(一)纱条的随机不匀
当组成纱条的纤维是完全随机地配置于纱条中时,这种纱条称为随机纱条。如果组成纱条的纤维总根数趋于无穷大,即相对于纱条截面内纤维根数是有限的,则纱条的长度是无限长的,所以其中某根纤维出现于某一截面的概率趋向于零。
根据数理统计原理,纱条横截面上纤维数量分布的不匀率C 为:
式(6-14)是在理想牵伸条件下,且假定纤维完全伸直平行,纤维细度(包括纤维本身细度以及各根纤维的细度)是绝对均匀时才成立,此时,C 代表随机纱条的条干不匀率,即纱条的随机不匀。但实际上,纤维细度是不均匀的,纤维并非完全平行顺直,也并非理想牵伸,故纱条实际随机不匀大于上述计算值,需要进行合理的修订。
对于羊毛纤维,最小随机不匀为:
对于棉纤维,最小随机不匀为:
由此可见:
①随着纱条在加工过程中逐渐被牵伸变细,随机不匀逐渐变大;②纺纱线密度不同,纱条断面内的纤维根数也不同,随机不匀也不一样,在纺粗线密度纱时,随机不匀较小;纺细线密度纱时,随机不匀随之增加;③用较细线密度的纤维纺相同线密度的纱时,纱条断面内的纤维根数增加,可以提高纱线的均匀度和强力;④随机不匀与设备及工艺因素无关。
随机不匀可作为衡量纱条不匀的参考值,随机不匀率也称为理论不匀率,有时称其为不匀率的极限或下限。
(二)纱条的附加不匀
纱条的实际不匀大于纱条的随机不匀或理论不匀,是由加工过程的附加不匀所致。附加不匀产生的原因很多,主要是机械状态不良和在牵伸过程中浮游纤维运动不规则造成的。
1.机械波 由前所述,机械波是由机械状态不良而做周期运动所造成的纱条不匀,具有显著的规律性。以下几方面的机械状态不良是造成机械波的主要原因。(www.xing528.com)
(1)罗拉钳口移动。罗拉钳口的位置不稳定易形成纱条不匀,其中,前罗拉造成的不匀最为严重。影响罗拉钳口移动的因素主要有:罗拉或胶辊偏心(或椭圆)、弯曲、胶辊包敷材料的弹性与硬度差异、胶辊外壳与其轴芯间配合不良等。这些均会引起罗拉握持距发生瞬时变化,影响纤维运动与变速的稳定,并且随着罗拉的回转形成明显的周期,从而形成纱条不匀。
前罗拉偏心造成的波长等于前罗拉周长。中罗拉偏心造成的波长则等于中罗拉周长乘以中罗拉前方牵伸倍数。一般后区牵伸较小,后罗拉偏心造成的不匀,往往被牵伸区的变化及牵伸不匀所掩盖,在不匀曲线图上不如前罗拉造成的明显。
(2)下罗拉表面速度不稳定。下罗拉表面速度不稳定,引起牵伸倍数波动,导致输出纱条粗细变化。影响下罗拉表面速度不稳定的主要原因有:下罗拉弯曲或偏心,传动齿轮偏心、磨损、啮合不良等机械原因及罗拉震动等,其中以罗拉震动的影响最为严重。由于罗拉表面速度不稳定而形成的纱条不匀同样具有周期性,其波长与不正常机件的运动周期有关。
(3)其他机械因素。某些牵伸机构的问题,如针板、针圈等安装不合适、精度低,也会造成周期性纱条不匀。
2.牵伸波 由前所述,牵伸波是指在理想机械状态下,由于牵伸过程中浮游纤维的不规则运动造成的波形。牵伸后的须条仍存在非周期性的粗细节,它的波形不固定,其波长和波幅与牵伸倍数、罗拉隔距以及纤维本身的性质有关。产生的主要原因是牵伸区中作用于浮游纤维上的引导力与控制力发生波动。
引起浮游纤维上引导力与控制力波动的因素很多,主要因素如下。
(1)罗拉隔距(握持距)。罗拉握持距过大时,钳口对纤维的控制不良,引起纤维在牵伸区受力与运动波动,产生牵伸波;但过小时,须条在钳口处打滑,牵不开而出现“硬头”。握持距的大小应依据纤维长度与性能、牵伸区内的摩擦力界大小及须条的定量确定。一般前区:S=LP+(5~10)mm,后区:S=LP+(10~14)mm。S 为两钳口之间须条通过的实际距离。对于棉纺S=LP+a,LP 为品质长度,a 为经验值,由纤维整齐度、喂入定量、牵伸倍数而定;E 大、定量轻、纤维整齐度好,a 取值小。
(2)摩擦力界分布不够理想。如无控制区太长、附加摩擦力界布置不合理、控制力不足等均会使纤维运动不规则。
(3)喂入纱条粗细不匀。当粗节进入后罗拉时,使后摩擦力界向前扩展,加强了对慢速纤维的控制,前罗拉抽出的快速纤维数量减少,形成细节;当此粗节进入前罗拉时,带动浮游纤维提前变速,形成更大的粗节,使条干恶化。
(4)喂入纱条结构不匀。喂入纱条的纤维长度、成分等结构不良是一个潜在的不匀因素。若喂入纱条中纤维长度分布不匀,则当进入前罗拉的纤维大部分为长纤维时,就可能带动其他慢速纤维提前变速而形成粗节,造成纱条不匀。另外,如纱条中各种纤维的成分或色泽分布不匀,使纤维表面摩擦系数不同,引起控制力、引导力的波动,导致纤维变速点位置的变化和牵伸力的波动,使输出纱条条干恶化。
3.其他附加不匀 主要是与人有关的一些因素,如操作不当等。
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