减少细纱机纱线强力弱环提高细纱车速
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减少细纱机纱线强力弱环提高细纱车速

时间:2018-08-01
  众所周知,提高细纱机车速可以有效降低吨纱生产成本,提高企业的经济效益。但我国很多纺纱企业的细纱车速偏低,造成这种现象的根本原因之一就是当细纱机车速提高时,断头率明显升高,造成生产困难,从而制约了细纱车速的提高。
 

  1 纱线强力弱环是制约细纱机速度的关键因素之一

 
  由细纱气圈的离心力系数α的计算公式(1)和气圈底端张力TR的计算公式(2)式中:
 
细纱气圈的离心力系数α的计算公式和气圈底端张力TR的计算公式
 
  α----气圈离心力系数;
 
  m----纱条单位长度的质量(g/cm);
 
  ω----气圈角速度(rad/s);
 
  Tx----气圈张力垂直分量(10μN);
 
  Gt----钢丝圈重量(cN);
 
  n1----锭子转速(1000r/min);
 
  R----钢领半径(cm);
 
  ?----钢丝圈与钢领间的“楔摩擦系数”;
 
  rx----管纱卷绕半径(cm);
 
  θn----钢领对钢丝圈反力的方向角;
 
  αR----气圈底角;
 
  K----张力比,其值与钢丝圈的截面形状有关。
 
  可知:在其它生产条件不变的情况下,当锭速提高时,气圈受到的离心力增大,纱线受到的张力也会明显增大。
 
  我们知道,当纱线的最低强力小于纱线瞬间受到的张力时,就会形成细纱断头。因而,提高细纱车速,对纱线的最小强力提出了更高的要求。
 
  由于纱线上存在粗细节、捻度不匀等现象,会造成纱线上存在一些强力较低的片段,形成细纱断头,我们称之为“纱线强力弱环”。“纱线强力弱环”的存在是制约细纱机提速的关键因素之一。
 

  2 纱线强力弱环的形成原因

 
  纱线上出现强力弱环,主要是因为纱线上存在细节和片段性弱捻。试验资料表明,纱线上的强力弱环在纱线上的表现形式主要有:
 

  2.1 短细节强力弱环

 
  由于纱线上的短细节截面内的纤维根数较少,能够承受的张力较小,容易造成纱线断头,从而形成强力弱环。
 

  2.2 长细节强力弱环

 
  当纱线上存在长细节时,由于钢丝圈重量、锭速等生产条件没有变化,生产过程中加在纱线上长细节处的捻度与正常纱线相同,因而造成细节处的实际捻系数变小,纤维间的抱合力降低;并且根据公式(1)可知,由于纱线的单位长度的质量m变小,纱线的离心力系数α也变小,气圈变得瘦长,钢丝圈在钢领上的姿态发生变化,运行稳定性变差,当纱线的强力不能承受张力波动时造成纱线断头,形成纱线强力弱环。
 

  2.3 粗细节结合点处强力弱环

 
  如果纱线上存在粗细节,由于纱线捻度有向细节处集中的趋势,那么在细节处的捻度多,在粗节处的纤维多捻度少,而在粗细节的结合点处,一方面捻度偏少,另一方面纤维也相对较少,纤维间的抱合力较差,纱线容易从此处断裂,就形成了强力弱环。
 

  2.4 弱捻点强力弱环

 
  有时纱线上由于某种原因(如锭子运行打顿)形成弱捻点,弱捻点上的纤维之间抱合力较小,强力较低,纱线很容易从这个地方断裂,从而形成强力弱环。
 

  2.5 结杂包覆点强力弱环

 
  如果在纱线内部包覆有结杂,在这个结杂包覆点处的纤维结构被破坏,往往会造成此处的纤维根数少、纤维伸直平行度差、捻回角不一致等问题,从而使这个点能够承受的断裂功较小;另外,由于这个结杂包覆点处的纱线直径一般粗大,纱线通过钢丝圈纱线通道时往往会受到阻挡,造成卷绕张力的瞬间峰值,从而引起纱线断头,形成强力弱环。
 

  3 减少原纱强力弱环的措施

 

  3.1采取适当的工艺措施

 
  提高强力弱环处的强力
 
  3.1.1适当提高纱线捻度
 
  提高纱线捻度,可以使纱线中纤维的抱合更加紧密,从而提高纱线的整体强力,降低捻度不匀率,提升纱线弹性,从而提高纱线最低强力,减少纱线断头。
 
  3.1.2 适当提高粗纱回潮率
 
  适当提高粗纱回潮率,可以在细纱牵伸过程中使纤维处于放湿状态,有利于纤维在牵伸区中有序变速,同时可以提高单纤维的强力和纤维之间的抱合力,从而提高纱线的整体强力,减少纱线断头。
 
  3.1.3 保持车间适宜的温湿度
 
  保持车间适宜的温湿度,可以有效保证牵伸的顺利进行,提高纱线条干均匀度,减少粗细节和毛羽,从而提高纱线的整体强力。
 
  3.1.4 优化参数,消除牵伸波及工艺性机械波
 
  牵伸波和工艺性机械波会严重影响成纱强力,造成大量强力弱环。因此在工艺配置上一定要保证不会造成产品的牵伸波及工艺性机械波。
 

  3.2 降低纱线粗细节疵点

 
  提高纱线条干水平,减少纱线粗细节是减少强力弱环最有效的措施之一。
 
  3.2.1 合理选用原料
 
  选择单纤维强度高、短绒率少、长度整齐度好、细度较细、含杂少的原料纺纱,可以有效提高成纱条干,减少粗细节疵点,提升纱线强力,从而降低纱线强力弱环。
 
  3.2.2 减少纤维损伤、降低纱线中的短绒率
 
  在开清棉和梳棉工序,对纤维进行开松、除杂和梳理过程中,要尽可能保护纤维,减少纤维损伤,降低纤维的疲劳度,以减少成纱中短纤维数量和单纤维强度损失,提高成纱强力,减少强力弱环。
 
  3.2.3 清梳精梳工序适当多排短绒、杂质和棉结
 
  提高清梳、精梳工序的短绒、杂质和棉结的排除率,适当提高落棉量,可以有效提高成纱质量,减少强力弱环。
 
  3.2.4 优化配置工艺参数
 
  (1)清梳工序掌握“柔和开松、充分混合、早落少碎、多排少伤”的工艺原则,减少杂质含量、降低纤维疲劳度和短绒率、控制棉结增长率,为减少成纱疵点奠定基础。
 
  (2)梳棉工序掌握“理顺气流、柔性梳理、合理转移、提高纤维三度”的工艺原则,控制刺辊与给棉板处的梳理强度,强化预分梳效果,提升主分梳区分梳质量,优化纤维转移条件,关注机台各部位(特别是刺辊锡林三角区、锡林道夫三角区)的气流状态,以提高纤维分离度、伸直度和定向度为控制重点,降低生条短绒、结杂数量。
 
  (3)并粗工序掌握“合理牵伸分配、控制纤维运行、改善纤维结构、降低棉结增长率”的工艺原则,优化并条与粗纱、头并与末并、并粗前后区之间牵伸倍数的分配,合理设置并粗工序的罗拉隔距,以进一步提高纤维的伸直度,改善纤维在须条中的排列状态,为细纱高倍牵伸提供良好的须条结构,以减少成纱粗细节。
 
  (4)细纱工序掌握“加压适度、控制合理、握持距前紧后松、捻系数偏大”的工艺原则,以达到成纱“强力高、条干均匀、纱条光洁、断头少”的目的。
 
  3.2.5 选配优质专件器材
 
  选用优质纺纱专件器材是提高纱线质量、减少成纱强力弱环最直接、最有效的技术措施之一。
 
  (1)细纱工序采用软弹皮辊、高精度无机械波罗拉、新型上销、新型下销、带压力棒隔距块、后区压力棒、高速锭子等专件器材,可以有效提高纱线条干、减少千米细节、粗节和棉结,从而减少断头,为提高细纱车速奠定基础。
 
  (2)并条粗纱工序采用高精度罗拉、优质皮辊和皮圈,合理配置喇叭口、集束器和假捻器;老式粗纱机加装防细节装置,以保证卷绕线速度与罗拉输出线速度的同步性,减少条子、粗纱的意外伸长,防止纤维集束变速,减少成纱粗细节。
 
  (3)梳棉机采用新型针布、小踵趾面盖板、老机增加预分梳板、固定盖板和棉网清洁器,采用盖板反转技术,提高梳理效果,减少生条棉结,改善强力CV%值,可有效减少细纱粗细节和断头。
 
  (4)清花工序采用稀密打手、鼻型打手、梳针打手等新型打手,提高柔性开松能力;在老式流程中增配多仓混棉提高混合效果等,为提高成纱质量打好基础。
 
  3.2.6 提高设备运行状态
 
  各工序设备运转状态不良,特别是牵伸系统部件出现问题,会严重影响纱线条干,造成成纱强力弱环。
 
  清梳工序要保证输棉管道光洁,无挂、堵、原料翻滚现象;打手、角钉、齿条无钩挂、缠绕现象;梳棉针布锋利度良好,无针齿损伤情况;保证除尘效果良好,风管、棉网清洁器、吸尘低压罩无堵塞、漏风现象等。
 
  并粗细各工序要保证皮辊、罗拉无弯曲跳动、损伤、偏心等问题;齿轮无缺齿、齿形磨损、偏心等问题;键槽、键配合良好,无松动、滚槽现象;摇架加压稳定可靠,上销无变形、皮圈无损伤等。
 
  3.2.7 减少并粗工序细节造成的成纱长细节
 
  并粗工序产生的细节在后工序没有弥补的机会,经细纱高倍牵伸后,会形成长度较长的细节,这段偏细的纱条上如果再叠加了细纱工艺过程中产生的“细节”,将会形成比正常纱线细得更多的细节疵点,很容易造成细纱断头,成为强力弱环。所以条子和粗纱的细节是产生强力弱环的重要因素之一。
 
  (1)并条要杜绝缺条纺纱现象。并条(特别是末并)机后掉条子没有及时停车,或机前没有掐净细条,都会造成细纱长细节。因此并条一是要保证缺条自停的灵敏度;二是挡车工要加强巡回,及时发现缺条纺纱现象;三是发现缺条纺纱,一定要掐净细条,以确保杜绝缺条造成的成纱长细节。
 
  (2)并条(特别是末并)下吸风吸走牵伸区部分须条会造成细纱长细节。因此并条一是要调整好下吸风,控制下吸风吸白条现象;二是挡车工要经常检查吸风箱,发现风箱内有白花现象,要及时追踪处理纺出来的细条。
 
  (3)条子在搬运、换条操作时要做好防护工作,防止造成粘条、劈条现象。
 
  (4)条子(特别是精梳条子)要合理设置退绕路线,防止退绕时产生意外伸长。
 
  (5)粗纱要合理设置卷绕张力,控制粗纱伸长,特别是要保证大小纱、前后排纱的伸长差异不能过大。
 
  3.2.8优化设备传动结构
 
  设备牵伸传动系统各罗拉起动、止动时存在的时间差,是造成产品出现粗细节疵点的重要原因之一。
 
  (1)并条起动时造成的细节。并条机的传动系统有多种不同的形式,老式并条机传动系统复杂,起动时容易造成细节;现代并条机有向简化传动系统、用齿形带代传动替齿轮传动的趋势,对减少、减小起动细节有利,但由于并条车速高,突然起动还是会造成一些小细节,为此新型并条机普遍采用了软起动,通过慢速起动,逐步提速的方式可以有效控制起动细节的产生。
 
  另外,新型并条机还配备有自调匀整系统,可以有效控制条子的重量不匀率,降低成纱重量CV值,对减少细纱断头、降低成纱强力弱环也具有很大作用。据乌斯特公司报道,成纱支数不匀率在小于2.0%时,纱线最低强力低于平均断裂强力的60%;成纱支数不匀率从 1.8%降到1.3%时,纱线最低强力的下限会提高14%。这会对减少细纱断头、提高细纱车速提供良好的条件。
 
  (2)粗纱卷绕系统在起动时张力波动造成的细节。传统粗纱机在起动和关车时,由于牵伸和卷绕两个传统系统的传动路线不同,惯性不一致使前罗拉输出的线速度和纱管卷绕的线速度不同,在开关车时就会造成大量细节。
 
  为解决锥轮粗纱机的开车细节,新型粗经机已取消了锥轮,改用电脑控制,使前罗拉输出和卷绕同步进行,彻底解决了粗纱开关车细节问题。
 
  (3)细纱牵伸传动系统起动时造成的细节。目前细纱牵伸传动系统主要有三种传动方式:
 
  第一种是由车头传动前罗拉,再由前罗拉传动后罗拉,再传动中罗拉,简称1传3传2。这种传动方式传动系统繁杂,维修不便,当前罗拉起动时,中罗拉要经后罗拉起动后再传动过来,中罗拉的起动和前罗拉之间有个滞后效应,因而会产生一个细节,同时由于后罗拉起动时中罗拉尚未动又产生一个小粗节,所以1传3传2方式每次开关车时就产生一个细节,一个粗节。
 
  第二种是由车头传动前罗拉,再由前罗拉传动中罗拉再传动后罗拉,简称1传2传3,这种传动方式每次开关车产生二个小细节,由于起动时前罗拉首先传动中罗拉,因此产生的细节比第一种传动形式短、小。
 
  第三种是牵伸传动系统由二个电机来完成,前罗拉一个电机,中、后罗拉一个电机,使三个罗拉同步,这种传动方式可以彻底解决细纱开关车时产生的粗细节问题。
 

  3.3 降低捻度不匀率

 
  目前细纱机的卷捻系统普遍采用滚盘、锭带、锭盘摩擦传动的方式来给纱线加捻,锭带张力差异、锭带与滚盘或锭带与锭盘溜滑率的差异等都会造成加捻效果出现差异,从而影响纱线捻度不匀率,当这种差异使纱线上出现弱捻点时,就容易造成细纱断头,形成纱线强力弱环。
 
  3.3.1 消除长片段弱捻纱疵点
 
  锭子缺油;锭带加压装置加压失效或加压不足;锭带伸长过度;锭带张力盘传动不灵活;锭带张力轮安装位置不当;锭带滑脱;锭带严重磨损;锭带攀3根锭子;钢领起浮;纱管与锭子配合松动;用错锭盘直径的锭子等都会造成长片段的弱捻纱线。
 
  因此维修人员要加强对细纱卷捻系统的保养及检查,加强锭子、锭带、张力轮、加压装置管理;操作人员要加强巡回,发现卷捻系统出现不正常现象及时处理,发现弱捻纱锭子要及时通知维修,并挑拣处理弱捻沙穗。
 
  3.3.2 消除短片段弱捻纱疵点
 
  锭子短时间轧刹、滞转、打滑;钢丝圈瞬间在钢领上楔住(未形成断头);纱管跳动;锭子缠回丝;锭带接头不良;锭带上有破损点;锭带张力轮转动顿滞;滚盘松动;锭带严重打晃;气圈严重撞击隔纱板;钢丝圈或钢丝圈清洁器挂花造成钢丝圈运行受阻滞等都会造成纱线短片段弱捻。
 
  因此要优选钢领、钢丝圈,加强对卷捻系统的检修管理和落纱操作管理和清洁工作。以消除纱线上的弱捻点,减少细纱断头,为细纱提速奠定基础。
 

  4 小结

 
  影响细纱强力弱环的因素较多,因而要寻求造成细纱强力弱环的最根本性原因,从源头上消除形成细纱强力弱环的因素,才能有效减少细纱断头,为提高细纱车速提供保障。
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