环锭复合成纱的工作原理

（一）复合作用

环锭复合成纱是在环锭细纱机上通过技术改进与创新，由两种或两种以上的不同组分或结构的粗纱与粗纱、粗纱与长丝、粗纱与短纤维纱等输出前罗拉后通过捻合复合在一起，形成结构新颖、性能优良的复合纱线。以两种组分的须条喂入为例，如图9-12 所示，分别为须条1 和2，如是短纤维须条则从后罗拉喂入，经牵伸装置牵伸后输出；如是长丝或纱，则直接从前罗拉喂入，不经牵伸装置。须条1 和2 由前罗拉3 牵伸后输出，形成一个三角区，并汇集到一点4，经断头自停装置5后由锭子6 和钢丝圈7 的回转给纱线加捻，捻度自下而上地传递直至前钳口握持处，使得汇聚点上侧的单纱上有捻度，而且与复合纱的捻向一致，由于汇聚点处两根单纱同向回转，使单纱中的纤维端头有可能被卷绕到相邻的另外一根单纱上，而后进入复合纱之中，从而使复合纱结构紧密、表面纤维排列整齐，外观光洁，表面毛羽大幅度下降，条干均匀。特别是处于须条边缘、长度较长的扩散纤维，上述情况更容易发生。可见该方法在消除毛羽方面独具特色。

（二）加捻过程

1.单纱与复合纱的捻度 环锭复合成纱的加捻过程如图9-13 所示，A 为前钳口线，即加捻段纱条的喂入点，B0 为两根单纱的汇聚点，B 为捻陷点（导纱钩），C 为加捻点（钢丝圈）。AB0 段为单纱，B0D 段为复合纱。

图9-12　环锭复合成纱

1、2—须条 3—前罗拉 4—汇聚点 5—断头自停装置 6—锭子 7—钢丝圈

图9-13　复合纺的加捻过程

以两根纱条为例，加捻时捻回自加捻点C 向喂入点A 传递，纱线通过导纱钩时受摩擦阻力的影响产生捻陷，使BB0 段纱条的捻度T1 小于BC 段纱条的捻度T2；然后，捻回继续向喂入点传递，在汇聚点B0 处分捻，即单根纱条上捻回的方向与复合纱相同，但数量少于复合纱，因此，汇聚点又称为分捻点，引入捻度分配系数δ 来描述纱条传递过程中的分捻现象，δ＜1。受单根纱条的性状差异、纺纱工艺不同等因素的影响，每根纱条上传递的捻度不同，设δ1、δ2 分别为两根纱条的捻度分配系数。其捻度的计算过程如下：

式中：T1——分捻点到捻陷点的纱条捻度；

　　　T2——捻陷点到加捻点的纱条捻度；

　　　η——捻度传递效率。

因此，两根单纱上的捻度为：

式中：——第一根纱条捻度；

　　　δ1——第一根纱条捻度分配系数。(www.xing528.com)

同理；

式中：——第二根纱条捻度；

　　　δ2——第二根纱条捻度分配系数。

根据稳定捻度定理及捻陷和阻捻的概念，可求得从汇聚点B0 到卷绕点D 各段的捻度，其分析过程与第七章第四节中环锭细纱加捻过程的分析一致，可得卷绕到纱管上的复合纱捻度为：

式中：T——复合纱捻度；

　　　Nt——钢丝圈转速；

　　　V——纱条输出速度。

由于，δ＜1、η＜1，对比式（9-16）～式（9-18），可知。因此，捻回自加捻点向喂入点传递时，受捻陷与分捻的影响，单根纱条上的捻度小于加捻捻度，使输出单根纱条的强力较低，有可能导致单根纱条在加捻三角区处断头。

2.影响捻度分配的因素 从式（9-16）与式（9-17）可以看出，捻度分配系数δ 越大，单根纱条上捻度越大，而捻度分配系数δ 的大小又取决于以下因素。

（1）单根纱条的性状。单根纱条内纤维越长、模量越小、表面越光滑，捻度分配系数δ越大；单根纱条越细，捻度分配系数δ 越大；两根纱条的性状差异越大，两根纱条的捻度分配系数δ 差异越大。如一根单纱是粗纱，另一根单纱是长丝时，由于两根单纱细度、模量与表面摩擦性能差异很大，造成加捻时两根单纱捻度差异较大，纺制的复合纱耐磨性较差，在后道加工中的各种摩擦作用容易“剥毛”。

（2）喂入张力。喂入张力越大，捻度分配系数δ 越大；两根纱条的喂入张力差异越大，捻度分配系数δ 差异越大。在某些工艺与产品开发中，可通过调节两根喂入纱条（或长丝）的张力，生产不同结构的包芯纱、波浪纱、圈圈纱等。

（3）须条间距。两根须条间存在一定的间距，由于捻回传递，使得每根单纱上存在一定的捻度，随着须条间距增大，捻回在传递分捻时的阻力增大，会使捻度分配系数δ 减小，单根纱条上的捻度减少。

（4）加捻三角区高度。加捻时，一开始获得的捻回保持在纱条上，捻回无法传到单根纱条，随着汇聚点下侧复合纱上的捻度逐渐增加、加捻三角区高度的减小，当加捻三角区高度在加捻扭矩的作用下，不能再缩小时，汇聚点再也不能上升，加捻三角区力矩达到平衡，此加捻三角区高度称为加捻极限高度，此时单根纱条捻度分配系数δ 最大，单根纱条的捻度也达到极大值。

（5）纺纱张力。纺纱张力越大，单根纱条上的捻度分配系数δ 越大，单根纱条上传递的捻度越大。纺纱张力由锭子速度、气圈形态等决定，且要保证纱线正常卷绕。

3.加捻三角区单纱断头 复合成纱是两根或两根以上单纱混捻成一根复合纱，因此，纺相同线密度的纱线，复合纺在加捻三角区每根单纱的线密度与传统环锭纺相比都要小。从复合成纱加捻过程的分析可知，受捻陷和分捻的影响，两根单纱的捻度小于复合纱的捻度。结果是复合纺单纱线密度低而捻度小，这与细纱捻系数（捻度）的选择依据不符，导致断头；此外，当其中一根单纱断头，而另一根未断时，就产生“跑单纱”现象，如不能及时发现，将使输出复合纱产生长细节，影响产品质量。针对复合纺加捻三角区单纱断头问题，需要在纺纱设备上采取专门措施加以避免，如断头打断器、断头自停装置等。