自动络筒机对纱线毛羽的影响及其防治措施

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1、“乌斯特杯”2 0 0 6 年全国棉纺织行业提高棉纱质量开发新产品研讨会 自动络筒机对纱线毛羽的影响及其防治措施 杨志清 山西省纺织科学研究所 自动络筒机是目前纺纱生产中自动化程度最高，对成纱质量影响较大的设备之一。如果用其自动化 程度来衡量，它已发展到了第三代，具有代表性的机型有：德国赐来福A C 3 3 8 自动络筒机、意大利萨维奥 O R l 0 N - M L 自动络筒机和日本村田N o 7 一v _ I I 和N 0 2 1 C 自动络筒机。现代化的自动络筒机最突出的特点是： 运用电子清纱器按预先设定的清纱工艺要求，自动切除各类纱疵，清除异型纤维与双纱；通过应用气流或 机械槎捻接技术

2、，使纱头捻接头达到一定要求的无结头纱。自动络筒机的使用，为提高筒纱质量和织造使 用无梭织机，提高无梭织机生产效率和织物质量提供了良好的条件。 但是，同任何事物一样，自动络筒机也有其不足之处。我们从生产中发现，管纱经过自动络筒机加工 成筒纱，筒纱上的毛羽不但没有减少，反而有所增加，增加毛羽的数量比用普通络筒机加工时还要多。表 1 是使用普通络筒机与自动络筒机还纱和筒纱毛羽数量的变化情况。 表I单位：根( 1 0 m ) q 3 m m 毛羽3 m m 毛羽3 m m 毛羽 品种 管纱( 细纱机型F A 5 0 3 )筒纱( 络筒机型1 3 3 2 M )筒纱( 络筒机型A C 3 3 8 ) T

3、 C J 6 5 3 5 1 3 t e x 3 3 8 54 4 9 25 5 0 2 T C 8 0 2 0 1 3 t e x 3 9 2 64 7 4 45 5 1 0 据关资料介绍，管纱经过自动络筒机后，筒纱上3 m m 以上的毛羽数比管纱增加了2 7 7 2 。这是什么 原因呢? 1 自动络筒机纱线毛羽成倍增长的原因分析 1 1 自动化程度比较高。随着微电子技术和计算机技术的发展和应用，使自动络筒机自动化的各项功 能有了迅猛的进展。如多功能电子清纱器、电子定长装置、络纱张力监测系统以及无结捻接器、自动换纱 和自动落筒等。这些先进技术和装置的应用，无疑对提高络筒机生产自动化度，质量监

4、测方面有了可靠的 保证，但是纱线在络纱过程中，要经过这些机构和装置的操作、检测、调节和控制，纱线与这些装置接触、 摩擦的机会增多，这是纱线经过自动络筒机后毛羽大幅度地增加的原因之一。 1 2 络纱通道长。国产普通络筒机络纱通道，从管纱开始，经过导纱瓷板一张力盘一清纱板一探纱杆 一槽筒一纱筒，仅经过6 个工艺操作及检测点，而自动络筒机管纱从人工或自动喂如开始，A C 3 3 8 型机则 要经过管纱退绕一防脱圈装置一气圈破裂器一张力装置和预清纱器一纱线探测器一空气捻接器一电子清 纱器一纱线张力传感器一上蜡装置一捕纱器一大吸嘴和上纱头传感器一槽筒一纱筒，要经过1 4 个工艺操 - 9 8 “乌斯特杯

5、”2 0 0 6 年全国棉纺织行业提高棉纱质量开发新产品研讨会 作及检测点。O r i o n 型机要经过1 1 个工艺操作及检测点：N o 0 7 - V I I 型机也要经过9 个工艺操作及检查测 点。在络纱过程中纱线经过的工艺操作、检测点越多，说明络纱的工艺路线就越长，工艺路线越长纱线的 摩擦阻力就会越大，这些摩擦阻力会使毛羽数大量增加。 1 3 络纱的速度高。国产普通络筒机理论速度一般在5 1 0 - 一8 0 0 m m i n ，实际速度在5 0 0 7 0 0 m m i n ：而 自动络筒机理论速度最高为2 2 0 0 m m i n ，实际应用一般在1 2 0 0 一- -

6、1 5 0 0 m m i n ，络纱速度是普通络筒机的2 倍多。生产实践证明，络纱速度越高，纱线退绕气圈回转的角度越大，则气圈所受是惯性力越大，这样便 造成纱线离开卷绕表面时剥离摩擦就极为严重，故而产生的毛羽就会越多。用A C 3 3 8 自动络筒机上加工 C J l 8 t e x 纱时不同络纱速度与纱线毛羽的关系见表2 。 表2 络纱速度( m r a i n )纱线毛羽指数( 2 m m 及以上) 管纱筒纱 9 0 01 9 61 9 9+ 1 9 1 1 0 02 0 52 0 9+ 1 9 1 3 0 01 9 41 9 8+ 2 O 1 5 0 01 9 22 0 O+ 4 1

7、2 自动络筒机减少纱线毛羽采取的防治措施 自动络筒机影响毛羽的因素很多，如络纱速度、纱线通道长度、纱线通道光结度及角度、清纱器的形 式、络纱张力、气圈大小等等。但最主要的原因是在络纱过程中，纱线与工艺零部件摩擦和碰撞引起的， 使卷入纱体中的一部分纤维又露出纱体，或将原有较短的毛羽刮檫成较长的毛羽。那么，在自动络筒机上 如何预防和减少纱线上的毛羽呢? 近年来，国内外自动络筒机机械制造厂和使用厂，为了预防和减少纱线毛羽的产生，采取了以下防治 措施： 2 1 制定合理的络纱工艺参数 选择和制定合理的工艺参数是保证和提高络筒质量的基础，也是降低和减少毛羽的主要措施之一。自 动络筒机与毛羽有关的工艺参数

8、主要有：络纱速度、络纱张力、气圈破裂器等。 ( 1 ) 络纱速度。高速是自动络筒机优势，络纱速度对筒纱毛羽的影响显著，基本上呈正相关。即速度越 高，气圈转速越大，其离心力也就越大，纱线与络纱的工艺零部件的碰撞、摩擦加剧，毛羽则增加越多。 因此在保证产量平稳和正常供应的条件下，合理选择络纱速度，对减少筒纱毛羽有利。 如果使用村田公司生产的N 0 2 1 C 型自动络筒机加工3 2 r e x 以上中粗号纱及9 7 t e x 以下细号纱，络纱 速度在8 0 0 1 0 0 0 m m i n 较为适宜；中、细号纱的络纱速度在1 2 0 0 m m i n 1 5 0 0 m m i n 较为恰当

9、。而加工涤 - 9 9 - “乌斯特杯”2 0 0 6 年全国棉纺织行业提高棉纱质量开发新产品研讨会 棉纱较纯棉纱的络纱速度要适当放低一些。 A C 3 3 8 自动络筒机的理论速度为2 0 0 0 m m i n ，但生产实践表明，生产2 8 1 8 t e x 纱，其络纱速度控制 在1 3 0 0 1 4 0 0 m m i n ；络制1 3 1 0 t e x 纱，其络纱速度控制在l 1 0 0 1 2 0 0 m m i m 生产7 5 - 一6 t e x 纱，其络 纱速度控制在9 0 0 - - 一1 0 0 0 m m i n 时，对减少筒纱毛羽有利。 ( 2 ) 络纱张力。络纱

10、张力与毛羽增长呈正相关，张力值越大，毛羽增长率越高。在络纱过程中除了络纱 速度、气圈作用和导纱部件的摩擦所引起的张力外，还必须采用张力装置来控制络纱张力。因此，张力装 置是决定络纱张力的主要因素。 N 0 2 1 C 型自动络筒机使用的是栅栏式张力器，这种张力器络纱张力大小的控制，要根据管纱的断裂强 度来选择合适的张力基准电压，络纱张力应为管纱断裂强度的8 “ - 1 0 ，并根据络纱张力设定出相应的张力 基准电压。张力初始电压设定为基准电压的1 5 0 “ - 1 8 0 ，接触卷绕电压设定为基准电压的1 1 0 1 2 0 ；张 力下限电压设定在0 V I V ，剩余纱量比率设定在2 0

11、“ - 4 0 ，张力逐减比例设定在2 0 - - - 4 0 。 A C 3 3 8 型自动络筒机使用的是张力传感器，其原理是以5 个秒脉冲信号通过传感器传输给锭位计算机 来控制张力盘压力的增减而来维持一个恒定张力并监测和匀整张力。张力值大小的设定一般按照纱号单纱 强力的1 0 , - - 1 3 。如果张力过小，筒子松软成形不良，张力过大则成纱条干恶化。纱线毛羽增多。 O R I O N - M 自动络筒机张力装置采用电磁方式加压，可通过电脑统一或分组设定，用电机驱动，主动旋 转，根据纱线的特点几筒纱的密度要求设定张力值的大小。同时运用了张力传感器，对运动纱线实施在线 检测。张力的调节是在

12、电脑上通过压力和最小压力两个参数来实现的。如在该机上生产C 1 4 5t e x ，设定 最小压力为8 ，压力为1 2 时。络制的筒纱质量最好，纱线的毛羽也最少。 ( 3 ) 气圈破裂器。自动络筒机使用器圈破裂器的作用是为了均匀和降低管纱从满管至管底的整个退绕过 程中纱线的张力的变化，它的位置的高低直接影响纱线退绕的张力变化，位置不正确会增加纱层之间，同 时会影响到纱线毛羽的变化。生产实践证明，气圈破裂器最佳的位置为气圈破裂器下端与细纱管顶之间距 离为1 5 0 3 0 0 m m 。 2 ，2 使用金属槽筒 槽筒是络筒机特别重要的工艺零部件，有了它才能把管沙卷绕成筒纱，槽筒的规格和质量对于提

13、高筒 纱质量至关重要。因此，自动络筒机制造厂，在槽筒使用的材质和结构设计方面，大胆创新。如S a v i o 公 司在E s p e r o 及O r i o n 型络筒机上采用了特殊镀镍镀铜槽筒，槽筒的动程、直径，圈数、节距、卷绕角有 多种规格，以满足加工各种用途的筒纱的需要；A C 2 3 8 及3 3 8 型络筒机采用纲制槽筒，规格有C K S 、C K N 、 C K U 、C K W 等，其传动系统具有调速功能，在络大纱管时速度加快，到小纱管时自动降速，以均匀络纱张力 的变化，并有助于减少毛羽；村田公司在其络筒机上采用了经耐磨腐蚀处理的钢制槽筒或铝合金槽筒，并 在槽筒沟槽交叉处镶嵌有

14、陶瓷，在槽筒二端有凸肩，小筒子有凸肩接触而摩擦传动，有利减少毛羽。使用 不同材质槽筒筒纱的毛羽测试见表3 1 0 0 。乌斯特杯”2 0 0 6 年全国棉纺织行业提高棉纱质最开发新产品研讨会 表3单位：根l O r e 槽筒材质 l m m2 m m3 m m4 m m5 m m6 m m 铝合金1 6 9 2 6 0 4 8 2 8 01 6 0 4 06 9 6 02 6 8 01 0 0 0 钢质 1 7 8 6 4 05 4 9 2 01 8 8 6 07 4 0 03 5 0 01 5 8 0 胶木1 8 9 9 6 06 2 7 6 0 2 4 2 8 01 0 4 2 04 8

15、2 02 0 4 0 2 3 采取直线型纱线通道、减少折弯曲度。 自动络筒机纱道弯曲的大小，对纱线在运行中意外张力的产生有密切的关系。从三种自动络筒机纱道 弯曲度进行比较，意大利S a v i o E s p e r o 型机为5 0 0 ，德国A C 2 3 8 型机为5 6 0 ；而在日本村田N 0 2 1 C 型机上， 纱线的通道是由下往上安排的，自下而上的顺序是：管纱一气圈控制器一下探纱器一预清纱器一张力装置 一毛羽减少装置一上蜡装置一空气捻接器一电子清纱器一槽筒一筒子。由于电子清纱器与空气捻接器设计 位置重新安排，管纱中心至上蜡装置实现了没有任何阻碍、任何转折和角度，络纱通道夹角几乎

16、为0 0 ，纱 线成直线卷绕，纱线在卷绕过程中附加张力小，纱线在曲折处所受损伤程度及张力波动最底，有利于减少 纱线毛羽。 2 4 改善纱线通道光结。 络纱过程中，整个纱道支撑点越多，纱线受摩擦的机率就越大，毛羽增长率也越大；纱线通道部分部 件光接洁度不好，不光洁，产生毛刺、磨出凹槽，无形中便造成了许多支撑点，对纱线产生较大的摩擦阻 力，并产生大量静电，使得毛羽地幅度增加。因此，在对自动络简日常维护工作中，必须经常保持络纱通 道上的工艺零部件的表面十分光滑，这也是控制毛羽增长的一项必要的措施。 2 5 采用耐磨的陶瓷部件。 在络纱张力控制系统方面N 0 2 1 C 、P R O C E S S 、A C 3 3 8 型机采用了陶瓷栅栏式张力装置，由于各陶瓷片与 纱线接触点小，陶瓷掸栏光滑，耐磨，张力稳定性好，对控制纱线毛羽增长极为有利。 2 6 采用跟踪式气圈控制器( B a l - C o n