環(huán)錠紗絡(luò)筒質(zhì)量的檢測與控制

孫志豪，邢明杰，逄邵偉，陶繼昊，李 浩

(青島大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，山東 青島 266071)

絡(luò)筒是織前準(zhǔn)備的第一道工序，是將管紗或絞紗在絡(luò)筒機上卷繞加工成符合一定要求的筒子紗(簡稱筒紗)。絡(luò)筒的主要目的是增加紗筒容紗量，以提高后道工序的生產(chǎn)效率，并在該過程中檢測紗線條干均勻度，盡可能清除紗線上的疵點和雜質(zhì)，改善紗線品質(zhì)。目前，筒紗存在因紗線重疊導(dǎo)致的磨損嚴(yán)重、因卷繞過程摩擦產(chǎn)生的毛羽過多、隨筒紗直徑逐漸加大而產(chǎn)生的紗線條干不勻等問題[1]。針對這些問題，本文利用對比實驗的方法，對不同直徑(厚度)筒紗的毛羽、條干、強力、卷繞點分布等進行檢測和分析[2]，得出絡(luò)筒過程對紗線質(zhì)量的影響因素，并提出優(yōu)化方案。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

線密度為27 tex的滌綸筒紗。

1.2 實驗儀器

YG171LB型紗線毛羽測試儀，采用高精度激光光源、高靈敏度光敏元件、高穩(wěn)定度檢測電路,儀器工作穩(wěn)定可靠,測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性高,一致性好。YG138電容式條干均勻儀，采用數(shù)字工業(yè)計算機技術(shù),Windows操作系統(tǒng)；先進的傳感器檢測電路,信號準(zhǔn)確穩(wěn)定；雙滾筒拉伸機構(gòu)體積大、速度低、阻尼設(shè)計獨特,傳動平穩(wěn)；滾筒自動開合,自動伸縮,可更換使用,減少紗線磨損；光譜可以顯示波長,圖形可以任意縮放,便于分析。

1.3 測試方法

抽取20支絡(luò)筒后紗管筒紗，將每個筒紗線以相距7～8 mm半徑(厚度)為1組，分成10組，分別測試每組紗線的毛羽數(shù)、條干均勻度、強力指標(biāo)和卷繞點分布。隨機抽出1支筒紗數(shù)據(jù)進行分析。

2 紗線性能測試與分析

2.1 紗線毛羽

由于紗體表面的纖維與紗線主體聯(lián)系較為松散，受到外部摩擦擠壓后，表層纖維易被勾起形成毛羽[3]。紗線毛羽指數(shù)測試結(jié)果見表1。

表1 紗線毛羽指數(shù)測試結(jié)果

由表1可以看出：筒紗的毛羽量隨著紗線直徑的增大，先減少后增加[4]。具體原因為：當(dāng)筒子的直徑較小時，紗筒和筒槽在卷繞過程中速度差異較大，所以紗線受到較大摩擦，導(dǎo)致條干均勻度較差，毛羽增多[5]，但當(dāng)紗筒直徑增大時，紗筒和筒槽的速度差異不再明顯，所以中等厚度筒紗所受摩擦相對較小，紗線的毛羽數(shù)相對較少。隨著筒紗直徑的增大，紗筒重量成為毛羽產(chǎn)生的主要因素，隨著重量的增加，紗筒與筒槽的摩擦增加，摩擦力增大[6-7]，紗線受到摩擦的概率增加。所以紗線的毛羽增多。

2.2 紗線條干不勻率

紗線不勻率測試結(jié)果見表2。

表2 紗線不勻率測試結(jié)果 %

由表2可以看出：隨著筒紗直徑減小紗線不勻率先減小后增大。為保證后道工序正常退繞，絡(luò)筒時需將管紗卷繞成圓錐筒紗。絡(luò)筒時，筒紗上只有一點的線速度與槽筒的線速度相等，這一點被稱為傳動點。紗筒和槽筒的相對速度隨著紗線與傳動點距離的增大而增大。紗筒中間部分的紗線距離傳動點較近，相對速度小，紗線CV值小，條干均勻度較好。隨著筒紗直徑的增加或者減少，其距傳動點的距離越來越大，槽筒與紗線之間的摩擦增加，導(dǎo)致筒紗的條干不勻增加，因此紗線條干呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。

2.3 紗線強伸性

紗線強力指標(biāo)測試結(jié)果見表3。

由表3可以看出：筒紗里、外層紗線斷裂強力較大，中層紗線斷裂強力較小。這是因為里、外層紗線在卷繞過程中與槽筒的相對速度較大，受到的摩擦力比中層紗線大，導(dǎo)致其張力比中層紗線大，而張力是影響紗線斷裂強力的重要因素[8]。影響紗線斷裂強度的因素包括紗線的纖維強度、纖維長度，紗線線密度，紗線結(jié)構(gòu)和捻度等[9]，由于本文實驗的紗線相同，所以各組紗線強度不同是由于里外層紗線結(jié)構(gòu)差異造成的[10]。

2.4 卷繞點分布

在絡(luò)筒過程中，紗線繞過紗筒大小頭端完成1個卷繞周期后，重新開始卷繞的位置點稱為卷繞點[11]。

絡(luò)筒過程中，紗筒在摩擦力作用下隨槽筒轉(zhuǎn)動，

表3 紗線強力指標(biāo)測試結(jié)果

如果槽筒轉(zhuǎn)速不變，則在某一時期在1個或幾個卷繞周期中紗筒正好轉(zhuǎn)過整數(shù)轉(zhuǎn)時，紗筒上的紗圈便會前后重疊起來。由于紗筒的半徑變化很慢，紗筒與槽筒間的這種傳動關(guān)系會持續(xù)相當(dāng)長時間，結(jié)果在紗筒表面會形成密集而凸起的條紋，將這種凸起稱為紗線重疊。

紗線重疊的情況可以用紗筒的卷繞點表征。紗線在卷繞過程中卷繞點的分布可以通過手工退繞的方法得到。實驗選擇在恒溫恒濕條件下將筒紗按照半徑分成5組。在紗筒的底部畫1個圓模擬紗筒底部，對每組紗線進行手工退繞，每到1個卷繞點時在模擬圓的相應(yīng)位置畫點作為卷繞點標(biāo)記，每組取40個標(biāo)記點，將標(biāo)記點密集區(qū)域用實線劃分，不同半徑筒紗卷繞點區(qū)域分布如圖1所示。實線分布越密集則卷繞點分布越集中，重疊越嚴(yán)重。由圖1可以看出紗筒直徑越小，重疊越明顯。

圖1 不同半徑筒紗卷繞點區(qū)域分布

紗筒直徑較大時，絡(luò)筒卷繞點的分布比較分散，隨著紗筒直徑變小，卷繞點的分布越來越集中，紗線的重疊也更嚴(yán)重[12-13]，因此，在紗線絡(luò)筒過程中紗線卷繞點重疊的部分隨著筒子直徑的增大變得越來越少[14]。

3 優(yōu)化措施

3.1 改善絡(luò)筒質(zhì)量

毛羽在錐形紗筒大小頭端較多，因此應(yīng)選擇合適的槽筒材質(zhì)，提高其表面光滑程度。絡(luò)簡速度對紗線毛羽的影響較大，速度越大，毛羽越多。一般情況下，直線型紗道可以減少紗線對導(dǎo)紗部件的摩擦包角，可以減少對紗線的摩擦，進而減少毛羽的產(chǎn)生；紗道包角偏小，可以減小倍積張力的產(chǎn)生，對紗線張力均勻也有一定作用；過高的絡(luò)筒張力對紗線條干CV 值、強力CV 值等會造成不利影響。為減少絡(luò)筒加工對紗線質(zhì)量的影響，應(yīng)采用較小的絡(luò)筒張力和適宜的絡(luò)紗速度。

3.2 改善卷繞質(zhì)量

紗筒卷繞是通過紗線與槽筒之間的摩擦傳動實現(xiàn)的，因此會由于紗線與槽筒之間的摩擦產(chǎn)生毛羽而影響紗線條干均勻。為此采取的措施為：①將槽筒表面刻畫溝槽軌道以減小摩擦；②用金屬槽筒取代膠木槽筒；③將彈簧錠子改為軸承，以減小筒子的摩擦力矩；④盡量減輕張力盤質(zhì)量，絡(luò)筒車速不宜過高，并通過加強維修保養(yǎng)，確保錠子的轉(zhuǎn)動靈活和導(dǎo)紗通道光潔。

4 結(jié) 論

①絡(luò)筒筒紗的最外層紗線毛羽較多，由外層向內(nèi)層紗線的毛羽逐漸減少，當(dāng)?shù)竭_一定的臨界點時筒紗的毛羽數(shù)量又開始增加。因此筒紗外層的均勻性最好、千米紗疵少，而最內(nèi)層紗線疵點、粗條較多，紗線條干均勻度較差，紗線疵點最嚴(yán)重。筒紗斷裂強力先隨紗筒直徑的減小而減小，而后強力逐漸增加，在筒紗中層時強力到達最小值。

②通過對比不同直徑筒紗質(zhì)量可以看出，絡(luò)筒過程對紗線質(zhì)量造成很大影響，而絡(luò)筒過程產(chǎn)生的紗線重疊是影響紗線條干均勻性、CV值和強力波動的主要原因。

③卷繞質(zhì)量對絡(luò)筒工序的筒紗質(zhì)量產(chǎn)生影響,卷繞質(zhì)量不佳直接造成自動絡(luò)筒工序效率下降，且對成紗質(zhì)量造成影響。