本發(fā)明涉及一種紡紗質(zhì)量的定量預(yù)測方法，具體來說，是根據(jù)纖維原料的長度分布特性和混紡比、紡紗工藝控制的落短纖維界限或落纖率、羅拉隔距等工藝參數(shù)，定量預(yù)測并條、精梳、粗紗、細(xì)紗等紡紗工序的牽伸區(qū)中浮游纖維含量以及前后羅拉同時(shí)握持纖維量與羅拉隔距間定量關(guān)系的準(zhǔn)確計(jì)算方法，二者是直接確定成紗均勻度、強(qiáng)度、紗疵等質(zhì)量指標(biāo)的關(guān)鍵因素。
背景技術(shù)：
：紡紗工程中，很多工序的輸入、輸出品都是纖維條，清花工序連續(xù)吸入的纖維流和輸出棉卷都可看作廣義的纖維條。形象地講，紡紗就是將纖維條牽伸變細(xì)的加工過程，每個(gè)工序的核心是牽伸區(qū)。如圖1所示的牽伸區(qū)中浮游纖維含量與成紗質(zhì)量有著最直接的對應(yīng)關(guān)系，圖1中，序號1表示后羅拉，序號2表示前羅拉，A表示羅拉隔距，序號3表示“同時(shí)握持”。并條、粗紗、細(xì)紗等工序的前后羅拉間浮游纖維含量越高，產(chǎn)品的均勻度、強(qiáng)度、紗疵等品質(zhì)性能越差。將被前羅拉或后羅拉握持纖維(參見圖1，不包括浮游纖維)的任一橫截面纖維的相對線密度與截面位置的關(guān)系曲線簡稱為須叢曲線，須叢曲線的最大值為1。現(xiàn)有紡紗理論曾經(jīng)粗略地討論過浮游纖維含量與牽伸區(qū)中前、后羅拉握持纖維的數(shù)量之間的關(guān)系。但是，過去不能準(zhǔn)確測量牽伸區(qū)中前、后羅拉握持纖維的須叢曲線，也不知花大力氣測量獲得的纖維長度頻率分布曲線及多個(gè)長度特征指標(biāo)與須叢曲線間的定量關(guān)系，所以，一直不能定量表征紡紗牽伸區(qū)中的浮游纖維含量。王府梅、吳紅艷發(fā)明了一種新的纖維長度快速低成本測量方法——隨機(jī)須叢影像法(中國發(fā)明專利，ZL201210106711.8[P].2012-08-22)，以專用夾鉗夾持纖維隨機(jī)分布的條子的任意橫截面，梳去未被夾持的浮游纖維，測量余下雙端或單端隨機(jī)須叢的線密度曲線，實(shí)際正是圖1中羅拉握持纖維的須叢曲線。2015年王府梅、吳美琴又發(fā)明了纖維層相對面密度的光學(xué)測量計(jì)算方法(中國發(fā)明專利，201510703493[P].2015-10-26)，可以更精確地測量計(jì)算須叢曲線。組合運(yùn)用這二項(xiàng)技術(shù)，可以精確測量紡紗任一工序前、后羅拉握持纖維的須叢曲線。但是，紡紗過程中羅拉很多，各羅拉須叢曲線不盡相同，直接測量不但工作量很大，并且需要加工或進(jìn)行試紡后才能測量，是“馬后炮”，不利于節(jié)約成本和時(shí)間。另外，開清棉、梳棉/梳毛、精梳/針梳等紡紗加工工序有去除短絨作用，這會導(dǎo)致輸出羅拉的須叢曲線相對于輸入羅拉發(fā)生變化。由于理論難度和紡紗工藝的復(fù)雜性，現(xiàn)有理論技術(shù)資料從未給出過紡紗過程中上述纖維長度變化與浮游纖維含量之間的定量關(guān)系。從而導(dǎo)致紡紗技術(shù)一直停留在“試紡+經(jīng)驗(yàn)”的定性控制水平。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)測方法，此方法能夠由紡紗所用各種纖維原料信息和工藝參數(shù)計(jì)算任一牽伸區(qū)中羅拉握持纖維的須叢曲線。本發(fā)明更進(jìn)一步的目的是預(yù)測出在不同羅拉隔距下的浮游纖維量，以及前、后羅拉同時(shí)握持纖維占總量的百分率。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種紡紗質(zhì)量的定量預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：第一步、測量纖維原料的長度分布信息，獲得第i種原料的須叢曲線Fi(x)，其中，x為須叢橫截面位置；第二步、預(yù)測紡紗任一工序的牽伸區(qū)中輸入羅拉握持纖維的須叢曲線，設(shè)當(dāng)前工序牽伸區(qū)中輸入羅拉握持纖維的須叢曲線為Fin(x)，則有：公式(1)中，n為所使用原料的品種總數(shù)，pi為第i種原料的混用比例，第三步、預(yù)測該工序牽伸區(qū)中輸出羅拉握持纖維的須叢曲線，設(shè)當(dāng)前工序牽伸區(qū)中輸出羅拉握持纖維的須叢曲線為Fre(x)，則有：若當(dāng)前工序中纖維長度變化忽略不計(jì)：Fre(x)＝Fin(x)；若當(dāng)前工序有落棉/落毛，且落掉的短纖維長度小于工藝控制的短絨界限α：公式(2)中，Lmax為最長纖維長度；pinw(x)為當(dāng)前工序的牽伸區(qū)輸入纖維長度的重量頻率分布函數(shù)；兩者均為由原料長度分布和本工序的落短絨界限α計(jì)算的常數(shù)；若當(dāng)前工序有落棉/落毛，且落掉的短纖維長度是與落棉/落毛的重量百分比η有關(guān)一種分布：以Δ為隔距，將纖維長度分為m個(gè)區(qū)間，則第j個(gè)區(qū)間對應(yīng)的纖維長度在jΔ到(j+1)Δ之間，j＝0，1，2，L，m，第j個(gè)區(qū)間的纖維重量占所有纖維總重的比例為pinw(j)；對于第j個(gè)區(qū)間，歷史記錄有h(j，η)％的纖維會被落掉，則：式(3)中k為自然數(shù)，且1≤k≤m。優(yōu)選地，還包括：第四步、牽伸區(qū)中前羅拉、后羅拉之間的浮游纖維百分率的預(yù)測：設(shè)在當(dāng)前工序，牽伸區(qū)包括前羅拉及后羅拉，且牽伸比為E，前羅拉與后羅拉之間的羅拉隔距為A，所有纖維的牽伸按后羅拉速度運(yùn)動，當(dāng)前工序的牽伸區(qū)的浮游纖維百分率為β(A)，則有：公式(4)中，F(xiàn)in(x)為當(dāng)前工序輸入牽伸區(qū)羅拉的須叢曲線，F(xiàn)re(A-x)為考慮了輸出羅拉軸線相對于坐標(biāo)原點(diǎn)0位移隔距A后輸出羅拉的須叢曲線，1-Fin(x)-Fre(A-x)≥0。優(yōu)選地，還包括：第五步、該牽伸區(qū)兩羅拉同時(shí)握持纖維百分率V的預(yù)測：若當(dāng)前牽伸區(qū)的兩羅拉隔距A大于Lmax，則V＝0；若當(dāng)前工序牽伸區(qū)的羅拉隔距A≤Lmax，則V＝Fin(A)×100％，F(xiàn)in(A)為將羅拉隔距A代入當(dāng)前工序輸入牽伸區(qū)羅拉的須叢曲線Fin(x)后得到的。運(yùn)用本發(fā)明算法可由原料長度信息、混紡比、所用羅拉隔距、落棉工藝參數(shù)及其歷史數(shù)據(jù)直接預(yù)測紡紗任一牽伸區(qū)的前后羅拉之間的浮游纖維量，以及前后羅拉同時(shí)握持纖維量，向紡紗技術(shù)人員提供與成紗最直接相關(guān)的定量數(shù)據(jù)。所用原料長度信息為由隨機(jī)須叢影像法或其他方法測量，前者獲得的須叢曲線，后者獲得纖維長度的重量或根數(shù)頻率分布曲線。技術(shù)人員可根據(jù)浮游纖維量和前后羅拉同時(shí)握持纖維量的預(yù)測數(shù)據(jù)，改進(jìn)原料設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，直到獲得目標(biāo)產(chǎn)品的最優(yōu)工藝參數(shù)。本發(fā)明算法可解決目前由于缺乏此類數(shù)據(jù)不得不進(jìn)行試紡的問題。附圖說明圖1為紡紗牽伸區(qū)前、后羅拉握持纖維與浮游纖維示意圖；圖2為紡紗牽伸區(qū)各物理量與坐標(biāo)系；圖3-1為纖維長度的重量頻率分布圖；圖3-2為長度重量頻率分布的一次累積曲線；圖4為棉精紡工藝的棉纖維原料長度分布信息；圖5為輸入羅拉和輸出羅拉握持纖維的須叢曲線對比圖；圖6為棉條精梳工序牽伸區(qū)浮游纖維百分率及雙羅拉握持纖維百分率；圖7為羊毛纖維長度重量頻率密度分布；圖8為落毛前后羊毛纖維的須叢曲線對比圖；圖9為毛條精梳工序牽伸區(qū)浮游纖維及雙羅拉握持纖維百分率；圖10(A)為馬海毛纖維長度重量頻率密度分布；圖10(B)為1#澳毛纖維長度重量頻率密度分布；圖10(C)為2#澳毛纖維長度重量頻率密度分布；圖10(D)為3#澳毛纖維長度重量頻率密度分布；圖11為馬海毛、1#～3#澳毛纖維的須叢曲線；圖12(A)為40％馬海毛和60％澳毛混紡原料的須叢曲線；圖12(B)為40％馬海毛和60％澳毛混紡原料長度的重量頻率密度分布；圖13為40％馬海毛和60％澳毛混紡纖維條經(jīng)落毛后的輸出須叢曲線；圖14為馬海毛/澳毛混紡毛條在頭道針梳牽伸區(qū)的浮游纖維及雙羅拉握持纖維百分率。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明做各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本發(fā)明的目的是：省去試紡，由各種原料的長度分布曲線和混紡比、落短絨界限/落纖率等紡紗工藝參數(shù)定量預(yù)測出各牽伸區(qū)中前、后羅拉握持纖維條的須叢曲線，進(jìn)而預(yù)測出在不同羅拉隔距下的浮游纖維量，以及前、后羅拉同時(shí)握持纖維占總量的百分率。以浮游纖維量和前后羅拉同時(shí)握持纖維百分率最低為目標(biāo)函數(shù)，可以求出最佳原料搭配和最佳紡紗工藝，采用這些算法可開發(fā)紡紗原料和工藝的最優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種紡紗質(zhì)量的定量預(yù)測方法，包括以下步驟：第一步、測量纖維原料的長度分布信息各種原料的隨機(jī)須叢曲線測量計(jì)算，采用隨機(jī)須叢影像法(發(fā)明專利ZL201210106711.8)結(jié)合纖維層相對面密度的光學(xué)測量計(jì)算方法(發(fā)明專利ZL201510703493)準(zhǔn)確測量計(jì)算第i種原料的須叢曲線Fi(x)，x為須叢橫截面位置，F(xiàn)i(x)的最大值為1?；蛴脗鹘y(tǒng)方法測量第i種原料長度的重量頻率分布函數(shù)piw(x)，而后用公式(5)計(jì)算其須叢曲線Fi(x)。公式(5)中，Lmax為最長纖維長度。第二步、預(yù)測紡紗任一工序輸入羅拉的須叢曲線設(shè)輸入當(dāng)前工序牽伸區(qū)羅拉的須叢曲線為Fin(x)，則有：公式(6)中，n為在當(dāng)前工序混用原料/半成品的種數(shù)，是不小于1的自然數(shù)；pi為第i種原料/半成品的混用比例，i＝1，2，3，…，n，F(xiàn)i(x)為第i種原料/半成品的須叢曲線。第三步、預(yù)測紡紗任一工序輸出羅拉的須叢曲線設(shè)輸出當(dāng)前工序牽伸區(qū)羅拉的須叢曲線為Fre(x)，F(xiàn)re(x)的計(jì)算分下面2種情況進(jìn)行：①當(dāng)前工序中落棉/落毛等纖維長度變化可以忽略不計(jì)時(shí)，輸出羅拉握持的須叢曲線Fre(x)與輸入的Fin(x)等價(jià)，即Fre(x)＝Fin(x)(7)②在有落棉/落毛的梳棉/梳毛、精梳、開清棉等紡紗工序，輸出纖維的長度分布與輸入纖維的差異很大，必須從輸入纖維長度分布中減去落掉的短纖維，才能獲得輸出纖維長度的重量頻率分布函數(shù)或根數(shù)頻率分布函數(shù)及其輸出羅拉須叢曲線Fre(x)。根據(jù)加工設(shè)備情況，分為如下兩種情況：(A)落掉的短纖維長度小于工藝控制的短絨界限α經(jīng)落棉/落毛加工后，長度小于短絨界限α的纖維均被落掉，輸出羅拉握持的須叢曲線Fre(x)由公式(8)計(jì)算：公式(8)中，Lmax為最長纖維長度；pinw(x)為當(dāng)前工序的牽伸區(qū)輸入纖維長度的重量頻率分布函數(shù)；兩者均為由原料長度分布和本工序的落短絨界限α計(jì)算的常數(shù)。(B)落掉的短纖維長度是與落棉/落毛的重量百分比η有關(guān)一種分布以Δ為隔距，將纖維長度分為m個(gè)區(qū)間，則第j個(gè)區(qū)間對應(yīng)的纖維長度在jΔ到(j+1)Δ之間，j＝0，1，2，L，m，設(shè)第j個(gè)區(qū)間的纖維重量占所有纖維總重的比例為pinw(j)；對于第j個(gè)區(qū)間，歷史記錄有h(j，η)％的纖維會被落掉。則輸出條子中纖維長度在jΔ到(j+1)Δ范圍的重量頻率分布函數(shù)preiw(j)用下式計(jì)算：preiw(j)＝g2·(1-h(j，η))pinw(j)(9)公式(8)中，為常數(shù)。則，輸出羅拉的須叢曲線Fre(x)可以用(10)式計(jì)算的階梯形函數(shù)近似表達(dá)：式(10)中k為自然數(shù)，且1≤k≤m。另外，在紡紗過程中各個(gè)工序預(yù)測系統(tǒng)中，下一工序的輸入須叢曲線即為上一工序的輸出須叢曲線。第四步、紡紗任一工序的前后羅拉之間的浮游纖維百分率的預(yù)測浮游纖維百分率β(A)為浮游纖維重量占牽伸區(qū)內(nèi)的全部纖維重量的百分比。所以，在不同的羅拉隔距A下，浮游纖維含量不同。假設(shè)所有纖維的牽伸按后羅拉速度運(yùn)動。羅拉隔距與纖維分布之間關(guān)系的示意圖如圖1所示。根據(jù)纖維的分布特征，當(dāng)牽伸比為E時(shí)，建立羅拉隔距與須叢曲線的坐標(biāo)系，如圖2所示。在同一坐標(biāo)系下，輸入羅拉握持的纖維總量看作1時(shí)，輸出羅拉握持的纖維總量則為1/E，前后羅拉握持須叢線密度隨位置的變化關(guān)系即須叢曲線分別為Fin(x)和Fre(A-x)/E。所以，牽伸倍數(shù)為E，且羅拉隔距為A時(shí)，前后羅拉之間的浮游纖維百分率β(A)為：其中，F(xiàn)in(x)為當(dāng)前工序輸入牽伸區(qū)羅拉的須叢曲線，F(xiàn)re(A-x)為考慮了輸出羅拉軸線相對于坐標(biāo)原點(diǎn)0位移隔距A后輸出羅拉的須叢曲線，1-Fin(x)-Fre(A-x)≥0。另外，在紡紗過程中各個(gè)工序預(yù)測系統(tǒng)中，下一工序的輸入須叢曲線即為上一工序的輸出須叢曲線。第五步、紡紗任一工序的牽伸區(qū)兩羅拉同時(shí)握持纖維百分率V的預(yù)測：若當(dāng)前牽伸區(qū)的羅拉隔距A大于Lmax，則V＝0；若當(dāng)前牽伸區(qū)的羅拉隔距A≤Lmax，則V＝Fin(A)×100％，F(xiàn)in(A)為將羅拉隔距A代入當(dāng)前牽伸區(qū)輸入羅拉的須叢曲線Fin(x)后得到的值。下面給出幾個(gè)復(fù)雜預(yù)測公式的推導(dǎo)過程。(1)有落棉/落毛時(shí)輸出羅拉握持須叢的線密度曲線預(yù)測(A)落掉的短纖維長度小于工藝控制的短絨界限α若落棉/落毛設(shè)備的作用是落掉纖維長度小于短絨界限α的纖維，則輸出纖維中不存在長度在α以下的纖維，而長于α的纖維重量頻率相對于輸入纖維條的重量頻率分布函數(shù)pinw(x)成比例變大，即輸出纖維條的長度重量頻率分布函數(shù)prew(x)為分段函數(shù)，即：式(1-1)中，g1為常數(shù)，Lmax為最長纖維長度。輸出纖維的長度頻率分布prew(x)見圖3-1。根據(jù)須叢曲線的物理含義，吳紅艷已經(jīng)推導(dǎo)證明須叢曲線為pw(l)/l在x～Lmax范圍的兩次積分曲線的歸一化曲線，pw(l)為纖維長度的重量頻率分布函數(shù)。因此，經(jīng)落棉/落毛加工后，輸出羅拉握持須叢的線密度曲線Fre(x)由式(1-2)計(jì)算：將式(1-1)代入式(1-2)，用已知的輸入纖維長度的頻率分布函數(shù)pinw(x)求解輸出羅拉須叢曲線Fre(x)，首先需要計(jì)算分段函數(shù)的兩次積分，其中g(shù)1為常數(shù)。(1)分段函數(shù)的一次積分計(jì)算：其中，定積分為圖3-2中一次累積曲線的最大值ymax。(2)分段函數(shù)的二次積分計(jì)算：其中，S1(x)＝(α-x)·ymax為0≤x≤α范圍的函數(shù)；為定積分；同時(shí)，將式(1-4)代入式(1-2)，整理可以獲得如下輸出須叢曲線的計(jì)算公式：式(1-5)中，均為可用原料和工藝參數(shù)計(jì)算的常數(shù)。因此，纖維長度小于短絨界限α的纖維全部落掉時(shí)，可以由式(1-5)計(jì)算輸出羅拉須叢曲線Fre(x)，所用物理量有輸入纖維長度的重量頻率分布pinw(x)和短絨界限α。(B)去除的短纖維長度是與落纖重量百分比η有關(guān)的一種分布在梳棉/梳毛等工序，纖維越短越容易被落掉，但是，不存在落掉與落不掉之間的短絨界限α。這種情況下，將纖維長度分為一系列不同的組，Δ為纖維長度組距，長度在jΔ到(j+1)Δ組內(nèi)，輸入纖維占條子總重量的比例為pinw(j)，j＝0，1，2，3，…，m。其中，mΔ≈Lmax。長度在jΔ到(j+1)Δ組內(nèi)，落掉纖維占組內(nèi)纖維總重量的比例為h(j，η)，與η有關(guān)，并且j越小h(j，η)越大，可根據(jù)歷史記錄數(shù)據(jù)獲得h(j，η)。則長度在該組內(nèi)，輸出纖維長度的重量分?jǐn)?shù)preiw(j)可用(2-1)式計(jì)算：preiw(j)＝g2·(1-h(j，η))pinw(j)(2-1)式(2-1)中，g2為常數(shù)，即為落掉纖維后剩余纖維占總纖維重量比例的倒數(shù)。將式(2-1)代入式(1-2)，并化簡得到經(jīng)落棉/落毛、牽伸(產(chǎn)生蠕變)和長度損傷作用后，輸出須叢曲線為，式(2-2)中k為自然數(shù)，且1≤k≤m。因此，纖維按區(qū)間落絨比h(j，η)成比例落掉后，可由式(2-2)計(jì)算其輸出須叢曲線，所用物理量有輸入纖維長度的重量頻率分布pinw(j)和區(qū)間落絨比的歷史記錄數(shù)據(jù)h(j，η)。(2)紡紗任一牽伸區(qū)的前后羅拉之間浮游纖維百分率的計(jì)算某一牽伸區(qū)的浮游纖維百分率β(A)定義為浮游纖維重量占全部纖維總重量的百分比。建立牽伸區(qū)的坐標(biāo)系如圖2所示，羅拉隔距為A，牽伸倍數(shù)為E，輸入羅拉握持纖維的線密度隨位置x變化的函數(shù)為Fin(x)；而輸出羅拉握持纖維的線密度變化曲線為Fre(A-x)/E。這里只考慮羅拉隔距A＞最長纖維長度Lmax的常見工藝配置，忽略輸入纖維條線密度的隨機(jī)波動。當(dāng)牽伸倍數(shù)E＝1時(shí)，該牽伸區(qū)內(nèi)任意截面x處的纖維總量為1，則浮游纖維線密度與位置的關(guān)系Ff(x)可用下式計(jì)算：Ff(x)＝1-Fin(x)-Fre(A-x)，且Ff(x)≥0(3-1)當(dāng)牽伸倍數(shù)E＞1時(shí)，輸入羅拉慢速運(yùn)動，輸出羅拉快速運(yùn)動，每根纖維都存在從慢到快的變速點(diǎn)。首先考慮所有纖維都在輸出羅拉鉗口提速的最大浮游纖維情況，則任意截面x處的浮游纖維線密度Ff(x)仍可用式(3-1)計(jì)算。實(shí)際上，浮游纖維的變速點(diǎn)不固定，牽伸區(qū)中的浮游纖維重量在不超過最大值的一定范圍內(nèi)波動，形成牽伸波，影響產(chǎn)品均勻度。則該牽伸區(qū)輸入羅拉握持纖維、輸出羅拉握持纖維和浮游纖維三部分的合計(jì)線密度與位置的關(guān)系函數(shù)Q(x)用下式計(jì)算：所以，浮游纖維百分率為式(3-1)和式(3-2)式的線密度函數(shù)在0～A區(qū)間積分的比值，則：由(3-3)式，可以定量計(jì)算浮游纖維百分率，所用物理量有輸入羅拉、輸出羅拉握持的須叢曲線、羅拉隔距A和牽伸倍數(shù)E。以下結(jié)合具體數(shù)據(jù)來進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例1：棉紡精梳工序的浮游纖維百分率和雙羅拉同時(shí)握持纖維量預(yù)測材料：選用重量平均長度為27.2mm的細(xì)絨棉生產(chǎn)精梳全棉紗。采用AFIS系統(tǒng)測試?yán)w維長度重量頻率分布，如圖4所示。給定精梳棉紡工藝的落棉界限α為16mm，牽伸倍數(shù)E＝13，纖維長度小于短絨界限16mm的短纖維全部落掉。利用式(5)和式(2)，可以由上述圖4中原料的長度重量頻率密度分布信息計(jì)算落棉前、后纖維的須叢曲線即輸入羅拉和輸出羅拉握持纖維(落棉后)的須叢曲線，如圖5所示。然后，由上述圖5中輸入、輸出羅拉握持纖維的須叢曲線和式(4)，直接計(jì)算不同羅拉隔距下，棉紡精梳牽伸區(qū)內(nèi)的浮游纖維百分率和雙羅拉握持纖維的百分率，如圖6所示。圖6中的浮游纖維和雙羅拉握持纖維隨羅拉隔距變化的兩條曲線是羅拉隔距設(shè)計(jì)的定量參考，可直接應(yīng)用于紡紗工藝參數(shù)的設(shè)定和產(chǎn)品質(zhì)量的預(yù)測和優(yōu)化。實(shí)施例2：毛精紡工序的浮游纖維百分率和雙羅拉同時(shí)握持纖維量預(yù)測材料：選用纖維直徑為19.77微米、豪特長度為77mm的澳洲細(xì)羊毛設(shè)計(jì)生產(chǎn)精梳毛紡紗，下面計(jì)算毛精紡頭道針梳工藝設(shè)計(jì)的定量依據(jù)。纖維長度的重量頻率密度分布用Almeter系統(tǒng)測量，結(jié)果如圖7所示。毛精紡頭道針梳工序的落絨率設(shè)計(jì)為3％，在3％落絨率下落短絨分布的歷史數(shù)據(jù)見表1。區(qū)間落絨比是指該區(qū)間落掉的短絨重量占該區(qū)間纖維總重量的百分比。表1首道針梳工序的區(qū)間落絨比短絨長度/mm區(qū)間落絨比/％＜10100％10～14.99015～19.98020～24.97025～29.965＞300牽伸倍數(shù)設(shè)計(jì)為E＝7。利用式(5)和式(3)，可以由上述圖7中的羊毛纖維長度重量頻率密度分布信息和表1的區(qū)間落絨比，計(jì)算落毛前、后或輸入、輸出羅拉握持纖維的須叢曲線，如圖8所示。然后，由上述圖8中的兩條須叢曲線和式(4)，直接計(jì)算不同羅拉隔距下精梳毛紡頭道針梳工序的牽伸區(qū)內(nèi)浮游纖維百分率和雙羅拉握持纖維的百分率，如圖9所示。精梳毛紡工藝包括前紡頭針、前紡二針、前紡三針和前紡四針等，這些工序可以將上一工序的輸出纖維須叢曲線作為下一工序的輸入纖維須叢曲線，依次計(jì)算四個(gè)工序牽伸區(qū)內(nèi)的浮游纖維百分比、雙羅拉握持纖維百分率與羅拉隔距的關(guān)系，應(yīng)用于紡紗工藝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)各工藝流程中工藝參數(shù)的優(yōu)化和產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)測。實(shí)施例3：毛精梳原料設(shè)計(jì)方案篩選材料：選用40％的馬海毛與60％的澳洲細(xì)羊毛進(jìn)行混紡，用于生產(chǎn)馬海毛混纖的全毛面料。其中，馬海毛的品種已選定，其豪特長度為60.5mm，平均直徑為23.43μm。澳毛在3個(gè)品種范圍內(nèi)選用：1#澳毛的豪特長度為70.25mm，平均直徑為16.61μm；2#澳毛豪特長度為75.10mm，平均直徑為16.91μm；3#澳毛豪特長度為81.75mm，平均直徑為18.75μm。纖維長度的測量方法和毛精梳頭道針梳工序的纖維區(qū)間落絨比同實(shí)施例2，測得各纖維長度的重量頻率分布情況和須叢曲線，如圖10(A)至圖10(D)和圖11所示。40％的馬海毛與60％的1#或2#或3#澳洲細(xì)羊毛分別進(jìn)行混紡時(shí)，用本發(fā)明方法預(yù)測其混紡的輸入纖維長度的須叢曲線和重量頻率分布，如圖12(A)及圖12(B)所示。在給定精梳毛纖維區(qū)間落絨比、牽伸倍數(shù)E＝7的情況下，纖維長度小于短絨界限30mm的纖維按區(qū)間落絨比成比例落掉。因此，利用式(3)，可以由圖12(B)中的混紡品纖維長度重量頻率密度分布信息和實(shí)施例2中的區(qū)間落絨比，計(jì)算落毛后的輸出須叢曲線，如圖13所示。然后，由圖12(A)中的輸入羅拉握持纖維(落毛前)的須叢曲線、圖13中輸出羅拉握持纖維(落毛后)的須叢曲線和式(4)，可以計(jì)算不同羅拉隔距下，3種混紡纖維條子在精梳毛紡頭道針梳工序牽伸區(qū)內(nèi)的浮游纖維百分率和雙羅拉握持纖維的百分率，如圖14所示。由圖14可知，在相同的羅拉隔距下，馬海毛與1#、2#和3#澳毛分別混紡時(shí)，其對應(yīng)的浮游纖維百分?jǐn)?shù)依次減小，說明40％的馬海毛與60％的3#澳毛混紡時(shí)牽伸區(qū)的浮游纖維百分率最低，毛條的精梳質(zhì)量和效果更好，這就是最優(yōu)原料原料設(shè)計(jì)方案。進(jìn)而可依據(jù)圖14的定量數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)制定工藝參數(shù)羅拉隔距的具體數(shù)值。當(dāng)前第1頁1 2 3