8212;总经根数；

C—浆纱伸长率（%）。

（2）退浆法

将浆纱纱样烘干后冷却称重，测得浆纱干重G，然后进行退浆，把纱线上的浆液退净。不同粘着剂的退浆方法不同，淀粉浆或淀粉混合浆用稀硫酸溶液退浆，粘胶纱上的淀粉浆以氯胺T试液退浆，聚丙烯酸酯则适于氢氧化钠溶液退浆。退浆后的纱样放入烘箱烘干，冷却后称其干重G2。最后计算退浆率。

（3-3）

式中：T—退浆率；

β—浆纱毛羽损失率（%）。

浆纱毛羽损失率的测定是取原纱作煮练试验，试验方法与退浆方法一致，然后计算浆纱毛羽损失率（%）。

（3-4）

式中：B—试样煮练前干重；

B1—试样煮练后干重。

退浆率测定时间较长，操作也比较复杂，但以它估计浆纱上浆率比较准确。计算法虽具有速度快、测定方便等特点，但由于部分数据存在一定误差（如浆纱伸长率、回潮率等），因此估计浆纱上浆率不如退浆法准确。

2．伸长率

浆纱伸长率反映了浆纱过程中纱线的拉伸情况。拉伸过大时，纱线弹性损失，断裂伸长下降。因此，伸长率是一项十分重要的浆纱质量指标。伸长率为浆纱的伸长与原纱长度的百分比。

伸长率的测定方法有计算法和仪器测定法两种。

（1）计算法

计算法根据整经轴纱线长度、织轴纱线长度、回丝长度以及织轴数等，按照定义公式计算浆纱伸长率。

（3-5）

式中：M—每缸浆轴数；n—每轴匹数；

Lm—浆纱墨印长度（m）；Ls、L1—织轴上、了机纱长度（m）；

Lj、Lb—浆回丝长度和白回丝长度（m）L—整经轴原纱长度（m）。

（2）仪器测定法

仪器测定法是以两只传感器分别测定一定时间内整经轴送出的纱

线长度和车头拖引辊传递的纱线长度，然后以定义公式计算伸长率。

（3-6）

式中：L1—车头拖引辊传递的纱线长度；L2—整经轴送出的纱线长度。

仪器测定法是一种在线的测量方法，它的测量精度比计算法高，而且信息反馈及时，有利于浆纱质量控制。

3．回潮率

浆纱回潮率是浆纱含水量的质量指标，它反映浆纱烘干程度。烘干程度不仅关系到浆纱的能量消耗，而且影响了浆膜性质（弹性、柔软性、强度、再粘性等）。浆纱回潮率为浆纱中水分重量与浆纱干重的百分比。

实验室里浆纱回潮率和退浆率一起测定。浆纱机烘房前装有回潮率测湿仪，能及时、连续地反映纱片的回潮率。

4．增强率和减伸率

增强率和减伸率分别描述了经纱通过上浆后断裂强力增大和断裂伸长率减小的情况。

增强率Z与减伸率D的定义公式分别为：

（3-7）

式中：P1—浆纱断裂强力；P2—原纱断裂强力。

ε1—浆纱断裂伸长率；ε0—原纱断裂伸长率。

5．浆纱耐磨次数

浆纱耐磨次数直接反映了浆纱的可织性，是一项很受重视的浆纱质量指标。

浆纱耐磨次数在纱线耐磨试验仪上测定。纱线耐磨试验仪有很多形式，如纱线自磨方式的耐磨试验仪和模拟织机上经纱在复杂外力条件下所受磨损作用的耐磨试验仪。

6．浆纱毛羽指数和毛羽降低率

浆纱表面毛羽贴伏程度以浆纱毛羽指数和毛羽降低率表示。浆纱表面毛羽贴伏不仅能提高浆纱耐磨性能，而且有利于织机开清梭口，特别是梭口高度较小的无梭织机，有资料表明在喷气织机生产过程中由于纱线毛羽引起的织机停台高达50%以上。

浆纱毛羽指数在纱线毛羽测试仪上测定，它表示了单位长度浆纱的单边上，超过某一投影长度的毛羽累计根数。分别对浆纱和未经上浆的原纱测定毛羽指数，

然后以下式计算毛羽降低率。

（3-8）

式中：Q——毛羽降低率；

R0——原纱毛羽指数；

R1——浆纱毛羽指数。

（二）织轴卷绕质量指标及其检验

1．墨印长度

墨印长度的测试用作衡量织轴卷绕长度的正确程度。墨印长度可以用手工测长法直接在浆纱机上摘取浆纱测定，亦可利用伸长率测定仪的墨印长度测量功能进行测定。

2．卷绕密度

卷绕密度是织轴卷绕紧密程度的质量指标。织轴的卷绕密度应适当，卷绕密度过大，纱线弹性损失严重；卷绕密度过小，卷绕成形不良，织轴卷装容量过小。

生产中以称取纱线重量，测定纱线体积来检测织轴卷绕密度。

3．好轴率

好轴率是比较重要的织轴卷绕质量指标，它是指无疵点织轴数在所查织轴总数中占有的比例。

疵点织轴的规定见第四节“浆纱的产量与浆纱疵点”部分。

在实际生产中，有时好轴率不能充分反映织轴的内在质量，因此，有些纺织厂把织造效率作为浆纱工序的主要评价指标，取得一定效果。

二、浆纱机的传动

浆纱机是一台长度很大的机械。比较典型的浆纱机全机的主传动通过边轴来连接。近年来，织机技术的进步和新型化纤品种的产生，对经纱上浆提出了很高的质量要求。与此同时，浆纱技术本身也在向着高速化、大卷装方向迅速发展。为适应这些高要求、新发展的需要，浆纱机传动方式也在不断改进。新的浆纱机传动系统中取消了边轴，各部分的工作机构分别以多个变速电动机拖动，在微电脑控制系统的程序控制下，保持浆纱机各区域中纱线稳定、适度的张力和伸长。目前浆纱机的传动方式很多，比较先进的传动方式都具备以下特点：

浆纱速度变化范围宽广、过渡平滑；经纱伸长控制准确，卷绕张力恒定，并具有自动控制能力。

新型浆纱机传动系统中用于

浆纱速度控制的装置主要有：

以可控硅作无级调速控制的直流电动机；通过直流发电机输出电压作无级调速控制的直流电动机；可平滑变速的交流整流子电动机；交流感应电动机配合液压式无级变速器；交流感应电动机配合PX调速范围扩大型无级变速器；交流变频调速。如GA301型浆纱机主传动用JZS2-71-1型交流整流子电动机；祖克S432型浆纱机由直流电动机或微速电动机传动；大雅500型浆纱机采用电磁滑差离合器与三相交流异步电动机传动等。图3-9为祖克S432型浆纱机传动系统，全机由直流电动机1或微速电动机2传动。正常开车时，直流电动机1通过齿轮箱4变速分三路传出，一路经一对铁炮5、一对皮带轮6、减速齿轮7传动拖引辊；另一路经PIV无级变速器8、齿轮箱9、一对减速齿轮10传动织轴，；第三路就是传动边轴，来拖动烘筒、上浆辊和引纱辊运行。速度范围为2～100m/min。

全机微速运行时，微速电动机2得电回转，经蜗杆蜗轮减速箱及一对链轮减速后，通过超越离合器3传动齿轮箱4内的齿轮，而使全机以0.2～0.3m/min速度运行。这一微速运行的功能主要是防止因停车或落轴时间过长产生浆斑等疵轴。按快速按钮后，直流电动机启动，超越离合器3起分离作用，从而使微速电动机传动系统与齿轮箱4脱开。

祖克S432型浆纱机主传动采用直流电动机可控硅双闭环调速系统，主电路采用三相全桥式整流电路，由380V三相电源经进线电抗器供电，可控硅整流输出驱动它激直流电动机，改变可控硅控制角的大小，就能改变电驱电压的数值，从而改变电动机转速。

直流电动机可控硅调速系统的特点是具有恒转矩特性，调速范围大（调速比为50），全速范围内控制性能优良。

除浆纱机主传动系统外，还有一些独立的传动系统，如循环风机传动、排气风机传动、上落轴传动、湿分绞棒传动、循环浆泵传动等传动系统。这些独立的辅助传动系统与主传动

系统之间存在着电气上的联动关系。

三、经纱退绕

经纱从整经轴上退绕下来，整经轴退绕区为经纱伸长第一控制区，该区的经纱伸长通过退绕张力来间接控制。退绕过程中要求退绕张力尽可能小，使经纱的伸长少，弹性和断裂伸长得到良好维护。退绕的张力应当恒定，各整经轴之间退绕张力要均匀一致，以保证片纱伸长恒定、均匀。

整经轴上经纱的送出方式有积极式和消极式两种。积极式送出装置以较小的预设定退绕张力主动送出经纱，纱线的退绕张力受到精确控制，对弱纱或不宜较大张力的经纱退绕十分有利。现代长丝浆纱机的轴对轴上浆（浆纱机上只有一只整经轴退绕，上浆后的经轴在并轴机上并轴）都采用积极式送出装置。消极式送出和整经轴摩擦制动相结合的经纱退绕方式。引纱辊通过经纱带动整经轴回转，进行纱线退绕。为控制退绕张力恒定，防止车速突然降低时，由于整经轴惯性以至经纱过度送出所造成的纱线松弛和扭结，采用了相应的摩擦制动措施。例如常用的弹簧夹制动如图3-10（a）所示，气动带式制动如图3-10（b）所示，还有皮带重锤式制动，聚乙烯轴承制动等。

（一）整经轴制动与退绕张力控制

整经轴的制动采用弹簧夹制动以改变弹簧夹紧程度来控制摩擦制动力，它的制动力较小，在紧急刹车时容易引起纱线扭结。随着整经轴直径逐渐减小，要经常根据整经时放入的千米纸条信号改变弹簧夹紧力，以保证纱线退绕张力恒定，各整经轴之间张力一致。但是这种控制方法很难满足张力均匀、适度的要求，并且给浆纱操作带来诸多不便。

现代浆纱机上常用气动带式制动。各整经轴的制动气压、制动力一致，于是各轴退绕张力基本接近。退绕张力可以预先设定，并由张力自动调节系统控制。当整经轴直径变化或受某些干扰因素影响引起退绕张力改变时，自动调节系统迅速地将其恢复到设定数值。典型的经纱退绕张力自调过程如图3-11所示。整经轴引出的纱线汇集成一片，绕过张力自动调节装

置中固定辊1和三臂杠杆3上的张力辊2，然后引向机前。受弹簧力F和经纱退绕张力T的作用，见图3-11（a）所示，三臂杠杆3处于平衡位置。在静态平衡条件下，阻尼器4不发生作用，根据弹簧力F和经纱退绕张力T对三臂杠杆转轴O点的力矩平衡可以求得静态经纱退绕张力。

图3-12（b）中阀体转子5由固定在三臂杠杆上的张力指针带动，当经纱退绕张力改变时，三臂杠杆转动，驱动阀体转子5相对于阀体外壳6转动。阀体外壳和张力设定指针连在一起，当指针设定在某一张力刻度上时，阀体外壳的位置也就随之固定。如果阀体外壳与阀体转子的当前相对位置如图3-11（b）中（1）所示，则整经轴制动气缸7内气压不变、制动力不变，经纱退绕张力也不变。这不变的退绕张力由阀体外壳位置确定，与张力设定值相对应。一旦因某种原因（如整经轴直径减小、整经张力不匀等）退绕张力增大，于是三臂杠杆转动，带动阀体转子转到图3-11（b）中（2）所示位置，使制动气缸放气，制动力减小，经纱退绕张力下降，从而阀体转子又恢复到图3-11（b）中（1）位置。相反，一旦退绕张力减小，三臂杠杆带动阀体转子转到图3-11（b）中（3）所示位置，使得制动气缸充气，经纱退绕张力增大，结果阀体转子恢复到图3-11（b）中（1）位置。通过自调控制，经纱退绕张力始终限定在与张力设定指针位置相对应的张力数值附近。

（二）经轴架形式

经轴架的形式可分为：固定式和移动式、单层与双层（包括山形式）、水平式与倾斜式。

移动式经轴架的部分换轴工作在浆纱机运转过程中进行，因此停机完成换轴操作所需的时间大大缩短，有利于提高浆纱机的机械效率，是浆纱技术的一个发展趋向。

双层经轴架的换轴和引纱操作不如单层经轴架方便。但是，双层经轴架节省机器占地面积，而且因上、下层经纱容易分开，故十分适宜于经纱的分层上浆。目前常用的双层经轴架为四轴一组，见图3-13

所示，四只整经轴由一个框架支撑，又称箱式轴架。轴架之间留有操作弄，站在操作弄的站台上能方便地对整经轴进行检查及各项处理工作。

倾斜式经轴架能满足各轴纱片相互独立、分层清晰的要求，适用于在进入浆槽之前，以钩筘作分绞操作的经纱上浆（色经纱上浆等）。部分浆纱机上，为减小浆槽与相邻的第一只整经轴之间的高度差，也采用一列倾斜式经轴架。

（三）退绕方式与退绕张力控制

尽管经轴架形式繁多，但它们的经纱退绕方式只有互退绕法和平行退绕法两种。平行退绕法又可分为上退绕法、下退绕法和垂直退绕法。

典型的互退绕法如图3-13中（a）、（d）所示。这种方法引纱操作比较简单，纱线排列比较均匀整齐，转动平稳。但是，后方的整经轴，特别是最后一轴由于缺乏这种控制，容易转动不稳，反复发生过度送出，以至纱片松驰，为此，要对该轴施加较大的摩擦制动力。

互退绕法的整经轴（不包括最后一轴）转动时，整经轴除由该轴纱线拖动外，还受到经纱片的助动作用。越往机前，整经轴所受助动力越大。最后一轴既无助动作用，又必须受最大的摩擦制动力，因此与其它轴相比，它的纱线退绕张力和伸长明显增加，生产中经常发现该轴白回丝过长的现象。经纱片对部分整经轴进行助动的同时，还伴随有上抬作用；相反，对另一部分整经轴由有下压作用。于是在整经轴转动轴承处产生的摩擦阻力也不同，助动作用和轴承摩擦阻力的差异引起各轴纱线退绕张力不匀，回丝量增加。

平行退绕法克服了互退绕法张力不匀、回丝量大的缺点。应用下退绕法如图3-14（b）（e）所示，给引纱操作带来不便。采用上退绕法如图3-13（c）所示，经纱的断头不易及时发现。双层经轴架上兼用上退绕法和下退绕法如图3-14（g）、（h）的示时，下层整经轴断头的发现和处理都不太容易。相对而言，垂直退绕法如图3-13（f）所示，纱线断头的观察和处理十分方便。

四、上浆

及湿分绞

经纱在浆槽内上浆的工艺流程如图3-14所示。纱线由引纱辊1引入浆槽，第一浸没辊2把纱线浸入浆液中吸浆，然后经第一对上浆辊3和压浆辊4压浆，将纱线中空气压出，部分浆液压入纱线内部，并挤掉多余浆液。此后，又经第二浸没辊5和第二对上浆辊6、压浆辊7作再次浸浆与压浆。通过两次逐步浸、压的纱线出浆槽后，由湿分绞棒将其分成几层（图中未画出），再进入燥房烘燥。蒸汽从蒸汽管8通入浆槽，对浆液加热，使其维持一定温度。循环浆泵9不断地把浆箱10中的浆液输入浆槽，浆槽中过多的浆液从溢流口流回浆箱，保持一定的浆槽液面高度。

（一）上浆机理

1．浸浆与压浆

纱线在浆槽中经受反复的浸浆和压浆作用，浸压的次数根据不同纤维、不同的后加工要求而有所不同。纱线上浆一般采用单浸单压、单浸双压、双浸双压、双浸四压（利用两次浸没辊的侧压）。粘胶长丝上浆还经常采用沾浆（由上浆辊表面把浆液带上，并带动压浆辊回转，经丝在两辊之间通过时沾上浆液），沾浆上浆量很小。各种浸压方式如图3-16所示。

纱线在一定粘度的浆液中浸浆时，主要是纱线表面的纤维进行润湿并粘附浆液，自由状态下浆液向纱线内部的浸透量很小，带有一定量浆液的纱线进入上浆辊和压浆辊之间的挤压区经受压浆作用，上浆辊表面带有的浆液、压浆辊表面微孔中压出的浆液、连同纱线本身沾有的浆液在挤压区入口处混合并参与压浆，见图3-17所示。

根据弹性流体动压润滑理理论可以定性地分析，即使在压浆辊的重压下，挤压区中纱线的上、下仍然存在一层浆液液膜，液膜的厚度决定了挤压区内实际参与挤压过程的浆液量以及纱线经挤压后所带浆液量。它和压浆辊轴线方向单位长度内的压浆力P、浆液粘度η、浆纱速度v有关，压浆力越大，浆液粘度越低，浆纱速度越慢，则液膜厚度越小。因此，浆纱机慢速运行时压浆力要适当减弱，否则液膜厚度过小，尽管

挤压区入口处有足够的浆液，但挤压区内参与挤压的浆液量不足，浆纱经挤压后所带浆液量过少，以致纱线上浆过轻。在高浓高粘浆液上浆时，要采用高压上浆，避免液膜厚度过大，上浆过重。

挤压区内，弹性流体动压接触的压力N（单位面积上的压浆力）分布如图3-17所示，图中虚线为静态下的压力分布形式。沿纱线前进方向动压接触的压力逐渐增加，在挤压区出口处压力急剧下降。压浆力、上浆辊和压浆辊的表面形态、表面硬度决定了挤压区宽度和平均压力，进而影响挤压浸透效果。常用的压浆辊表面硬度为肖氏硬度40°～65°，高压上浆的压浆辊肖氏硬度为80°～88°。在压力N作用下，浆液向纱线内部浸透，纱线内空气由挤压区入口方向逸出，描写浸透情况的Darcy定律为：

式中：vs—浆液浸透速度，即单位时间内浸透距离；K—浆液对纱线的渗透率；

η—浆液粘度；R—纱线半径。

公式表明：压浆力越小，浆液的粘度越大，浆液对纱线的渗透率越小，则浸透速度越低，浆液对纱线浸透不力。因此，较高粘度浆液上浆时要增大压浆力（采用高压上浆）、增大压力梯度，以维持合理的浆液浸透速度。应当指出，压力增大时浆液的动态粘度会有所增加，纱线受压密作用渗透率也会有所减小，从而产生降低浸透速度的反作用，但是，这种反作用所造成的影响不如压力增加的正作用强烈。

经过挤压之后，纱线表面的毛羽倒伏、粘贴在纱身上，高压上浆尤为明显地表现出毛羽减少的效果。从微观角度分析，吸有浆液的经纱通过强有力的挤压之后，浆液与纤维的分子距离更加接近，分子间力与氢键缔合力增强，并加速分子的相互扩散，结果浆液对纤维的润湿性能、粘附强度得到提高。纱线离开挤压区时，发生了第二次浆液的分配。压力N迅速下降为零，压浆辊表面微孔变形恢复，伴随着吸

收浆液，由于这时经纱与压浆辊尚未脱离接触，故微孔同时吸收挤压区压浆后残剩的浆液和经纱表面多余的浆液。如微孔吸浆过多，则经纱失去过量的表面粘附浆液，使经纱表面浆膜被覆不良；相反，经纱表面粘附的浆液过量，以致上浆过重。

2.纱线覆盖系数

浆槽中纱线的排列密集程度以覆盖系数来衡量，覆盖系数的计算公式为：

（3-9）

式中：K—覆盖系数（%）；d0—纱线计算直径（mm）；

M—总经根数；B—浆槽中排纱宽度（mm）

纱线的覆盖系数是影响浸浆及压浆均匀程度的重要指标。一定的上浆条件下，上浆率与覆盖系数的关系如图3-19所示。排列过密的经纱之间间隙很小，于是压浆后纱线侧面出现“漏浆”现象。为改善高密条件下的浸浆效果，可以采用分层浸浆的方法，使浸浆不匀的矛盾得到缓解，并且“漏浆”现象也有所减少。但是，解决问题的根本方法是降低纱线覆盖系数，采用双浆槽（见图3-20）或多浆槽上浆，也可采取轴对轴上浆后并轴的上浆工艺路线。降低覆盖系数不仅有利于浸浆、压浆，而且对下一步的烘燥及保持浆膜完整也十分重要。不同纱线的合理覆盖系数存在一定差异，一般认为覆盖系数小于50%（即纱线之间的间隙与直径相等）时可以获得良好的上浆效果。

（二）湿分绞

湿分绞棒安装在浆槽与烘房之间。经纱出浆槽后被湿分绞棒分成几层以分离状态平行进入烘房，以便初步形成浆膜后才并合，这样可避免烘燥后浆纱之间相互粘连，减少出烘房而进行分绞时的困难，对保护浆膜完整、降低落浆率、减少毛羽、

提高浆纱质量极为有利。分绞过程中湿分棒本身作主动慢速回转，以防止表面生成浆垢。长丝浆纱机的湿分绞棒中还通入循环冷却水，防止分绞棒表面形成浆皮以及短暂停车时纱线粘结分绞棒。在热风式浆纱机或热风烘筒式浆纱机上

，湿分绞的效果比较明显。一般湿分绞棒根数为三到五根。

（三）浆槽区的纱线伸长控制

浆槽区（从引纱辊到第二上浆辊）为纱线伸长的第二控制区。该区内纱线的伸长和张力应比整经轴退绕区的（第一控制区）小，于是退绕区内产生的部分纱线伸长在浆槽区得到恢复，通常称这种伸长减少的现象为负伸长。负伸长的目的是使纱线在较小的张力状态下进行良好的浸浆和压浆，并且减少纱线的湿态伸长。

浆槽内可能达到负伸长量与浸压次数有关。浸压次数增加，纱线受到拉伸作用就增大，可能达到负伸长量就减少。因此，在满足浸透和被覆要求的条件下，应尽量减少浸压次数，以避免不必要的纱线湿态伸长。

（四）上浆率和浆液浸透与被覆的控制

不同纤维、不同纱线对上浆率和浆液的浸透与被覆有不同要求。例如，长丝上浆重在浸透，使纤维抱合；毛纱、麻纱上浆侧重被覆，让纱身光洁、毛羽贴伏；棉纱上浆则两者廉顾，其中细特棉纱上浆率高于粗特棉纱。因此，上浆过程中要根据具体上浆对象严格控制上浆率，合理分配浸透和被覆比例。上浆率波动，浸透与被覆比例不当，会对织造产生严重影响。

浆纱过程中，主要通过以下几个因素来控制上浆率和浆液的浸透、被覆程度。

1．浆液的浓度、粘度和温度

浆液浓度增大，一般粘度也就增加，粘度增加使挤压区液膜变厚，参与挤压的浆液量增多。如果第二次分配中压浆辊的吸浆能力稳定，那么液膜厚度就基本决定了纱线的上浆率，液膜增厚，上浆率增大。但是从Darcy定律可知：浆液粘度增加，其浸透速度v2下降，浸透能力削弱，浸透到内部的浆液少而被覆在表面的浆液多。当浆液粘度过大时，会引起上浆率过高，形成表面上浆，纱线弹性下降，减伸率增大，织造时产生落浆和脆断头。同时，浆料消耗量大，上浆成本提高。相反，粘度过小则液膜厚度过小，上浆率过低，并且浸透偏多，被覆过少，其结果为浆纱轻浆起毛，织机开不清梭口，经纱断头增加

。浆液温度影响其粘度。温度增高，分子热运动加剧，浆液流动性能提高，表现出粘度下降。浆液温度的变化通过粘度的变化对浆纱上浆率和浆液的浸透与被覆程度产生影响。浆液温度过高或过低会带来由粘度过高或过低所产生的弊端。对于部分表面存在拒水性物质（油、蜡、脂）的纤维，浆液温度的提高有利于浆液对纤维的润湿及粘附，影响上浆率的变化。

上述分析表明：上浆过程中要做到浆液定浓、定粘和定温，以控制浆纱上浆率和浆液浸透与被覆程度。

2．压浆辊的加压强度

压浆辊的加压强度就是挤压区内单位面积的平均压力。加压强度提高，则挤压区液膜厚度减小，上浆率下降，浆液浸透增多，被覆减少。过大的加压强度会引起浆纱轻浆起毛；过小，则纱线上浆过重，并且形成表面上浆。

在传统的单浸双压低浓浆液常压（压浆力小于6kN）上浆时，压浆辊加压强度的工艺设计原则为前重后轻（即第一压浆辊加压强度大、第二压浆辊加压强度小）。这样，在第一压浆辊的挤压区内，由于重压纱线获得良好的浆液浸透；第二压浆辊的挤压区内，轻压使液膜较厚，以保证压浆后纱线的合理上浆率及表面浆液被覆程度。

用于双浸双压中压（压浆力20～40kN）上浆的浆液浓度和粘度较高，相应的压浆辊加压强度工艺设计原则为前轻后重，逐步加压。高浓度条件下，第二压浆辊加压强度较大，使液膜不致过厚，以免上浆过重。

3．浆纱速度

浆纱速度决定了液膜厚度。浆纱速度对上浆率的影响由二方面因素决定。一方面，速度快，压浆辊加压效果减小，浆液液膜增厚，上浆率高。另一方面速度快，纱线在挤压区中通过的时间短，浆液浸透距离小，浸透量少。二方面因素的综合结果，过快的浆纱速度引起上浆率过高，形成表面上浆，而过慢的速度则引起上浆率过低，纱线轻浆起毛。现代化浆纱机都具有高、低速的压浆辊加压力设定功能，高速时压浆辊加压力大，低速时压浆辊加压力小。在速度和压力的综合作用下，液膜厚

度和浸透浆量维持不变，于是上浆率、浆液的浸透和被覆程度基本稳定。浆纱速度变化时，压浆力自动调节，图3-20表示了调节时所遵循的线性或指数函数关系。也有部分浆纱机采用比较简单的压浆力两档切换调节方式，浆纱慢行时为一档压浆力，其它速度时为另一档压浆力。使用双压浆辊时，通过靠近经轴架的一根压浆辊的压浆力为两档切换方式；靠近烘燥区的一根为线性或指数方式。

浆纱速度还与挤压前的浸没辊浸浆时间有关。速度快，浸浆时间短，对挤压前的纱线润湿和吸浆不利。

因此，上浆过程中应当稳定浆纱速度，并尽量采用压浆辊压浆力自动调节系统。

4．压浆辊表面的状态

传统的压浆辊表面包覆绒毯（或毛毯）和细布。由于包卷操作不便，要求较高，包卷质量不稳定，因此逐步被橡胶压浆辊所替代。橡胶压浆辊外层为具有一定硬度的橡胶层，一种橡胶压辊的表面带有大量微孔，另一种为光面。一般光面橡胶压浆辊作为第一压浆辊，微孔表面橡胶压浆辊作第二压浆辊。

各种压浆辊都具有吞吐浆液的功能，在挤压区入口吐出浆液，而在挤压区出口吸收浆液。相对而言，光面橡胶压浆辊的吞吐能力较弱。压浆辊表面细布的新旧和橡胶压浆辊表面微孔状况，决定了挤压区口处压浆辊的浆液吞吐能力，特别是出口处第二次浆液分配的吸浆能力。因此，压浆辊表面状态对上浆率和浆液被覆与浸透程度起着重要作用。

5．纱线在浆槽中浸压次数、穿纱路线、浸没辊形式及其高低位置

改变纱线在浆槽中浸压次数及穿纱路线，可以改变浆液对纱线的浸透程度和浆纱上浆率。浸压次数增加，浸浆长度增大，浆液对纱线的浸透程度和纱线上浆率也相应提高。长丝上浆率低，一般采用单浸单压或沾浆方式；短纤纱通常以单浸双压方式上浆，压浆力符合前重后轻的原则，上浆率和浆液对纱线的浸透与被覆比较适当；在中压、高压上浆或对上浆率大、浆液浸透程度要求较高的纱线上浆时，可以采用双浸双压，甚至双浸四压方

式，以加强浸压效果，压浆力的设计符合前轻后重原则。

穿纱路线确定后，浸没辊的高低位置就决定了纱线的浸浆时间，从而影响纱线的润湿和粘附浆液程度，因此上浆过程中要固定浸没辊高度。

浸没辊形式对浸浆情况有较大影响。花篮式浸没辊是一个空心转笼，转笼与纱线接触面积很小，因此有利于纱线双面浸浆。但是花篮式浸没辊对清洁工作带来不便，并且转动时会搅动浆液引起泡沫。目前较多使用的是实心辊形式的浸没辊，部分浆纱机上以三根实心辊倾斜排列构成纱线的浸浆区域，浸浆效果较好，有利于浆纱机的高速。

6．浆槽中纱线的张力状况

浆槽区的纱线负伸长使上浆纱线的张力下降，纤维之间的间隙扩大，显然有利于纱线的浸浆和压浆。

五、烘燥

湿分绞后的纱线在烘燥区内被烘干，纱线表面形成浆膜。对烘燥过程提出的要求为：纱线伸长小、浆膜成形良好、烘燥速度快、能量消耗少。

浆纱的烘燥方法按热量传递方式分为热传导烘燥法、对流烘燥法、辐射烘燥法和高频电流烘燥法。目前常用的热风式、烘筒式和热风、烘筒相结合的烘燥装置主要采用对流和热传导烘燥法。

（一）烘燥原理

反映浆纱烘燥过程的烘燥曲线如图3-22所示。曲线1表示了浆纱的烘燥速度（烘燥过程中纱线回潮率变化速度）变化规律。可以看出，整个浆纱烘燥过程分为三个阶段，即预热阶段、恒速烘燥阶段和降速烘燥阶段。曲线2和曲线3则分别表示纱线的温度和回潮率变化规律。

预热阶段中，纱线温度迅速增高，水分蒸发的速度逐步加快，烘燥速度上升到一个最大值。回潮率由A变为B，变化的绝对量不大。

恒速烘燥阶段中，单位时间内纱线从周围载热体（热空气或烘筒壁）获得热量为

（3-10）

当公式用于对流烘燥时，式中：

F——纱线受热面积；

K——热空气与纱线的换热系数；

t1

、t2——分别为纱线表面温度和热空气温度。

当公式用于热传导烘燥时，式中：

F——纱线与烘筒接触面积；K——湿浆纱导热系数λ与纱线当量直径d之比；

t1、t2——分别为纱线外侧（空气侧）和内侧（烘筒侧）的温度。

恒速烘燥阶段的特征是：（1）纱线吸收热量后表面水分大量汽化，由于毛细管作用，使足够的水分源源不断地移到纱线表面，满足汽化需要，有如水分从液体自由表面的汽化过程；（2）汽化带走的热量与吸热量平衡，故纱线温度不变，纱线与空气接触表面的温度（t1）和空气湿球温度相等。单位时间内汽化的水分量（即烘燥速度）

（3-11）

式中：C—t1温度下水的汽化热。

恒速烘燥阶段中烘燥速度不变，因此纱线回潮率线性下降。烘燥速度与温度差（t2-t1）及K值成正比。

在降速烘燥阶段中（图中C点之后），由于浆膜逐步形成，阻挡了纱线内水分向外迁移和热量向内传递，于是纱线表面供汽化的水分不足，汽化速度下降，纱线吸热量大于汽化带走的热量，结果纱线温度上升，回潮率变化渐渐缓慢，烘燥速度逐步下降为零。

（二）烘燥方法对烘燥速度及能量消耗的影响

1．对流烘燥法

热风式烘燥装置主要采用对流烘燥法。热空气是载热体，向纱线传递热量，同时又是载湿体，带走纱线蒸发的水分。与纱线进行热湿交换后的热空气要循环回用，以节约能量。为防止热空气中含湿量过度增加，进而引起热空气湿球温度（即纱线与热空气接触的表面温度t1）过高，烘燥势降低，影响热量传递，一般在热空气循环回用过程中要排除部分热湿空气，并补充一些干燥空气，经混和、加热后投入使用。这种载热体与载湿体合二为一烘燥的形式显然不够合理，热湿空气的不断排除不仅带走水分，同时也带走了热量，引起能量

损失。在恒速烘燥阶段中，增大烘燥势（t2-t1）可以加快烘燥速度，其途径是提高热风温度t2，或增加湿空气排出量，让t1降低。但是，湿空气排出量的增加造成热能损失严重，并且排出量过多还会导致热风温度t2下降，因此湿空气的排出量受到限制，烘燥速度难以提高。这是对流烘燥法能量消耗大、烘燥速度低的主要原因。

物质内水分从温度高、湿度高的部位向温度低、湿度低的部分移动。在降速烘燥阶段中，由于浆膜阻隔，热量不易向纱线内部传递，于是纱线的表面温度高，纱线的内部温度低，所形成的温度梯度指向纱线外部，与湿度梯度相反，对湿度梯度作用下水分由里向外的移动产生阻挡效果，影响水分向外迁移，从而烘燥速度低，降速烘燥过程延续时间较长，见图3-22所示。这是对流烘燥法烘燥速度低的另一主要原因。

2．热传导烘燥法

煤筒式烘燥装置主要采用热传导烘燥法。烘筒作为载热体，通过接触向纱线传递热量，而周围的空气是截湿体，带走浆纱蒸发的水分，载热体和载湿体分离是热传导烘燥法的优点之一。烘燥过程中水分蒸发，在烘筒表面形成积滞蒸汽层（见图3-23所示），使烘燥势下降，影响水分汽化速度。因此，在烘筒外装排气罩，以高速气流作为载湿体迅速排走积滞蒸气层，让干燥的空气补充分到纱线表面，维持整个烘燥过程中较高的烘燥势。与对流方式相比，导热系数高是热传导方式的优点之二。在烘燥过程中，烘筒向纱线传递热量快，其烘燥速度比热风式明显提高。

在降速烘燥阶段中，纱线靠近烘筒的一侧湿度大、温度高，于是湿度梯度和温度梯度方向一致，促进纱线内的水分逆湿度梯度方向移动，有利于加快烘燥速度，缩短降速烘燥阶段。这是热传导烘燥法的优点之三。

热传导烘燥法在烘燥速度上明显优于对流烘燥法，图3-22中曲线1、2表明了两者降速烘燥时间的显著差异。在蒸汽消耗方面，前者的节能效果十分明显。

（三）烘燥方法对浆纱质量的影响

1．

对流烘燥法

对流烘燥法的烘燥装置（烘房）中绕纱长度大，由于长片段的纱线行进时缺乏有力的握持控制，于是纱线伸长较大、片纱伸长也不够均匀。当纱线排列密度较大时，因热风的吹动纱线会粘成柳条状，以致于浆纱分绞困难，分绞后浆膜撕裂，毛羽增多，影响浆纱质量。但是，对流烘燥法纱线与烘房导纱件表面接触很少，特别是湿浆纱经分绞、分层后烘燥时，纱线相互分离，浆液很少粘贴导纱表面，对于保护浆膜，减少毛羽十分有利。为此，对流烘燥法常被用作湿浆纱的预烘（特别是长丝和变形纱上浆），预烘到浆膜初步形成即止。在浆膜初步形成之前的等速烘燥阶段中，水的汽化速度快，对流烘燥的烘燥速度并不低，这是对流烘燥法常被用作预烘的另一原因。

2．热传导烘燥法

热传导烘燥法中，纱线紧贴主动回转的烘筒前进，使纱线受到良好的握持控制，并且纱线行进中排列整齐有序。因此，热传导烘燥法对纱线伸长控制十分有利，纱线的伸长率小，仅为对流烘燥法的60%左右，并且片纱伸长均匀，伸长率易于调整。

热传导烘燥法浆膜容易粘贴烘筒，破坏浆膜的完整性，对最先接触湿浆纱的几只烘筒要进行防粘处理。另外，烘筒上相邻纱线之间有粘连现象，特别是纱线排列密度较大时粘连严重，引起浆纱毛羽增加。由于热传导烘燥法对湿浆纱进行烘燥时会产生上述弊端，目前部分纱线上浆时采用对流和热传导相结合的烘燥装置，即热风烘筒联合式烘燥装置。该装置先以对流方式使纱线初步形成良好的浆膜，然后再用热传导方法强化烘干，并使纱线经过熨烫，毛羽贴伏。

（四）几种常用的烘燥装置

1．烘筒式烘燥装置

烘筒式烘燥装置中，纱线从多个烘筒表面绕过，其两面轮流受热，蒸发水分，故烘干比较均匀。烘筒的温度一般分组控制，通常为二至三组。湿纱与第一组烘筒接触时，正值预烘和等速烘燥阶段，水分大量汽化，要求烘筒温度较高，提供较多热量，适当地提高烘筒温度还有助于防止浆

皮粘结烘筒。后续烘筒的温度可以低一些，因为浆纱水分蒸发速度下降，散热量较小，过高的烘筒温度会烫伤纤维和浆膜。

纱线先分层经烘筒预烘，然后再汇合成一片继续烘燥。如阔幅高密织物的经纱通过双浆槽上浆后，纱线的烘房中的绕纱方式一般如图3-24所示。浆纱的分层预烘不仅降低纱线在烘筒表面的覆盖系数，有利于纱线中水分蒸发，提高烘燥速度，而且使纱线之间的间隙增大，避免了邻纱的相互粘连现象。湿纱预烘到浆膜初步形成之后，再汇合成一片继续烘燥，于是纱线干分绞后浆膜完好，表面毛羽也少。烘筒结构如图3-25所示。

2．热风烘筒联合式烘燥装置

热风烘筒联合式烘燥装置中，纱线先经热风烘房预烘，图3-26所示为大循环烘燥装置的热风烘房的结构示意图。大循环烘燥装置内空气的流程如图3-27（a）所示。

图3-28热风烘筒联合式烘燥装置的绕纱方式

热风烘房的长度和个数可根据上浆的具体要求选择。合纤长丝上浆时，为加强预烘效果，一般采用两个串联着的热风烘房，上浆后的长丝能保持良好的圆形截面。

热风烘筒联合式烘燥装置中纱线的绕纱方式一般如图3-28所示。

六、后上蜡与干分绞

烘干的纱线离开烘筒后尚有余热，于是紧接着进行后上蜡加工。浆纱后上蜡通常采用上蜡液的方法，其装置见图3-29所示。后上蜡有单面上蜡和双面上蜡之分，双面上蜡比较均匀，效果较好，但机构较复杂。

干分绞棒的根数为整经轴数减一。比较简单的单层经轴架有如图3-30所示的三种典型分纱路线，质量要求较高的细特高密织物经纱上浆时，每一只整经轴的纱线还要分绞，形成两层见图3-30（a）所示，通常称为小分绞或复杂分绞，这对于减少并头、绞头疵点十分有利。

七、湿分绞区、烘燥区和干分绞区的纱线伸长控制

纱线在烘燥区内由湿态转变为干态，干态和湿态条件下纱线的拉伸特性有所不同。干

态条件下纱线可以承受一定的拉伸作用，并且拉伸后的变形也容易恢复。但是，纱线在湿态下拉伸会引起不可恢复的永久变形，使纱线弹性损失，断裂伸长下降，因此烘燥过程中要尽量减小对湿浆纱的拉伸作用。

在传统的热风式浆纱机上，从第二上浆辊到车头拖引辊为一个纱线伸长控制区，通过调节两辊之间的差微变速器来改变它们表面线速度的差异，从而控制该区纱线伸长。该区域中线处在干、湿两种状态下，由于干分绞区纱线必须维持一定张力数值，以便纱线顺利分绞，结果使湿区浆纱的张力也比较大，这种把干区和湿区合二为一的伸长控制方法显然会导致纱线湿态伸长增大，对浆纱质量产生不利影响。

烘筒式浆纱机上烘筒的传动方式有链条积极传动和链条摩擦传动（或摩擦离合器链条传动，摩擦力可调）两种。链条积极传动的烘筒对纱线有控制作用，纱线的前进速度由烘筒表面线速度决定。链条摩擦传动的烘筒既能主动回转，又不会对纱线产生强制的牵引作用，烘筒的表面速度基本上由纱线的前进速度决定。目前较多的浆纱机把浆纱湿区的烘筒设计成链条摩擦传动方式，以自动适应浆纱在烘干过程中伸长和收缩特性的变化，减少浆纱的湿态伸长。由于干浆纱或较干的浆纱具有一定的承受拉伸能力，因此浆纱干区的烘筒被设计成链条积极传动方式，以便对纱线的运动实行积极控制。

热风烘筒联合式浆纱机中，考虑到浆纱经单程或双程热风房预烘后浆膜已初步形成，纱线已初步烘干，因而烘筒的传动都采用链条积极传动方式，如GA303型浆纱机等。烘筒区作为干区和湿区的分界，对纱线进行积极控制。

典型的纱线伸长第三控制区（湿区）控制原理如图3-31所示（第四控制区的控制原理类同）。摆动辊1作为纱线张力感应元件，随浆张力变化克服弹簧8的力绕O1点摆动，从而改变下方电位计3的电位值。电位值变化信号输入到控制器5与电位计4的设定电位（设定电位对应着设定的纱线张力）相比较，然后由控制器5发出控制信号，通过

伺服电动机6正反转动，调节无级变速器7的速比，控制烘筒9和第二上浆辊2的表面线速度差异，达到控制第三区纱线伸长的目的。在该自控制系统中，无级变速器发挥着差微调速器的作用。

八、浆轴卷绕

上浆后的纱线被卷绕成浆轴，织造工序对浆轴卷绕要求如下：

纱线卷绕张力和卷绕速度恒定，浆轴卷绕密度均匀、适当，纱线排列均匀、整齐，浆轴外形正确、圆整。

浆纱机上通过浆轴恒张力卷绕、压纱辊的浆轴加压和伸缩筘周期性空间运动来满足上述要求。

（一）浆轴恒张力卷绕

从拖引辊到浆轴卷绕点是第五纱线伸长控制区，该区的纱线经上浆和烘干，能经得起较大的外力拉伸作用。为适应浆轴卷绕密度均匀、适当的要求，该区纱线卷绕张力就当恒定，并且张力数值稍大。实现恒张力卷绕的方法有很多，下面就几种典型的方法作简要介绍。

1．重锤式无级变速器

重锤式无级变速器能根据卷绕力矩的变化自动调整卷绕速度，保证纱线的恒张力、恒速度卷绕。该机构适应高速，并具有传递力矩大、能量损耗少等特点。用于张力自动调节的GZB重锤式无级变速器由变速和调节两部分组成，其结构如图3-32所示。调节重锤的位置可以设定纱线的卷绕张力。

液压式无级变速器恒张力卷绕原理与重锤式无级变速器相同，它以可调的气缸作用力代替重锤重力作卷绕张力调节，张力数值以气缸压力显示，操作十分方便。

2．张力反馈调速的P型链式无级变速器

浆轴恒张力卷绕的自控系统由张力检测、控制和执行机构三部分组成，其工作原理如图3-33所示。摆动辊1受浆轴卷绕张力和气缸3的推力处于平衡位置，气缸3的推力由调压阀2根据卷绕张力的要求进行调节。电位计4的电位要进行设定，使摆动辊1的平衡位置对准指示器10上标记。

当卷绕张力变化后，摆动辊绕O1轴转动，偏离平衡位置，带动电位计6改变电位值，电位值改变信号输入到控制

器5，与电位计4的设定电位相比较，然后控制器发出控制信号，使伺服电动机7作正反转动，调整无级变速器8的变速比，使输出轴转速变化，维持浆轴9恒定的卷绕速度和卷绕张力。

（二）压纱辊的浆轴加压

为获得适当而又均匀的浆轴卷绕密度，浆纱机和并轴机都采用浆轴卷绕压纱辊加压装置。部分长丝浆纱机轴对轴上浆后还需并轴加工，这种浆纱机上一般不装加压装置。

传统的浆纱机通常使用杠杆式加压装置，见图3-34所示，以移动重锤位置来改变加压力，浆轴卷绕过程中加压压力维持不变。

现代新型浆纱机都采用液压方式进行浆轴卷绕加压，部分加压机构还兼有自动上、落轴功能。液压式加压原理如图3-35所示。液压式浆轴卷绕加压给操作带来很大方便、并且加压压力的调节比较准确，浆轴卷绕过程中加压力不变。

（三）伸缩筘周期性空间运动

传统的浆纱机上装有轴向移动的布纱辊和两根偏心平纱辊，布纱辊作轴向移动布纱，有利于浆轴上纱线均匀排列，互不嵌入，使浆轴表面平整。平纱辊的工作情况见图3-36所示，新型浆纱机的伸缩筘作轴向往复移动，部分伸缩筘在往复运动的同时还作筘面的前后摆动，组成周期性的空间运动，兼有布纱辊和平纱辊二者的功能。

九、浆纱墨印长度及测长打印装置

浆纱墨印长度是表示织成一匹布所需要的经纱长度。在浆纱过程中，浆纱机的测长打印装置根据所测得的浆纱长度，以浆纱墨印长度为长度周期，间隔地在浆纱上打上或喷上墨印，作为量度示记。

早期的浆纱机都使用差微式机械测长打印装置。这种装置容易产生机械故障，引起墨印长度不准（又称长短码）等浆纱疵点。新型浆纱机一般采用电子式测长装置，在测长辊回转时，通过对接近开关产生的脉冲信号进行计数，从而测量测长辊的回转数，即浆纱长度。

喷墨式打印装置的结构如图3-37所示。电磁阀开启后，压缩空气经a孔、c孔进入空腔d，这时

a孔和b孔之间被活塞杆3阻隔。压缩空气在这腔d内体积膨胀，克服弹簧5的弹力推动洗塞4向下移动。于是，活塞杆随之下移。当活塞杆上储有染色液的凹槽e下移到与a孔、b孔对准时，压缩空气由a孔直接经e槽、b孔从喷管7喷出，将槽中染色液以雾状喷射到浆纱纱面，完成喷印工作。这时，电磁阀关闭，活塞在弹簧力作用下复位。改变凹槽深度，调节槽内染色液的储存量，可以使墨印的大小符合要求。

喷墨式打印装置采取非接触式的喷印工作方式，在浆纱高速运动时可以避免打印动作对浆纱的机械损伤。