劍桿織機(jī)改善停車檔疵點(diǎn)的工藝研究

楊 文

（山東輕工職業(yè)學(xué)院，山東 淄博 255300）

劍桿織機(jī)停車檔疵點(diǎn)是面料在織造過程中產(chǎn)生的一種主要的織疵，它是由于織機(jī)停車而引發(fā)織口變化而形成的整幅制成品上出現(xiàn)一路路的橫紋，或深或淺，嚴(yán)重地影響了整個布匹的外觀。制成品上有一路路的橫檔，整個布匹或深或淺的橫檔條，形成了常說的稀密路，屬于因織機(jī)停車而帶來的疵點(diǎn)，工廠里又稱作停車檔疵點(diǎn)。稀路指發(fā)生該疵點(diǎn)處的一段布的緯紗密度低于正常布的密度，明顯出現(xiàn)一段段橫向的稀紋；密路則指發(fā)生該疵點(diǎn)處的一段布的緯紗密度高于正常布的密度，明顯出現(xiàn)一段段密紋。停車檔疵點(diǎn)對面料質(zhì)量危害大，大多數(shù)停車檔疵點(diǎn)只作開剪降等處理，降低了坯布質(zhì)量和產(chǎn)品一等品率等。這種疵點(diǎn)經(jīng)染色加工后，因吸色性不同，形成染色布上稀路處得色淺，密路處得色深，色橫檔更加明顯[1-4]。故此，工廠里對坯布橫檔疵點(diǎn)要求十分嚴(yán)格。

本研究結(jié)合劍桿織機(jī)的特點(diǎn)，有針對性地對上機(jī)工藝參數(shù)進(jìn)行研究，對劍桿織機(jī)停車檔疵點(diǎn)產(chǎn)生的因素進(jìn)行統(tǒng)計分析，并提出解決織機(jī)停車檔疵點(diǎn)問題的措施。

1 停車檔疵點(diǎn)產(chǎn)生的原因

經(jīng)過理論研究和實(shí)際分析認(rèn)為，只要織機(jī)出現(xiàn)停車現(xiàn)象，經(jīng)紗張力就會出現(xiàn)突變，從而造成織口位置的移動，進(jìn)而形成了停車檔疵點(diǎn)。這種織口位移的變化相當(dāng)復(fù)雜，目前沒有有效的方法消除，只能通過各種技術(shù)手段盡量減少停車檔的產(chǎn)生。生產(chǎn)中通過有效措施解決開車痕和稀密路問題，可以大大改善產(chǎn)品質(zhì)量。劍桿織機(jī)用來織造化纖織物、中支和低支棉織物時，在斷經(jīng)、斷緯、手動停車后停車檔疵點(diǎn)比較明顯。

劍桿織機(jī)由于設(shè)備調(diào)節(jié)失誤、引緯失控等原因造成停車檔疵點(diǎn)，造成原因涉及到原料性能、設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)調(diào)節(jié)、生產(chǎn)環(huán)境以及人員操作因素等。對于制織超薄型、雙開口等特種織物，充分利用織機(jī)的調(diào)節(jié)補(bǔ)償功能，在工藝、設(shè)備、操作等方面采取有效措施，可以消除或減少停車檔疵點(diǎn)。

2 工廠采用消除停車檔疵點(diǎn)的一般方法

對于控制和消除停車檔疵點(diǎn)的研究一直在進(jìn)行，但尚未完全解決這一難題。以往對停車檔疵點(diǎn)成因的研究主要在以下兩個方面：一是織口位移，在織機(jī)停臺時，布面和經(jīng)紗均承受著較大的上機(jī)張力，而此時織口與鋼筘相脫離時，由于經(jīng)紗蠕變和松弛，織口偏離其正常織造時的相應(yīng)位置，偏離量的大小隨停臺時間的長短而變化，重新開車時，如果織口位置處理不當(dāng)，就會在布面形成稀密路；二是因設(shè)備狀態(tài)不良，隨著織機(jī)長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，一些機(jī)械零件、部件逐漸出現(xiàn)磨損甚至失效，而使運(yùn)動精度下降，或開車后鋼筘的打緯力不足，沒能將緯紗充分地打入織口，或在斷紗時剎車不及時，有緯紗空缺及送經(jīng)卷取故障引起[2，5-6]。

針對停車檔疵點(diǎn)這一問題，主要有三種解決方案：一是通過織機(jī)上面的電腦設(shè)定減輕停車檔，稀路時，加大補(bǔ)償量，密路時，減少補(bǔ)償量，自動找斷緯裝置補(bǔ)償稀密路和電子卷取裝置加以配合定位織口等；二是改善停車后再開車時第一緯打緯力不足，如使用定位起制動、采用超力矩起動電動機(jī)、改進(jìn)打緯共軛凸輪的弧線等；三是通過改善工藝條件，如停車后自動平綜、電子送經(jīng)和電子卷取共同作用、調(diào)整送經(jīng)量、提高生產(chǎn)效率、減少停臺次數(shù)和時間等。

以上多種方法對減少停車檔疵點(diǎn)達(dá)到一定的效果，在實(shí)踐中存在的主要問題在于：沒有同時考慮引起停車稀密路的機(jī)械系統(tǒng)原因和織物系統(tǒng)原因，采用復(fù)雜的、高成本的織口位置檢測設(shè)備缺乏現(xiàn)場調(diào)節(jié)功能，對不同織造品種的適用性差。因為在工藝設(shè)計上沒有明確的指標(biāo)指導(dǎo)，使得控制停車檔的難度很大，不易操作，沒有達(dá)到理想的效果。

3 測試方法

本研究主要針對劍桿織機(jī)產(chǎn)生停車檔疵點(diǎn)的成因進(jìn)行試驗統(tǒng)計分析，從而對不同品種的織物配置合理的上機(jī)工藝參數(shù)，并針對不同劍桿織機(jī)織造品種的開車稀密路防止裝置工藝參數(shù)，以降低停車檔疵點(diǎn)。

3.1 測試方案

本研究旨在通過先進(jìn)的張力測試系統(tǒng)并運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計的方法，從工藝設(shè)計參數(shù)入手，探索從定量的角度研究影響停車檔的主要因素，并提出解決的對策。

研究工藝參數(shù)對停車檔的影響，要先分析一下造成停車檔產(chǎn)生的根本原因。經(jīng)緯紗交織形成織物時，經(jīng)緯紗要彎曲變形，若織口位置處理不當(dāng)，織口前后游動就會產(chǎn)生停車檔，因此織造過程中張力的變化是造成停車檔的根本原因。經(jīng)紗張力對停車檔也有影響，大張力易使停車檔變稀，小張力易使停車檔變密。經(jīng)紗張力大小的調(diào)整也影響到織造效率、經(jīng)紗斷頭率。因此，可通過改變經(jīng)位置線，對停經(jīng)架位置作適當(dāng)調(diào)整，防止停車檔的發(fā)生[3,7-8]。

3.2 測試儀器的選擇

織物在織造過程中，張力的變化是一個非常重要的因素，其變化的大小直接影響著面料的質(zhì)量。紗線張力過大會使經(jīng)紗產(chǎn)生彈性變形、紗線強(qiáng)力等受到影響，影響織造質(zhì)量，增加后工序的斷頭率；張力過小，影響織軸卷裝成形。此外，在織造過程中經(jīng)紗受到反復(fù)拉伸，經(jīng)線張力不是一個恒定的值，而是處于波動中。因此，為了能夠真正反映經(jīng)紗張力大小及其變化規(guī)律，有必要采取一定的措施對紗線張力進(jìn)行動態(tài)測試并記錄其變化過程，以便分析織口位移的原因，從而尋找合理的上機(jī)工藝參數(shù)，減少停車檔疵點(diǎn)的產(chǎn)生。

本研究選用DTM200 型紗線張力測試儀進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集工作。該張力測試儀廣泛適用于各種毛、麻、絲、化纖及金屬拉絲、玻璃纖維和光導(dǎo)纖維等產(chǎn)品的靜、動態(tài)張力檢測，用于各種柔性線材動態(tài)張力的測量。該儀器測量精度高、穩(wěn)定性好，體積小操作簡單，零位自動跟蹤，滿度自動校準(zhǔn)，超載保護(hù)，低壓顯示，并能顯示每次檢測中的最大值、最小值、平均值等。

4 測試方法分析

4.1 方案設(shè)計

本研究所探討的僅局限于織機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中正常短時間的停機(jī)，為了更好地表征停機(jī)過程中經(jīng)紗張力的變化，特引入張力變化率這一指標(biāo)來表示織機(jī)短暫停機(jī)時張力變化的差異。在織機(jī)斷頭停機(jī)時，紗線回復(fù)到綜平狀態(tài)，用綜平張力代表紗線斷頭時的瞬間張力。

在前期的研究過程中發(fā)現(xiàn)，大部分經(jīng)、緯停處理時間段都在2～4min 之間，而且這段時間內(nèi)經(jīng)紗張力的變化趨于平緩，可以采用這一時間段張力的均值代表紗線斷頭后的張力值。

式（1）中，Z1 為紗線斷頭綜平時的瞬間張力（cN）；Z2 為斷頭后的張力值（cN）。

由上式可以看出，張力變化率越大，綜平時紗線的張力差異就越大，織口的位移量就越大；反之織口的位移量就越小。用張力變化率來間接表示綜平時紗線張力的變化是一種新的嘗試。

為了客觀地反映織物的上機(jī)參數(shù)對停車檔的影響，引入SPSS 設(shè)計正交實(shí)驗的多因素分析。要分析出引起紗線張力變化的影響因素。其中，織物緊度是表示織物結(jié)構(gòu)特征相對緊密程度的指標(biāo)，該指標(biāo)無法比較不同組織結(jié)構(gòu)和不同細(xì)度紗線的緊密程度，因此綜合分析后，選擇了能全面反映上機(jī)參數(shù)的紗線細(xì)度、織物緊度和組織結(jié)構(gòu)三個因素作為研究對象。因素在試驗中的各種狀態(tài)稱為水平，根據(jù)不用的參數(shù)分類來選擇合適的水平并列出因素水平表。本方案選擇了50%、60%、70%和90%四個水平；紗線細(xì)度代表紗線的粗細(xì)程度，特數(shù)制的紗線細(xì)度是指1000m 長度的紗在公定回潮率時的重量，數(shù)值越大，代表紗線越粗。本研究選擇了應(yīng)用廣泛的粗特紗90.0tex、中特紗60tex、細(xì)特紗28tex 和特細(xì)特18.2tex 這四個水平；織物結(jié)構(gòu)分別選擇了平紋、斜紋和緞紋三種基礎(chǔ)組織。設(shè)計三因素四水平的正交實(shí)驗因素水平表如表1。

表1 因素水平表

4.2 SPSS 數(shù)據(jù)分析

主體間效應(yīng)的檢驗表如表2。

表2 主體間效應(yīng)的檢驗表(因變量:張力差異率)

從表2 主體間效應(yīng)的檢驗里，可以比較紗線細(xì)度、織物緊度和組織結(jié)構(gòu)的F 值及Sig 值，從中可以看出，紗線細(xì)度的F 值最大，Sig 值最小，且sig＜0.05；緊度的sig 值也小于0.05；組織的Sig 值為0.75，沒有小于0.05。得出SPSS 分析結(jié)論為：紗線細(xì)度和緊度的主效應(yīng)達(dá)到顯著，組織的主效應(yīng)未達(dá)到顯著。說明紗線細(xì)度和緊度對劍桿織機(jī)停車檔的影響較大，而組織的影響不明顯。

圖1 為均值分布圖，即為兩因素紗線細(xì)度與緊度作用下，因變量張力差異率的均值分別情況。通常，若交互效應(yīng)不顯著時，圖中的因素分部線均為平行線；若交互效應(yīng)顯著，圖中的因素分線不平行。此圖中，將緊度作為橫軸變量，觀察紗線細(xì)度對應(yīng)變量張力差異率的影響。

圖1 均值分布圖

4.3 合理優(yōu)化織機(jī)參數(shù)來降低開車痕

從張力差異率的均值圖中可以看出，圖中的因素分線不平行，說明不同織物緊度與紗線細(xì)度之間有明顯的交互作用?？椢锞o度在較低水平時，如在50%的緊度值時，不同的紗線細(xì)度在織造時產(chǎn)生的張力差異率處于一個較高的范圍。因為張力差異率大而容易造成的織口移位就大，很容易形成停車檔。緊度值小時，織物稀松，織口位置會向機(jī)后移動，停車時交織力消失的時間長，是產(chǎn)生停車檔的主要原因。

織物的緊度在較高水平時，如90%的緊度值時，細(xì)度在細(xì)特紗以上的紗線在織造時產(chǎn)生的張力差異率處于一個較高的范圍。在實(shí)驗中發(fā)現(xiàn)緊度大的厚重織物在停車時容易造成張力的突變，在工藝參數(shù)的選擇上應(yīng)盡量避免緊度與細(xì)度都選擇較高水平。織物緊度在60%～70%水平時，細(xì)特和中特紗在織造時產(chǎn)生的張力差異率處于較低水平；特細(xì)特和粗特紗的張力差異率處于較高水平。

從以上數(shù)據(jù)中得出：為降低張力差異率，在工藝參數(shù)的選擇上緊度選擇60%～70%范圍，紗線的細(xì)度范圍選擇細(xì)特到中特范圍。因此在保證織物順利織造的前提下，應(yīng)充分考慮紗線細(xì)度和織物緊度對停車檔的制約關(guān)系，應(yīng)進(jìn)行合理配置，從織物結(jié)構(gòu)本質(zhì)上消除停車檔產(chǎn)生的隱患。

5 結(jié)語

5.1 本研究引入張力變化率的概念，從上機(jī)工藝參數(shù)定量的角度分析降低停車檔的問題是一個新的思路，因織造過程中產(chǎn)生停車檔的因素是多樣和不確定的，使得從定量角度分析停車檔問題還需不斷地探索和研究。

5.2 因織造過程停車問題不能避免，為減少或消除停車檔疵點(diǎn)，需要認(rèn)真把好各道工序質(zhì)量關(guān)，盡可能地減少停車時間，充分利用織機(jī)調(diào)節(jié)補(bǔ)償功能，在設(shè)備、操作等方面采取有效措施。

5.3 對劍桿織機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行定期跟蹤發(fā)現(xiàn)，采取以上合理的工藝參數(shù)能有效地降低停車檔疵點(diǎn)。經(jīng)紗張力變化對停車檔有較大影響，張力過大易使停車檔變稀，張力過小易使停車檔變密。經(jīng)紗張力調(diào)整時要綜合考慮會影響到織物效率、經(jīng)紗斷頭率等的因素。