CN105200583A - 细纱机大牵伸纺纱工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了细纱机大牵伸纺纱工艺，适于粗纱重定量、细纱大牵伸纺纱工艺，一根或一根以上粗纱平行喂入细纱机的牵伸系统，适纺细纱线密度6-60tex，喂入粗纱定量600-1200tex，以平行状态被牵伸，细纱机总牵伸倍数20-100倍，经牵伸加捻后卷绕到纱管上成纱；对于棉型短纤维纺纱，粗纱公制捻系数为100-160，细纱前区大握持距为45-50毫米，细纱后区大握持距为65-75毫米和小后区牵伸倍数为1.10-1.18倍。能使整个牵伸系统性能，因工艺参数的合理配置优化，适纺线密度范围更宽、粗纱定量更大、细纱总牵伸倍数更大。

Description

细纱机大牵伸纺纱工艺

技术领域

本发明涉及一种细纱机上的大牵伸纺纱工艺，特别是棉纺三罗拉双皮圈细纱机牵伸系统的大牵伸纺纱工艺。

背景技术

现代纺纱装备应用的工艺发展方向，是在提高和稳定各工序品质的基础上，提高各工序产量，以提升生产效率，减少装备配置，实现投资和运行成本的双降。提高各工序产量的途径主要有两个，一是提高生产速度，即纺纱装备的罗拉、锭子等速度，这主要受制于硬件状态，并且速度的提高，对品质是一个敏感因子；二是提高半制品定量，这就需要工艺技术的突破。半制品定量对下一个工序的质量，是一个敏感因子。因此各工序半制品定量工艺的决定权，是在下一个工序。这样对纺纱流程来说，通过定量来提升半制品产能，主要取决于细纱牵伸工艺。只有细纱大牵伸工艺，才能实现粗纱乃至前纺各工序定量的提升，细纱大牵伸是纺纱工艺高效化的必然。

细纱大牵伸的发展方向早已形成业界共识，并且经过了行业同人的艰辛努力。十年前，申请号为200510029605.4名称为一种环锭纺纱工艺方法的申请公开了一种高效纺纱工艺，此后国内棉纺行业出现了现代纺纱设备的高效工艺创新应用，其以前纺重定量，细纱大牵伸为主要工艺特征，结合软硬件配置，在大幅度提高纺纱工艺牵伸倍数的同时，改善纱线品质。高效工艺创造性地在细纱牵伸区设置控制元件，采用优势特征的外摩擦力场布置，并系统性地完善各项工艺配置，实现50-80倍大倍率牵伸状态下的优质纺纱，使行业内对纺纱工艺与纺纱效益关系的认识，提高到一个新的水平。

细纱机牵伸工艺在纺纱流程中，是对成纱品质敏感度最高的因素。并且喂入定量越重，细纱牵伸倍数越大，牵伸工艺对品质的影响越大，对牵伸工艺配置的要求越高，这就给细纱大牵伸工艺的实施带来难度。

为了适应线密度为1000tex左右重定量粗纱在细纱牵伸过程中工艺上对纤维和须条的有效控制，细纱牵伸中都采用重加压、紧隔距、强控制的纺纱工艺，在2012年出版的“现代棉纺牵伸的理论与实践”（该书也是近代唯一有关纺纱牵伸理论的权威专著）一书中针对现代细纱牵伸装置的工艺和结构特点时指出，现代细纱牵伸装置采用三罗拉双皮圈双区大牵伸机构，贯彻“重加压、强控制”的工艺原则，加压机构要能满足“重加压工艺”（p6），该书在第五章中阐述了大牵伸工艺的特征（p121），包括重加压工艺：前罗拉100~205N/双锭（p132），针对大牵伸适用的V型VC型牵伸机构，中后罗拉加压140~180N/双锭（p158）；粗纱捻系数106~118（p158）；后区牵伸倍数1.28~1.60倍（p158），后区握持距40~60mm（p158），前区握持距36~43mm（p167）。

上述大牵伸工艺的系统设置中，通过采用前中后钳口的重加压工艺：前x中x后（120~200x100~180x100~180）N/双锭，前后区紧隔距工艺：前x后（36~43x40~60），较小粗纱捻系数工艺：106~118，和较大后区牵伸倍数工艺：1.28~1.60倍，实施对牵伸须条中纤维的强控制和强握持，实现对大牵伸状态下重定量须条的高质量牵伸。

可见现有细纱工艺技术中，也仍然局限于将一些工艺参数限制在传统常用的范围内，如粗纱捻系数、后区握持距、前区握持距、后区牵伸倍数、上罗拉直径和上罗拉宽度等等，并且强调大牵伸要贯彻“重加压、紧隔距、强控制”原则（工艺参数汇总见表1表2）。受制于工艺认识程度、试验条件及试验难度等影响，很少有进行工艺突破的例证。行业内相关的教科书、专业手册和试验报告与论文等，都未见这些工艺因子突破权威制约的记载。

对于牵伸区纤维运动控制—内外摩擦力应用方面，除了在小范围应用粗纱捻系数（106~118）产生的内摩擦力外，所谓的摩擦力场设置，主要是针对罗拉握持钳口、上下皮圈销、前后区曲线牵伸通道，以及附加控制元件（如前、后区控制棒）等外摩擦力控制元件进行设置，而未见突破性采用大捻系数增强须条内摩擦力的方法用于大牵伸工艺。

现有大牵伸工艺以外摩擦力场控制牵伸区须条运动的方法，具有一些目前技术条件下难以克服的弊端，如重加压、紧隔距、强控制、较小粗纱捻系数、较大后区牵伸等工艺配置带来的控制力不稳定、牵伸力相对于控制力处于临界状态、较大后区牵伸超出弹性整理牵伸后的解捻效应、前区低捻须条易于发散、控制元件使须条趋于扁平化、重加压使皮辊易于变形磨损、牵伸驱动功耗增大、中罗拉易于发生扭振、牵伸专件器材磨损加剧寿命缩短等等。

反映在成纱品质方面主要有：成纱毛羽较高、强力稍低；锭间一致性恶化，线密度CV_b增大；频发性疵点好转，偶发性疵点恶化，布面效果不理想等等。

因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种细纱机大牵伸纺纱工艺，有效克服上述大牵伸工艺的弊端，在粗纱大捻系数、细纱前区大握持距、细纱后区大握持距和小后区牵伸倍数工艺应用方面，突破传统纺纱工艺和现有大牵伸纺纱工艺对工艺参数的束缚，巧妙运用粗纱大捻系数产生大内摩擦力在牵伸中对须条牵伸力和纤维控制力的增强。相比于外摩擦力场的作用，粗纱大捻系数产生的大内摩擦力对牵伸过程的作用力更为有效、均衡和稳定。

为解决上述技术问题，本发明的细纱机大牵伸纺纱工艺，适于粗纱重定量、细纱大牵伸纺纱工艺，一根或一根以上粗纱平行喂入细纱机的牵伸系统，适纺细纱线密度6-60tex，喂入粗纱定量600-1200tex，以平行状态被牵伸，细纱机总牵伸倍数20-120倍，经牵伸加捻后卷绕到纱管上成纱；对于棉型短纤维纺纱，粗纱公制捻系数为100-160，细纱前区大握持距为45-50毫米，细纱后区大握持距为65-75毫米和小后区牵伸倍数为1.10-1.18倍。

所述细纱机的牵伸系统由前、中、后罗拉和对应的上罗拉构成，中上下罗拉上设置皮圈。

现有细纱大牵伸纺纱工艺与本发明细纱大牵伸纺纱工艺主要参数（棉型短纤维纺纱，包括纯棉纤维和棉型化纤及其混纺纱）对比数据见表1。

表1：

在上述工艺条件下，细纱机其它牵伸工艺参数也进行了突破性设置，其中，前上罗拉直径为31-36mm、宽度为18-22mm和加压为70-100N/双锭；中上罗拉直径为29.5-30.5mm、加压为80-100N/双锭；上皮圈或/和下皮圈宽度20-24mm；后上罗拉加压为70-90N/双锭工艺参数的范围。

粗纱大捻系数、细纱后区大握持距、细纱前区大握持距和细纱小后区牵伸倍数的结合，可以称之为新型“三大一小”细纱大牵伸工艺。同时辅以前上罗拉大直径窄宽度和轻加压、中上罗拉采用大直径胶辊和轻加压、上下皮圈窄宽度、后上罗拉轻加压等系统性的配套工艺，使在加压减轻50%以上时，仍能保持良好的钳口握持力和皮圈系统驱动力。整个牵伸系统成为“轻加压、大隔距、柔控制”的大牵伸纺纱工艺。

采用本发明的细纱机大牵伸纺纱工艺，使整个牵伸系统性能，因工艺参数的合理配置优化，适纺线密度范围更宽、粗纱定量更大、细纱总牵伸倍数更大，无论是纺纱的短周期效应，还是运行的长周期效应，无论是显性的运行维护成本，还是隐性的管理成本，都显示出显著的优势效应。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面对本发明作进一步详述，以下实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。

实施例1，纺制长绒棉纯棉精梳纱：

本发明的细纱机大牵伸纺纱工艺，适于粗纱重定量、细纱大牵伸纺纱工艺，一根粗纱喂入细纱机的牵伸系统，纺制细纱线密度6tex，喂入粗纱定量600tex，经牵伸加捻后卷绕到纱管上成纱；粗纱公制捻系数为140，细纱前区大握持距为46毫米，细纱后区大握持距为70毫米和小后区牵伸倍数为1.10倍。

本发明细纱机大牵伸纺纱工艺，在粗纱大捻系数、细纱前后区大握持距和小后区牵伸方面，进行了创造性突破的工艺配置。在上述工艺条件下，细纱机其它牵伸工艺参数也进行了突破性设置，前上罗拉直径为36mm、宽度为18mm和加压为80N/双锭；中上罗拉胶辊直径为30mm、加压为80N/双锭；上皮圈或/和下皮圈宽度20mm；后上罗拉加压为75N/双锭。

实施例2，纺制细绒棉纯棉普梳纱：

本发明的细纱机大牵伸纺纱工艺，适于粗纱重定量、细纱大牵伸纺纱工艺，一根粗纱喂入细纱机的牵伸系统，纺制细纱线密度59.1tex，喂入粗纱定量1200tex，经牵伸加捻后卷绕到纱管上成纱；粗纱公制捻系数为160，细纱前区大握持距为45毫米，细纱后区大握持距为65毫米和小后区牵伸倍数为1.12倍。

本发明细纱机大牵伸纺纱工艺，在粗纱大捻系数、细纱前后区大握持距和小后区牵伸方面，进行了创造性突破的工艺配置。在上述工艺条件下，细纱机其它牵伸工艺参数也进行了突破性设置，前上罗拉直径为34mm、宽度为20mm和加压为85N/双锭；中上罗拉胶辊直径为29.5mm、加压为100N/双锭；上皮圈或/和下皮圈宽度20mm；后上罗拉加压为90N/双锭。

实施例3，纺制涤棉混纺纱：

本发明的细纱机大牵伸纺纱工艺，适于粗纱重定量、细纱大牵伸纺纱工艺，一根粗纱喂入细纱机的牵伸系统，纺制细纱线密度9.8tex，喂入粗纱定量600tex，经牵伸加捻后卷绕到纱管上成纱；粗纱公制捻系数为100，细纱前区大握持距为48毫米，细纱后区大握持距为70毫米和小后区牵伸倍数为1.18倍。

本发明细纱机大牵伸纺纱工艺，在粗纱大捻系数、细纱前后区大握持距和小后区牵伸方面，进行了创造性突破的工艺配置。在上述工艺条件下，细纱机其它牵伸工艺参数也进行了突破性设置，前上罗拉直径为35mm、宽度为18mm和加压为80N/双锭；中上罗拉胶辊直径为30.5mm、加压为90N/双锭；上皮圈或/和下皮圈宽度20mm；后上罗拉加压为75N/双锭。

实施例4，纺制涤棉混纺纱：

本发明的细纱机大牵伸纺纱工艺，适于粗纱重定量、细纱大牵伸纺纱工艺，一根粗纱喂入细纱机的牵伸系统，纺制细纱线密度29.5tex，喂入粗纱定量900tex，经牵伸加捻后卷绕到纱管上成纱；粗纱公制捻系数为100，细纱前区大握持距为48毫米，细纱后区大握持距为70毫米和小后区牵伸倍数为1.18倍。

本发明细纱机大牵伸纺纱工艺，在粗纱大捻系数、细纱前后区大握持距和小后区牵伸方面，进行了创造性突破的工艺配置。在上述工艺条件下，细纱机其它牵伸工艺参数也进行了突破性设置，前上罗拉直径为31mm、宽度为20mm和加压为100N/双锭；中上罗拉胶辊直径为30.5mm、加压为85N/双锭；上皮圈或/和下皮圈宽度20mm；后上罗拉加压为85N/双锭。

实施例5，纺制粘胶纱：

本发明的细纱机大牵伸纺纱工艺，适于粗纱重定量、细纱大牵伸纺纱工艺，一根粗纱喂入细纱机的牵伸系统，纺制细纱线密度9.8tex，喂入粗纱定量700tex，经牵伸加捻后卷绕到纱管上成纱；粗纱公制捻系数为110，细纱前区大握持距为48毫米，细纱后区大握持距为75毫米和小后区牵伸倍数为1.15倍。

本发明细纱机大牵伸纺纱工艺，在粗纱大捻系数、细纱前后区大握持距和小后区牵伸方面，进行了创造性突破的工艺配置。在上述工艺条件下，细纱机其它牵伸工艺参数也进行了突破性设置，前上罗拉直径为35mm、宽度为20mm和加压为95N/双锭；中上罗拉胶辊直径为29.5mm、加压为95N/双锭；上皮圈或/和下皮圈宽度20mm；后上罗拉加压为90N/双锭。

实施例6，纺制粘胶赛络纱：

本发明的细纱机大牵伸纺纱工艺，适于粗纱重定量、细纱大牵伸纺纱工艺，二根以上粗纱平行喂入细纱机的牵伸系统，纺制细纱线密度14.8tex，喂入粗纱定量1160tex，以平行状态被牵伸，经牵伸加捻后卷绕到纱管上成纱；粗纱公制捻系数为115，细纱前区大握持距为50毫米，细纱后区大握持距为70毫米和小后区牵伸倍数为1.15倍。

本发明细纱机大牵伸纺纱工艺，在粗纱大捻系数、细纱前后区大握持距和小后区牵伸方面，进行了创造性突破的工艺配置。在上述工艺条件下，细纱机其它牵伸工艺参数也进行了突破性设置，前上罗拉直径为36mm、宽度为22mm和加压为70N/双锭；中上罗拉胶辊直径为30.5mm、加压为80N/双锭；上皮圈或/和下皮圈宽度24mm；后上罗拉加压为80N/双锭。

本发明工艺突破传统纺纱工艺和现代棉纺大牵伸纺纱工艺对工艺参数的束缚，巧妙运用大内摩擦力在牵伸中对须条牵伸力和纤维控制力的增强。相比于外摩擦力场的作用，粗纱大捻系数产生的大内摩擦力对牵伸过程的作用力更为柔和、均衡和稳定。

在细纱大牵伸加上集聚纺纱时，集聚工艺也相应进行了优化，以四罗拉集聚纺纱为例，集聚上罗拉直径为31-36mm、宽度为18-22mm和加压为30-40N/双锭。

本发明细纱大牵伸纺纱工艺参数的具体数值见表2，现代棉纺大牵伸纺纱工艺与本发明大牵伸纺纱工艺参数对比表。

表2：

粗纱大捻系数、后区大握持距、前区大握持距和小后牵伸倍数的结合，可以称之为新型“三大一小”细纱大牵伸工艺。同时辅以前上罗拉大直径、窄宽度和轻加压、中上罗拉大直径胶辊和轻加压、上下皮圈窄宽度、后上罗拉轻加压，使在前中后上罗拉加压减轻50%以上时，仍能保持良好的钳口握持力。整个牵伸系统成为“轻加压、大隔距、柔控制”的大牵伸纺纱工艺。轻加压但不轻握持，并以粗纱大捻系数产生的大内摩擦力相对柔性控制纤维运动。

具有大直径、窄宽度和轻加压这三个特征的罗拉钳口工艺，显著地改善了上罗拉胶辊、上下皮圈，下罗拉轴承和牵伸传动系统，以及摇架加压元件等工况，出现了诸多在大牵伸必然重加压工艺状态下，难以企及的优势效应：包括上罗拉胶辊特别是前上罗拉回弹吸震性好，耐疲劳抗老化性能改善，低磨损抗缠绕性增强，表现出牵伸对时间、环境和锭差的稳定，前上罗拉回磨周期数倍甚至十倍的延长；上下皮圈运行稳定性好，同步性提升显著，滑溜率从6%下降到3%以内，下皮圈工作区磨损减少寿命显著延长；下罗拉承压的50%下降导致罗拉轴向动态弯曲变形量大幅降低，上下罗拉轴承磨损降低、寿命延长；中罗拉因皮圈系统阻尼下降，而使中罗拉传动扭振降低，运行平稳性显著改善；摇架加压元件疲劳衰变降低，气压加压摇架供气压力降低。牵伸系统因加压减轻产生的节能效应，节能率可以直观地显示出运行成本的降低。

集聚纺纱的前钳口和集聚钳口（阻捻钳口），采用大直径窄宽度的高弹性上罗拉和轻加压工艺后，优势更为明显，集聚纺纱没有或基本没有横动动程，因此皮辊的磨砺和更换，就成为集聚纺纱生产管理的一个难点，皮辊的消耗是一个方面，用工、停车的效率降低及管理负担是更重要的一个方面。

本发明的工艺牵伸配置合理。从粗纱到细纱在多个工艺项目上大幅度突破传统参数的设置，每一个环节都体现出精细独到的工艺设置和专件器材配置。本发明工艺的应用特点可以综合归纳为：低耗，优质，高稳。

低耗，就是对用电消耗、负压气流消耗、器材专件消耗和器材专件消耗过程中维护用工的费用，以及管理成本的低消耗和纺纱效率的改善；

优质，就是因为运用了增强须条内摩擦力的强粗纱捻系数工艺，同时设置合理的外摩擦力界，导致牵伸和纱线质量的提高；

高稳，就是牵伸工艺对时间、环境和半制品品质变异的高度适应性和稳定性。牵伸器材长期运行，特别是前皮辊在集聚纺、集聚赛络纺，基本无横动设置的条件下，能长期稳定应用的适应性。同时，对于越来越引起重视的锭间一致性品质项目，显示出强大的优势。

本发明大牵伸纺纱与现有技术纺纱工艺纺制多个品种的品质测试比较见表3，纺纱品种为JT65/C35。

表3：

测试的各项品质指标本发明工艺均优于现有技术工艺，特别是CV_b指标本发明工艺显著优于现有技术工艺。

采用本发明的细纱机大牵伸纺纱工艺，适用于普通环锭纺、集聚纺、集聚赛络纺、假捻低捻纺、集聚假捻纺等新型组合复合纺纱系统，适纺的纤维材料包括棉纤维和各种棉型化纤。能使整个牵伸系统性能，因工艺参数的合理配置优化，适纺线密度范围更宽、粗纱定量更大、细纱总牵伸倍数更大，无论是纺纱的短周期效应，还是运行的长周期效应，无论是显性的运行维护成本，还是隐性的管理成本，都显示出显著的优势效应。

Claims (2)

1.细纱机大牵伸纺纱工艺，适于粗纱重定量、细纱大牵伸纺纱工艺，其特征在于：一根或一根以上粗纱平行喂入细纱机的牵伸系统，适纺细纱线密度6-60tex，喂入粗纱定量600-1200tex，以平行状态被牵伸，细纱机总牵伸倍数20-100倍，经牵伸加捻后卷绕到纱管上成纱；对于棉型短纤维纺纱，粗纱公制捻系数为100-160，细纱前区大握持距为45-50毫米，细纱后区大握持距为65-75毫米和小后区牵伸倍数为1.10-1.18倍。

2.根据权利要求1所述的细纱机大牵伸纺纱工艺，其特征在于：所述细纱机的牵伸系统由前、中、后罗拉和对应的上罗拉构成，中上下罗拉上设置皮圈；其中，前上罗拉直径为31-36mm、宽度为18-22mm和加压为70-100N/双锭；中上罗拉直径为29.5-30.5mm、加压为80-100N/双锭；上皮圈或/和下皮圈宽度20-24mm；后上罗拉加压为70-90N/双锭。