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摘 要：粘胶从喷丝头喷出后经过和酸浴的化学反应后，分别通过不同的作用力进行物理处理来促进纤维的强力。
关键词：总牵伸;张力作用;拉力作用;粘胶纤维
Abstrct： Viscose is spryed from the spinneret nd fter chemicl rection with cid bth， physicl tretment is crried out by different forces to promote the strength of fiber
Keywords： totl drft; tension ction; tension ction; viscose fiber
1 引 言
丝条从导丝钩被拉出来经过纺盘时是绕盘一圈半还是三圈半这个话题在业内有不同的看法，现就丝条绕盘一圈半还是三圈半对产品质量更好这个话题进行分析。据统计，多数短纤企业丝束的绕盘均为三圈半，但也有使用绕盘一圈半的，通过查阅《粘胶短纤维生产》丝条在成型后需要被拉伸的力为定值，该值被称为总牵伸，纤维被拉伸过程中具有极限性和拐点性而并非完全线性。其中由喷牵（丝条从喷丝头出来被拉伸至纺盘的力）、盘牵（通过纺盘的微锥形实体将缠绕在其外径表面的丝条膨胀的力）、头牵（一集束通过丝束拉着纺盘做功的力）、二牵（二集束通过丝束拉着一集束做功的力）、回牵（经强拉升后三集束和二集束之间线速度差使丝束松弛形成收缩的力）组成，因此丝条初步成型后在这五段力的作用下发生了相应的物理变化，其中喷牵、头牵和二牵均为轴向拉力、而盘牵则属于径向张力、回牵则是相对较小的反作用力。
2 在丝盘绕丝一圈半时对纤维的影响
纺盘绕丝一圈半时盘牵的张力作用很小基本上可以忽略不计，但为了使总牵伸不变只能通过提升头牵的拉伸力来弥补这一部分力，而纺盘的张力往往是不能被牵伸的拉力所代替的，如图表1所示，针对单丝来说盘牵的张力方向是径向的有助于使纤维素大分子均匀排布;而牵伸的拉力则属于轴向，其作用是在强拉力下大分子链沿着纤维轴向整齐排列而形成新的締合点并被固定下来增强纤维的强力，由此可见，恰恰在丝束初成型后需要径向的张力来增加分子排布的均匀性，两种力的方向不同其作用纤维发生的物理变化或者物理变化的程度是不同的（具体影响到了什么程度还需进行更专业的分析），这就是为什么一圈半所需的牵伸比要比三圈半的高的原因（绕盘一圈半时由于没有了径向作用力的盘牵需要通过加大一集速和纺盘之间的拉力来保证总牵伸不变），同时也会影响到分子排列和纤维的强力。
丝束绕盘一圈半除了以上弊端外还有一个问题就是当生产异动时容易引起落锭，当牵伸机故障或绕辊时由于和纺盘之间存在强拉力，集束机的强拉力突然消失，导致被拉着转动起反作用力的纺盘反转半圈后又开始正转做功，但由于近1米左右的一圈半绕盘丝束会很明显的造成丝束短时间失去了喷牵导致原本被拉紧的丝条落到酸浴里面而断丝;如果绕盘丝束是三圈半（近3米左右），上述异动发生时3米长的绕盘丝束能够吸收和缓冲丝束松弛的程度，纺盘反转半圈时会将松弛的力释放在盘牵上，短时间内造成缠绕在纺盘上的丝束相对松弛，而不会直接反应在喷牵上导致落锭，对于保证生产稳定防止绕辊造成生产异动有着很好的作用。
若用X表示牵伸力，现假设总牵伸为10X，如图2所示：导丝盘和一集束间的牵伸为Q3=5X、导丝盘和导丝钩间的牵伸Q1=3X通过提高牵伸的方式补偿盘牵Q2视为0
总牵伸： Q总=Q1+Q3+Q2≠10X
工艺控制中必须要清楚纤维成型的需要是盘牵需要正向增加牵伸（纺盘锥体的小进大出）还是反向松弛减小牵伸 （纺盘锥体的大进小出），根据《黏胶短纤维生产》中的解释应该是正向增加牵伸（纺盘锥体的小进大出）
如图3所示假设：用x表示牵伸力，导丝盘和一集束间的牵伸为Q3=5x、盘牵伸Q2=2x（Q2=q1+q2+q3）、导丝盘和导丝钩间的牵伸Q1=3x盘牵伸从小到大为正牵伸的总牵伸：Q总=Q1+Q2+Q3=10X
3 在丝盘绕丝一圈半和三圈半时对纤维的影响对比
当正牵伸因多绕两圈而增加时为了保证总牵伸不变，应该相应降低一集束后的牵伸比例（降低一集束后的线速度）或者提高导丝盘的线速度，否则一集束和导丝盘的负荷应该是增加的，通过跟踪导丝盘回路的负牵伸率以及电流会随牵伸的增加而变大。
纺盘绕丝一圈半时盘牵伸Q2忽略为0，每当一集束故障或是缠辊时因为有强牵伸的原因都会造成丝束反弹导致落锭，那么改成三圈半呈张力状态故障时相对松弛下来的丝束所反应出的反作用力就会被盘牵伸所缓解和吸收（因为瞬间反弹后的纺盘电机在反弹后又开始正向做功），对Q1的牵伸影响小甚至不影响，这样一来就不会因此造成落锭和停车 如图4所示假设：用x表示牵伸力，导丝盘和一集束间的牵伸为Q3=5x、盘牵伸Q2=-（q1+q2+q3）=-2x、导丝盘和导丝钩间的牵伸Q1=3x
盘牵伸从大到小为负牵伸： Q总=Q1-Q2+Q3≠10X
图中Q2为反作用力，就是丝束初步成型后经过导丝盘相对松弛后再经较强的集束牵伸，这个时候一集束和导丝盘做的功应该是减小的，此方案不能有效的保证总牵伸不变，相当于喷牵、盘牵均被导丝盘和一集束之间的超强牵伸所代替，此时导丝盘的负牵率的绝对值和一集束的负荷率会较大幅度的升高并且会影响到导丝盘处频繁断丝。
4总结与展望
综上分析纤维在经过化学反应初步成型后的物理处理分别经过了喷牵、盘牵、头牵、二牵和回牵，每一段作用力对纤维分子的排列和拉伸有着不同的作用，牵伸比一定的情况下绕盘一圈半对丝束的拉伸力而言纺盘起到的反作用力要小，丝束较为松弛且会直接影响到喷牵，所以需要通过加大集束机和纺盘之间的速度差来使丝束呈拉紧状态;绕盘三圈半时对丝束的拉伸力而言纺盘起到的反作用力就大，丝束呈拉紧状态且不会影响到喷牵。而上述所讨论的丝束绕盘一圈半将轴向拉力用来代替盘牵的做法从力学角度来讲是平衡了总牵伸，但不利于纤维分子的均匀排布亦会降低纤维的其他指标、不利于纤维整体质量的提升，所以以丝条绕盘三圈半为基础，合理调整好各段设备转速保证设备线速度精准才是最科学的。
参考文献：
[1]粘胶人造丝纺制. 保定化学纤维联合厂编 中国财政经济出版社，1965年4月第一版
作者简介：
李彦虎（1986年-），男，从事粘胶纤维电气仪表管理。
关键词：总牵伸;张力作用;拉力作用;粘胶纤维
Abstrct： Viscose is spryed from the spinneret nd fter chemicl rection with cid bth， physicl tretment is crried out by different forces to promote the strength of fiber
Keywords： totl drft; tension ction; tension ction; viscose fiber
1 引 言
丝条从导丝钩被拉出来经过纺盘时是绕盘一圈半还是三圈半这个话题在业内有不同的看法，现就丝条绕盘一圈半还是三圈半对产品质量更好这个话题进行分析。据统计，多数短纤企业丝束的绕盘均为三圈半，但也有使用绕盘一圈半的，通过查阅《粘胶短纤维生产》丝条在成型后需要被拉伸的力为定值，该值被称为总牵伸，纤维被拉伸过程中具有极限性和拐点性而并非完全线性。其中由喷牵（丝条从喷丝头出来被拉伸至纺盘的力）、盘牵（通过纺盘的微锥形实体将缠绕在其外径表面的丝条膨胀的力）、头牵（一集束通过丝束拉着纺盘做功的力）、二牵（二集束通过丝束拉着一集束做功的力）、回牵（经强拉升后三集束和二集束之间线速度差使丝束松弛形成收缩的力）组成，因此丝条初步成型后在这五段力的作用下发生了相应的物理变化，其中喷牵、头牵和二牵均为轴向拉力、而盘牵则属于径向张力、回牵则是相对较小的反作用力。
2 在丝盘绕丝一圈半时对纤维的影响
纺盘绕丝一圈半时盘牵的张力作用很小基本上可以忽略不计，但为了使总牵伸不变只能通过提升头牵的拉伸力来弥补这一部分力，而纺盘的张力往往是不能被牵伸的拉力所代替的，如图表1所示，针对单丝来说盘牵的张力方向是径向的有助于使纤维素大分子均匀排布;而牵伸的拉力则属于轴向，其作用是在强拉力下大分子链沿着纤维轴向整齐排列而形成新的締合点并被固定下来增强纤维的强力，由此可见，恰恰在丝束初成型后需要径向的张力来增加分子排布的均匀性，两种力的方向不同其作用纤维发生的物理变化或者物理变化的程度是不同的（具体影响到了什么程度还需进行更专业的分析），这就是为什么一圈半所需的牵伸比要比三圈半的高的原因（绕盘一圈半时由于没有了径向作用力的盘牵需要通过加大一集速和纺盘之间的拉力来保证总牵伸不变），同时也会影响到分子排列和纤维的强力。
丝束绕盘一圈半除了以上弊端外还有一个问题就是当生产异动时容易引起落锭，当牵伸机故障或绕辊时由于和纺盘之间存在强拉力，集束机的强拉力突然消失，导致被拉着转动起反作用力的纺盘反转半圈后又开始正转做功，但由于近1米左右的一圈半绕盘丝束会很明显的造成丝束短时间失去了喷牵导致原本被拉紧的丝条落到酸浴里面而断丝;如果绕盘丝束是三圈半（近3米左右），上述异动发生时3米长的绕盘丝束能够吸收和缓冲丝束松弛的程度，纺盘反转半圈时会将松弛的力释放在盘牵上，短时间内造成缠绕在纺盘上的丝束相对松弛，而不会直接反应在喷牵上导致落锭，对于保证生产稳定防止绕辊造成生产异动有着很好的作用。
若用X表示牵伸力，现假设总牵伸为10X，如图2所示：导丝盘和一集束间的牵伸为Q3=5X、导丝盘和导丝钩间的牵伸Q1=3X通过提高牵伸的方式补偿盘牵Q2视为0
总牵伸： Q总=Q1+Q3+Q2≠10X
工艺控制中必须要清楚纤维成型的需要是盘牵需要正向增加牵伸（纺盘锥体的小进大出）还是反向松弛减小牵伸 （纺盘锥体的大进小出），根据《黏胶短纤维生产》中的解释应该是正向增加牵伸（纺盘锥体的小进大出）
如图3所示假设：用x表示牵伸力，导丝盘和一集束间的牵伸为Q3=5x、盘牵伸Q2=2x（Q2=q1+q2+q3）、导丝盘和导丝钩间的牵伸Q1=3x盘牵伸从小到大为正牵伸的总牵伸：Q总=Q1+Q2+Q3=10X
3 在丝盘绕丝一圈半和三圈半时对纤维的影响对比
当正牵伸因多绕两圈而增加时为了保证总牵伸不变，应该相应降低一集束后的牵伸比例（降低一集束后的线速度）或者提高导丝盘的线速度，否则一集束和导丝盘的负荷应该是增加的，通过跟踪导丝盘回路的负牵伸率以及电流会随牵伸的增加而变大。
纺盘绕丝一圈半时盘牵伸Q2忽略为0，每当一集束故障或是缠辊时因为有强牵伸的原因都会造成丝束反弹导致落锭，那么改成三圈半呈张力状态故障时相对松弛下来的丝束所反应出的反作用力就会被盘牵伸所缓解和吸收（因为瞬间反弹后的纺盘电机在反弹后又开始正向做功），对Q1的牵伸影响小甚至不影响，这样一来就不会因此造成落锭和停车 如图4所示假设：用x表示牵伸力，导丝盘和一集束间的牵伸为Q3=5x、盘牵伸Q2=-（q1+q2+q3）=-2x、导丝盘和导丝钩间的牵伸Q1=3x
盘牵伸从大到小为负牵伸： Q总=Q1-Q2+Q3≠10X
图中Q2为反作用力，就是丝束初步成型后经过导丝盘相对松弛后再经较强的集束牵伸，这个时候一集束和导丝盘做的功应该是减小的，此方案不能有效的保证总牵伸不变，相当于喷牵、盘牵均被导丝盘和一集束之间的超强牵伸所代替，此时导丝盘的负牵率的绝对值和一集束的负荷率会较大幅度的升高并且会影响到导丝盘处频繁断丝。
4总结与展望
综上分析纤维在经过化学反应初步成型后的物理处理分别经过了喷牵、盘牵、头牵、二牵和回牵，每一段作用力对纤维分子的排列和拉伸有着不同的作用，牵伸比一定的情况下绕盘一圈半对丝束的拉伸力而言纺盘起到的反作用力要小，丝束较为松弛且会直接影响到喷牵，所以需要通过加大集束机和纺盘之间的速度差来使丝束呈拉紧状态;绕盘三圈半时对丝束的拉伸力而言纺盘起到的反作用力就大，丝束呈拉紧状态且不会影响到喷牵。而上述所讨论的丝束绕盘一圈半将轴向拉力用来代替盘牵的做法从力学角度来讲是平衡了总牵伸，但不利于纤维分子的均匀排布亦会降低纤维的其他指标、不利于纤维整体质量的提升，所以以丝条绕盘三圈半为基础，合理调整好各段设备转速保证设备线速度精准才是最科学的。
参考文献：
[1]粘胶人造丝纺制. 保定化学纤维联合厂编 中国财政经济出版社，1965年4月第一版
作者简介：
李彦虎（1986年-），男，从事粘胶纤维电气仪表管理。