長(zhǎng)，提高粗紗質(zhì)量。這里引入“假捻度”的概念：粗紗機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)停車(chē)在紡紗段截取10cm粗紗，其上包含的捻度可以定義為假捻度。假捻度一般為粗紗捻度的一倍至數(shù)倍，假捻效果好則假捻度高；假捻度的大小與纖維種類、粗紗定量、紡紗張力大小、導(dǎo)紗角大小、錠翼轉(zhuǎn)速及假捻器材質(zhì)、形狀、假捻直徑大小等因素相關(guān)，其中紡紗張力為關(guān)鍵的可調(diào)因素。
棉紡粗紗機(jī)筒管前后配置，相應(yīng)的錠翼亦為前后排配置。由于自前羅拉輸出的須條縱向位于一條直線上，被引向錠翼入口時(shí)，若為等高錠翼便形成前排導(dǎo)紗角小，后排導(dǎo)紗角大，在捻度作用下前羅拉鉗口處形成的無(wú)捻三角區(qū)后排粗紗較前排粗紗大。無(wú)捻三角區(qū)處易發(fā)生意外伸長(zhǎng)，為了使前后排粗紗伸長(zhǎng)差異減小，便把后排錠翼的上部抬高，形成前排低后排高，使其導(dǎo)紗角一致的等導(dǎo)紗角錠翼。采用三羅拉牽伸機(jī)構(gòu)的粗紗機(jī)，等導(dǎo)紗角錠翼使用效果較顯著，因?yàn)槿_拉牽伸機(jī)構(gòu)的主牽伸區(qū)不允許采用較小的集合器，否則粗紗條干惡化，此時(shí)，輸出的粗紗須條較寬（一般達(dá)8mm），前羅拉鉗口處無(wú)捻三角區(qū)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，前后排差異大，造成前后排粗紗伸長(zhǎng)差異大。但是現(xiàn)代新型棉紡粗紗機(jī)大多采用四羅拉牽伸機(jī)構(gòu)，在主牽伸區(qū)前加有集束區(qū)，集束區(qū)內(nèi)采用了較小的集合器，不影響粗紗條干，此時(shí)，輸出的粗紗須條寬度僅5mm左右，使用高效假捻器后使無(wú)捻三角區(qū)縮短到10mm以內(nèi)，使用等高錠翼前后排差異也不大，因此采用等導(dǎo)紗角錠翼的數(shù)據(jù)，均為四羅拉牽伸，但一種是等高錠翼，另一種為等導(dǎo)紗角錠翼，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，兩者的效果相近（不同工廠伸長(zhǎng)率試驗(yàn)有差異，僅供）。
表1不同規(guī)格粗紗機(jī)紡紗伸長(zhǎng)率試驗(yàn)機(jī)型試驗(yàn)號(hào)伸長(zhǎng)率極差百分點(diǎn)伸長(zhǎng)率極差百分點(diǎn)大紗中紗小紗前排后排注：（1）濰坊二棉，F(xiàn)A431型粗紗機(jī)為等導(dǎo)紗角錠翼，紡C14.6tex（2）重慶三棉，SCFA461型粗紗機(jī)為等高等導(dǎo)紗角錠翼因前后排錠翼不同而加了錠翼備件；后排錠桿抬高使下清潔器取出困難；錠翼齒輪保養(yǎng)時(shí)，上龍筋蓋板必須取下。曾有個(gè)別廠將等導(dǎo)紗角錠翼改回等高錠翼的例子。從紡紗工藝角度分析，等導(dǎo)紗角錠翼的后排錠翼假捻器至前羅拉鉗口間粗紗長(zhǎng)度短，彈性減少，對(duì)張力的敏感性加，對(duì)卷繞張力的調(diào)整要求提高，當(dāng)調(diào)整不當(dāng)或假捻效果欠佳時(shí)，反而不利于條干的改善和伸長(zhǎng)率差異的減小。也有紡織廠發(fā)現(xiàn)，等高錠翼紡某品種粗紗時(shí)，后排粗紗強(qiáng)力低于前排K在細(xì)紗機(jī)上退繞時(shí)易斷頭。改用等導(dǎo)紗角錠翼后，后排錠翼退繞斷頭有所減少。但一臺(tái)粗紗機(jī)錠速不存在差異，粗紗的捻度前后排粗紗是一致的，出現(xiàn)上述現(xiàn)象有待更多紡紗實(shí)踐證實(shí)和探討。
3錠速和“恒離心力紡紗”
高速和大卷裝是新型棉紡粗紗機(jī)的主要技術(shù)特征，目前新型粗紗機(jī)的工藝轉(zhuǎn)速可達(dá)1200r/mh~ 1500r/min粗紗卷裝的直徑達(dá)150mm效果就不明顯。表盜別為兩鐘規(guī)格粗紗機(jī)試驗(yàn)ish柳直徑的增加而循上升卷直徑為畢bookmark2 178mm此時(shí)繞在筒管表面的粗紗所承受的離心張力往往超過(guò)粗紗的強(qiáng)力而發(fā)生卷繞部位的斷頭，造成纖維大量飄逸，產(chǎn)生嚴(yán)重的紗疵。因此，提高錠速以提高粗紗機(jī)產(chǎn)量不僅受粗紗機(jī)機(jī)械因素的制約，更受到粗紗強(qiáng)力的制約。定量5g/10m捻度4捻/10cm的粗紗離心張力與錠速、卷繞直徑的關(guān)系如所示131.離心張力隨錠速和卷伸區(qū)較大牽伸后1須條進(jìn)4理區(qū)T使纖維急彈bliSh行討論為了兼顧粗紗機(jī)的產(chǎn)量和效率，新型棉紡粗紗機(jī)包括使用變頻調(diào)速的單電機(jī)傳動(dòng)粗紗機(jī)和多電機(jī)（電腦）粗紗機(jī)都設(shè)置了在中紗以后降低錠速（即降低筒管轉(zhuǎn)速）的電氣控制系統(tǒng)；中紗以前在粗紗強(qiáng)力可以承受的前提下，粗紗機(jī)以設(shè)定的高速運(yùn)行，而中紗以后按粗紗強(qiáng)力大小設(shè)計(jì)錠速的降低方案，以保證盡可能減少大紗斷頭，確保粗紗機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，這里所述的“中紗”并不是一個(gè)確定的直徑或卷繞長(zhǎng)度。因?yàn)榇旨啅?qiáng)力隨所紡粗紗的纖維品種、定量、捻度乃至溫濕度等種種因素而變，各紡織廠在紡紗過(guò)程中可按實(shí)測(cè)斷頭率數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)確定。粗紗一落紗過(guò)程中“恒離心力紡紗”的提法既不科學(xué)又不切合實(shí)際。粗紗機(jī)為了達(dá)到較高的紡紗效率，應(yīng)找出“中紗”的位置，限制中紗以后的錠速（筒管轉(zhuǎn)速），使筒管表層粗紗的離心張力小于該品種粗紗強(qiáng)力即可。否則，追求“恒離心力紡紗”將會(huì)大大降低粗紗機(jī)產(chǎn)量，或在小紗時(shí)會(huì)發(fā)生“離譜”的高錠速。
4與牽伸有關(guān)的工藝參數(shù)新型棉紡粗紗機(jī)大多采用三羅拉或四羅拉雙膠圈牽伸。三羅拉雙膠圈牽伸為雙區(qū)牽伸，即主牽伸區(qū)和后牽伸區(qū)，四羅拉雙膠圈牽伸則在主牽伸區(qū)之前加了整理區(qū)，后者的主要特點(diǎn)：（1）主牽伸區(qū)不設(shè)置集合器，須條橫向?qū)挾却螅Q口對(duì)纖維的控制作用加強(qiáng)；浮游區(qū)減小，纖維變速點(diǎn)前移且較穩(wěn)定，粗紗條干質(zhì)量得以提高。（2）經(jīng)主牽變形減少，有利于提高粗紗須條纖維伸直度。
（3）在整理區(qū)中設(shè)置了較小的集合器，須條輸出寬度窄，無(wú)捻三角區(qū)小，在此處發(fā)生意外伸長(zhǎng)的可能性減小，伸長(zhǎng)率和伸長(zhǎng)率差異均減少。（4）粗紗毛羽減少，在整理區(qū)內(nèi)使用小集合器后，前羅拉輸出的須條接近圓形，捻度向上傳遞使無(wú)捻三角區(qū)減小，導(dǎo)致粗紗結(jié)構(gòu)改善，毛羽顯著減少。（5）四羅拉雙膠圈牽伸適合重定量粗紗的紡制，提高了粗紗機(jī)產(chǎn)的潛力。但四羅拉雙膠圈牽伸比三羅拉雙膠圈牽伸加了一根羅拉，也會(huì)帶一些弊病：（1）易發(fā)生機(jī)械波，主牽伸區(qū)前鉗口（二羅拉）為被動(dòng)羅拉，一二羅拉傳動(dòng)托架設(shè)計(jì)制造或調(diào)整不當(dāng)，易出現(xiàn)機(jī)械波。（2）主牽伸區(qū)前鉗口的上、下羅拉位于一羅拉之后，當(dāng)清潔器效果不佳時(shí)，二羅拉積花擋車(chē)工難以發(fā)現(xiàn)，會(huì)造成嚴(yán)重紗疵，對(duì)成紗質(zhì)量威脅很大。（3）加一列羅拉，加了制造成本及使用成本。
與牽伸有關(guān)的工藝參數(shù)設(shè)置，如隔距、隔距塊、加壓、牽伸分配等各紡織廠都有很豐富的經(jīng)驗(yàn)，不多贅述，這里提出兩點(diǎn)意見(jiàn)供討論。
41粗紗定量和牽伸倍數(shù)粗紗的定量要與熟條定量、細(xì)紗的牽伸能力等工藝條件相適應(yīng)，對(duì)粗紗工序而言，其產(chǎn)量決定于定量及錠速兩大因素，重定量能適當(dāng)減小捻系數(shù)加產(chǎn)量或相對(duì)降低錠速，有利于粗紗工序生產(chǎn)穩(wěn)定和粗紗機(jī)壽命的提高。粗紗工序牽伸倍數(shù)大小的設(shè)定必須與細(xì)紗牽伸能力和成紗質(zhì)量綜合考慮，一般而言，粗紗加大牽伸倍數(shù)后，慢速纖維與快速纖維的比值加，有利于纖維伸直度提高。粗紗牽伸倍數(shù)加大，能減小細(xì)紗的牽伸負(fù)擔(dān)，紡特細(xì)號(hào)紗時(shí)，粗紗加大牽伸后條干惡化的損失，可以在細(xì)紗用較小牽伸獲得條干改善得以補(bǔ)償，綜合效果會(huì)更好。
421an機(jī)械波問(wèn)題采用四羅拉雙膠圈牽伸的新型棉紡粗紗機(jī)，很多廠在粗紗的波譜圖中發(fā)現(xiàn)有1cm左右的機(jī)械波，經(jīng)細(xì)紗機(jī)牽伸之后則為25cm~30 錠速的設(shè)定應(yīng)為“中紗”前等高速，“中紗”以后逐漸降速，使筒管表層粗紗所承受的離心張力小于粗紗強(qiáng)力。四羅拉雙膠圈牽伸裝置能減少粗紗毛羽，改善粗紗結(jié)構(gòu)，提高粗紗機(jī)產(chǎn)潛力，但存在1 |