使用USTER QUANTUM 3型電子清紗器控制成紗質(zhì)量

劉 倩

（河北宏潤(rùn)新型面料有限公司，河北 高陽(yáng) 071500）

0 引言

USTER QUANTUM 3型電子清紗器，是烏斯特公司在2010年推出的全新智能清紗器。我公司在購(gòu)進(jìn)20臺(tái)青島產(chǎn)SMARO自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)時(shí)，配置了USTER QUANTUM 3型電子清紗器（以下簡(jiǎn)稱“3型電子清紗器”），經(jīng)過(guò)使用和摸索，3型電子清紗器在清紗效果和控制質(zhì)量方面顯示出強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。

1 3型電子清紗器的特點(diǎn)和主要功能

1.1 電容式電子清紗器的檢測(cè)原理

3型電子清紗器為電容式電子清紗器，采用電容式傳感器作為檢測(cè)頭，根據(jù)電容兩電極間介質(zhì)的介電常數(shù)不同電容也不同的原理實(shí)現(xiàn)檢測(cè)［1］。烏斯特技術(shù)以紗線紗體基準(zhǔn)為0，當(dāng)遇到紗疵時(shí)即產(chǎn)生電容量變化，從而達(dá)到測(cè)試紗線質(zhì)量的目的。我公司配備的3型電子清紗器，其檢測(cè)頭型號(hào)為IMHC15F30，寬度為5mm，比 USTER QUANTUM 2型電子清紗器（檢測(cè)頭寬度為7mm）更精準(zhǔn)，參數(shù)設(shè)定時(shí)也有一定的差異。

1.2 3型電子清紗器基本功能及參數(shù)設(shè)定原則

1.2.1 基本功能及釋義

3型電子清紗器的基本功能有：NSLT通道，T－通道，竹節(jié)通道，PF－通道，CY－通道，C－通道，CC－通道，F(xiàn)D－通道，植物纖維過(guò)濾器，F(xiàn)L－通道，PP－通道，丙綸絲通道。配合絡(luò)筒機(jī)監(jiān)控功能有：J－通道，U－通道等，清紗功能非常強(qiáng)大。

生產(chǎn)中，通常一定要用到NSLT通道、T－通道、PF－通道、C－通道、CC－通道［2］，其基本釋義見表1。如果客戶對(duì)于布面異性纖維有特定要求，也可以開啟FD－通道以及植物纖維過(guò)濾器。

表1 3型電子清紗器的基本功能釋義

1.2.2 清紗原則

3型電子清紗器借助于“紗體”來(lái)詮釋和顯示紗線特征，紡紗10萬(wàn)m后能清晰顯示出紗線紗體，模擬清紗曲線見圖1。并通過(guò)NSLT參數(shù)及輔助點(diǎn)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)沿著紗體切紗的目的。

圖1 3型電子清紗器紗體圖及NSLT清紗曲線

圖1中Ⅰ部分為紗線紗體，Ⅱ部分為紗體的變異區(qū)域，縱坐標(biāo)代表紗疵規(guī)格的增減，以百分?jǐn)?shù)表示，橫坐標(biāo)代表紗疵長(zhǎng)度，以厘米表示，追隨紗體的是已設(shè)定的清紗曲線。

3型電子清紗器能明確清晰地顯示紗體區(qū)域，為參數(shù)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了很好的參考依據(jù)。清紗曲線的設(shè)定既不能脫離紗體太遠(yuǎn)，導(dǎo)致有害疵點(diǎn)不能切除，也不能切入紗體變異區(qū)域以至切疵太多，影響絡(luò)筒機(jī)效率。3型電子清紗器為智能型，可預(yù)測(cè)當(dāng)前參數(shù)條件下清紗效果和切疵數(shù)，圖1中預(yù)計(jì)該水平紗線10萬(wàn)m切疵數(shù)：NSL總計(jì)為25.6個(gè)／（100 km），T為0.7個(gè)／（100km），當(dāng)前絡(luò)筒長(zhǎng)度為539.0km。

1.3 Q－參數(shù)的釋義

3型電子清紗器Q－參數(shù)功能包括條干CV值、常發(fā)性紗疵IP、分級(jí)矩陣的設(shè)定。常發(fā)性紗疵IP設(shè)定在生產(chǎn)中最為常用，使用效果較好。

常發(fā)性紗疵IP是在紡紗過(guò)程中頻發(fā)的粗節(jié)、細(xì)節(jié)和棉結(jié)，與原料和生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)，其發(fā)生頻率和大小對(duì)后道工序紗線質(zhì)量和織物有非常大的影響。常發(fā)性紗疵分為3類、4個(gè)級(jí)別，具體見表2。

表2 常發(fā)性紗疵分類與級(jí)別

Q－參數(shù)此功能用于控制生產(chǎn)過(guò)程中有缺陷的管紗。烏斯特推薦常發(fā)性紗疵較嚴(yán)的設(shè)定為常發(fā)性紗疵的平均值（MV）＋3×標(biāo)準(zhǔn)差（s），較松的設(shè)定為常發(fā)性紗疵的平均值（MV）＋5×標(biāo)準(zhǔn)差（s）。3型電子清紗器能夠智能地統(tǒng)計(jì)出平均值MV和標(biāo)準(zhǔn)差s值，供設(shè)計(jì)參數(shù)用。通常生產(chǎn)根據(jù)以上原則設(shè)計(jì)IP參數(shù)，設(shè)定好后再根據(jù)紗線質(zhì)量和紗線最終品質(zhì)要求，以及絡(luò)筒機(jī)控制不合格管紗的正確程度，將參數(shù)加嚴(yán)或放松。

1.4 珠鏈紗疵功能釋義

珠鏈紗疵為周期性紗疵，即周期性的粗節(jié)和細(xì)節(jié)［3］，疵點(diǎn)的間距是相似的。單個(gè)疵點(diǎn)的大小通常無(wú)害，而且其大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)位于清紗曲線之下；但作為一個(gè)疵點(diǎn)群出現(xiàn)，就非常有害，會(huì)在布面形成木紋紗疵，而且常規(guī)的清紗設(shè)定無(wú)法檢測(cè)出來(lái)；但3型電清的PF通道可以檢測(cè)周期性紗疵。周期性紗疵是由紗線橫截面中纖維的周期性變化造成的粗節(jié)，可以通過(guò)設(shè)定周期規(guī)律性相似度（%）和周期性紗疵個(gè)數(shù)兩個(gè)參數(shù)完成。當(dāng)周期性相似度設(shè)定為100%時(shí)，PF通道只檢測(cè)一種類型的周期性紗疵，即嚴(yán)格的周期性紗疵，疵點(diǎn)之間的間距是等長(zhǎng)的；若設(shè)定為100%意味著絕對(duì)的周期性，但由于絡(luò)筒機(jī)的紗線速度是變化的，絕對(duì)的周期性紗疵是不存在的。實(shí)際生產(chǎn)中可以根據(jù)紗線質(zhì)量要求設(shè)置周期性紗疵的相似度和周期性紗疵個(gè)數(shù)，配合PFA周期性紗疵報(bào)警極限設(shè)定，對(duì)于控制周期性紗疵非常有效。

2 3型電子清紗器的應(yīng)用

2.1 借助3型電清切疵數(shù)優(yōu)化車間其他電清參數(shù)

以普梳14.6tex紗線為例，對(duì)比3型電清和2型電清參數(shù)設(shè)置和切疵數(shù)進(jìn)行分析。

3型電子清紗器能實(shí)現(xiàn)沿著紗體切紗，紗體由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算得出，追隨紗體設(shè)置NSLT清紗曲線；2型電子清紗器參數(shù)設(shè)置見表3。

表3 2型電清主要參數(shù)設(shè)置

經(jīng)長(zhǎng)期觀察，發(fā)現(xiàn)在普梳14.6tex品種上，2型電清和3型電清的切疵數(shù)有差異，具體見表4。

表4 兩種電清的切疵數(shù)比較單位：個(gè)／（100km）

由以上切疵數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，2型電清比3型電清多切疵9.7個(gè)／（100km）。分別比較各種紗疵數(shù)目：2型電清比3型電清長(zhǎng)粗節(jié)切疵多6.7個(gè)／（100km）、長(zhǎng)細(xì)節(jié)切疵多3.5個(gè)／（100km），其它紗疵切除數(shù)目相差不大。分別將這兩臺(tái)絡(luò)筒機(jī)生產(chǎn)的紗線在5型紗疵分級(jí)儀上做10萬(wàn)m紗疵測(cè)試，均無(wú)9級(jí)有害紗疵，也無(wú)異常紗疵；車間分別織布樣比較，未發(fā)現(xiàn)明顯差異。由此可判斷：2型電清針對(duì)這一品種，長(zhǎng)粗節(jié)L、長(zhǎng)細(xì)節(jié)T通道門限設(shè)定相對(duì)較嚴(yán)；依據(jù)3型電清的切疵數(shù)，修訂2型電清清紗門限以減少切疵數(shù)，在保證了質(zhì)量的同時(shí)提高了絡(luò)筒機(jī)效率［4］，減少了回絲量及接頭，保證了捻接質(zhì)量。

利用3型電清在線試驗(yàn)分廠所有品種，并對(duì)各品種紗體按照以上方法修訂電清清紗門限，得到了很好的效果。

2.2 應(yīng)用Q－參數(shù)功能控制不合格管紗

以上介紹了Q－參數(shù)中常發(fā)性紗疵IP的設(shè)定原則，常發(fā)性棉結(jié)疵點(diǎn)是影響高端產(chǎn)品布面風(fēng)格的重要因素。

將常發(fā)性紗疵IP設(shè)定為該品種紗線常發(fā)性紗疵的平均值（MV）＋5×標(biāo)準(zhǔn)差（s），如集聚紡14.6 tex精梳紗，依據(jù)紗線質(zhì)量要求將常發(fā)性紗疵IP設(shè)定為千米棉結(jié)60粒。當(dāng)絡(luò)筒機(jī)遇到某個(gè)錠位千米棉結(jié)超出60粒時(shí)，該錠位將鎖住，電清報(bào)警，剔出該不合格管紗，保證了紗線整體品質(zhì)。

分析試驗(yàn)剔出的管紗，發(fā)現(xiàn)這些管紗棉結(jié)大部分為鋼絲圈刮蹭產(chǎn)生，小部分為清梳聯(lián)高峰機(jī)臺(tái)導(dǎo)致。隨后更換了鋼絲圈，縮短鋼絲圈使用周期，優(yōu)化清梳聯(lián)工藝，更換到期梳棉針布后，即杜絕了棉結(jié)異常紗，提升了紗線整體品質(zhì)。

2.3 應(yīng)用珠鏈紗疵功能把關(guān)不合格管紗

以上介紹了周期性參數(shù)PF的設(shè)定原則，實(shí)際生產(chǎn)中將周期性紗疵的相似度設(shè)定為30%～40%，周期性紗疵個(gè)數(shù)設(shè)定為20個(gè)～30個(gè)；配合PFA周期性紗疵報(bào)警極限設(shè)定為3個(gè)／km～5個(gè)／km，即當(dāng)1km紗線中出現(xiàn)周期性紗疵3次或者5次時(shí)，絡(luò)筒機(jī)該錠位將自動(dòng)鎖住，剔除異常錠子，避免周期性紗疵卷裝到筒子上［5］，影響紗線質(zhì)量。

我廠檢測(cè)出的異常紗大多有機(jī)械波，波長(zhǎng)頻率出現(xiàn)最大的為0.080m、0.092m和0.106m機(jī)械波。經(jīng)過(guò)分析，產(chǎn)生0.080m機(jī)械波的工藝部件應(yīng)該為25.4mm，這與細(xì)紗機(jī)羅拉直徑25mm極為吻合；0.092m和0.106m機(jī)械波的工藝部件應(yīng)該為29.2mm和33.7mm，這與膠輥直徑相當(dāng)吻合。經(jīng)細(xì)紗車間檢查，此機(jī)械波多為細(xì)紗工序羅拉振動(dòng)、纏花和膠輥損傷等原因造成。由此督促細(xì)紗車間加強(qiáng)檢查和管理，從而減少不合格管紗的出現(xiàn)，提高了紗線質(zhì)量。

2.4 3型電子清紗器有助于研究不同品種間的質(zhì)量差異

3型電子清紗器有清晰呈現(xiàn)出紗體的功能，可幫助我們分析紗線質(zhì)量差異，如圖2和圖3所示。圖2中Ⅰ為紗體區(qū)域在－30%～＋150%，紗體覆蓋A1、B1整個(gè)區(qū)域，整體紗體較寬；圖3中Ⅰ為紗體區(qū)域在－30%～＋125%，Ⅰ紗體僅覆蓋A1區(qū)域的1／5，整體紗體較窄。經(jīng)過(guò)測(cè)試可知，圖2中所示紗線條干CV值約為18.50%，圖3中所示的紗線條干CV值約為12.00%。烏斯特技術(shù)認(rèn)為紗線是由無(wú)數(shù)紗疵連接而成的，圖2所示紗線紗疵離散性大，紗線一致性差，所以紗線條干CV值較高；而圖3所示紗線正好相反，紗線一致性好，條干CV值較低。

圖2 條干CV值為18.50%紗線紗體圖

圖3 條干CV值為12.00%紗線紗體圖

由以上分析可判斷出車間各品種的質(zhì)量水平。同理，可建立各品種的紗體圖臺(tái)賬，當(dāng)某一品種紗體出現(xiàn)寬窄波動(dòng)時(shí)，可以相應(yīng)調(diào)整紡紗工序工藝，以達(dá)到穩(wěn)定成紗質(zhì)量的目的。

此外，還可以依據(jù)紗體中疵點(diǎn)產(chǎn)生的密集區(qū)域，根據(jù)長(zhǎng)度、幅度分析紗疵產(chǎn)生的關(guān)鍵工序，優(yōu)化該工序工藝，有目標(biāo)的清除紗疵。

3 結(jié)語(yǔ)

USTER QUANTUM 3型電子清紗器是目前市場(chǎng)上較為先進(jìn)和成熟的清紗器，紗體概念的引入是一個(gè)極大的突破；其智能清紗統(tǒng)計(jì)功能能幫助我們?cè)诰€監(jiān)督檢測(cè)。生產(chǎn)中，可以根據(jù)3型電子清紗器清紗效果和切疵分析，優(yōu)化車間其它清紗器參數(shù)，分析車間紗線質(zhì)量狀況。Q－參數(shù)和珠鏈紗疵功能可以幫助控制不合格管紗，穩(wěn)定車間生產(chǎn)。

電子清紗器能在成紗出廠前積極去除紗疵，把好質(zhì)量的最后一關(guān)；然而，紗疵不能完全或主要依靠電子清紗器清除，應(yīng)借清紗器的監(jiān)測(cè)功能找出產(chǎn)生主要紗疵的特征，分析其造成原因，在前工序預(yù)防紗疵產(chǎn)生并及早清除。3型電子清紗器可以幫助我們找到紗線質(zhì)量薄弱環(huán)節(jié)，幫助我們分析紗疵產(chǎn)生的工序，從而有針對(duì)性地解決，全面提升產(chǎn)品質(zhì)量。

［1］劉榮清.電子清紗器的分類和選用［J］.紡織器材，2009，36（4）：54－58.

［2］劉保印.USTER QUANTUM 2型電子清紗器清紗參數(shù)的優(yōu)化［J］.棉紡織技術(shù)，2007，35（1）：53－54.

［3］王照旭，肖琴，馮文.烏斯特UQC型電子清紗器的在線應(yīng)用體會(huì)［J］.現(xiàn)代紡織技術(shù)，2006，14（5）：22－24.

［4］舒冰.新型電子清紗器及其性能比較［J］.紡織器材，2006，33（4）：56－59.

［5］吳敏，徐旻，丁焱明，等.UQC型電子清紗器的應(yīng)用［J］.棉紡織技術(shù)，2004，32（4）：51－52.