织前准备影响断经的因素与控制措施
织轴断经直接影响着织机效率和织物外观 质量。而织前准备生产工序多、工艺流程长,纱 线经受的拉伸、牵引、曲折、摩擦等损伤多。生产 过程中如果操作不当、控制措施不强或是管理制 度落实不到位,都会产生大量的毛羽,造成纱线 断头。因此降低经纱断头,保持纱线特性,成为 织前准备车间非常重要的生产任务。
1 络筒工序
1. 1 降低毛羽增长率
毛羽产生于细纱而主要增长于络筒。纱线 与导纱各部件接触、碰撞和摩擦会有 35%~45% 的毛羽增加。过多过长的纱线毛羽会使经纱 在织造中相互纠缠,造成开口不清,使纬纱飞行 受阻而增加停台,对织机效率和织物外观风格造 成不良影响。所以提高纱线品质、降低纱线表面 毛羽是络筒工序的主要任务。
设置合理的络筒速度。普遍认为络筒速度 越高纱线毛羽增加幅度越大,但有高校学者和企 业工程技术人员多次做过相应研究和试验,证明 纱线毛羽的增长率与络筒速度的提高并非呈线 性关系,而是呈现先增加后降低的趋势(试验品 种 JC 9. 7 tex)。毛羽增长率的最大值出现在络 筒速度为 1 400 m/min~1 500 m/min 时,而最小 值却出现在络筒速度为 1 600 m/min 时。所以 优选络筒机的最佳车速,要综合考虑各方面因素。
选用具有耐磨性和导电性能的金属槽筒。金属槽筒表面光滑,对纱线的摩擦阻力小且摩擦产生的静电易消散。相比而言胶木槽筒会比金属槽筒的毛羽增加 15%~20%。
均衡控制管纱退绕张力。络筒张力与毛羽 增长呈正比关系,张力值越大,纱线摩擦阻力也 越大,会使埋入纱线体内不深、抱合力不强的纤 维被抽拔出来,毛羽增长率显著提高,严重时会 造成断头。生产中视络纱速度和品种,将络筒张 力设定在14cN 左右较为适宜。
采用跟踪式气圈控制器。跟踪式气圈控制 器能随管纱退绕而自动追随下降,使管纱在退绕 过程中自始至终保持单气圈状态,退绕出来的纱 线与管纱锥形纱层及管纱间的摩擦能降到最低。与传统固定式气圈破裂器相比,能显著降低管纱 在退绕过程中产生的毛羽。
保持纱线通道光洁。纱线从管纱退绕开始 到卷绕成筒纱结束,会触及许多工艺部件和检测 点。纱线通道粗糙不光滑,有毛刺或是凹槽纱痕,对纱线摩擦损伤很大,纱线毛羽会大幅度增加。
1. 2 合理设置清纱工艺
清纱工艺设置过于宽松,有害纱疵会漏切影 响布面质量;过于严格,频繁的剪切对原纱损伤 很大,不仅影响络筒效率,也会增加后部工序经 纱断头。日常维护和管理要定期检测清纱性能 和效果,提高正切率和清除效率。清除效率应高于95%。
1. 3 提高捻接质量
结头外观和捻接质量不良,都会增加后序经 纱断头,影响织机效率和布面质量。纱线捻接区 长度 18 mm~25 mm,粗度是原纱直径的 1 倍~ 1. 3 倍。结头强力要保证在原纱强力 85% 以上, 捻接强力合格率达到98% 以上。
1. 4 加强基础性管理工作
筒纱放置时间不宜过长,纱线在卷绕张力状态下持续“紧张”,纤维间逐渐滑脱抱合力减弱,会增加断头。
生产中尽量不要反倒筒纱,重复络筒不仅恶化纱线品质,更会增加纱线毛羽。
合理控制络筒车间温湿度,相对湿度掌握在 75% 左右、温度控制在30 ℃以内。
2 整经工序
整经过程引起纱线张力波动的部位有很多,会有 10%~20% 的纱线毛羽增长率。
根据纱线材质、号数和根数,整经车速控制 在 500 m/min~850 m/min。速度越高,纱线与各导纱件摩擦加剧,会增加伸长和张力变化,纱线毛羽显著增加。另外,车速越高,刹车制动力更 大,辊筒不能即刻脱离轴面,会对横向纱线造成严重磨损。同时刹车制动距离也会变长,纱头易被卷入轴内。所以要合理掌控车速,保证断头自停装置和刹车制动装置灵活有效,制动距离小于4m。
筒子架形式和筒纱所处位置不同,片纱张力 差异很大。为提高生产效率,很多企业采用复式 筒子架。但其有 3 大缺陷:工作筒纱用完瞬间跳 转至预备筒纱时,经纱张力突变易断头;工作筒 纱大小不一,片纱张力不匀;分散性结头多,影响 织物外观。而采用集体换筒的筒子架更有利于 均匀纱线张力。
筒纱在筒子架上所处位置不同,纱线本身悬 索张力和行进时所产生的摩擦阻力都不同。呈现规律是:前排筒纱的张力小于中排和后排;中层筒纱的张力小于上层和下层。均匀片纱张力的措施是调整张力盘上纱线引出角度或张力盘的重量 。力争做到单纱之间张力差异不大于2 cN、不匀率小于 1. 4%,且单纱张力不要超过单 纱强力的 9%。
找头准、接头牢、补头顺,避免经轴在浆纱退 绕过程中因操作原因导致的错层、绞纱、缠线、坏 边等疵轴现象。整经好轴率不低于 98%。
3 浆纱工序
通常认为浆纱的目的是提高经纱在织造过 程中的耐磨、强力和保伸性能。随着高速无梭织 机的普及和广泛应用,引纬时因毛羽黏连或纠缠 而造成的停车受到关注,降低浆纱毛羽也成为浆 纱重要目的之一。
3. 1 合理控制上浆率
浆纱上浆率过大或过小都会导致经纱断头 增加。过大会使分纱阻力变大,甚至难以分纱, 二次毛羽和脆断增多;过小会使纱线耐磨性减 弱,织造时易发生应力疲劳而断头。主要控制措 施是稳定浆纱车速、浆液温度、浆液黏度、浆液浓 度和压浆辊压力。“五稳定”中有任何一个发生波 动,上浆质量都将无法保证,都会增加浆纱和织造过程中经纱断头。需要说明的是高压上浆挤 压出去的浆液多且浸透效果好,有利于毛羽贴 伏,毛羽可降低 30%~50%,并能保持较好的浆 膜完整度,干分绞断头和伸缩筘处断头显著降 低,浆纱车速可提高 30%~50%。
3. 2 关注各区张力与伸长
浆纱过程中纱线会承受一定的张力拉伸,但 应控制在适当的范围。太大会使浆纱表面浆膜 受损、弹性下降,纱线的断裂伸长率会大大降低, 影响浆纱强力,增加织机断头;太小则纱线无法 均匀排列和卷绕,易产生“菊花芯”织轴。根据浆纱特性 ,总伸长度一般控制在0. 8%~1. 5% 之 间,伸长合格率应不低于 92%。
经轴退绕区。为防止浆纱紧急停车时经轴 因惯性继续回转,每个经轴时刻都要在摩擦制动 系统的控制之下。在满足生产顺利进行的前提 下,摩擦控制力尽可能要小,避免对纱线无谓的 张力拉伸。退绕制动是对经轴集中统一实施的 非智能控制系统,无法感知和判断制动间存在的 差异。即系统施加到每个经轴的控制力量都是 一样的,但由于摩擦皮带(或摩擦块)的磨损程度 不同,会使制动效果存在差异,即纱线的纵向退 绕张力和伸长存在差异。其稳定控制措施就是 在日常维护保养时应保证气管、气缸、电磁阀等 没有漏气现象,摩擦皮带(或摩擦块)尽量新旧一 致,使系统动作统一、制动有效,杜绝刹车动作延缓和经轴滑转现象。
经纱喂入区。引纱辊要保证圆整度良好、转动灵活。若有间歇、跳动等不良现象,会使经纱 纵向产生张力不匀现象。该区段应使纱线呈松 弛状态进入浆槽浸浆,有利于吸浆和减伸,伸长一般为-0. 2%。
湿区。经纱处于由湿态变干态、浆液由液体 变固体的渐变过程,棉纱在湿态下受外力作用最 容易产生伸长。此区段浆纱正处在各烘筒、导辊 之间往复行进烘燥,是产生伸长的重点区域。其 稳定控制措施是要保证各烘筒、导纱辊回转平 稳、灵活和同步,烘燥温度符合工艺标准。张力 设定值不大于 200 N,纯棉纱伸长率设定参考值:高速 0. 3%,低速 0. 5%。
分绞区张力。为了顺利进行分纱,干分绞区 经纱应有足够的张力,设定值不大于 1 000 N。纯 棉纱伸长率设定参考值:高速 0. 9%,低速 0. 7%。卷绕张力。为使织轴经纱排列均匀、卷绕紧 密和外观成形良好,浆纱应有必要的卷绕张力。
卷绕张力过大,会损伤浆纱弹性伸长,织造时容 易产生断头;卷绕张力过小,织轴手感松软,易产 生“菊花芯”或偏心轴,织造时会开口不清产生织 疵。视织物结构和织机类型不同,织轴卷绕张力 一般为 2 200 N~2 650 N。
3. 3 主体浆料选用
PVA1799 具有黏度稳定性、黏附性和成膜性 好的特点,但也存在一定缺陷,如煮浆时间长,浆 膜断裂伸长率大,浆纱干分绞困难,二次毛羽增 多严重,织造断经增加。目前有许多高性能的变性淀粉和聚丙烯酸类可部分或完全取代 PVA1799(依据品种而定),浆纱干分绞顺快,浆 膜完整,能较好地满足织造要求,对织造的断头、 织机效率、织疵没有不良影响。
3. 4 回潮率
浆纱回潮率大小取决于浆料性能、纤维特性 和烘燥效果等。适当的回潮率会使纱线具有一 定的耐磨性和柔韧性。回潮率过大或过小都会 导致经纱断头增加。过大浆膜会发黏,织造时经 纱互相黏连,造成开口不清,易造成绞断头、跳 花、跳纱等织疵;过小浆膜会发脆,浆纱弹性降 低,分绞时二次毛羽增多,织造时容易脆断和阻 断。回潮率控制:纯棉 7%~8%,涤/棉 65/35 混 纺纱 2%~3%,涤纶 0. 5%~1. 0%。合格率应不 低于 85%。
3. 5 其他控制措施
浆液制作时各种浆料称重精确、投料顺序正 确、煮焖时间准确,成浆体积符合工艺标准。规 范调浆操作,确保浆液质量,进而保证浆纱质量。
压浆辊两端压力轻重一致,表面硬度一致, 确保浆纱横向上浆均匀。压浆辊、上浆辊、导纱 辊、烘燥锡林等所有旋转辊体都要保证表面光 洁、形状完好,并保证前后平行、左右高低一致和 转动灵活,以确保浆纱张力和伸长均匀一致。
选用优质后上蜡(油)助剂,可软化浆膜,消 除静电,减轻织机上经纱之间以及经纱与导纱部 件、综筘片之间的摩擦。
有效使用湿分绞棒并保证其表面光滑和平 直,利用其表面线速度与浆纱速度差、或其旋转 方向与纱线行进方向相反,会把浆纱表面裸露的 毛羽“抚平抹顺”,非常有利于纱线毛羽贴伏、浆膜完整和织机开口清晰度的提高。
做好设备的维护与保养。所用经轴盘和织 轴盘因动平衡不良而产生的“跳动”,非常不利于 卷绕张力均匀;盘片偏斜导致转动时左右摇摆, 更不利于卷绕张力均匀。轴面凹凸不平、圆整度 不良,纱线退绕时张力忽松忽紧,会导致边纱断 头非常严重。
稳定汽压、气压和质量。蒸汽汽压不稳和含 水量大,影响浆液温度、流动性和黏度的稳定性, 导致上浆率不稳定。同时其还会影响烘燥效果, 浆纱张力伸长也不稳定;同样,管网压缩空气压 力不稳,还影响浆纱压浆辊压力、经轴制动系统、 整经辊筒制动、络筒找头动作和捻接质量等,后 序经纱断头增多,更会影响浆纱上浆率和张力伸 长。两种压力值稳定控制:蒸汽压力 0. 35 MPa、 管网压缩空气压力0. 6 MPa 左右。
4 穿经工序
新购进钢筘须经刷筘机或玻璃刷打磨处理, 剔除表面毛刺,光洁齿面。
应根据所生产织物特性、使用时间长短等情况,确定综丝、钢筘、经停片的更新周期,避免出现纱痕而磨损纱线增加断头。
保持分纱机、拨线杆(片)、挂线钩等触纱部件表面光滑,并走位精确,动作轻快稳准,既能减 少穿经时的断头,又能避免穿绞、双纱、空筘、叠 筘等穿错现象。
5 实际效果
通过对织前准备各工序断经产生原因进行分析,主动采取了有效的预防性控制措施,生产效率和质量都有明显提高,断经数量也有明显降低。
浆纱生产正常顺利,每台车、各品种实际产 量都超过规定标准 20%~30%。主要质量指标 实际完成情况如下。混纺品种好轴率,有梭高于 94. 62%,无梭高于 91. 22%;纯棉高档精品高于 88. 64%。混纺品种织机台时断经,有梭 0. 11 根、 无梭 0. 31 根,都分别低于考核标准。混纺品种织 机效率高于 94. 6%。织物质量较好,匀整合格率 高于 97. 83%。
在原纱质量、织造工序等外部因素有所保证 前提下,织前准备以改善纱线品质、降低各工序 和织造时经纱断头、促进织机效率提高为目的。络筒工序合理选择车速和卷绕张力,选用配有跟 踪式气圈破裂器和毛羽减少装置的设备,合理设 置清纱参数,并保证捻接质量,把降低纱线毛羽 增长率作为工作重点;整经则以提高经轴质量为 目的,充分考虑并控制单纱张力和片纱张力均 匀;浆纱则是稳定控制上浆、伸长、回潮“三率”, 提高经纱在织造过程中的耐磨、强力和保伸性 能,并减少经纱毛羽。各工序设备维护保养、各 项控制措施落实到位,以降低经纱断头,促进织 机效率进一步提高