“聚纖紡(condensedspinning)”是一種新型紡紗技術，它的牽伸原理與現有的環(huán)錠紡牽伸系統(tǒng)有較大差別。聚纖紡牽伸系統(tǒng)是采用“負壓集聚、穩(wěn)定握持和梯次牽伸”的新型牽伸技術，其主要組成包括：負壓吸風系統(tǒng)、異型負壓管、控制棒、網格圈等。聚纖紡在其結構設置上巧妙地避開了“雙膠圈彈性鉗口”牽伸系統(tǒng)的缺點，對牽伸區(qū)內附加摩擦力界的提供方式、附加摩擦力界縱向分布強度及浮游區(qū)位置進行了重新升級，為牽伸過程中纖維的變速點進一步“前移、集中、穩(wěn)定”打下了良好的基礎。由于去掉了“雙膠圈彈性鉗口”中的上、下膠圈及上、下銷，其結構簡捷、消耗低、維護方便。

      聚纖紡是一種新型紡紗技術，目前正在幾家企業(yè)進行系統(tǒng)的考核試驗。現有的環(huán)錠紡和緊密紡盡管各自集聚部分結構不同，而牽伸原理是一樣的，主要采用“雙膠圈彈性鉗口”牽伸系統(tǒng)。由于膠圈與紡紗材料之間具有較好的靜、動摩擦系數，使纖維束在牽伸過程中獲得了較合理的握持和滑動。但該系統(tǒng)也存在一些缺陷。

      聚纖紡技術也是環(huán)錠紡的改進技術，但和緊密紡技術的不同在于，聚纖紡技術對環(huán)錠紡牽伸系統(tǒng)的核心——雙膠圈彈性鉗口進行了改造，通過負壓機構的設置、柔性握持和梯次牽伸三方面的設計，打造了具有特色的聚纖紡牽伸技術，為未來企業(yè)環(huán)錠紡技術改造提供了更廣闊的選擇空間。

負壓加強牽伸控制
      負壓機構是由負壓吸風系統(tǒng)、負壓異型管和網格圈組成，其中負壓異型管將負壓吸風系統(tǒng)提供的負壓均勻分配到各個牽伸吸風槽，纖維束通過網格圈間接地與負壓環(huán)境進行接觸。

      氣體動力學告訴我們：一束運動氣流，在垂直于運動方向的壓強存在“壓強梯度”，因此周圍的空氣就會向運動氣流集中，形成一個集束流場；當壓強減小愈多，則集束氣流速度愈快，集束流場就越強。

      牽伸吸風槽就是這種集束流場在聚纖紡牽伸系統(tǒng)的新表達。圖一為纖維束橫截面周圍壓強梯度簡化后的示意圖。在負壓管的吸風槽上方，網格圈托持著纖維束向前運動，大氣壓P0均勻分布在纖維束表面。由于網格圈對空氣的通透性，纖維束底部的空氣壓強可以認為是P0-△P0。由于壓強分布的連續(xù)性和漸變性，在纖維束內部存在灰度所示的“壓強梯度”。

通過分析可知dF(r)→0，且每層纖維的受力dF的方向是指向P較小的方向。由于每層纖維束外側的分子活動強度強于內側，dF(r)→0告訴我們：盡管氣體分子質量m和纖維質量M相差懸殊，但在大量氣體分子∑mv共同作用在同根纖維下，纖維也會獲得一定動量的MV，其方向指向低壓區(qū)域并對內層纖維進行擠壓，即達到了聚纖紡特有的集束纖維的功能。

      由于存在集束流場，負壓區(qū)域內的集束氣流對纖維進行集束后，纖維會比較致密的貼合在一起，但纖維束內仍然存在dF(r)＞0。此時的壓差將直接成為此段纖維束牽伸過程中的摩擦力界環(huán)境構成一部分。較之“雙膠圈彈性鉗口”的摩擦力界，這種由集束氣流帶來的摩擦力界具有均勻、連續(xù)、穩(wěn)定的特點，而且纖維束上下層無其他媒質(如膠圈)的“搓揉”等，這對于牽伸過程是十分有利的。

      主牽伸區(qū)以控制棒為界各有一個集束流場：中鉗口到控制棒之間為后集束流場，控制棒到前鉗口之間為前集束流場。在后集束流場，纖維束在集束氣流的作用下以“集聚”為主，此時纖維束剛進入主牽伸區(qū)，集束氣流就及時對纖維束的邊纖維進行有效的“集聚”，纖維束中有害的長矛與大量減少，纖維束是在排列更緊密、合理的條件下再參加牽伸運動的，這就是聚纖紡特有的“先集聚、后牽伸”現象；在前集束流場，由于引導力的不斷增加，此時越來越多的慢速纖維變成快速纖維，纖維束在引導力的作用下以牽伸運動為主，在變成快速纖維的同時受到集束氣流連續(xù)不斷撞擊而集聚，這就是聚纖紡特有的“邊牽伸、邊集聚”現象。

      纖維主體被抱合進紗線內部，纖維的兩端少量外露形成3毫米左右的毛羽，由此得到比較合理的加捻三角區(qū)。與現有的先牽伸、后集聚的緊密紡系統(tǒng)相比較，能夠形成比較合理的成紗毛羽結構，即有害毛羽少、有益毛羽多。由于聚纖紡的有益毛羽較多，3毫米以下的毛羽比例幾乎與環(huán)錠紡相當。在成紗過程中，紗線經過鋼絲圈時的摩擦作用小于緊密紡，因而鋼絲圈磨損減輕，壽命較長；同時織物表面平整、豐滿，手感柔軟。

      另外，纖維束在引導力的作用下會按工藝要求抽長拉細，這種抽長拉細的牽伸過程會撕扯纖維束，使纖維重新排列，并產生大量的粉塵和飛花，這也是棉紡廠空氣質量差的原因之一。聚纖紡牽伸系統(tǒng)在這個區(qū)域由于存在聚集氣流，纖維束邊牽伸、邊集聚，牽伸過程中產生的粉塵和飛花不擴散，車間內的空氣質量明顯提高。

牽伸區(qū)的柔性握持
      柔性握持區(qū)域由網格圈和控制棒中部下凸處的表面組成，其位置在負壓管對應的中部下凸處，此時纖維束在網格圈的托持下從后集束流場區(qū)域向前輸入。由于網格圈較之雙膠圈有更好的柔性，網格圈又始終受到一定的張緊力，當控制棒下凸處向下壓向網格圈時，網格圈能完全根據控制棒表面的曲率而變化。依靠網格圈張力，網格圈與控制棒下壓的凸出部分緊密接觸，使網格圈與控制棒之間的纖維受到穩(wěn)定、持續(xù)的柔性控制。

      網格圈托持著纖維束壓向半徑為R的控制棒，網格圈兩頭的張力可近似認為均為T，則通過計算可知壓強的線密度α=T/R。因此，柔性握持區(qū)域所產生的摩擦力界大小僅與柔性握持區(qū)域的曲率半徑和網格圈的張力有關。在柔性握持區(qū)域的曲率半徑和網格圈張力一定的情況下，可以將其視為一個穩(wěn)定值。換言之，聚纖紡的柔性握持區(qū)能夠提供其他牽伸形式所不具備的一段較長且穩(wěn)定的摩擦力界。聚纖紡牽伸系統(tǒng)結構設計的這種柔性握持能得到一個比雙膠圈結構平穩(wěn)得多的摩擦力界分布。

梯次牽伸更加理想
      梯次牽伸區(qū)域由控制棒前鼻和前鉗口組成。此時纖維束在網格圈的托持下從前集束流場區(qū)域輸出，進入梯次牽伸區(qū)域。

      纖維束在此區(qū)間內的假設相對于柔性握持區(qū)域不同之處在于：纖維束僅在一側有接觸物(此時指控制棒前鼻)，另一邊呈自由狀態(tài)；控制棒前鼻的曲率半徑比柔性握持的曲面的曲率半徑要小得多；纖維束此時處于牽伸系統(tǒng)中牽伸比最大的區(qū)間。

      由分析可知，越在內層的纖維束需要的引導力越大，才能使得其發(fā)生相對滑動。換言之，在同等條件下，外層纖維束更易發(fā)生滑移。在普通情況下，由被抽出纖維束一側的對稱性，可以認為纖維束每層的牽引力是相同的，故對于不同層而言，紗線發(fā)生滑動的可能性從外到內變低。圖三更直觀地表示了這種牽伸方式與普通牽伸方式的區(qū)別。

      梯次牽伸機構使纖維束通過此處時運動方向發(fā)生改變，由于牽伸力和握持力在此處均有指向控制棒前鼻的分量，所以此處縱向的摩擦力界會明顯大于周圍。靠近浮游區(qū)這個區(qū)域段的控制力整體上得到增強并前移。

      梯次牽伸機構設計使縱向摩擦力界向浮游區(qū)擴展，為減小浮游區(qū)創(chuàng)造了良好的條件，同時此處的摩擦力界得到適當的增強；另外，內層的纖維變速時所需要的牽引力大，在同等條件下，外層纖維束更易發(fā)生滑移，這種纖維按照一定的秩序變成快速纖維的方式，較之雙膠圈彈性鉗口的牽伸過程不僅更加有序、合理，還克服了原雙膠圈彈性鉗口易“控死”及中部松弛的“吊膠圈”現象。