第四节 络筒综合讨论
一、络筒工艺参数及选择
络筒工艺参数主要有:络筒速度、导纱距离、络筒张力、清纱器形式及工艺参数、捻接器的工艺参数、筒子卷绕密度、筒子绕纱长度等。合理的络筒工艺应达到:不损伤纱线的物理力学性能,减少络筒过程中毛羽的增加量,筒子卷绕密度与纱线张力尽可能均匀,筒子成形良好,尽可能清除纱线上影响织物外观和质量的有害纱疵,纱线捻接处的直径和强度要符合工艺要求。
(一)络筒速度
应根据机器型式、纤维原料、纱线线密度、纱线质量及退绕方式等因素综合考虑,总的原则是保证良好的纱线及卷装质量和最高的劳动生产率。自动络筒机适宜高速,络筒速度一般达1200m/min以上,用于管纱络筒的国产普通槽筒式络筒机速度就低一些,一般为500~800m/min,各种绞纱络筒机的速度则更低。不同原料的棉、毛、丝、麻、化纤等纱线,络筒速度也各不相同。当纤维材料容易产生静电,引起纱线毛羽增加时,络筒速度应适当降低一些,如化纤纯纺或混纺纱。如果纱线比较细、强力比较低或纱线质量较差、条干不匀,这时应选择较低的络筒速度,以避免断头增加和条干进一步恶化。当纱线比较粗或络股线时,络筒速度可适当高些。
(二)导纱距离
普通管纱络筒机为方便换管操作,一般采用70~100mm的短导纱距离。自动络筒机无需人工换管,一般采用500mm左右的长导纱距离,并附加气圈破裂器或气圈控制器。
(三)络筒张力
各种纱线的络筒张力,可根据第一节推荐的范围选择,原则上粗特纱线的络筒张力大于细特纱线。张力装置的工艺参数主要是指加压压力或梳齿张力弹簧力。依据张力装置的不同,加压压力由垫圈重量(垫圈式张力装置)、弹簧压缩力(弹簧式张力装置)、压缩空气压力(气动式张力装置)、电磁式张力装置的电磁力来调节。所加压力的大小应当轻重一致,在满足筒子成形良好或后加工特殊要求的前提下,采用较轻的加压压力,以最大限度地保持纱线原有质量。梳形张力装置的梳齿张力弹簧力影响纱线对梳齿的摩擦包围角,调节原理同上。相同条件下,络筒速度越大,张力越大,所以在设置张力参数时应考虑速度的大小。
(四)清纱器的形式及工艺参数
机械式清纱器的工艺参数是指清纱隔距,依纱线特数和原料来选定。机械式清纱器清除纱疵效率低,已较少使用。
电子式清纱器的工艺参数包括纱线特数、络筒速度、纱线类型及不同检测通道(如短粗短细通道、长粗通道、长细节通道、棉结通道等)的清纱设定值。棉结通道工艺参数为纱疵面积变化率,其他通道的清纱设定值包括纱疵面积变化率(%)和纱疵长度(cm)两项。短粗短细通道的清纱工艺参数(纱疵面积变化率和纱疵长度)对应着电子清纱器的清纱特性曲线,清纱特性曲线是乌斯特纱疵分级图上应该清除的纱疵和应当保留的纱疵之间的分界曲线(图1-29),在短粗区域曲线以上的纱疵和在短细区域曲线以下的疵点都应予以清除。生产中根据后工序生产的需要、布面外观质量的要求及布面上显现的不同纱疵对布面质量的影响程度,结合被加工纱线的乌斯特纱疵分布情况,制订最佳的清纱范围(即各通道的清纱设定值),选择清纱特性曲线,达到合理的清纱效果。多功能的电子清纱器还具有捻接的检测功能以及清除异纤的功能。
图1-29 电子清纱器的清纱特性曲线
(五)筒子卷绕密度
筒子卷绕密度的确定应以筒子成形良好、紧密,又不损伤纱线弹性为原则。不同纤维、不同线密度的纱线,其筒子卷绕密度也不同。表1-2为棉纱筒子推荐选用的卷绕密度。股线的卷绕密度可比单纱提高10%~20%,相同工艺条件下,涤棉纱的卷绕密度比同线密度的棉纱大。
表1-2 不同线密度棉纱筒子的卷绕密度
(六)筒子绕纱长度
络筒工序根据整经或其他后道工序所提出的要求确定筒子的卷绕长度。一般自动络筒机上都配备电子定长装置。在普通络筒机上,常采用电子清纱器的附加定长功能进行测长。在不具备定长装置的络筒机上,常以筒子卷绕尺寸来控制长度,但精度不高。
(七)结头规格
部分络筒机仍采用打结接头。接头规格包括结头形式和纱尾长度两个方面。用于棉织、毛织和麻织的纱线多采用织布结、自紧结,用于丝织的长丝采用单揢结和双揢结等。
(八)空气捻接器的工作参数
空气捻接器的工作参数包括纱头的退捻时间(T1)、捻接器内加捻时间(T2)、纱尾交叠长度(L)和气压(P),可根据不同的纱线品种设定和调整上述参数的代码。部分空气捻接器的加捻时间(T2)由一次加捻、暂停、二次加捻时间组成,合理调节三段时间(代码值),达到理想的捻接质量。表1-3为空气捻接器(590L型)加工棉纱的工艺参数。
表1-3 空气捻接器(590L型)加工棉纱的工艺参数
注 T1、T2、L 所列数值是空气捻接器的参数代码值。
此外,空气捻接器工艺参数还有允许重捻次数、热捻接温度等。
二、络筒的质量
络筒的质量主要由络筒后纱线质量、筒子外观疵点和筒子内在疵点等方面决定。
1.络筒后纱线质量 络筒后的纱线质量,主要考核去疵除杂效果和毛羽增加程度。络筒去疵效果可用乌斯特纱疵分级仪来测定,经过络筒后,纱线上残留的纱疵级别应在织物外观和后道加工许可的范围内。除杂效率则以一定量的纱线在经过络筒除杂后,杂物减少的粒数来衡量。
纱线经过络筒后毛羽会明显增加,用毛羽增长率表示,是筒子与管纱相对比纱线毛羽增加的程度,纱线的毛羽量用毛羽测试仪测定。部分自动络筒机装有毛羽减少装置,对抑制络筒纱线毛羽的增长起到十分明显的效果。
2.筒子的外观疵点 络筒常见的外观疵点有以下几种。
(1)蛛网或脱边筒子。 由于筒管位置不正,筒管和锭管轴向横动过大,挡车工操作不良,槽筒两端沟槽损伤,筒子大端未装栏纱板等原因,引起筒子两端,特别是筒子大端处纱线间断或连续滑脱,严重者形成蛛网筒子。
(2)葫芦筒子。 如图1-30(a)所示。当槽筒沟槽边缘出现毛刺、张力装置位置不正、导纱器上有飞花堵塞时,使导纱动程减小,造成葫芦筒子。
(3)包头筒子。 如图1-30(b)所示。由于筒管没有插到底,筒锭座左右松动,锭子定位弹簧断裂或失去作用等原因形成包头筒子。
(4)凸环筒子。如图1-30(c)所示。由于纱未断而筒子抬起,使纱圈绕在一处,当筒子落下后,纱走到此处时,由于受阻而使绕纱量增加,逐渐形成一个凸环。
(5)铃形筒子。如图1-30(d)所示。络筒张力太大,或锭管位置不正形成铃形筒子。
(6)重叠筒子。防叠装置失灵,筒管位置不对,槽筒沟槽破损或锭子转动不灵活等原因,使筒子表面纱线重叠起梗,形成重叠筒子。
图1-30 几种疵点筒子
3.筒子的内在疵点
(1)回丝或飞花附入。电子清纱器失灵,接头回丝带入,飞花卷入等原因,都会引起飞花回丝随纱线一起卷入筒子。
(2)接头不良。捻接器捻接不良,络筒断头时接头操作不规范等,引起捻接纱段有接头、松捻、纱尾过长等。接头不良在后道工序中会重新断头。
(3)纱线磨损。断头自停装置失灵,槽筒表面有毛刺等,引起纱线过度磨损,纱身起毛,单纱强力降低。
(4)绞头。断头后在筒子上寻找纱头时,造成纱层紊乱,断头从纱圈中引出接头。这种疵点会增加退绕时的张力,引起纱线断头。
(5)原料混杂、错特错批。由于生产管理不善,不同特数、不同批号,甚至不同原料、不同颜色的纱线混杂卷绕在同只或同批筒子上。后道工序很难发现这种疵筒,导致成品表面出现“错经纱”、“错纬档”疵点。
三、络筒的产量
产量是指单位时间内,络筒机卷绕纱线的重量。理论产量G′[kg/(锭·h)]和实际产量G[kg/(锭·h)]分别为:
式中:v——络筒速度,m/min;
Tt——纱线特数;
K——时间效率。
影响时间效率K的因素有原纱质量、机器运转状况、劳动组织的合理性、工人的技术熟练程度、卷装容量大小以及操作的自动化程度等。
四、自动络筒技术的最新发展
现代自动络筒机是集机、电、仪、气于一体,具有高效率、高速度、高质量、高稳定性、维修简便等特点,通用性强,络筒速度可达2000m/min。配用智能型多功能电子清纱器,具有多条检测通道,除了检测并清除一般纱疵外,还可对白色塑料丝、透明纤维等异纤进行检测和清除。减少了机械传动,以电气控制为主,减少了机械零部件。例如萨维奥ORION型络筒机,每个锭节配有六只电动机以替代以往的机械传动。电控检测系统智能化,电子防叠、纱线张力、电子清纱、接头巡回等都由计算机集中处理,单锭调整。
思考题
1.名词解释:气圈、导纱距离、分离点、退绕点、纱圈位移角、摩擦纱段。
2.试述管纱短片段退绕和整只退绕时退绕张力的变化规律。
3.均匀络筒张力有哪些措施?
4.简述电子清纱器的工作原理,对比两种电子清纱器的主要工作性能。
5.筒子卷绕机构有几种形式?各有何特点?
6.筒子的卷绕方式有哪几种?各种卷绕方式的特点是什么?
7.试述圆柱形筒子卷绕的基本原理。
8.试述圆锥形筒子卷绕的基本原理。
9.何为传动点?传动半径?随筒子卷绕直径的增加,传动点和传动半径如何变化?
10.槽筒摩擦传动筒子的卷绕机构,圆柱形筒子和圆锥形筒子的纱圈卷绕角、纱圈节距随筒子直径的增加如何变化?
11.试述影响筒子卷绕密度的主要因素,锥形筒子卷绕密度的分布规律,为实现卷绕密度均匀应采取什么措施?
12.筒子小端产生菊花芯的原因是什么?
13.试述纱圈产生重叠的原因,重叠筒子对后道工序有何影响?槽筒摩擦传动的络筒机采取哪些措施防止筒子产生重叠?
14.络筒工序的工艺参数有哪些?确定各工艺参数的依据是什么?