標籤:紡織紡紗

紡紗過程中將纖維條或紗線扭轉、使相互抱合成紗或股線的工藝過程。加拈還廣泛用於紡絲、制絲、制繩等方面。加拈使原先平行於纖維條軸線的纖維變成螺旋狀,而紗條的各截面間產生相對轉動或角位移。每轉動一周(角位移為 360度)所呈現的螺旋狀態稱為一個拈回。紗條或產品每單位長度上的拈回數稱為拈度。拈回的方向是指纖維或紗條的螺旋線方向,用英文字母Z或S中段傾斜方向表示,分別稱為Z拈或S拈,也稱為右拈或左拈(見左圖)。加拈使紗線獲得一定的物理性質,如強力、伸長、光澤等。加拈是主要的成紗方法,對於紡紗工藝十分重要。

1加拈過程

中A處有一對羅拉相互壓緊握持纖維條,當羅拉如圖示方向轉動時,纖維條不斷喂入AB區。B處有加拈器使紗條迴轉,C為加拈后紗條的卷繞點。加拈器兩側紗條產生截面相對轉動的區域稱為加拈區,如AB區和BC區。在一般加拈過程中,加拈器既對羅拉輸送的纖維條進行加拈,又將加拈后的紗條卷繞起來,因此必有A、B、C三點,也就是有兩個加拈區。紗條在通過AB和BC時都受到加拈作用,形成整個加拈過程。

2假拈

中如果紗條不作軸向運動,加拈器B每轉動一轉,AB和BC區域的紗條中將各加一個拈回,且方向相反。如果紗條不斷地由A向C運動,速度為V,加拈器轉速為n,則單位時間內AB區和BC區纖維條所獲得的拈回數均為n,拈向相反,分別為S和Z。AB段的纖維條進入BC區時帶來V×n/V=n個S向拈回,與BC段纖維條上所加的n個Z向拈回相互抵銷,因而在穩定狀態下BC段和產品中並無拈回或拈度,這種加拈過程稱為假拈。假拈使AB段紗條獲得一定強力,減少伸長,以利於加工。

3真拈

若使圖2中的BC段不產生拈回,須使BC段紗線與加拈器B同步迴轉。 例如環錠加拈時(圖3)AA′B和BC為兩個加拈區(C為紗條的
加拈
卷繞點),當加拈器B轉一轉時,在AA′B段產生一個拈回,而BC段不產生拈回,從而使產品獲得拈度,拈向與AA′B段的拈回方向相同。錠子每一迴轉,產品獲得一個拈回。大多數紡紗機上使用的就是這一種加拈方法。

4雙拈

也稱倍拈,大都用於拈線,製造股線或纜繩。兩根或幾根單紗(線)先平行併合繞成筒子(圖4 ),從不迴轉的插座A處引入,向下繞過B處的加拈器,然後由C點輸出繞成筒子。加拈器每轉一轉,由於紗段B′A和BC均在B′B的同一側,AB′與BC段所加拈回方向相同。因此,紗線在從A經B′B到C點的過程中,兩個加拈區所加的拈回可以疊加,使紗線加上兩個拈回。所用的加拈器稱雙拈(或倍拈)錠子。雙拈也是真拈的一種。

5搓拈

纖維條在加工過程中受上下兩皮圈(板)或包覆彈性層的膠輥來回搓動(圖5),同時繼續向前輸送,原來薄帶狀的纖維條被搓成條子或粗紗。被搓動的紗條具有間隔的S向和Z向拈回,紗條比較緊密,有利於卷繞、退繞或以後的加工。在粗梳毛紡梳毛機上和精梳毛紡無拈粗紗機上常採用搓拈。棉紡超大牽伸中也可用搓拈使棉條卷繞成較緊密的卷裝,以便喂入超大牽伸細紗機。

6自拈

如果兩根搓拈后的紗條緊靠在一起,由於退拈力矩的作用,它們將相互纏繞形成自拈(見自拈紡紗)。

7自由端加拈

如果在圖1中自A處喂入的不是連續的紗條而是單纖維狀態的纖維流,並且這種單纖維流經凝聚成紗條再經B處加拈器加拈后在C點卷繞成卷裝,此時仍有AB和BC兩個加拈區,但A處纖維流未被握持,而成為所謂的自由端,可隨加拈器一起迴轉。AB段紗條不產生截面相對迴轉。因此,加拈器轉動時BC段產生拈回,而AB段不產生拈回,或因空氣等阻力而產生少量相反的拈回。這樣,紗條通過AB和BC后,兩加拈區的拈回不能相互抵銷,產品遂獲得與BC段拈向相同的拈回。這種加拈過程稱為自由端加拈。

8加拈器種類

加拈器分為兩大類。一類是轉動的機件,如環錠、翼錠、離心錠、加拈管、空心錠(見包纏紡紗)等。這類加拈器還兼作卷繞或凝聚纖維的作用。另一類加拈器是高速迴轉的氣流或液流,例如利用渦流進行加拈紡紗(見渦流紡紗)。這種加拈管或加拈器本身並不迴轉,但可使紗線轉速達到20萬轉/分以上而不損傷纖維。

9加拈程度

加拈程度用紗線拈度來表示,拈度越多表示纖維或紗條拈合得越緊密,但當紗條粗細不同時,即使拈度相同其緊密程度也不相同。為了確切地表述加拈程度,經常使用拈係數為紗線號數,T為拈度。加拈后紗中纖維呈螺旋狀態, α反映螺旋角的大小。如果對加拈紗進行拉伸,則所有纖維張力在紗的軸向分力之和與外力平衡,其切向分力使紗條有轉動趨勢,而法向分力使纖維相互壓緊,纖維間摩擦力增加,不易互相滑動,紗條遂具有一定強力。因此紗條斷裂強力與拈係數的大小有關。隨著拈係數的增大,強力也增加。當拈係數增大到一定數值時,紗條的強力達到最大值,這時的拈係數稱為臨界拈係數αC。超越臨界拈係數后,紗線強力隨拈係數增大而下降。化纖長絲拈合時,其強力不依賴於纖維間的摩擦力,但加拈可使長絲中的各根單絲緊密抱合,因此,長絲的強度隨拈係數的增大而增加。由於長絲的臨界拈係數比較小,所以長絲的強度即隨拈度的增大而減小。生產上,如使用的拈係數過大,紗條手感粗硬、光澤較暗。因此,除有特殊要求,一般應用的拈係數應小於臨界拈係數。拈係數增大后,紗條的直徑減小,長度縮短,縮短的百分率稱為拈縮率。當紡紗錠速不變時,紡紗機的單位產量隨拈度增大而減少。

10拈度的傳遞──拈陷與阻拈

拈回從一加拈點或加拈區向另一紗段移動,稱為拈回的傳遞。紗線從A向B、C運動時(圖6),由於加拈點在C,故拈回從BC段向AB段傳遞。若 B處有機件存在(如細紗機上的導紗鉤),由於紗和這個機件的接觸,就使BC段的拈迴向AB段傳遞時受到阻力。若紗條運動速度為V,顯然,BC段拈度為T2=n/V。由於B處的摩擦,AB段紗條的拈度T1小於T2,使部分拈回滯留在BC段,而使T2>n/V。這種因摩擦使傳遞的拈度減少的現象稱為拈陷。例如,在粗紗機或細紗機上,近前羅拉紗段中的拈度,由於存在拈陷往往小於產品的拈度。
如果紗條運動方向相反,即由C向B、A運動,則C點所加於BC段的拈回在 B處受阻而將使AB段拈度小於BC段的拈度。如果AB段輸出的拈度小於n/V,一部分拈回必然不斷地積聚於BC段中,從而使BC段拈度大於n/V,且不斷增加,使AB段拈度也隨之增加,直到等於n/V才使總體的拈回數達到平衡穩定。這種因摩擦而使BC段紗條拈度增大的現象稱為阻拈。不論拈陷或阻拈,輸出紗條的拈度在穩定條件下必為n/V。例如在環錠細紗機上,由於鋼絲圈的阻拈,氣圈段紗的拈度較大,但不影響產品的拈度。
紗條在運動過程中因受到機件的摩擦,各區段中的拈度不一,或則增多或則減少。這種現象常稱為紗條區段間的拈度分佈,它影響紡紗時各段紗條的強力和斷頭。在每一紗條區域內,也因紗條各處粗細或密度不同而使各處的拈度不一,這也屬於紗段中的拈度分佈。如果在這一區段中紗條受到牽伸或者改變截面形狀和粗細,則由於抗扭力矩的變動,原來的拈度便會重新分佈,稱為拈度的重分佈。

11紗條的結構和加拈

加拈后紗條是否具有良好的結構,對紗線品質、纖維的利用和紡織產品的性能都有重要的影響。加拈后纖維或紗條基本上都呈螺旋狀結構形態,如果結構狀態不佳,各根纖維或紗條所受的張力不一。受到較大張力的纖維或紗條便會首先斷裂,並把張力轉嫁給其他纖維,使其依次斷裂,直到整個紗線斷裂或解體。
加拈前,纖維的形態大致有三種,即伸直的、曲折的和彎鉤狀的。伸直平行程度較好的纖維,加拈后成紗光潔,強力和斷裂伸長較高;排列呈交叉紊亂狀態的纖維,伸直平行度差,加拈后成紗結構松、毛茸多,強力較低。加拈時,由於喂入紗條的截面和纖維排列的狀態不同,扭轉以後纖維在成紗中的位置可能產生移動,有的從外層轉向內層,也有的從內層轉向外層,稱為纖維的轉移。所以,纖維在成紗中的結構可以基本上分為圓柱和圓錐兩種螺旋線狀態。紗條應該具有何種結構,視成紗質量的要求和最終產品的風格特性而定。例如粗梳毛紗和精梳毛紗的結構是根據毛織物的品質特徵而不同的。用各種紡紗方法製成的產品雖結構不同,但各有特點。在混紡中,可以利用不同的纖維喂入方式和纖維的轉移,使不同性質的纖維在成形中處於較為適當的位置,以便充分利用纖維的特性。
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