叶长辉 黎清芳（福建南纺股份有限公司）
我公司纺纱一厂是拥有环锭纺40 000锭、国产转杯纺(FA601型)1000头的棉纺厂。在长期生产实践中，发现转杯纺的加捻效率不象环锭纺那么稳定，它会随着转杯的转速、纺纱号数、设计捻系数、涤棉混纺比例、假捻盘曲率半径等的变化而变化。本文就此作些粗浅的分析探讨。
1 转杯纺加捻效率与纺杯转速的关系
1．1 试验测试
为研究纺杯转速与加捻效率之间的关系，我们以C／T65／35 58 tex为研究对象，在设计捻系数相同、假捻盘曲率半径相同、其他工艺条件一致的情况下，改变纺杯转速，作了大量试验，测试情况见表1。
1．2 分析
从表1看出，转杯纺加捻效率随纺杯转速的提高而降低，这是因为转杯纺纱属于自由端纺纱，其基本原理是使喂人端与加捻部件同向、同速回转，形成自由端，并采用断裂(分解)的方法，使喂人端与加捻部件之间的纱条断裂，在加捻部件到卷绕部件区域内不会产生反向捻回，从而达到自由端加捻的目的，如图1所示。
转杯纺的加捻工艺过程为：被分梳辊分解的单纤维和气流一起通过输送管吸人转杯，气流从转杯排气孔排出，纤维则沿转杯壁斜面滑移至离心力最大(即直径最大)的凝聚槽内，形成周向排列的须条。引纱(即形成自由端的部分)从引纱管(连假捻盘)吸入即被甩至凝聚槽，与已凝聚的须条相接触，随着纺杯的回转而加捻。引纱与须条搭接在一起，随着引纱的输出，须条离开凝聚槽(离开这个点叫剥离点)，引纱的捻度被传递给须条，形成转杯纱。
在捻度传递过程中，必须满足加捻力矩大于纱条抗扭力矩这个力学条件，并考虑时间因素，因为纱条在加捻力矩的作用下，从发生变形到形成捻度需要一定的时间。如果作用时间过短，纱条只发生弹性变形，缺少塑性变形时间，纱条捻度不足。因此，当纺杯转速增高时，一方面由于离心力增大，纱条与凝聚槽之间的阻力增大；另一方面由于加捻力矩作用时间相应偏短，加捻效率降低。
2 转杯纺加捻效率与纺纱号数的关系
2．1 试验测试
为研究纺纱号数与加捻效率的关系，我们用同一种纯棉熟条，在设计捻系数相同、纺杯转速相同、假捻盘曲率半径相同、其他工艺条件一致的情况下，改变成纱号数，作了一系列试验，测试情况见表2。
2．2 分析
从表2可以看出，随着纺纱号数的增加，加捻效率越来越低。这是因为纺纱号数越大，纺杯回转纱条中纤维根数越多，纱条的抗扭力矩越大，加捻力矩产生的作用变小，使纱条捻度降低，，最终导致加捻效率相应降低。
3 转杯纺加捻效率与设计捻系数的关系
3．1 试验测试
为研究设计捻系数与加捻效率的关系，我们以实际生产中T／C 65／35 53 tex为研究对象，在转杯转速相同、假捻盘曲率半径相同，其他工艺条件一致的情况下，改变设计捻系数作了一些试验，参看表3。
3．2 分析
从表3可以看出，随着设计捻系数的增大，成纱的加捻效率反而降低。这是因为在转杯纺加捻过程中，回转纱条的加捻力矩经过剥离点渗透到凝聚槽中一段弧长的须条上，使纱条上的捻度受到损失。设计捻系数越大，纱条实际捻度越大。纱条捻度越多，加捻力矩传到槽中须条的弧长越长，由于该段弧长须条截面根数不足，该段须条得不到完善的捻度，加捻效率随之降低。
4 转杯纺加捻效率与涤棉混纺比的关系
4．1 试验测试
为研究涤棉混纺比例与加捻效率的关系，我们以涤棉58 tex为研究对象，在设计捻系数相同、纺杯转速相同，假捻盘曲率半径相同、其他工艺条件一致的情况下，改变涤棉混纺比例，作了一系列试验．参看表4。
4．2 分析
从表4可以看出，随着涤比例的升高，加捻效率反而下降。这主要是因为涤纶纤维的摩擦因数、弹力、回弹性都大大高于棉和一般纤维。在纺杯高速运转、凝聚加捻的过程中，产生的反向阻力也大大高于其他纤维，这样就影响了正常的捻回生成，大大降低了加捻效率。
5 转杯纺加捻效率与假捻盘曲率半径的关系
5．1 试验测试
为研究假捻盘曲率半径与加捻效率的关系，我们以C／T 65／35 58 tex为研究对象，在设计捻系数相同、纺杯转速相同、其他工艺条件一致的情况下，采用不同曲率半径的假捻盘，作了大量试验，参看表5。
5．2分析
从表5可以看出，随着假捻盘曲率半径的增大，成纱加捻效率反而降低，这是因为假捻盘主要是起假捻作用，纱条在运行过程中与假捻盘贴紧运动，此时纱条一方面发生回转运动，线速度为Vf，另一方面沿引纱方向发生直线运动，线速度为Vl，两者的合成速度为Vh。Vh的存在必须产生一个与Vh方向相反的摩擦阻力μN，该摩擦阻力分解为一水平分量μNsin θ，一垂直分量μNcos θ，请看图2。
Vf纱条回转线速度；Vr-引纱速度；Vh-合成速度；μN-与Vh反向的摩擦阻力；θ-摩擦阻力与其垂直分量的夹角：ds-纱条直径。
此垂直分量与回转纱条相切，因而对纱条产生摩擦力矩，使纱条绕其轴线回转而产生假捻捻度。曲半径大的假捻盘，纱条与假捻盘的接触长度和面积都大，摩擦作用强，产生的假捻作用强，回转纱条与凝槽中须条的联系力更大，更大程度地降低成纱捻度。
6 结语
通过以上试验及分析，我们可以看到：转杯纺加捻效率随着纺杯转速的增高、纺纱号数的增大、设捻系数的增大，涤棉混纺比例的增大、假捻盘曲率半径的增大而降低，降低的幅度还比较大。这有助于我们更有效地控制转杯纺的成纱捻度，从而更好地控制成纱质量，为后道工序打下良好的基础。由于转杯纺纱的成纱结构及加捻机理和环锭纺纱有较大的不同，因此更深入地探讨转杯纺的加捻效率将是我们今后研究的重点。
