2.1 開端式精紡機原理
開端式精紡機(Open-end Spinning Frame)的作用原理是纖維經過開纖羅拉 (Combing Roller)開纖後，經過羅陀(Rotor)迴轉，最後集束於羅陀內壁，隨著羅陀 迴轉而產生加撚作用，最後形成連續的新紗送出[4]。
圖 2-1 羅陀紡紗分纖作用斷面圖 a.棉條進入口(Sliver)：棉條輸入端。
b.給棉羅拉(Feed Roller)：可以讓棉條自動送進去。
c.分纖羅拉(Combing Roller):將從進入口進入的棉條打散。
d.輸導管
4.剝取區域
3.運送區域
2.分纖區域 5.空氣輸送區域 f.隔紗板
c.分纖羅拉
e.Rotor 最大內徑 纖維集積面
h.羅拉
g.羅陀 i.筒子紗
a.棉條進入口
b.給棉羅拉
j.加壓嘴
1.供給區域
e.Rotor 最大內徑纖維集積面：開纖紗因轉子產生高速的離心力，最後聚集 在這裡混合。
f. 隔紗板(Separater)：送到羅陀內之纖維加撚形成 OE 紗時的分離作用。
g.羅陀(Rotor)：產生高速的離心力，將開纖紗聚集於羅陀最大內徑圈表面 積，讓開纖紗充份混合。
h.羅拉(Roller)：引出加撚後的 OE 紗。
i.加壓嘴(Presser)：將綿條纖維加壓力量送去分纖羅拉。
j.筒子紗(Package)：將引出的 OE 紗捲成一捆，那一捆叫做筒子紗。
2.1.1 開纖羅拉的區域
開纖羅拉主要作用包括五大區域[4]，斷面如圖 3-1 所示。
供給區域
斷面呈橢圓形且密度均勻的棉條，等速的進入喂入羅拉。
分纖區域
當棉條進入分纖羅拉中，會被開纖羅拉上之金屬鋸齒型狀的針布作開纖作 用，而拖引形成纖維束。
運送區域
此時的纖維正等待著被分離，是由於纖維附著在針尖表面而受到羅拉強力旋 轉之離心力導致易分離。
剝取區域
纖維束脫離針尖的控制，然後再進入直線通道，受到兩股外力，一個離心力 另一個氣流帶動之力量，纖維很自然地在隔紗板處被剝取下。
空氣輸送區域
纖維被剝取後由於氣流的作用加速進入輸導管，其速度遠大於剝取時的切線 速度，此時纖維束即進入羅陀的收集面和隔紗板。
2.1.2 羅陀紡紗室裝置
Rotor 紡紗室為一特殊加撚機構，分散的纖維在此形成一群密佈的纖維群且 快速地加撚成紗，在 Rotor 內部並分為纖維喂入空間及紗形成空間。纖維自輸導 管進入針槽而達紗成形空間的收集面上，此時纖維運動量很大且方向亦在變換。
當纖維達紗線紡出加撚區，與收集面有一安全距離，纖維即進入此圓錐形斜槽，
並藉離心力作用及斜面運動的影響，纖維沿著運轉的斜槽壁，呈現一種對數(Log) 的螺旋線圈運動[4]。
圖 2-2 Rotor 紡紗室示意圖
2.1.3 紡紗室的旋轉運動
紡紗室的旋轉運動，如圖 2-3 所示，紗的旋轉比 Rotor 的旋轉週期為快，R 表 Rotor 半徑，P 點表剝取點與加撚點。收集面上的纖維束必在剝取點 P 完全給 予剝取和加撚，即全數的纖維皆呈現在纖維束中，纖維束內的纖維數並沿收集面 纖維集動區域
纖維集束面 紗線逆送區
纖維積集內部分 紗線紡出及加撚區
的圓周逐漸減少，此現象證明纖維束中纖維量的分佈均勻程度，與棉條本身的均 勻性有關。開端紗的加撚在 Rotor 的收集面上，以一極低的張力加撚。在成紗的 第一階段，產生一個很鬆散纖維狀的纖維束。此時紗一端在 Rotor 內，且開始沿 著拉出的路線在空間作一橫向來回運動。在入口處附近的紗端開始旋轉且速度愈 來愈快，由於氣流的影響，紗端點落於收集面上，最後因受到離心力的作用，紗 不斷的旋轉，從收集面擴張到拉出，再經一對羅拉之牽伸最後繞於筒子紗[4]。
圖 2-3 紡紗室的旋轉運動
2.2 開端紗與環錠紗之品質特性比較
以開端紗和環錠紗做比較，通常開端紗撚度、斷裂伸度變異率(CV%)、非均 勻度(Um%)及吸水性都比環錠紗還好。但是強度就比環錠紗差[4]。
P R
表 2-1 開端紗和環錠紗品質特性比較
性質 開端紗 環錠紗
撚度 高 低
斷裂強力 低 高
斷裂伸度變異率(CV%) 優 劣
非均勻度(Um%) 優 劣
毛羽 少 多
吸水性 高 低
2.3 開端紗與環錠紗之技術比較
通常開端紗工程道數比環錠紗還少，因為開端紗比環錠紗少了粗紡工程和絡 筒工程且併條道數也縮短，開端紗轉速和輸出速度比環錠紗快，所以擁有較高的 經濟效益。但開端紗可以紡製的最大支數遠比環錠紗小很多，這就是開端紗美中 不足的地方[4]。
表 2-2 開端式紡紗紗和環定紗技術比較
技術 開端紗 環錠紗
工程道數 少 多
牽伸方式 氣流 羅拉
牽伸倍數 25~250 倍 15~35 倍
紡紗支數 3’s~40’s 8’s~120’s
轉速(r/m) 20,000~110,000 5,000~20,000
輸出速度(m/min) 20~220 15~25
撚係數(TM) 3~5.5 3~5