纺织工艺设计与质量控制全册配套最完整精品课件1.ppt

1、纺织工艺设计与纺织工艺设计与质量控制全册质量控制全册 配套最完整精品课件配套最完整精品课件1 纺织工艺设计与质量控制纺织工艺设计与质量控制 课程的主要内容课程的主要内容 o第一章 总论 o第二章 纱线不匀的分析 o第三章 提高成纱粗细均匀度 o第四章 减少成纱的棉结杂质和毛羽 o第五章 纱线的强力与强力不匀 o第六章 纺纱工艺设计 第一章第一章 总论总论 1 2 3 纱线质量标准 本课程概述 纱线质量控制的内容 第一节第一节 本课程概述本课程概述 o本课程必要性 n纺织大国纺织强国。 n“以质量求生存，以产品求发展”已 是纺织界的共识。 n纱线的品种和质量是纺织产品品质的 基础。 o纺纱整个生

2、产过程中的质量控制 n质量指标、检验方法、影响纱线质 量的因素、采取措施 o纱线质量要满足的标准 第一节第一节 本课程概述本课程概述 第二节第二节 纱线质量标准纱线质量标准 第二节 纱线质量标准 o1 中华人民共和国国家标准代号中华人民共和国国家标准代号 n指对全国经济、技术发展有重大意义而必 须在全国范围内统一的标准。 o强制性国家标准代号为GB o推荐性国家标准代号为GB/T o最后四位数表示标准制定的年份 2 中华人民共和国行业标准代号中华人民共和国行业标准代号 o行业标准指全国性的各行业范围 内统一的标准。 n强制性行业标准代号为XX n推荐行业标准代号为XX/T 3 企业标准代号企业

3、标准代号 n企业标准代号一律在行业标准代号XX前 加Q，并在Q前加省、市、自治区简称汉 字，以区别各地方的企业标准。 必须制定企业标准的情况 o凡是没有国家标准、行业标准的，都必须制定企业标准， 作为衡量本行业、本地区或本企业产品质量的技术依据。 o已有国家标准、行业标准的，为了保证国家标准、行业标 准的贯彻执行，赶超先进水平和满足使用需要，可制定比 国家标准、行业标准水平更高的企业标准。 o新产品经过试验研究和投产鉴定转为正式生产产品时，如 还不宜制定国家标准、行业标准的，必须制定相应的企业 标准。 4 乌斯特统计值 o4.1 乌斯特统计值的起源与重要性 n其是由瑞士乌斯特公司于1957年命

4、名，其目的是为 了使用户能掌握仪器所测试的数据代表的水平。 n统计值是从世界各地取样，在乌斯特公司的实验室 中进行测试，并用统计方法进行数据整理，然后每 隔几年在乌斯特新闻公报（USTER NEWS BULLETIN）上发布一次。 nUster统计公报是全世界纺织工业中纤维、条子、 粗纱和纱线进行分类的质量分级的参考指标。 4.2 USTER统计值的理解和认识 o根据达到某水平的试样占取样总数的比例，统计值一般 划分为5%、25%、50%、75%、95%五档水平，通常认为 5%为最好水平，25%及以下属先进水平，50%为中位水 平，75%及以上属较差水平，95%为最差水平。 4.3 解读UST

5、ER统计值的意义 o（1）纱线质量的发展趋势 （2）纱线测试技 术的进步 （3）纺纱技术的 发展 5 棉纱质量标准 o本白棉纱的检验分等，一般按国家质 量检验检疫总局发布的GB/T398 2008执行，该标准基本是参照 Uster2001公报的统计值来制定的。 5.1 普梳棉纱主要评级指标普梳棉纱主要评级指标 n（1）条干均匀度 o黑板条干均匀度10块板比例 o条干均匀度变异系数 n（2）单纱断裂强度 n（3）单纱断裂强力变异系数 n（4）百米重量偏差 n（5）百米重量变异系数 n（6）1g内棉结粒数 n（7）1g内棉结杂质总粒数 n（8）实际捻系数 n（9）10万米纱疵数（用于评价优等纱）

6、5.2 棉纱分等的主要依据棉纱分等的主要依据 6 毛纱质量标准 o6.1粗梳机织毛纱的技术要求粗梳机织毛纱的技术要求 n（1）分等规定 o按物理指标、染色牢度及外观疵点三项评定，并 以其中最低一项定等。 n（2）物理指标的评等 o线密度偏差率、线密度变异系数、捻度偏差率、 捻度变异系数、单纱平均断裂强力、断裂强力变 异系数、含油脂率 6.1粗梳机织毛纱的技术要求粗梳机织毛纱的技术要求 o（3）染色牢度的评等 o耐光色牢度、耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐摩 擦色牢度、耐熨烫色牢度、耐干洗色牢度。 o（4）外观疵点的评等 n大肚、竹节、超长粗节纱和毛粒及其他纱疵。 第三节 纺纱质量控制的内容 1 纱

7、线质量控制指标 o1.1 纱线均匀度 o纱线重量不匀率 o纱线条干不匀率 o1.2 纱线强度及强力均匀度 n纱线强度、断裂长度 n纱线强力不匀率 o1.3 纱线纤维结与杂质粒数 o纤维结（棉结、毛粒） o杂质 o1g内棉结粒数 o1g内棉结杂质总粒数 1 纱线质量控制指标 1 纱线质量控制指标 o1.4 重量偏差（也称百米重量偏差） o1.5 纱线捻度不匀率 o1.6 十万米纱疵 o纱疵 o十万米纱疵 2 半制品质量控制内容半制品质量控制内容 o2.1 纺纱原料 o2.2 开清棉工序 n棉卷重量差异 n棉卷重量不匀率 n棉卷含杂率 n棉卷结构 o纵、横向均匀度，开松度，短绒含量，棉结粒数 n棉

8、卷伸长率 2.3 梳棉工序 n生条粗细均匀度 n生条棉结杂质粒数 2.4 精梳工序 n条卷重量不匀率 （见表2） n精梳条粗细均匀度 n精梳条棉结杂质粒数 o1克精梳条内的棉结可控制在20粒以下，杂质可控制在30粒 以下。和生条相比，精梳条棉结杂质粒数降低率要在50%以 上，一般为6070%。 2.5 并条工序 n重量不匀率 o普梳纱控制在1%以内，精梳纱控制在 0.8%以内。 n条干不匀率 o控制在4%左右 2.6 粗纱工序 n重量不匀率 n条干不匀率 第二章第二章 纱线不匀分析纱线不匀分析 第一节 概述 o（1）纱条不匀从广义上划分 o纱条粗细不匀、结构不匀、混合不匀粗细不匀、结构不匀、混

9、合不匀、强力 不匀、伸长不匀、捻度不匀和染色不匀等。 o粗细不匀、结构不匀及混合不匀是影响成纱 质量的基本原因，其他是从属不匀；粗细不 匀通常是结构和混合不匀的反映，属于最基 本的不匀。 o对于纱条不匀的研究与控制，首先应研究与 控制纱条的粗细不匀，其次是混合不匀。 1 纱线不匀的意义和种类纱线不匀的意义和种类 （2）纱线粗细不匀的影响 o对纱线质量指标评定有影响 o恶化纱线的强力、强力不匀及捻度不匀， 增加纺纱过程中的断头率。 o影响织造准备、织造断头以及织物的外 观质量。 o影响劳动生产效率。 2 纱条粗细不匀的分类纱条粗细不匀的分类 o2.1 按所测片段长度不同分类 o（1）短片段粗细不

10、匀 o（2）中片段粗细不匀 o（3）长片段粗细不匀 2.2 按取样范围和方法分类 o（1）内不匀 o（2）外不匀 o（3）总不匀 2.3 按产生原因分类按产生原因分类 o（1）随机不匀 n包括理想纱条的随机不匀和实际 纱条的随机不匀 o（2）附加不匀 n包括机械不匀和牵伸不匀 o（3）偶发不匀 nCV(L)为内不匀，内不匀值 随L的增加而增高，开始时 快，随后逐渐减慢，在1m以 上时为稳定值，接近纱条总 不匀CV() nCB(L)为外不匀， CB(L)随L 的增加而减少，L0时， CB(L)CV() 3 纱条不匀与片段长度的关系纱条不匀与片段长度的关系 o可用内不匀率和外不匀率的平方之和再开方

11、取得 总不匀率值（费时） o或者取较长纱段，仅测其内不匀率数值，作为总 不匀率的估计值 oCV值，Uster一般200m以上则认为总不匀 oCB(L)0的变化率称为变异长度曲线 n它的斜率大小能够反映产品的不匀好坏。 3 纱条不匀与片段长度的关系纱条不匀与片段长度的关系 4 随机不匀随机不匀 n（1） 理想纱条随机不匀率 o理想纱条 o理想纱条随机不匀 o理想纱条随机不匀的计算： n由公式可以看出：纱条截面的粗细不匀率，随截面内 平均纤维根数的增加而减小。如果其他条件相同，纱 线线密度大，则成纱不匀率低；如果成纱线密度及其 他条件相同时，纺纱用纤维越细，成纱不匀率越低。 %100 1 %100

12、 n n n n CV o（2） 实际纱条随机不匀率（也称理想纱条的极限 不匀率，为考虑了纱条中纤维状态后，可能实际达到 的最低限度的不匀率）： 其中：n为纤维在截面内分布根数，Cf为纤维细度的变化。 o可见：纱线的极限不匀率值与纱条截面内纤维根数的平方根 成反比，与（ ）成正比；如果其他条件相同，纱线线密 度大，则成纱不匀率低；如果成纱线密度及其他条件相同时 ，纺纱用纤维越细，成纱不匀率越低；纤维粗细不匀越大， 纱线极限不匀率指标越大。 ）（ 2 f C1 n 1 CV （2）实际纱条随机不匀率 2 1 f C 4 纱线不匀的测试 o4.1 测长称重法（切断称重法） n不同半制品测试重量不匀

13、率时的取样长度不同。 n测试条干不匀率时，可以依据需要进行取样，但 是切割和称重工作量较大；因此短片段的切断称 重法仅对要求准确度较高的研究工作或校正其他 测定不匀率仪器的读书时才被使用。 4.2 目光检验法 o用目光检验法来评定纱线的短片段条干不匀 率被列为国家标准检验项目之一。 o根据标样评定，可观察片段不匀的内容和性 质：阴影、云斑、粗细节、竹节、毛羽。 o优点：能清楚地反映出纱线中不匀的具体内 容和性质，有助于寻找造成不匀的原因，以 便进行改进。 o不足：评定结果的正确性与检验人员的目光 有关。 4.3 仪器测定法 o（1）Y311型条粗条干均匀度试验仪 n用极差系数来表示该片段长度的

14、条干不匀率 n除计算条干不匀率外，还须仔细观察条干记录 曲线。 （2）乌斯特均匀度测试仪 o是应用电容原理检测纱线不匀率的一种电子 仪器。 o可读出被测纱线条干的变异系数（或平均差 不匀率）数值及细纱上粗节、细节、结粒的 数值，并可画出连续的不匀率曲线图和波谱 图，以提供对纱线不匀率的结构进行分析， 判断周期不匀产生的原因，便于及时检查和 调整纺纱工艺，修整损坏的机件。 第二节第二节 纱条粗细不匀指标的分析纱条粗细不匀指标的分析 1 纱条粗细不匀指标与表达式纱条粗细不匀指标与表达式 o1.1 平均差系数（H或U） 工厂用此式计算重量不匀、捻度不匀、强力不匀，如：棉卷、 生条、熟条、粗细纱重量不

15、匀。 %100 1 Xn XX X d U n i i %100 -2 Xn XXn H ）（ 下下 式中：d平均差； 试样平均重量（g）； 小于 值的各实验值的平均值； 小于 值的实验值个数。 X 下 X X 下 n X 设n段等长纱条，重量分别为X1，X2，Xn，则有： 1.2 均方差系数（条干CV值） 又称乌斯特条干均匀度变异系数，可由 乌斯特条干均匀度仪测试得到。计算公式 如下： %100 )( %100 1 2 X n XX X CV n i i 式中： 均方差； 试样平均重量（g） X 设n段等长纱条，重量分别为X1，X2，Xn，则有： %100%100 minmax X XX X

16、 R 极差系数一般当测试的试样个数较少时使用。 1.3 极差系数（萨式条干不匀率） o相同点：都可作为表示各种事物离散程度的特征 值，在纺织上可用来表示纱条粗细的不匀程度。 o不同点： n计算U时，只对各变量与平均值只差求和，易将变量 中的特殊值掩盖起来； n计算CV时，需求各变量与平均值之差的平方求和，能 将这种特殊值突出表现出来，因此CV值被广泛应用； n计算时，最为简单，只求变量中的最大值与最小值 之差，没考虑中间变量的变化，故当样本较大时，采 用它表示纱线的离散程度就不甚精确。 纱条不匀指标的比较 纱条不匀指标的比较 o极差法只能反映片段的两个极端值的波动，平均差 系数只能反映片段间的

17、不匀率，变异系数不仅能反 映片段间的不匀也能反映片段内不匀。 o 根据国家标准的规定，目前各种纱线的条干不匀率 已全部用变异系数表示。 o但某些半成品（纤维卷、粗纱、条子等）的不匀还 有用平均差系数或极差系数来表示的。 o当每次试样个数较少，且重复的实验次数较多时， 可采用极差系数。 2 U、CV和和的性质的性质 o2.1 U、CV和之间的关系 nCV=A*U （1） n=B*CV （2） 2.2 乌斯特条干乌斯特条干CV值与黑板条干的关系值与黑板条干的关系 o乌斯特条干CV值反映的是8mm长的纱线短 片段之间的不匀程度，具有数字表示的精 确性； o黑板条干反映的条干不匀与布面反映关系 密切，

18、评定等级具有一定的逻辑性。 o二者成正相关关系，黑板条干水平高，条 干CV值就低。 第三节第三节 纱条粗细不匀的波谱分析纱条粗细不匀的波谱分析 1 波谱图分析波谱图分析 oU%和CV%值可比较和判断不同试样的纱条均匀度，但不能说 明其中的结构不匀。 o比较纱条不匀的优劣，一看不匀率数值，二看结构不匀内容。 o进行图谱分析，是为了分析纱条的结构不匀内容，从而找出疵 病产生原因，以便加以消除。 1.1 波谱图基本原理波谱图基本原理 各种纤维纱条条干不匀的变化曲线一般表现 为非周期性的函数，它是由许多的随机波和 周期波叠加而成；可根据福里哀级数原理， 将纱条不匀看作无穷多个正弦波的合成，即 将其分解

19、成波长为0的无数个正弦波，由 该数个正弦波的振幅对相应的波长作图，可 得到如图所示的连续曲线图，一般称为波长 图或称为波谱曲线图。 o（1）随机不 匀率 n根据随机不匀 率可求得其理 论的波谱图， 如图所示： n如果纤维不等 长，则： 1.2 纱条不匀的结构纱条不匀的结构 L45 . 2 maxs ）（ ）（ （2）因纤维集结和工艺设备不完善造成的不匀率因纤维集结和工艺设备不完善造成的不匀率 o在纺纱过程中，纱线中仍 有缠结纤维和棉束； o纤维在纱线中也不完全伸 直平行； o纺纱过程中各道工序的机 械状态不能十分完善； o这些因素所造成的不匀率 在整个波长范围均有影响 ，因而使得纱线不匀率在

20、整个波长范围内增大。 (3) 牵伸波造成的不匀率牵伸波造成的不匀率 o牵伸波的定义： o在牵伸过程中，由于喂入纱线本身的粗细不匀 和结构不匀、牵伸装置部件不够稳定以及工艺 不够合理等原因，引起纤维变速点分布的不稳 定，产生各种“移距偏差”，使得纱线沿其长 度方向形成粗细节，这就是牵伸波。 o牵伸波的特征： o（1）在波谱图相应波长范围上出现一凸出的连 续波，犹如“小山” o（2）随着后部牵伸区牵伸倍数的增加，牵伸波 波长增加，振幅下降 o（3）出现频率一般为非周期性的 （4）机械波周期性不匀率 n机械波的定义：在各道加工机器 上常有周期性运动的部件缺陷，主 要是牵伸部件或传动齿轮状态不良 ，如

21、罗拉、胶辊偏心、牵伸齿轮磨 损或齿缺等，使纱条产生明显的周 期性粗细变化，称为机械波 n机械波的特征 o（1）在波谱图上表现为某一波 长处的波幅突然升高，犹如“烟 囱”，每个烟囱集中反映在一个 或最多两个频道上 o（2）频率一般为周期性的 1.3 波谱图的评价方法波谱图的评价方法 o1.3.1 实际波谱图与经不匀指数I值修正的理想波 谱图对比法 nI值越大，修正后的波谱图曲线越低，阴影部分面积 越大，说明实际波谱图恶化越严重。 纱条理想极限不匀率。 纱条实际不匀率； 极限 实际 极限 实际 % % % % CV CV I CV CV 1.3.2 实际波谱图与无纱疵正常波谱图对比法实际波谱图与无

22、纱疵正常波谱图对比法 o（1）首先根据纤维平均长度数值，定出实际波谱 图最高振幅处波长值； lC 式中： 纤维平均长度（mm）； C一般纯棉细纱，当纤维长度为重量加权平均长 度时系数取3，当纤维长度为品质长度时系数取2.5；化 纤细纱系数取2.8；转杯纺细纱由于纱内纤维伸直度差， 系数取2.5；粗纱条系数取3.5，条子系数取4。 l o（2）确定无纱疵正常波谱图波幅最高点； o（3）画出无纱疵正常波谱图左右两侧其余 部分。 1.3.2 实际波谱图与无纱疵正常波谱图对比法实际波谱图与无纱疵正常波谱图对比法 1.3.3 机械波与牵伸波的高度对产品外观的影响机械波与牵伸波的高度对产品外观的影响 oH

23、A11/2*HB1或者HA21/5*HB2应该分析机械 波或者牵伸波的产生原因，并加以消除。 o分析条干曲线的方法 有两种 n2.1 根据条干曲线的波 形特征，判断发生条干 不匀的机件部位； n2.2 根据条干曲线的波 长，判断发生不匀的机 件部位。 2 利用利用Y311型条粗条干曲线分析棉条条干不匀型条粗条干曲线分析棉条条干不匀 2 利用利用Y311型条粗条干曲线分析棉条条干不匀型条粗条干曲线分析棉条条干不匀 o2.2 根据条干曲线的波长，判断发生不匀的机 件部位 n（1）罗拉、胶辊疵病形成的周期波波长 o 有疵病的罗拉、胶辊形成的周期波波长，cm； od有疵病的罗拉、胶辊的直径，cm； o

24、E疵病部件至输出件之间的牵伸倍数。 Ed 1 1 （2）牵伸齿轮疵病形成的周期波波长）牵伸齿轮疵病形成的周期波波长 12 iEdi （3）条干曲线上反映的周期波平均波长）条干曲线上反映的周期波平均波长 p n L 式中： 条干曲线上反映的周期波平均波长，cm；L条 干曲线上n个周期波的长度；n周期波的个数；P试样速度 与条干曲线记录纸速度的比，一般有两种速比，即12:1和 10:1。 例题 o采用Y311型条粗条干均匀度仪测得A272F型并条机棉条条 干不匀曲线，发现有规律性的不匀。试样速度与记录纸速 度的比为10:1，试分析规律性条干不匀产生的机件部位。 3 利用乌斯特波谱图分析棉条、粗纱、

25、细纱不匀利用乌斯特波谱图分析棉条、粗纱、细纱不匀 o在实际生产中，为了又快又准地分析纱条 不匀波谱图，大都采用正常波谱图和实测 波谱图进行对比，这样有助于对所测纱条 波谱图进行正确判断 3.1 波谱图疵病分析程序波谱图疵病分析程序 3.2 找寻波谱疵病原因的方法找寻波谱疵病原因的方法 o3.2.1 一般机械波分析一般机械波分析 n3.2.1.1 计算法 o适用情况 n事先估计到机械缺陷所在部位 n了解缺陷所在机器的机械传动图、各列罗拉直径 以及牵伸倍数等工艺参数 o注意事项 n计算的针对性强 n能计算出理论波长的部件主要是回转件 n计算出的机械波波长与波谱图上纱条的实际机械 波波长一般存在一定

26、的差异。 1.3.2.1 计算法 o罗拉、胶辊疵病形成的周期波波长 例1：某细纱机纺出的细纱，在波谱图上有一波 长为7.9cm的烟囱波，已知该细纱机前上罗拉 直径为28mm，前下罗拉直径为25mm，试分 析该机械波产生的原因？ Ed 1 o例2：某并条，其条干不匀波谱图给出机械 不匀波长为0.56m，已知并条机前伸倍数E 前=4倍， E中=1.4倍， E后=2倍，罗拉直径均 为32mm，试分析该机械波产生的原因？ 习题：习题： 12 iEdi 牵伸齿轮疵病形成的周期波波长 牵伸齿轮啮合过紧或啮合轴线不平行，胶 圈张力过紧等易产生罗拉扭振而导致隐波， 其波长计算如下： o隐波（也称潜在不匀）的定

27、义 Z d i 3 o牵伸装置中下罗拉沟槽不良会使纱条被牵引时发生 顿跳现象，使纤维按沟槽的宽度产生周期性的积累， 这种情况一般不易察觉。当纤维拥积集束现象比较严 重时，也只能形成隐性的周期不匀。但这种纱条在经 下一次牵伸作用时，由于这种纤维集束不易被牵伸作 用解开，因而会在纱条上产生显著的周期不匀。下罗 拉沟槽不良产生的隐波波长如下： Et 4 例：FA311型并条机加工棉条时，所有同机型的熟条 其波谱图上在1cm处都出现机械波。试分析产生机械 波的原因。 3.2.1.2 测速法 V n 假定某一部件有缺陷而产生周期性不匀，且该部件 每回转一周出现一个周期波。则当机台的单位时间输 出线速度为

28、V，并同时带有n个周期波不匀，则 ， 可得有缺陷部件单位时间的回转数如下： n V n有缺陷部件的转速，r/min; V机台的输出速度， m/min; 波谱图上的周期波波长，m。 注意：对于具有较深罗拉沟槽机件的某些机台，应对上式加以修正，修正 值应根据罗拉沟槽的大小而定，一般在测定速度的基础上增加15%左右。 例题 o例：FA221B型梳棉机的生条波谱 图上所显示的不匀波长为3.94m， 梳棉机出条速度为160m/min，道 夫直径d为70cm，道夫至输出小压 辊间的牵伸倍数E为1.79倍。试分 析产生机械波的原因。 K V n 故障部件每转1周产生K次不匀时，则 ，因 此可能有缺陷部件单位

29、时间的回转数n计算如下： 3.2.1.2 测速法 nK V 例：A186F型梳棉机生条波谱图上，在1.8m处出现一 个大“烟囱”的机械波。该机出条速度为86m/min,道 夫转速为24r/min,试分析产生机械波的原因。 n有缺陷部件的转速，r/min; V机台的输出速度， m/min; 波谱图上的周期波波长，m。 3.2.1.3 波谱图中具有多处机械波分析 o在牵伸过程中，偏心罗拉转一转，纤维条将出现一个 粗节和一个细节；椭圆罗拉转一转，纤维条将出现两 个粗节和两个细节，不匀周期比罗拉偏心减小一倍。 o如果纤维条经过既偏心又椭圆的罗拉牵伸，则纤维条 截面粗细变化是以上两个不匀波的叠加，且是非

30、正弦 的周期性不匀。 o在波谱图上，通常纱条上每个非正弦的周期不匀波， 除包含波长为的基本波外，还包含波长为/2、 /3、 /4、等一串主波长的谐波。一般谐波具有以下特 点： n（1）谐波的波长和主波长（基波）互成倍数关系； n（2）这些和主波长互成倍数的谐波成因是来自于相同的机 械部位。 以下为5种常见疵点形式的机械波特 征及主要产生原因 o（1）正弦波 n波谱图上只有一个基波 n产生原因：罗拉与胶辊偏心或椭圆、牵伸齿轮箱中 齿轮偏心或磨灭、梳棉机或梳毛机的回转机件偏心 、细纱机或牵伸加捻机的锭子回转不平衡等。 （2）三角形波 o波谱图上有基波和谐波，谐波是基波的奇数倍（/3 、 /5 、

31、/7 ），并且振幅衰减很快。 o产生原因：合成纤维工业中，纺丝筒子在卷绕过程 中张力不匀、牵伸元件在传动中跳动或沾污等。 （3）锯齿形波 o波谱图上有基波和谐波，谐波有奇次波（/3、 /5 、 /7 ），也有偶次波（/2、 /4 、 /6 ），并且振幅下降较缓慢。 o产生原因：合成纤维工业中，纺丝筒子在卷绕过 程中的反向跳动，牵伸箱传动中沾污、牵伸加捻 机钢领板升降时张力不匀和梳毛机分条皮带在运 转时偏离相互平行状态等。 （4）双向脉冲波 o波谱图上有基波和谐波，谐波有奇次波（/3、 /5 、 /7 ），也有偶次波（/2、 /4 、 /6 ），并且谐波的振幅有时比基波高。 o产生原因：转杯纺纱

32、机中转杯集聚脏物、传动皮 带或胶圈搭接不良和纺丝筒管反向机构在反向点 处跳动等。 （5）单向脉冲波 o波谱图上有基波和谐波，谐波有奇次波（/3、 /5 、 /7 ），也有偶次波（/2、 /4 、 /6 ），但下降幅度缓慢。 o产生原因：细纱机胶圈搭接不良、传动皮带损伤 、梳理机针布损坏和精梳机棉网搭接不良等。 o牵伸波分析思路： （1）首先确定反映在波谱图上的牵伸波的平均波长； （2）然后计算须条经过某牵伸区造成的牵伸波的平均 波长； （3）若该牵伸区所产生的牵伸波平均波长与波谱图上 牵伸波的平均波长相一致时，即可在紧接输出点前 的牵伸区中寻找毛病。 3.2.2 牵伸波分析 3.2.2 牵伸波

33、分析 o纤维条通过某一牵伸区后，由该牵伸区造成的牵伸 波的平均波长与纤维平均长度应满足的关系式为： LC 1 牵 式中： 由给定牵伸区直接输出纱条的平均波长。 纤 维平均长度或品质长度。C根据被测对象所定的系数，环锭纺 纱，加工天然纤维时，当 为纤维重量加权平均长度时C取3， 当 为品质长度时C取2.5；化纤及化纤混纺环锭细纱C取2.8； 转杯纺细纱由于纱内纤维伸直度差，C取2.5；粗纱条C取3.5， 条子C取4。 1牵 L L L o如在产生严重牵伸波的后面工序还有一个或多个牵 伸区，则波谱图上的凸出山峰形部分的平均波长也 相应要按照牵伸倍数增加，即凸出部分按牵伸倍数 在波谱图上作相应的右移

34、。此时的平均波长如下： 3.2.2 牵伸波分析 EELC 12 牵牵 式中： 被测试样牵伸波平均波长；E造成严 重牵伸波的牵伸区至输出点间的总牵伸倍数； 工艺不良的牵伸区所直接产生的牵伸波波长。 1牵 2牵 o例7：一普梳棉纤维粗纱，在不匀波谱图上 表现较大的隆起牵伸波，其平均波长牵2约 为31.8cm， 牵1约在6cm处，已知粗纱机总 牵伸倍数为9倍，其中前牵伸倍数为5倍， 后牵伸倍数为1.8倍，试确定发生该牵伸波 的牵伸区？ o例8：一普梳棉纱其牵伸波平均波长为 1.65m，已知纤维平均长度为22mm，细纱 总牵伸倍数为25倍，试分析该疵病发生在 哪个部位？ o例9：环锭纺纯涤细纱在波谱图

35、的8.8cm 和2.64m处均出现机械波，并在2.4m处 出现牵伸波，已知纤维平均长度为 32mm，纺制该细纱粗纱机、细纱机的 罗拉和胶辊均为28mm，其他工艺条件 如图3-18所示，试分析产生以上各疵病 的原因？ 习题 o某厂HY491型粗纱机加工纯棉普梳 产品，粗纱机波谱图上有一个牵伸 波，平均波长为42cm。粗纱机总牵 伸倍数6.8倍，前区牵伸倍数为5.5 倍。棉纤维平均长度约为2.2cm， 试分析产生牵伸波的位置？ 3.3 进行波谱分析时应注意的问题 o（1）在一个波谱图上在长短波段同时出现特征波峰时，应从 最短的波长开始分析。 o（2）如果在波谱图上前四个最大波长的频道上出现机械波或

36、 牵伸波时，应加大试验量后再次试验。 o（3）当试样的长度为某一特征峰波长的50倍时，才具有分析 价值。 o（4）在纺纱加工过程中，一般牵伸机构造成产品不匀的可能 性是主动部件大于被动部件，高速部件大于低速部件。 o（5）当机械波的位置骑跨在两个频道之间时， 应将两个频道特征峰高度叠加后，再与正常波高 度比较。 o（6）要正确认识牵伸波与机械波 n机械波和牵伸波有可能叠加在一起。对于波谱图上山 包状的波形，除了从改进牵伸工艺加以解决，还常常 需要从机械上寻找原因。 o（7）对多柱机械波应考虑谐波因素 n一般谐波在基波左侧，波长短于基波。分析时，应剔 除谐波，只解决基波。 3.3 进行波谱分析时

37、应注意的问题 o（8）对于疑难波可考虑隐波的因素 n隐波大多是因为牵伸齿轮啮合过紧或啮合齿轮轴线不 平行、齿轮磨灭等，使齿轮回转中逐齿打顿，致使罗 拉有规律抖动、振动及扭振而形成。 o（9）结合不匀率曲线进行波谱分析 n对于波长较长的不匀，可借助纱条不匀曲线图分析。 n对于纱条疵病在纱条不匀曲线图中已有强烈反映的， 可利用纱条不匀曲线图直接分析判断。 3.3 进行波谱分析时应注意的问题 4 纱线粗细不匀的变异-长度曲线分析 o4.1 变异-长度曲线的定义及 分析意义 n4.1.1 定义 n4.1.2 分析意义 o可获得成纱生产过程中的全貌 o可很容易从变异-长度曲线上直 接比较两种不同纺纱工艺

38、效果 o对分析纱线不匀的长、短片段之 间的关系以及分析前后纺工序之 间的关系更为合适。 oCV(L)为内不匀，内不匀值 随L的增加而增高，开始时 快，随后逐渐减慢，在1m 以上时为稳定值，接近纱 条总不匀CV() oCB(L)为外不匀， CB(L)随 L的增加而减少，L0时， CB(L)CV() 4.2 变异变异-长度曲线的理论基础长度曲线的理论基础 4.3 变异-长度曲线的应用 4.3.1 变异-长度曲线的应用含义 n当纤维平均长度等于30mm，纱条 片段长度L远大于纤维平均长度时 ，在L从1m到10m的范围内，理想 纱线极限不匀率是一根倾角为 26.5的直线。 n实测的纱线变异-长度曲线某

39、处与 理想纱条变异-长度曲线偏离较大 ，说明实测的纱线不匀率偏高。 n实际测试纱条的变异-长度曲线倾 角越小，说明所测纱条的长片段不 匀越大。 4.3.2 变异-长度曲线的应用 o通常在变异-长度曲线上标出纺纱 各工序所需要的起始长度Lc， Lc 可用经验公式求得： o求出Lc后，再根据各工序到细纱细纱的 牵伸倍数，计算出该工序的不匀反 映在细纱上的切割长度Li。 lKLc iici EEElKEEELL 2121 l其中： 纤维平均长度；K由加工纤维品种所决定的经验 常数。（加工棉纤维，K值取1.18；加工毛纤维，K值取1.27； 加工等长化纤，K值取1。） o例11：某厂生产14.5tex

40、普梳棉纱，纺出的细 纱均匀度较差，其变异长度曲线如图所示， 试确定造成细纱均匀度较差原因主要在哪个 工序？（纤维平均长度为27mm，各工序的牵 伸倍数为：梳棉95倍，头并7.5倍，二并8.5倍 ；粗纱10倍，细纱30倍。 o例12：如图所示，图中为两种细度为 20tex的纯棉普梳纱的变异-长度曲线， a为前纺半制品质量较好的一种细纱； b为粗纱质量较差的一种细纱。 o例13：图3-30为经技术改进前后的开清棉 棉卷纺成的40tex普梳纱的变异-长度曲线， 从图中可以清楚的看出，用改进后的开清 棉棉卷纺出的细纱质量明显优于用改进前 的开清棉棉卷纺出的细纱质量。 o例14：图3-31为某厂纺出三种

41、不同特数普 梳纯棉纱的变异-长度曲线，其中a纱为 20tex，b纱为26tex，c纱为18tex。由图中可 以清楚地看出，c种纱的条干和内在质量优 于其他两种纱线。 第三章第三章 提高成纱粗细均匀度提高成纱粗细均匀度 第一节第一节 牵伸过程对纱条粗细不牵伸过程对纱条粗细不 匀的影响匀的影响 1 罗拉牵伸波对纱条粗细不匀的影响罗拉牵伸波对纱条粗细不匀的影响 o对纱条不匀波的波形进行分析可看出，纱 条截面变化状态，不是完全随机发生的过 程。 o实际上纱条截面不匀的变化包含有一系列 周期性差异的成份，即粗节和细节总是周 期性间隔排列的。 o这些周期性的波长与波幅都是由于纤维在 牵伸过程中，受到一些干

42、扰因素影响而产 生的。 (1)牵伸波形成的机理 o牵伸波的形成机理 n在牵伸过程中，当部分纤维被过早牵引向前时，其 所在短片段须条上纤维间将产生较大摩擦力，该摩 擦力将使后一段须条上的浮游纤维提前变速，从而 向前段须条凝聚，致使须条上形成一个粗节；由于 后段须条中的浮游纤维提前变速，使后段须条纤维 数量减少，形成细节。而当须条出现细节时，由于 纤维根数的减少，纤维间的摩擦力降低，引导力减 小，从而使下一段须条中的浮游纤维变速点延迟， 故在细节后又产生一个粗节。这种现象重复循环的 结果，造成了纱条上准周期性的粗细节分布，这就 是牵伸波形成的机理。 o牵伸波是一个波长和波幅不断变化的准周期波。 （

43、2）影响牵伸波的因素 o喂入须条中捻回分布的变化； n在保证细纱后区正常牵伸的条件下，适当增加 粗纱捻系数 o喂入须条中纤维的状态（如缠结、弯曲和 排列形态等）； n须条中纤维的伸直平行度差时，就可能形成牵 伸波 o纱条中纤维长度分布差异； o纱条中结杂含量等。 （3）降低牵伸波不匀率的方法 o加强对牵伸区中运动纤维的有效控制，在 牵伸区中加装控制元件。 n如，加装胶圈、轻质辊、控制导管等 2 牵伸后潜在不匀（隐波）对纱条不匀的影响牵伸后潜在不匀（隐波）对纱条不匀的影响 o潜在不匀定义 o形成潜在不匀最明显的例子，是由罗拉扭 振、罗拉沟槽和牵伸齿轮安装间隙较大所 引起的纤维头端短片段周期性排列

44、。 o潜在性不匀用纱条截面均匀化程度R/r比值表示。假 定纱条中纤维的长度分布符合常态分布，则实际纱条 截面趋向均匀化程度比值的表达式为： 2 1 )/(2)/(4 2 cos21 2 1 r R 2222 L ee L o当纱条中纤维平均长度等于或大于纤维 头端排列周期波波长时，潜在不匀只以 一小部分出现为纱条的截面重量不匀， 在此范围内，R/r值不超过20%。 o但当具有潜在不匀的纱条经过下道工序 的高倍牵伸后，如不考虑纤维浮游运动 的影响，则纤维头端排列的周期波长值 将以相同于牵伸倍数的比例增加，此时 由于L/ 减小，会使R/r值增大。说明经 过牵伸后潜在不匀将愈来愈显著地反映 到纱条的

45、实际不匀上来。 o潜在不匀的明显化问题在用长纤维纺纱 时更应加以重视。 2 1 )/(2)/(4 2 cos21 2 1 r R 2222 L ee L 3 并合、牵伸对纱条不匀的影响 o3.1 并合对纱条的改善 原理 0 ) 1(1 C n rn C 式中：C并合后纤维条的不匀率； C0并合前各根喂入纤维条的不匀率； n并合的纤维条根数；r相关系数。 当0 r 1时，为正相关，即纤维条的粗段与粗段相遇，细段与细段相遇。 当0r-1时，为负相关，纤维条的粗段与细段相遇。 当r=0时，为不相关，表示纤维条的粗细段是随机相遇。此时，上式可用下式表 示： nC C n C C 1 0 0 3.1 并

46、合对纱条的改善原理 on，粗细不匀率 on较小时，随着n ，粗 细不匀率降低幅度大 on较大时，随着n ，粗 细不匀率降低幅度小 o当n增大到一定程度时， 纱条粗细不匀率改善不 显著。 nC C n C C 1 0 0 3.2 并合数、牵伸倍数与纱条不匀的关系 o3.2.1 并合数、牵伸倍数与纱条短片段 不匀的关系 n输出纱条的牵伸附加不匀率和牵伸倍数之 间的关系式近似线性关系： n牵伸附加不匀与并合数n在并合数不大时的 关系： ) 1( 2 ECVE CVE输出纱条的牵伸附加不匀率（%）； E牵伸倍数； n并合根数。 n CVE 1 2 在采用条子并合时，并合根数一般采用6或8根，牵 伸倍数

47、采用8倍左右，且采用两道并合与牵伸。 图5-4 双根喂入时牵伸倍数与条干的关系 (5-7) (5-6) 3.2.2 牵伸倍数、并合数与纱条长片段不匀的关系 o牵伸机构对纱条产生的 长片段不匀率附加值用 下式（5-8）表示： o而牵伸后纱条的总不匀 率可用式（5-9）表示： NE EK LCBD ) 1( )( 22 0 )()()(LCBLCBLCB D （5-8） （5-9） 式中：CBD（L）牵伸机构对纱条片段长度L所 产生的纱条长片段不匀率附加值； E牵伸装置的牵伸倍数； N喂入牵伸装置的纱条公制支数； K经验常数（棉纺工程中K的取值范围：并条 机4.8，粗纱机10.5，细纱机42）.

48、牵伸机构对纱条长片段不匀率的影响，主要取决于喂入牵伸装置的纱条的公制支数， 而与牵伸倍数的关系不大。 CB（L）牵伸后纱条长片段总不匀率； CB0（L）喂入纱条原有长片段不匀率。 3.2.3 牵伸与并合方式对纱条长片段不匀的影响 oCB1（L）为先并合后牵伸输出纱条的长片段不匀 率； CB2（L）为先牵伸后并合输出纱条的长片 段不匀率。 采用先牵伸后并合的方式，对纱条的长、短片段不匀率的降低均有利。因为 此时牵伸装置所控制的纱条截面内纤维数量较少，能更有效的控制纤维运动。 NE nEK LCB n n N E EK n LCB LB 2 222 2 0 2 22 2 0 1 ) 1( )( 1

49、) 1()( )(C NE EK LCB n LB 2 22 2 02 ) 1( )( 1 )(C )(C)(C 12 LBLB 4 纺纱机械中的机件缺陷对纱条条干的影响 o4.1 罗拉钳口（握持点）移动 4.1.1 罗拉偏心产生的附加不匀率值 21 2 1 ) 1(7 . 0 DD D D S ECV 1 ) 1(35. 0 D S ECV （5-13） 式中：E牵伸倍数；S上罗拉偏心值的2倍； D1上罗拉直径（mm）；D2下罗拉直径（mm）。 当上下罗拉直径相同时，可用式（5- 14）表示： （5-14） 上罗拉偏心对纱条产生附加不匀率的 数值CV： 4.1.1 罗拉偏心产生的附加不匀率值

50、 121 1 )1(17.0 D S DD D ECV 1 ) 1(35. 0 D S ECV （5-15） 下罗拉偏心对纱条附加不匀率的CV数值，可用式（5-15）计算： 当上下罗拉直径相等时，可用式（5-16）表示： （5-16） 要重视罗拉偏心，特别是下罗拉的偏心 o4.1.2 胶辊包覆材料的弹性差异造成罗拉钳口的前 后移动 n采用硬度较低的软胶辊，对条干有利，但太软变形太 大，也会产生附加不匀。 n一般认为纯棉纱宜采用较软的胶辊，化纤纱宜采用较 硬的胶辊。 o4.1.3 其他因素造成罗拉钳口的前后移动 n罗拉截面呈椭圆形、胶辊轴芯与外壳配合不当、罗拉 加压设计或安装不当时胶辊回转时前后