纺织工艺设计与质量控制-提高成纱粗细均匀度

提高成纱粗细均匀度

提高成纱粗细均匀度第一节牵伸过程对纱条粗细不匀的影响第二节提高纱条条干均匀度第三节降低纱线重量不匀率和重量偏差第一节牵伸过程对纱条粗细不匀的影响1罗拉牵伸波对纱条粗细不匀的影响对纱条不匀波的波形进行分析可看出，纱条截面变化状态，不是完全随机发生的过程。实际上纱条截面不匀的变化包含有一系列周期性差异的成份，即粗节和细节总是周期性间隔排列的。这些周期性的波长与波幅都是由于纤维在牵伸过程中，受到一些干扰因素影响而产生的。(1)牵伸波形成的机理牵伸波的形成机理在牵伸过程中，当部分纤维被过早牵引向前时，其所在短片段须条上纤维间将产生较大摩擦力，该摩擦力将使后一段须条上的浮游纤维提前变速，从而向前段须条凝聚，致使须条上形成一个粗节；由于后段须条中的浮游纤维提前变速，使后段须条纤维数量减少，形成细节。而当须条出现细节时，由于纤维根数的减少，纤维间的摩擦力降低，引导力减小，从而使下一段须条中的浮游纤维变速点延迟，故在细节后又产生一个粗节。这种现象重复循环的结果，造成了纱条上准周期性的粗细节分布，这就是牵伸波形成的机理。牵伸波是一个波长和波幅不断变化的准周期波。（2）影响牵伸波的因素喂入须条中捻回分布的变化；在保证细纱后区正常牵伸的条件下，适当增加粗纱捻系数。喂入须条中纤维的状态（如缠结、弯曲和排列形态等）；须条中纤维的伸直平行度差时，就可能形成牵伸波纱条中纤维长度分布差异；纱条中结杂含量等。（3）降低牵伸波不匀率的方法加强对牵伸区中运动纤维的有效控制，在牵伸区中加装控制元件。如，加装胶圈、轻质辊、控制导管等2牵伸后的潜在不匀对纱条不匀的影响潜在不匀定义形成潜在不匀最明显的例子，是由罗拉扭振、罗拉沟槽和牵伸齿轮安装间隙较大所引起的纤维头端短片段周期性排列。潜在性不匀用纱条截面均匀化程度R/r比值表示。假定纱条中纤维的长度分布符合常态分布，则实际纱条截面趋向均匀化程度比值的表达式为：当纱条中纤维平均长度等于或大于纤维头端排列周期波波长时，潜在不匀只以一小部分出现为纱条的截面重量不匀，在此范围内，R/r值不超过20%。但当具有潜在不匀的纱条经过下道工序的高倍牵伸后，如不考虑纤维浮游运动的影响，则纤维头端排列的周期波长λ值将以相同于牵伸倍数的比例增加，此时由于L/λ减小，会使R/r值增大。说明经过牵伸后潜在不匀将愈来愈显著地反映到纱条的实际不匀上来。潜在不匀的明显化问题在用长纤维纺纱时更应加以重视。这是因为当纤维长度L值较大时，L/λ值也相应增大，R/r值相应减小，潜在不匀更不易在本工序纱条中直接发现。只可能在下一道或下两道工序的纱条中发现，产生不匀的原因更难寻找。3并合、牵伸对纱条不匀的影响3.1并合对纱条的改善原理

式中：C—并合后纤维条的不匀率；C0—并合前各根喂入纤维条的不匀率；n—并合的纤维条根数；r—相关系数。当0≤r≤1时，为正相关，即纤维条的粗段与粗段相遇，细段与细段相遇。当0>r≥-1时，为负相关，纤维条的粗段与细段相遇。当r=0时，为不相关，表示纤维条的粗细段是随机相遇。此时，上式可用下式表示：3.1并合对纱条的改善原理n↑，粗细不匀率↓n较小时，随着n↑，粗细不匀率降低幅度大n较大时，随着n↑，粗细不匀率降低幅度小当n增大到一定程度时，纱条粗细不匀率改善不显著。3.2并合数、牵伸倍数与纱条不匀的关系3.2.1并合数、牵伸倍数与纱条短片段不匀的关系并合与牵伸对纱条不匀来说，是相互联系又相互制约的关系。输出纱条的牵伸附加不匀率和牵伸倍数之间的关系式近似线性关系：CVE—输出纱条的牵伸附加不匀率（%）；E—牵伸倍数。(5-6)3.2.1并合数、牵伸倍数与纱条短片段不匀的关系牵伸附加不匀与并合根数n在并合数不大时，大致有近似直线的反比关系：(5-7)图5-4双根喂入时牵伸倍数与条干的关系在实际生产中，并合根数要控制在合理范围内。在采用条子并合时，并合根数一般采用6或8根，牵伸倍数采用8倍左右，且采用两道并合与牵伸，就能获得长短片段均匀度较好的纤维条。3.2.1并合数、牵伸倍数与纱条短片段不匀的关系3.2.2牵伸倍数、并合数与纱条长片段不匀的关系牵伸机构对纱条产生的长片段不匀率附加值用下式（5-8）表示：（5-8）式中：CBD（L）—牵伸机构对纱条片段长度L所产生的纱条长片段不匀率附加值；E—牵伸装置的牵伸倍数；N—喂入牵伸装置的纱条公制支数；K—经验常数（棉纺工程中K的取值范围：并条机4.8，粗纱机10.5，细纱机42）.牵伸机构对纱条长片段不匀率的影响，主要取决于喂入牵伸装置的纱条的公制支数，而与牵伸倍数的关系不大。3.2.2牵伸倍数、并合数与纱条长片段不匀的关系而牵伸后纱条的总不匀率可用式（5-9）表示：（5-9）其中：CB（L）—牵伸后纱条长片段总不匀率；CB0（L）—喂入纱条原有长片段不匀率；CBD（L）—牵伸机构对纱条片段长度L所产生的纱条长片段不匀率附加值。3.2.3牵伸与并合方式对纱条长片段不匀的影响CB1（L）为先并合后牵伸输出纱条的长片段不匀率；CB2（L）为先牵伸后并合输出纱条的长片段不匀率。对于纱条的牵伸与并合，纱条的并合作用在进行牵伸以后进行比较合适，可以得到长片段较均匀的纱条。对于短片段不匀率来说，采用先牵伸后并合的方式也是比较有利的。4纺纱机械中的机件缺陷对纱条条干的影响4.1罗拉钳口（握持点）移动各列罗拉钳口不稳定，会影响纱条的均匀，前罗拉最为严重。因为前罗拉每一回转时间内，对后罗拉所喂入纱条的长度而言，比率数值是较为可观的。假设喂入纱条是均匀的，这样在前罗拉每相隔回转半周时所牵引喂入纱条长度的差异，就造成了纱条的周期性粗细不匀。4.1.1罗拉偏心产生的附加不匀率值（5-13）式中：E—牵伸倍数；S—上罗拉偏心值的2倍；D1—上罗拉直径（mm）；D2—下罗拉直径（mm）。当上下罗拉直径相同时，可用式（5-14）表示：（5-14）上罗拉偏心对纱条产生附加不匀率的数值△CV：当上下罗拉直径相同时，上罗拉偏心所产生的的不匀率值与牵伸倍数E减一和偏心值成正比，与上罗拉直径成反比。4.1.1罗拉偏心产生的附加不匀率值（5-15）下罗拉偏心对纱条附加不匀率的△CV数值，可用式（5-15）计算：当上下罗拉直径相等时，可用式（5-16）表示：（5-16）要重视罗拉偏心，特别是下罗拉的偏心在罗拉压力不变的情况下，如胶辊包覆材料的弹性有差异，当罗拉回转时，上下罗拉接触面的宽度会不断发生周期性变化，结果相当于罗拉钳口的前后移动，造成牵伸过程中不正常，使输出纱条产生附加不匀率。一般认为纯棉纱宜采用整体较软的胶辊，化纤纱宜采用整体较硬的胶辊。4.1.2胶辊包覆材料的弹性差异造成罗拉钳口的前后移动4.1.3其他因素造成罗拉钳口的前后移动罗拉截面呈椭圆形、胶辊轴芯与外壳配合不当、罗拉加压设计或安装不当时胶辊回转时前后移动，胶圈包覆材料的弹性与硬度差异和胶辊弯曲等。4.2下罗拉表面速度不匀4.2.1罗拉振动

产生原因：（1）罗拉抗扭刚度下降或未达到设计要求

从受力来看，罗拉车头方向第一节所受扭矩最大，扭矩变形也最大，因此，罗拉车头方向第一节产生扭振的可能性也最大。4.2.1罗拉振动产生原因：（2）牵伸力突增或太大

当配棉、工艺、温湿度等条件变动或工艺设计不合理而使牵伸力增大时，在罗拉刚度一定的情况下，弹性扭变形相应增大，从而诱发扭振。4.2.1罗拉振动产生原因：（3）摩擦阻力矩增大摩擦阻力矩增大的主要原因有加压过重，使用的滑动轴承、轴衬摩擦系数偏大，轴承缺油损坏，罗拉轴头有飞花、杂物阻塞，罗拉轴头齿轮啮合过紧或牵伸齿轮与其他机件相摩擦等，使摩擦阻力矩增大而诱发罗拉扭振。4.2.1罗拉振动产生原因：（4）细纱机的中罗拉扭振细纱机中罗拉扭振常发生在车尾部分。由于中罗拉运转时需克服四大阻力：牵伸力、下胶圈摩擦阻力、上铁棍的压力、罗拉与轴承间的摩擦力，易造成中罗拉负荷过大而引发中罗拉扭振。在平装罗拉时，由于平装精度不到位、加压过重或罗拉材质较差等，均会导致下罗拉弯曲。下罗拉弯曲对纱条条干恶化是比较严重的，弯曲较严重的会使断头增加过多，甚至不能正常纺纱。4.2.2下罗拉弯曲车头传动罗拉的齿轮小轴与轴承间磨灭过多、齿轮磨灭过多及啮合不良、齿轮偏心等，均会导致下罗拉表面速度不匀。因此，对于已缺陷的齿轮、轴与轴承要及时修复或更换。齿轮偏心使输出纱条增加的不匀△CV值可用式（5-17）计算：4.2.3车头传动齿轮的偏心、磨灭、啮合不良式中：S0—偏心齿轮偏心距的2倍；d—偏心齿轮的分度圆直径（mm）。（5-17）4.3其他因素对纱条均匀度的影响如采用双胶圈牵伸的胶圈回转不灵活，主要体现在：胶圈老化造成的柔软度和弹性不足；胶圈厚薄不匀造成的伸长不匀和抗弯刚度不一致；胶圈压力不足或有飞花附入造成的胶圈回转阻力加大等。又如胶辊压力不足、有飞花附入或缺油等造成的胶辊回转阻力加大等。第二节提高纱条条干均匀度

1合理选配纺纱原料1.1纺纱原料性能对成纱条干的影响1.1.1纤维细度对成纱条干的影响如取纱条截面中的纤维平均根数为n，则由于成纱各个截面内纤维根数分布不匀造成的成纱截面不匀的变异系数为：式中：Cn——纱条截面不匀变异系数；n——纱条截面中的平均纤维根数；Nm——纱条公制支数；Nmc——纤维公制支数；A——主要由纤维伸直度决定的系数。其他条件一定时，纤维越细，成纱截面内平均纤维根数越多，成纱截面不匀率值越小；特别是纺细特纱时，采用较细的纤维，对提高成纱条干均匀度的效果尤为显著。1.1.1纤维细度对成纱条干的影响如计入纱条截面中各根纤维间的细度不匀和纱条中某根纤维在长度方向各截面的细度不匀因素，则纱条截面不匀变异系数为：式中：Ca—纱条截面积不匀的变异系数；

Cc—单纤维截面积不匀的变异系数；

n—纱条截面中的平均纤维根数。纱条截面不匀完全取决于纱条各截面间纤维根数差异和单纤维截面积的不匀。（1）纤维长度整齐度对成纱条干均匀度的影响（2）短纤维含量对成纱条干的影响

1.1.2纤维长度及长度整齐度对成纱条干的影响

目前，国际上对于衡量纤维长度整齐度的标准主要采用HVI（高能量测试仪）模式，其表达式为：（1）纤维长度整齐度对成纱条干均匀度的影响

提高纤维长度整齐度，可以有效改善成纱条干均匀度，降低细节、粗节和棉结。（1）纤维长度整齐度对成纱条干均匀度的影响

（1）纤维长度整齐度对成纱条干均匀度的影响

化学纤维短纤维一般都用等长切割，等长纤维在牵伸过程中易引起纤维的成束同步变速，减少了纤维首尾端被分离的几率，对条干不利，但影响不大。化学纤维中的超长、倍长纤维是导致偶发性条干疵点的主要原因，还会造成橡皮纱，出硬头，危害极大，超长纤维和倍长纤维含量是化纤评等的主要指标，必须严格控制。棉纤维的短纤维掌控标准英国和瑞士等国家以低于平均长度的纤维视为短纤维。美国以12.7mm以下长度的纤维为短纤维。兹威格系统是以10mm以下长度的纤维为短纤维。我国对30mm以下长度的棉纤维，规定16mm以下为短纤维；对30mm以上长度的棉纤维，20mm以下的纤维为短纤维。（2）短纤维含量对成纱条干的影响

短纤维含有量与成纱条干的关系（2）短纤维含量对成纱条干的影响

减少纱条中短纤维含有量，是提高纱线条干的重要措施之一。经过大量实验分析可知，在正常纺纱情况下，纺中特纱原料中12.7mm以下的短纤维含有率每增加3%，会导致成纱条干CV值增加1%；纺细特纱原料中10mm以下的短纤维含有率每增加2%，会导致成纱条干CV值增加1%。（2）短纤维含量对成纱条干的影响

一般我国棉纺厂是以16mm以下短纤维含有量情况来衡量细纱条干应控制的范围。对于中、细特纱，生条中16mm以下短绒含有量为14%为一档水平；生条中16mm以下短绒含有量为18%为二档水平；生条中16mm以下短绒含有量为21%为三档水平。一般二档比一档细纱条干CV值增加1%，三档又比二档细纱条干CV值增加1%。（2）短纤维含量对成纱条干的影响

目前我国棉纺织厂对成纱中16mm以下短绒控制的一般水平范围：纺中特纱混合棉短绒含有率为13%~14%，经过清、梳工序增加到17%~18%；纺细特纱混合棉短绒含有率为9%~10%，经过清、梳工序增加到13%~14%。（2）短纤维含量对成纱条干的影响

1.1.3纤维强伸性对成纱条干的影响

单纤维强力低，易使纱线均匀度恶化。某些新型纤维具有很大的纤维断裂伸长率和良好的弹性，成纱条干不匀还受断裂伸长率的影响。可采取的措施在牵伸倍数较小的后区牵伸，适当增加牵伸倍数采用较大的后区中心距和较小的粗纱捻系数加大牵伸区罗拉压力并条工序中，必要时可增加一道并条原料方面要求纤维的断裂伸长率和弹性保持稳定，切忌混有超长纤维和倍长纤维，并控制混纺比率1.1.4纤维其他性质对成纱条干的影响原棉中紧棉结、杂质、破籽、带纤维籽屑、软籽表皮、僵片、化学纤维中的并丝、硬丝、胶块、未牵伸丝、硬板丝、柱头丝等可统称为各类疵点。原棉含杂高或化纤中疵点含量高均对条干不利，需严格控制。化学纤维中除了细度和长度整齐度与条干不匀率关系密切外，纤维的卷曲数和卷曲率、纤维的油剂和上油率、纤维表面的摩擦系数、纤维的比电阻和纤维的截面形态都对纤维可纺性和牵伸工艺具有很大的关系。1.2合理选配纺纱原料（1）提高混合原料中的纤维长度整齐度；（2）减少混合原料中的短纤维含量；（3）合理选择纤维细度并控制纤维线密度差异；（4）还要考虑单纤维强力、断裂伸长率、有害疵点含量等因素。2提高半制品质量2.1半制品质量对成纱条干均匀度的影响（1）半制品内纤维分离度对成纱条干均匀度的影响纤维分离度概念在罗拉牵伸中，若喂入纱条中的纤维没被完全分离，个别纤维成束存在，则在牵伸过程中，由于纤维束中的纤维间摩擦抱合力较大，易牵伸不开，造成纤维束在牵伸过程中整体变速，从而使输出纱条产生粗节和细节，造成输出纱条条干恶化。（1）半制品内纤维分离度对成纱条干均匀度的影响设n0为喂入纱条截面纤维根数；n1为正常输出的纱条截面纤维根数，E为机台的牵伸倍数。在正常情况下，则有：

如在某段喂入纱条中存在△n根同步变速纤维，则纱条上反映的非正常段情况为：n2—由△n根同步变速纤维反映在输出纱条上的非正常段的纤维根数。半制品纤维分离度越差、牵伸倍数E越大，成纱条干恶化的越严重。（2）半制品内纤维伸直度对成纱条干均匀度的影响纤维伸直度定义纤维实际长度L，纤维在纱条轴向投影长度L1，则纤维的伸直度系数η：要使未伸直纤维达到伸直，需施加的附加牵伸倍数为E1，则有：对于未伸直纤维，由于E1的存在，使得对未伸直纤维实际牵伸倍数小于对伸直纤维的牵伸倍数，从而产生牵伸区内纤维变速位置的差异，导致输出纱条条干恶化。（3）半制品内结杂对成纱条干均匀度的影响纤维结或杂质在牵伸区内变速时，由于和周围纤维的摩擦作用，会带动周围的纤维整体变速，从而使输出纱条产生粗节和细节，造成输出纱条条干恶化。（4）半制品内短纤维率对成纱条干均匀度的影响短纤维数量的增加将会造成纱线粗、细节增加，均匀度恶化。因此，对半制品尤其是筵棉中短纤维率的控制，有利于提高纱线的均匀度。2.2加强各工序控制，提高半制品质量（1）提高开清棉工序棉卷和棉流质量—开清棉工序①工艺原则开清棉工序应贯彻“多包抓取，精细抓棉，大容量混合，增加自由打击，减少握持打击，梳打结合，以梳为主”的工艺技术路线。力求减少纤维损伤，提高棉块的开松度和混合均匀度，做到棉卷纵横结构良好。（1）提高开清棉工序棉卷和棉流质量——开清棉工序②合理选用开清棉的工艺流程加工中等含杂及以下原棉时，要贯彻“一抓、一开、一混、一清”的工艺流程。如：FA009往复式抓包机→FA125重物分离器→FA105AⅠ单轴流开棉机→FA029多仓混棉机→FA116精细清棉机→FA156除微尘机。加工化纤时，采用“一抓、一混、一开”的工艺流程。③合理选定开松除杂单机的打手形式从对原料开松与损伤角度看：刀片打手>锯齿打手>梳针打手。从去除较大杂质角度看：刀片打手>锯齿打手>梳针打手。梳针打手去除细小杂质能力较强。要根据原料和纺纱品种，合理确定打手形式。④合理制定开松除杂单机的工艺a）实现抓棉机的精细抓取合理调整好抓包机的小车运行速度、抓棉小车每次下降高度、打手刀片伸出肋条距离和抓棉打手速度。特别是抓棉打手速度的调节要根据原料、纤维强力、细度等进行优选；打手速度过快会导致损伤纤维增多，而过慢又达不到精细抓取的目的。打手速度一般在（1000~1350）r/min。b）开棉机的工艺调整要本着薄喂和柔和开松的原则表5-3和表5-4是在加工棉纤维时分别采用不同打手速度对短纤维和棉结的影响。该两表格中所试验的原棉性能为：品质长度27.33mm；马克隆值4.24；纤维强度28.12cN/Tex，含杂率1.5%；棉结粒数312粒/克；16mm短绒率15.2%。FA105A型单轴流开棉机产量660kg/h，FA106型开棉机产量330kg/h。④合理制定开松除杂单机的工艺21.1加工不同的原料和在不同的产量下，应根据实际需要确定不同的打手速度。FA106(2)加强对纤维的梳理作用，减少生条短纤维含量

——梳理工序梳理工序是整个纺纱过程的心脏工序，这道工序如把关不好，会直接导致成纱条干均匀度恶化和其他质量指标恶化。梳理工序在保证除杂的前提下，重点工作应放在提高纤维分离度和减少纤维损伤及减少纤维结生成上。特别是减少纤维损伤对改善成纱条干均匀度更为重要。提高成纱条干均匀度，梳理工序重点做好的工作：①减少梳理机喂棉箱的纤维损伤和棉结增加量上喂棉箱给棉罗拉速度应根据产量设定；原料采用顺向喂入；尽量减小开松辊速度，以减少棉结的产生。②采用优质梳理针布，优化工艺速度(2)加强对纤维的梳理作用，减少生条短纤维含量

——梳理工序（a）根据加工纤维的性能和针布规格优化工艺速度梳理机是通过针布对纤维的有效控制实现对每根纤维的充分梳理、转移、除杂和均匀混合的。使用针布的规格和梳理速度密切相关，如锡林针布的选用应在不同梳理速度下选用不同的针布工作角，一般锡林速度增加或纤维和金属摩擦系数小的，针布工作角应减小。纤维在梳理过程中，解决短绒与棉结的矛盾，应采取的措施：（b）适当降低刺辊速度或适当增加刺辊针布工作角由于刺辊对纤维的分梳是握持分梳，刺辊速度过快，会导致短纤维急剧增加。因此要根据加工纤维性能适当调整好刺辊速度。加工棉纤维，刺辊速度应控制在900r/min及以内；加工棉型化纤，刺辊速度应控制在750r/min及以内；加工中长化纤，刺辊速度应控制在600r/min及以内。并适当增加刺辊针布工作角，以减少纤维损伤和棉结生成。纤维在梳理过程中，解决短绒与棉结的矛盾，应采取的措施：（c）调整好起到辅助梳理机件的隔距刺辊分梳板：根据纺纱品种进行调节，入口隔距大出口隔距小。前后固定盖板：后固定盖板隔距应偏大掌握；前固定盖板隔距应偏小掌握。纤维在梳理过程中，解决短绒与棉结的矛盾，应采取的措施：（3）提高并合后纤维条内纤维的伸直平行度

——并条工序着重改善纤维的平行伸直度，减少弯钩纤维在并合中形成纤维结的机会，并选用适宜的牵伸工艺，降低牵伸波，消灭机械波，提高条子的条干均匀度。末并输出的纤维条内纤维伸直度愈高，纺出细纱的条干CV值愈低。并条工序的牵伸倍数配置采用顺牵伸工艺（头道牵伸倍数小，二道牵伸倍数大）有利于纤维的伸直。头并后区采用较大的牵伸倍数，二并后区采用较小的牵伸倍数，有利于纤维的伸直，对改善成纱条干有利。（3）提高并合后纤维条内纤维的伸直平行度

——并条工序喂入头并的纤维较乱，故头并后区采用较大的牵伸倍数有利于纤维的定向度。（头并前区的牵伸倍数不易过大，防止条干均匀度恶化。）二并后区采用较小的牵伸倍数，是为了增大前区牵伸倍数，有利于后弯钩纤维的伸直。头并后区采用较大的牵伸倍数，二并后区采用较小的牵伸倍数，有助于纤维伸直的原因：喂入并合机台的条子内纤维伸直与定向度越差，采用的后区牵伸倍数就越大。短且含短纤维多的梳理后纤维条子，头并牵伸倍数应小于并合数。（4）合理制定粗纱牵伸工艺①降低粗纱的条干CV值，减少和消除粗纱机械波粗纱条干均匀度与细纱条干均匀度有较为密切的关系要降低细纱条干CV值，不仅要降低粗纱条干CV值，而且要减少和消除粗纱的机械波。②合理确定粗纱牵伸工艺合理配置总牵伸倍数与牵伸分配总牵伸倍数由细纱号数、喂入条子定量和粗、细纱的牵伸能力来决定的。总牵伸倍数一般在7~12倍之间。牵伸倍数分配根据牵伸型式、总牵伸倍数、参考定量及所纺品种而定。一般化学纤维纯纺、混纺纱和精梳纱后区牵伸倍数可偏高选择。（4）合理制定粗纱牵伸工艺优选牵伸型式与优化牵伸工艺参数优选好前区自由区长度和胶圈钳口隔距加工纤维长度长、长度整齐度好时，前区自由区长度应偏大掌握，防止因牵伸力过大导致须条在前钳口滑溜等。②合理确定粗纱牵伸工艺3合理配置细纱牵伸工艺及优选牵伸元部件3.1合理配置细纱牵伸工艺（1）合理确定罗拉握持距合理确定罗拉握持距，即合理确定牵伸力与握持力的关系，保证牵伸力的最大值略小于握持力，是提高细纱条干均匀度的关键。罗拉握持距的确定原则是在不损伤纤维并能保持牵伸力与握持力相平衡的条件下，偏小掌握为宜。（1）合理确定罗拉握持距当原料和牵伸机构一定时，罗拉握持距与牵伸附加不匀率间存在如下关系：由上式可看出，实际罗拉握持距与最佳罗拉握持距差异越大，经牵伸后的成纱条干均匀度越差。（1）合理确定罗拉握持距①前罗拉握持距的确定前罗拉握持距直接影响纤维的浮游区长度，而浮游区长度直接关系到对短纤维的控制能力，对成纱条干优劣十分重要。浮游区长度的选定要根据所加工的纤维长度及长度整齐度合理选用。纺纯棉纱或加工纤维长度整齐度较差的纤维时，在前罗拉握持力能够适应牵伸力的基础上，应尽量减少前中罗拉的中心距。一般加工化纤或纤维长度整齐度较好的纤维，应适当加大浮游区长度，使牵伸力与握持力相适应。（1）合理确定罗拉握持距②中后区罗拉握持距的确定一般中后罗拉握持距不能小于原料成分中长度最长的一组纤维的长度，以免纤维拉断或造成牵伸不匀。通常比纤维的品质长度大5~10mm，当粗纱捻系数偏大、后区牵伸倍数偏小、后罗拉加压偏轻及粗纱定量偏重时，中后罗拉握持距应偏大考虑。（2）胶圈钳口隔距胶圈摩擦力界的合理性对浮游纤维运动的控制、稳定纤维变速及伸直平行纤维很重要。而胶圈钳口隔距的大小是影响胶圈摩擦力界的重要因素之一。胶圈钳口的作用控制浮游纤维运动使纤维能顺利通过胶圈钳口隔距主要根据纺纱特数、纤维长度和长度整齐度调节纺纱特数大，胶圈钳口隔距应加大纤维长度长和长度整齐度好时，一般浮游区长度适当偏大掌握，同时适当减小胶圈钳口隔距（3）合理配置细纱机总牵伸倍数与后区牵伸倍数①总牵伸倍数主要取决于纺纱特数、纺纱质量要求、牵伸机构的牵伸能力、纺纱原料和粗纱质量等。一般在输出定量不变的条件下，提高细纱机总牵伸倍数，意味着增大粗纱喂入定量，此可增大作用在浮游纤维整个长度上的静摩擦力与动摩擦力的比值，推迟浮游纤维的变速时间，加强对浮游纤维运动的控制。从该意义上讲“重定量，大牵伸”工艺对改善条干是有利的。②后区牵伸倍数细纱机牵伸分配与细纱条干不匀率关系，可用式（5-24）表示：若(L1-L2)(E-E1)=0,则，a1=aE，这样使牵伸后纱条的不匀率不恶化当E1→E时，可使纱条获得较小的不匀率→单区牵伸或缩小后区牵伸倍数能降低纱条不匀率。当L1→L2时，也可使纱条获得较小的不匀率→要求粗纱条中纤维整齐度好、短纤维率低、纤维伸直度高；等长纤维时，细纱后牵伸区可适当大一些。（5-24）细纱后牵伸区牵伸倍数有两类工艺选择：第一类牵伸工艺保持后区较小的牵伸倍数（1.02~1.15），主要是提高前区牵伸倍数配合“三大一小”工艺（大的后区罗拉握持距，大的中、后罗拉加压，大的粗纱捻系数，小的后区牵伸倍数），能保证纱条以良好的状态喂入细纱前牵伸区，后区恶化条干极小，被广泛应用。第二类牵伸工艺采用较大的后区牵伸倍数（1.25~1.50），目的是提高总牵伸能力在喂入纱条纤维整齐度好、条干均匀、结构均匀时可采用②后区牵伸倍数表5-12为罗拉中心距42.8mm×50.8mm，纺T/C13tex细纱后牵伸区牵伸倍数对成纱条干的影响。②后区牵伸倍数（4）合理利用粗纱捻回粗纱捻回的作用粗纱适当的捻回可降低粗纱细节段弱环在细纱牵伸中产生长细节的可能性。可以弥补胶圈内凹而产生对纱条的失控，防止牵伸纱条弱环在胶圈内凹失控处分裂而造成细节。较大的粗纱捻系数，可使粗纱经后区牵伸后，保留一部分捻回进入前牵伸区，从而更有效地控制纤维运动。适当提高粗纱捻系数，有利于粗纱机粗纱伸长率的控制与退绕时意外牵伸。但当粗纱捻回过多，牵伸倍数过大时，牵伸纱条会发生捻回重分布现象，影响纱条条干。细纱后牵伸区采用第一类牵伸工艺时，可适当增加粗纱捻系数。细纱后牵伸区采用第二类牵伸工艺时，要采用较小的粗纱捻系数和较紧隔距，避免捻回重分布引起的引导力增加和控制力下降而导致的浮游纤维提前变速、恶化条干的问题。（4）合理利用粗纱捻回（5）合理确定罗拉加压提高输出罗拉钳口的握持力的作用：防止纱条在罗拉钳口处滑溜；可相应的增加作用于须条的牵伸力，对改善成纱条干与纤维伸直平行度均有利。提高喂入罗拉钳口握持力的作用：可防止对纱条握持的失效，也能改善成纱不匀率。罗拉加压过大的不足：传动罗拉机件的负荷大、能耗大、机件易损坏；可能造成罗拉或胶辊变形，恶化条干。（5）合理确定罗拉加压现代细纱机罗拉加压均采用气动加压，该加压方式的特点具体体现在以下六个方面：①气体静压稳定可靠，不会衰退，锭差、台差小；②加压充分，调节方便，能适应各种条件下“重加压”工艺要求，可在机械运转中进行整体无级调压；③停车时可方便地进行半释压或全释压力；④结构简洁轻巧，无易损零件，维修工作量少，便于清洁和保养；⑤管理方便，压力大小直接由压力表显示，并可配置欠压和过压自动保护装置；⑥气体加压属软弹性加压，吸振能力强，适应机器高速运行。（5）合理确定罗拉加压3.2细纱牵伸元部件质量对成纱条干的影响3.2.1胶辊质量对成纱条干的影响3.2.1.1对胶辊的质量要求(1)圆整度好，包覆物分子结构均匀，偏心、弯曲符合工艺要求。(2)具备适当的硬度与优良的弹性，弹性恢复性能好，不易变形。(3)耐老化、耐油、不沾色、使用寿命长。3.2.1.1对胶辊的质量要求(4)胶辊表面摩擦性能符合工艺要求(5)具有一定的吸放湿性能及抗静电性、不易粘缠纤维(6)回转灵活，动态平衡好，应配置优质滚动轴承(7)胶辊直径符合工艺要求，同台、同列、同档胶辊直径一致

应根据不同品种配套使用不同外径胶辊，将最佳胶辊外径使用在最合适的品种上。

3.2.1.2胶辊硬度对成纱条干均匀度的影响如某厂采用四种不同硬度的胶辊纺13tex纱线，得出实验数据如下表所示。并进行相关性分析的回归方程：y=11.18+0.053x（y为条干CV值，x为胶辊肖氏硬度）。其相关系数r=0.979，为极相关。从以上实验及分析可知，胶辊硬度与成纱条干CV值成线性相关。软胶辊纺纱明显地改善条干均匀度，提高成纱质量，原因是：A）软胶辊在压力的作用下与罗拉所组成的握持钳口线相应增宽，软胶辊的动摩擦系数较大，从而能够显著地增强罗拉钳口对须条的握持能力；B）软胶辊具有弹性好、表面变形大、吸振能力强的特点，使钳口动态握持力保持相对稳定；C)与罗拉组成的钳口线相对比较宽，使钳口线向两端延伸，造成既前冲又后移，有利于改善条干均匀度；D)软胶辊横向握持均匀，对须条的边缘纤维控制能力强，有利于减少纤维的散失，减少飞花，也有利于条干均匀度的提高；E）可适当减轻加压，有利于延长轴承、罗拉的使用寿命，降低纺纱成本。对于胶辊的硬度的使用，要视胶辊所在牵伸区的位置和纺纱品种综合考虑。后胶辊硬度=中胶辊硬度>前胶辊硬度化纤纯纺（化纤与天然纤维混纺）胶辊硬度>天然纤维纯纺胶辊硬度（2）胶辊硬度对成纱条干均匀度的影响3.2.2胶圈质量对成纱条干均匀度的影响①上下胶圈厚度配置“上圈薄，下圈厚”胶圈厚度过大，一方面影响胶圈对纤维的控制，另一方面会造成应力集中，易使胶圈龟裂。②胶圈的弹性和硬度配置弹性：上圈高，下圈低，外层高，内层低硬度：上圈软，下圈硬，外层软，内层硬③胶圈内径与宽度的选择内径：上圈略松，下圈略紧胶圈内径过松，造成须条在牵伸过程中呈波浪前进，起伏较剧烈，使上下胶圈不能贴紧或打滑，削弱了对纤维的握持控制，致使条干均匀度恶化。胶圈内径过紧，则胶圈运行处于紧绷状态，造成阻力大，回转不灵活，易滑溜并引起抖动、停顿，中罗拉变形扭曲，从而造成竹节或出硬头，成纱粗节粗而短，黑板条干阴影淡而多等疵病。胶圈内径≈0.637×（D+L）mm；D为中罗拉直径（mm），L为胶圈架长度（mm）。宽度：一般比胶圈架窄0.75mm~1.00mm为好3.3采用先进的细纱牵伸形式当前国际纺机先进水平的棉纺环锭细纱机牵伸装置型号是：德国的SKF型牵伸、INA-V型牵伸、苏逊HP型牵伸和瑞士立达的R2P型牵伸。四种先进牵伸装置的前牵伸区工艺采取：重加压、小隔距，主要体现：“三小”工艺（小浮游区长度、小胶圈钳口隔距、小罗拉中心距）V形牵伸装置纱条在后罗拉上形成较大的包围弧，须条逐步收狭集束，形如V形而得名；有较长的钳口握持距和较短的非控制区长度，加强了对纤维运动控制；对纤维长短不匀适应性好，减少了位移牵伸产生的牵伸波；综合利用了曲线牵伸和粗纱捻回对纤维的控制能力，使后牵伸区的牵伸倍数可适当提高，从而加大了细纱机的总牵伸能力。4车间温湿度对条干均匀度的影响4.1温度和相对湿度对纤维性能和条干均匀度的影响（1）温度和相对湿度与纤维回潮率的关系（2）温度和相对湿度与纤维强力的关系（3）温度和相对湿度与纤维伸长率的关系（4）温度和相对湿度与纤维柔软性的关系（5）温度和相对湿度与纤维导电性的关系（6）温度和相对湿度与条干不匀的关系（1）温度和相对湿度与纤维回潮率的关系在相对湿度一定时，车间温度越高，纤维或纱线的回潮率越低。在温度一定时，相对湿度越大，纤维的回潮率就越大。车间温度高时（夏季），相对湿度可偏高掌握；车间温度低时（冬季），相对湿度可偏低掌握。（2）温度和相对湿度与纤维强力的关系相对湿度对纤维强力的影响对棉、麻纤维来说，纤维吸湿后，水分子进入，有利于大分子沿拉伸力方向重新排列，增进了纤维的整列度，因此强力增加。棉、麻和蚕丝以外的其他各种纤维则完全相反，相对湿度增大，纤维强力降低；因为水分子进入纤维内部，减弱了长链分子的作用力，促使分子间起滑移作用。温度对纤维强力的影响一般来说，温度高时，纤维分子的动能增大，分子间的吸引力减弱，强力下降。相对湿度对纤维伸长率的影响

纤维吸湿后，由于分子间的距离增大，在外力作用下，极易产生相对位移，因此相对湿度的增加使纤维的伸长随之增加。温度对纤维伸长率的影响温度对常见纤维伸长率的影响较小但对于某些弹性好、伸长率大的纤维，温度对伸长率的影响较大。因此，在纺制这类纤维时，要强调温度的稳定。（3）温度和相对湿度与纤维伸长率的关系（4）温度和相对湿度与纤维柔软性的关系温度对纤维柔软性的影响温度高时，纤维的柔软性增大对于棉纤维，一般温度在20~27℃时，棉蜡软化而不粘，有利于牵伸过程的正常进行，对条干有利。对于合成纤维，温度过高易粘罗拉、胶辊；而温度过低，柔软性降低，对条干不利；因此，纺纱温度应根据所纺纤维热学性能合理设置。相对湿度对纤维柔软性的影响增大相对湿度时，纤维柔软性大为改善，对牵伸过程和条干均匀度有利。（5）温度和相对湿度与纤维导电性的关系温度对纤维导电性的影响纤维的导电性随着温度增高而增强温度过低，易发生静电现象而绕罗拉、胶辊但对于合成纤维，温度过高，抗静电油剂易挥发发粘，故夏天纺合成纤维的车间温度比纺纯棉为低。相对湿度对纤维导电性的影响相对湿度增大，纤维的导电性能增大，可减少静电但相对湿度又不宜过高，否则会造成绕罗拉、胶辊，对条干均匀度不利温度对条干不匀的影响温度高，纤维柔软、静电现象少，但温度过高对纤维性能及丁腈橡胶又有影响。相对湿度对条干不匀的影响当原棉回潮率较高时，棉块不易开松，除杂效率降低；回潮率较低时，纤维易打碎和损伤，短绒增多。当棉卷回潮率较高时，梳理机分梳除杂效率低，棉网易下垂，生条均匀度差；当棉卷回潮率太低时，棉网两边易出现破洞、破边及棉网漂浮等问题，严重时会产生静电而绕花，恶化生条条干。棉条和粗纱回潮率高时，棉纤维的弹性较小，柔软性增加，有利于罗拉对纤维的控制，牵伸过程中纤维易伸直平行，导电性能提高，减少静电现象，有利于牵伸的正常进行，并可增加纤维间抱合力，减少飞花，条干不匀可获得改善。但棉条和粗纱回潮率太高，易产生绕胶辊、绕胶圈、绕罗拉现象，进而恶化条干。（6）温度和相对湿度与条干不匀的关系温度和相对湿度的控制除满足各车间工艺要求及保证半制品一定的回潮率要求外，在生产过程中温度和相对湿度条件的变化，还会导致牵伸力的变化。纺纱“出硬头”定义成因4.2温度和相对湿度与牵伸力的关系4.2温度和湿度与牵伸力的关系（1）在相对湿度一定的条件下，温度升高，牵伸力降低，如下图所示。图1各种温度条件下牵伸力的曲线图（相对湿度65%）图2各种温度条件下所对应的相对湿度对牵伸力的影响4.2温度和湿度与牵伸力的关系（2）在温度一定时，相对湿度增加，牵伸力减少。图3各种相对湿度条件下所对应的相对温度对牵伸力的影响4.2温度和湿度与牵伸力的关系（3）不同温度条件下，相对湿度在34%~76%的范围内，相对湿度增加，牵伸力降低；在30℃和40℃时，相对湿度增加，牵伸力降低的比例变缓。相对湿度很高时，纤维间粘性大，相互间表面摩擦也大，牵伸力反而增加，见右图。（4）不同相对湿度条件下，温度上升牵伸力降低，但温度越高牵伸力减小比例有变缓的倾向，见右图。图2各种温度条件下所对应的相对湿度对牵伸力的影响4.3.1纺纱生产对温度和相对湿度的控制要求清花车间的相对湿度要求低一点，以利开松、除杂、改善棉卷结构，提高棉卷均匀度。梳棉车间的相对湿度可与清花车间接近或稍低，以使棉卷呈放湿状态，保持纤维内湿外干。并粗车间相对湿度可比清、梳车间高些，熟条和粗纱的回潮率一般比生条高0.3%~0.5%。细纱车间的相对湿度低些，减少“三绕”现象，有利于减少细纱断头、纱疵，改善条干不匀。4.3纺纱生产对温度和相对湿度的控制要求纺纯棉时，各车间半制品细纱回潮率控制范围及温度和相对湿度控制标准可参考表1、表2.4.3.2纺纱车间温度和相对湿度的控制范围原棉棉卷生条熟条粗纱细纱8%~9%7.5%~8.5%6%~7%6.5%~7%6.8%~7.2%6%~6.5%表1棉纺各车间半制品及成品回潮率控制范围车间冬季夏季温度（℃）相对湿度（%）温度（℃）相对湿度（%）清棉20~2250~6031~3355~60梳棉22~2550~6031~3350~60精梳22~2460~6528~3060~65并粗22~2460~6530~3260~65细纱24~2750~5531~3355~60表2棉纺各车间温度和相对湿度控制范围化纤纯纺或混纺时对车间温度和相对湿度的要求比纺纯棉严格，因温度和相对湿度的高低，影响到化纤的蓬松性、表面摩擦性和导电性。涤纶等化纤，吸湿性较差，水分仅吸附在纤维的表面，故对相对湿度的变化比棉纤维敏感得多。相对湿度小，则纤维刚挺，卷子蓬松，易粘卷，不易成卷，且与机件摩擦会产生静电粘附；相对湿度过高，纤维表面发粘，易粘结和缠绕，对牵伸不利，影响条干均匀度且纱疵多。温度过高（32℃）油剂发粘，而且易挥发，静电现象严重，故夏季温度不宜过高；冬季温度不宜过低，若低于18℃纤维便变硬，不易抱合，而且胶辊也会变硬、打滑，使断头增多。4.3.2纺纱车间温度和相对湿度的控制范围4.3.2纺纱车间温度和相对湿度的控制范围化纤纺纱各车间的吸放湿规律与涤棉混纺各车间温湿度控制范围参见表3、表4.纤维种类清棉梳棉并粗细纱粘胶纤维吸湿放湿吸湿放湿合成纤维吸湿放湿放湿放湿棉纤维放湿放湿吸湿放湿表3化纤及棉纤维纺纱各车间吸放湿规律4.3.2纺纱车间温度和相对湿度的控制范围车间冬季夏季温度（℃）相对湿度（%）温度（℃）相对湿度（%）清棉20~2260~6528~3060~65梳棉21~2355~6028~3055~60并条、粗纱、精梳21~2355~6028~3055~60细纱23~2550~5530~3250~55表4涤棉混纺各车间温度和相对湿度控制范围第三节降低纱线重量不匀率和重量偏差纱线重量不匀率各工序测试的纱条长度细纱的重量不匀引起的纱线降等主要分野重量不匀降等野重量不匀的定义野重量不匀的特点：突发性强，持续时间短，降等严重，由上等将为二等，甚至直接将为等外品，常发于末道并条、粗纱和细纱工序。普遍不匀降等普遍不匀定义普遍不匀的特点：影响周期长，影响因素较隐蔽，需大量试验分析才能弄清原因，降等表现为由上等降为一等品。概述重量偏差（百米重量偏差）重量不匀率与重量偏差的关系重量偏差控制不当会使重量不匀率增大，反之，重量不匀率大时，重量偏差的控制就较困难。控制重量不匀率和重量偏差的重要性影响纱线和织物质量（纱线单强、单强不匀率、细纱断头及坯布条影等）影响工厂效益1控制棉卷的重量不匀率和重量偏差棉卷间重量不匀率反映棉卷每米间的重量差异程度，包括纵向不匀率和横向不匀率，其中，棉卷纵向重量不匀率影响生条的重量不匀和细纱的重量偏差。控制棉卷重量不匀率的措施（1）降低纤维原料的性能差异原棉需要在分级室存放一段时间，得到自然松解，降低原料中各成分的回潮率差异；回卷混入量不宜过多，否则会导致棉卷重量不匀率的进一步恶化。（2）提高纤维的开松度和开松均匀度在尽量避免纤维损伤的前提下，提高纤维的开松度和开松均匀度，不仅有利于改善成纱的条干均匀度，也可降低成纱的重量不匀率，则开清棉工序改善成纱条干均匀度的方法也适用于降低重量不匀率。1控制棉卷的重量不匀率和重量偏差（3）控制储棉箱内储棉高度和密度棉箱的储棉量高度一般控制在棉箱总储棉高度的2/3~3/5之间，减少储棉高度的波动，保持储棉密度的稳定。加工化纤要比加工棉时的换仓压力偏大掌握；若FA028多仓混棉机为10仓，不出现空仓的光电管高低位置应在棉仓储棉高度的1.25m处，但实际高度要略高一点。适当减小均棉罗拉与角钉帘子的隔距，加快角钉帘子速度，对降低棉卷不匀率有利。（4）

确保天平装置动作正确灵敏清棉机的天平调节装置，是对出棉量进行积极控制的均匀机构；天平调节装置作用的好坏，直接影响棉卷的均匀度和正卷率，因此务必保证它能正常工作，且动作正确灵敏；在运转中，应根据棉卷的轻重、原棉和温湿度等变化进行正确的调节。1控制棉卷的重量不匀率和重量偏差（4）

确保天平装置动作正确灵敏天平调节装置的均匀调节作用是建立在棉层密度稳定的基础上的，若密度波动过大，会明显恶化棉卷均匀度。为确保天平调节装置的调节效能，应把抓棉机、开棉机的工艺调整、提高混棉机的混合效能及各机件的开松作用等工作一起抓好，保证混合均匀，使棉层密度波动降到最低。（5）采用自调匀整装置在国产A076型、F1071型、FA104型成卷机上可采用FLT-200型微电脑清棉变频自调匀整仪，取消锥轮等一系列机械零件，保留天平罗拉及天平杠杆等部件。（6）保证各单机的定量供应所有机台的出棉量必须与制成棉卷重量保持一定的关系，一般使喂入量略大于输出量。1控制棉卷的重量不匀率和重量偏差（7）控制好纤维卷的伸长率首先要保证上包原棉回潮率相近，控制好抓棉小车下降动程，以便既能保证机台供应，又能取得较小的抓取棉块；其次要求自停装置安装良好，棉卷罗拉直径磨灭程度及棉卷压钩加压等要一致。1控制棉卷的重量不匀率和重量偏差（8）减少车间温湿度的波动（9）其他措施控制清棉机上尘笼集棉比在2/3~3/5范围内，防止粘卷，改善棉卷的横向不匀；加强挡车工操作水平，避免因操作不当引起棉卷的重量不匀和重量偏差。1控制棉卷的重量不匀率和重量偏差2控制生条的重量不匀率生条的重量不匀率分为内不匀率和外不匀率2.1控制好生条重量的外不匀率2.1.1控制好梳棉机台间落棉率差异<0.5%减少梳棉机落棉差异是改善生条外不匀率的主要因素2.1.2梳棉机采用开环或混合环自调匀整装置梳棉机采用自调匀整装置是改善生条重量不匀率的根本保证，特别是改善生条重量的外不匀率相当显著。2.2控制好生条重量的内不匀率降低生条内不匀率的措施严格操作规程，防止在换卷和生条接头时造成接头不良和落网、粘卷造成的粗细条，按时换筒，严防条筒过满或压紧；控制好车间的温湿度，防止粘卷、棉网破边、破洞等；当采用金属针布与连续真空抄针装置时，应尽量减少抄针次数；根据加工原料情况和车间温湿度变化情况，合理