新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)提升成紗質(zhì)量的原理及應(yīng)用效果

許冬梅

（徐州天虹銀聯(lián)紡織有限公司，江蘇 徐州 221004）

環(huán)錠紡是機械紡紗的常見方法，是當前市場上用量最多、最通用的方法。阻尼牽伸系統(tǒng)作為該紡紗方法的重要內(nèi)容，直接關(guān)乎成紗質(zhì)量和企業(yè)效率?；趥鹘y(tǒng)，針對紡紗牽伸型式所暴露的諸多問題，采用新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)，以達到提升成紗質(zhì)量的效果，對提升棉紡企業(yè)的經(jīng)濟和社會效益具有重要作用。本研究就新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)提升成紗質(zhì)量的原理及應(yīng)用效果進行分析。

1 新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)概述

在環(huán)錠細紗機上運用全新的紡紗牽伸型式，融合現(xiàn)代紡紗理論和工藝方式，廣泛適用于紡純棉、化纖等纖維長度小于38 mm的成紗，顯著提高了成紗質(zhì)量和效率，降低了成本。

與以往的細紗機阻尼牽伸系統(tǒng)相比，新型阻尼牽伸系統(tǒng)是將整臺細紗機的阻尼牽伸系統(tǒng)進行重新設(shè)計編排后，可達到最佳前中羅拉隔距。根據(jù)所紡品種和纖維長度，選擇最佳前中隔距，取消張力架和長皮圈，采用雙短皮圈式，使前區(qū)最大限度地縮小了紡紗浮游區(qū)，解決了以往細紗機三羅拉平面直線牽伸/氣動加壓V型牽伸等羅拉隔距問題，最小能從18 mm降低到13 mm。

2 新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)提升成紗質(zhì)量的原理

新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)（A new ring spinning damping draft system）通過改進后牽伸區(qū)纖維運動，可達到控制和集聚效果。在不同部位的羅拉間分別增設(shè)了后區(qū)集聚曲線牽伸裝置、集聚曲線牽伸裝置，以此提高成紗質(zhì)量，大幅度減少細節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)的存在。功能裝置的強化控制，可進一步增大紡紗時的摩擦力、提高纖維值的直度和集束度。在成紗環(huán)節(jié)，確保絮條外露的毛羽和纖維頭通過集聚槽包卷入內(nèi)，最大限度地減少機器運作環(huán)節(jié)的有害毛羽和飛花，進一步提升機器的工藝水平。與以往的阻尼牽伸系統(tǒng)相比，在材料運作、形狀、角度、結(jié)構(gòu)、安裝方法上均得到了大幅度提高。

3 使用方法及應(yīng)用效果

3.1 使用方法

新型阻尼牽伸系統(tǒng)除了按正規(guī)配置改造，還可根據(jù)客戶要求分解使用，具有明顯的效果。加裝后區(qū)集聚曲線牽伸裝置，可達到提高工藝的效果。在小隔距紡紗中，不以提高工藝為基礎(chǔ)，且無需在后區(qū)裝配集聚曲線牽伸裝置，僅以常規(guī)操作方法來達到媲美其他普通裝置的牽伸效果。

3.2 使用系統(tǒng)功能及價值

新型阻尼牽伸系統(tǒng)是現(xiàn)代紡紗理論和工藝相結(jié)合的產(chǎn)物，改變了以往的牽伸型，可在同錠、同粗紗、同等紡紗條件下提高成紗質(zhì)量。整套阻尼牽伸系統(tǒng)可根據(jù)細紗機的最大牽伸能力，發(fā)揮設(shè)備的最大效率，真正實現(xiàn)和滿足高效工藝需求，為企業(yè)帶來直接、可觀的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)新型阻尼牽伸系統(tǒng)的功能和價值定位。通過改善配套措施及工藝，以新眼光、新思維、新習(xí)慣去對待新生事物，提升系統(tǒng)運作的功效。新型阻尼牽伸系統(tǒng)的功能和價值如表1所示。

表1 新型阻尼牽伸系統(tǒng)的功能和價值

3.3 應(yīng)用注意事項

3.3.1 從思想上重視

以往的紡織工藝講究輕定量、大捻度，紗好紡的基礎(chǔ)需要通過提高配棉來達到提升成紗質(zhì)量的效果，而新型牽伸倡導(dǎo)以較低配棉紡出最佳質(zhì)量的紗，并實現(xiàn)高效工藝，注重質(zhì)量、效率、效益。對于紡織企業(yè)而言，需要采取轉(zhuǎn)變思想觀念、學(xué)習(xí)新知識、探索新工藝等可行性舉措。

3.3.2 從操作現(xiàn)場加強認識和責任

新型阻尼牽伸系統(tǒng)的安裝和操作與以往機械設(shè)備的安裝與操作大體相同，但略有差異。成紗質(zhì)量的影響與中后羅拉之間的牽伸區(qū)域、粗紗必須要經(jīng)過的后區(qū)集聚曲線牽伸裝置、工藝參數(shù)、適應(yīng)過程等密切相關(guān)。根據(jù)并合理論，得出公式為：式中，CX為并合后的不勻率，CA為并合前的不勻率，n為并合根數(shù)，此處n等于2。所以，CX= 0.7×CA。

基于紗條從前羅拉輸出后，在捻合時，將兩根弱捻紗條相互為中心卷成一根紗。在卷繞過程中，將伸出紗條主體的毛羽卷進紗線里，并得到了良好的握持。毛羽比使用其他工藝方法時都少，且因毛羽被兩根紗條卷在細紗內(nèi)，經(jīng)過絡(luò)筒工序時，毛羽不會增加。

3.3.3 研究綜述

與傳統(tǒng)的環(huán)錠紡相比，阻尼牽伸紡技術(shù)紡制羊毛/羊絨混紡紗可顯著改善成紗條干均勻度，降低粗節(jié)、細節(jié)、棉結(jié)、毛羽量等指標。其中，粗節(jié)（+50%）數(shù)量降低41.0%；成紗的強力、斷裂伸長率和斷裂功等力學(xué)指標有所提高，其中，斷裂伸長率提高23.1%[1]。棉紡企業(yè)使用在線監(jiān)控系統(tǒng)，可高效實現(xiàn)PDCA質(zhì)量管理模式以及在線質(zhì)量管理模式，為質(zhì)量的提升奠定良好基礎(chǔ)。阻尼牽伸系統(tǒng)融合MES生產(chǎn)在線監(jiān)控系統(tǒng)、USTER QUANTUM EXPERT 3在線專家系統(tǒng)、長嶺E系統(tǒng)，實現(xiàn)了在線質(zhì)量監(jiān)控、在線質(zhì)量記錄及快速整改，有效提升了紗線質(zhì)量的穩(wěn)定性和紗線的最終使用效果[2]。在紡織加工過程中，原料的纖維指標與成紗質(zhì)量指標之間存在一定的聯(lián)系，可以借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行成紗質(zhì)量預(yù)測。運用Web技術(shù)，單獨設(shè)計了一個簡單的在線麻紗數(shù)據(jù)管理頁面，方便數(shù)據(jù)在線管理，也方便相關(guān)人員隨時隨地進行數(shù)據(jù)的增、刪、改等操作[3]。針對紡制萊賽爾紗時超大牽伸條干惡化嚴重、大顆粒棉結(jié)和毛羽較多等紡紗難點，采用模糊決策方法，對超大牽伸紡制萊賽爾紗的關(guān)鍵技術(shù)進行優(yōu)化分析，并探討牽伸中區(qū)和前區(qū)的上銷結(jié)構(gòu)、中上羅拉形式對7.4 tex萊賽爾緊密單紗成紗質(zhì)量的影響，證實牽伸前區(qū)和中區(qū)采用大前沖上銷。當中上羅拉使用低硬度、高彈性軟膠輥時，可有效改善7.4 tex萊賽爾緊密單紗的成紗質(zhì)量，能滿足開發(fā)萊賽爾高檔紡織面料的質(zhì)量要求。因此，牽伸中區(qū)關(guān)鍵工藝參數(shù)對萊賽爾成紗質(zhì)量的影響最大[4]。F1302單眼自調(diào)勻整并條機是通過USG自調(diào)勻整裝置和FP在線檢測系統(tǒng)，即檢測在前、勻整在后，喂入部分采用凹凸羅拉檢測，機器在勻整范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)中羅拉運行速度，以達到在線調(diào)節(jié)棉條質(zhì)量的效果[5]。新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)的牽伸裝置是環(huán)錠細紗機的核心部件，對于牽伸裝置的技術(shù)研發(fā)，要緊密聯(lián)系企業(yè)生產(chǎn)，滿足行業(yè)生產(chǎn)需要。目前，紡織行業(yè)生產(chǎn)要求對環(huán)錠細紗機品質(zhì)、定量、牽伸呈現(xiàn)出“高大上”的趨勢，因此，環(huán)錠細紗機牽伸裝置的研發(fā)要以穩(wěn)定產(chǎn)品（成紗）質(zhì)量、方便工人操作和提高原料品種適應(yīng)性為目的，重點研究牽伸的分配[6]。針對配棉多目標優(yōu)化、多峰值優(yōu)化的特點，采用一種螢火蟲-粒子群混合算法對其進行求解，并形成了Matlab與C#混合編程，取得了較好的配棉效果。本研究闡述了系統(tǒng)的具體實現(xiàn)過程，先按照數(shù)據(jù)庫設(shè)計的規(guī)范流程，利用PowerDesigner數(shù)據(jù)庫建模工具進行了數(shù)據(jù)庫設(shè)計，舉例分析了索引、視圖與存儲過程等技術(shù)在本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用，再運用Matlab語言實現(xiàn)了系統(tǒng)智能算法，用C#語言開發(fā)了系統(tǒng)前臺程序，并對典型功能模塊進行了舉例分析。從實際投入使用的情況來看，該系統(tǒng)能夠有效管理企業(yè)紡紗工藝設(shè)計及其產(chǎn)品質(zhì)量信息，可達到預(yù)期目的[7]。

4 結(jié)語

新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)在各棉紡企業(yè)中的應(yīng)用，囊括了最佳工藝或最佳紡紗結(jié)果，是企業(yè)不斷完善和改進的有效體系，為企業(yè)的降本增效提供了依據(jù)。本研究概述了新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)的特點，進一步分析了新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)提升成紗質(zhì)量的原理，總結(jié)了新型環(huán)錠紡阻尼牽伸系統(tǒng)使用方法及其應(yīng)用效果，為后續(xù)棉紡企業(yè)的增產(chǎn)增收提供了保障。