新型环锭纺阻尼牵伸系统提升成纱质量的原理及应用效果

许冬梅

（徐州天虹银联纺织有限公司，江苏 徐州 221004）

环锭纺是机械纺纱的常见方法，是当前市场上用量最多、最通用的方法。阻尼牵伸系统作为该纺纱方法的重要内容，直接关乎成纱质量和企业效率。基于传统，针对纺纱牵伸型式所暴露的诸多问题，采用新型环锭纺阻尼牵伸系统，以达到提升成纱质量的效果，对提升棉纺企业的经济和社会效益具有重要作用。本研究就新型环锭纺阻尼牵伸系统提升成纱质量的原理及应用效果进行分析。

1 新型环锭纺阻尼牵伸系统概述

在环锭细纱机上运用全新的纺纱牵伸型式，融合现代纺纱理论和工艺方式，广泛适用于纺纯棉、化纤等纤维长度小于38 mm的成纱，显著提高了成纱质量和效率，降低了成本。

与以往的细纱机阻尼牵伸系统相比，新型阻尼牵伸系统是将整台细纱机的阻尼牵伸系统进行重新设计编排后，可达到最佳前中罗拉隔距。根据所纺品种和纤维长度，选择最佳前中隔距，取消张力架和长皮圈，采用双短皮圈式，使前区最大限度地缩小了纺纱浮游区，解决了以往细纱机三罗拉平面直线牵伸/气动加压V型牵伸等罗拉隔距问题，最小能从18 mm降低到13 mm。

2 新型环锭纺阻尼牵伸系统提升成纱质量的原理

新型环锭纺阻尼牵伸系统（A new ring spinning damping draft system）通过改进后牵伸区纤维运动，可达到控制和集聚效果。在不同部位的罗拉间分别增设了后区集聚曲线牵伸装置、集聚曲线牵伸装置，以此提高成纱质量，大幅度减少细节、粗节、棉结的存在。功能装置的强化控制，可进一步增大纺纱时的摩擦力、提高纤维值的直度和集束度。在成纱环节，确保絮条外露的毛羽和纤维头通过集聚槽包卷入内，最大限度地减少机器运作环节的有害毛羽和飞花，进一步提升机器的工艺水平。与以往的阻尼牵伸系统相比，在材料运作、形状、角度、结构、安装方法上均得到了大幅度提高。

3 使用方法及应用效果

3.1 使用方法

新型阻尼牵伸系统除了按正规配置改造，还可根据客户要求分解使用，具有明显的效果。加装后区集聚曲线牵伸装置，可达到提高工艺的效果。在小隔距纺纱中，不以提高工艺为基础，且无需在后区装配集聚曲线牵伸装置，仅以常规操作方法来达到媲美其他普通装置的牵伸效果。

3.2 使用系统功能及价值

新型阻尼牵伸系统是现代纺纱理论和工艺相结合的产物，改变了以往的牵伸型，可在同锭、同粗纱、同等纺纱条件下提高成纱质量。整套阻尼牵伸系统可根据细纱机的最大牵伸能力，发挥设备的最大效率，真正实现和满足高效工艺需求，为企业带来直接、可观的经济效益，实现新型阻尼牵伸系统的功能和价值定位。通过改善配套措施及工艺，以新眼光、新思维、新习惯去对待新生事物，提升系统运作的功效。新型阻尼牵伸系统的功能和价值如表1所示。

表1 新型阻尼牵伸系统的功能和价值

3.3 应用注意事项

3.3.1 从思想上重视

以往的纺织工艺讲究轻定量、大捻度，纱好纺的基础需要通过提高配棉来达到提升成纱质量的效果，而新型牵伸倡导以较低配棉纺出最佳质量的纱，并实现高效工艺，注重质量、效率、效益。对于纺织企业而言，需要采取转变思想观念、学习新知识、探索新工艺等可行性举措。

3.3.2 从操作现场加强认识和责任

新型阻尼牵伸系统的安装和操作与以往机械设备的安装与操作大体相同，但略有差异。成纱质量的影响与中后罗拉之间的牵伸区域、粗纱必须要经过的后区集聚曲线牵伸装置、工艺参数、适应过程等密切相关。根据并合理论，得出公式为：式中，CX为并合后的不匀率，CA为并合前的不匀率，n为并合根数，此处n等于2。所以，CX= 0.7×CA。

基于纱条从前罗拉输出后，在捻合时，将两根弱捻纱条相互为中心卷成一根纱。在卷绕过程中，将伸出纱条主体的毛羽卷进纱线里，并得到了良好的握持。毛羽比使用其他工艺方法时都少，且因毛羽被两根纱条卷在细纱内，经过络筒工序时，毛羽不会增加。

3.3.3 研究综述

与传统的环锭纺相比，阻尼牵伸纺技术纺制羊毛/羊绒混纺纱可显著改善成纱条干均匀度，降低粗节、细节、棉结、毛羽量等指标。其中，粗节（+50%）数量降低41.0%；成纱的强力、断裂伸长率和断裂功等力学指标有所提高，其中，断裂伸长率提高23.1%[1]。棉纺企业使用在线监控系统，可高效实现PDCA质量管理模式以及在线质量管理模式，为质量的提升奠定良好基础。阻尼牵伸系统融合MES生产在线监控系统、USTER QUANTUM EXPERT 3在线专家系统、长岭E系统，实现了在线质量监控、在线质量记录及快速整改，有效提升了纱线质量的稳定性和纱线的最终使用效果[2]。在纺织加工过程中，原料的纤维指标与成纱质量指标之间存在一定的联系，可以借助神经网络算法进行成纱质量预测。运用Web技术，单独设计了一个简单的在线麻纱数据管理页面，方便数据在线管理，也方便相关人员随时随地进行数据的增、删、改等操作[3]。针对纺制莱赛尔纱时超大牵伸条干恶化严重、大颗粒棉结和毛羽较多等纺纱难点，采用模糊决策方法，对超大牵伸纺制莱赛尔纱的关键技术进行优化分析，并探讨牵伸中区和前区的上销结构、中上罗拉形式对7.4 tex莱赛尔紧密单纱成纱质量的影响，证实牵伸前区和中区采用大前冲上销。当中上罗拉使用低硬度、高弹性软胶辊时，可有效改善7.4 tex莱赛尔紧密单纱的成纱质量，能满足开发莱赛尔高档纺织面料的质量要求。因此，牵伸中区关键工艺参数对莱赛尔成纱质量的影响最大[4]。F1302单眼自调匀整并条机是通过USG自调匀整装置和FP在线检测系统，即检测在前、匀整在后，喂入部分采用凹凸罗拉检测，机器在匀整范围内自动调节中罗拉运行速度，以达到在线调节棉条质量的效果[5]。新型环锭纺阻尼牵伸系统的牵伸装置是环锭细纱机的核心部件，对于牵伸装置的技术研发，要紧密联系企业生产，满足行业生产需要。目前，纺织行业生产要求对环锭细纱机品质、定量、牵伸呈现出“高大上”的趋势，因此，环锭细纱机牵伸装置的研发要以稳定产品（成纱）质量、方便工人操作和提高原料品种适应性为目的，重点研究牵伸的分配[6]。针对配棉多目标优化、多峰值优化的特点，采用一种萤火虫-粒子群混合算法对其进行求解，并形成了Matlab与C#混合编程，取得了较好的配棉效果。本研究阐述了系统的具体实现过程，先按照数据库设计的规范流程，利用PowerDesigner数据库建模工具进行了数据库设计，举例分析了索引、视图与存储过程等技术在本系统数据库中的应用，再运用Matlab语言实现了系统智能算法，用C#语言开发了系统前台程序，并对典型功能模块进行了举例分析。从实际投入使用的情况来看，该系统能够有效管理企业纺纱工艺设计及其产品质量信息，可达到预期目的[7]。

4 结语

新型环锭纺阻尼牵伸系统在各棉纺企业中的应用，囊括了最佳工艺或最佳纺纱结果，是企业不断完善和改进的有效体系，为企业的降本增效提供了依据。本研究概述了新型环锭纺阻尼牵伸系统的特点，进一步分析了新型环锭纺阻尼牵伸系统提升成纱质量的原理，总结了新型环锭纺阻尼牵伸系统使用方法及其应用效果，为后续棉纺企业的增产增收提供了保障。