络筒工序工艺设计优化探讨

络筒工艺参数主要有被加工纱线线密度、络筒速度、导纱距离、张力装置形式及工艺参数、清纱器形式及工艺参数、筒子卷绕密度、筒子卷绕长度、结头形式规格、防叠装置参数、槽筒启动特性参数、空气捻接器的工作参数以及自动速度控制参数等项。

络筒工艺要根据纤维材料、原纱质量、成品要求、后工序条件、设备状况等诸多因素来统筹制定。合理的络筒工序设计应达到：纱线减磨保伸，缩小筒子内部、筒子之间的张力差异和卷绕密度差异，良好的筒子卷绕成形，合理的去疵、去杂和减少毛羽作用。

一、络筒速度

络筒速度直接影响络筒机器效率和劳动生产率。现代自动络筒机的设计比较先进、合理，适宜于高速络筒，络筒速度一般达1200m/min以上，细特纱在850～1000m/min。一般情况下，纱线强力较低或纱线条干不匀时，应选用较低的络筒速度；毛纱速度应比棉纱低些。目前毛纱络筒速度不超过800m/min，而棉纱和化学纤维纱络筒速度则在1000m/min以上。

二、导纱距离

合适的导纱距离应兼顾到插管操作方便、张力均匀和脱圈、管脚断头最少等因素。一般普通管纱络筒机采用短导纱距离，一般为60～100mm；自动络筒机速度较快，纱线退绕张力较大，一般采用500mm左右的长导纱距离并附加气圈破裂器（或气圈控制器）。

三、张力装置形式及工艺参数

张力装置有许多形式，它们都是以工作表面的摩擦作用使纱线张力增加，达到适当的张力数值。设计合理的张力装置应符合结构简单、张力波动小以及飞花、杂物不易堆积堵塞的要求。图5-7（a）、（b）为目前广泛使用的垫圈式张力装置和弹簧式张力装置，图5-7 （c）所示是络丝机上使用的梳形张力装置。上述三种装置都有不同程度的络筒张力波动的缺点。自动络筒机上采用气动或电磁力无柱芯张力装置，如图5-7（d）所示，这种装置比较先进，采用累加法工作原理，气动或电磁力加压，把张力盘的动态附加张力减小到最低程度，对减少络筒张力波动十分有利。

络筒张力是络筒过程中纱线卷绕到筒子之前的张力。络筒张力的影响因素很多，生产中主要是通过调整张力装置的工艺参数来加以控制。因此，张力装置的工艺参数是络筒工艺设计的一项重要内容。

张力装置的工艺参数主要是指加压压力或梳齿张力弹簧力。在满足筒子成形良好或后加工特殊要求的前提下，以小为宜，并力求张力均匀一致，最大限度地保持纱线原有质量。一般可在下列范围中选定。

棉纱：张力不超过其断裂强度的15%～20%。

毛纱：张力不超过其断裂强度的20%。

麻纱：张力不超过其断裂强度的10%～15%。

桑蚕丝：2.64～4.4cN/tex。

涤纶长丝：0.88～1.0cN/tex。

图5-7　络筒张力装置(www.xing528.com)

1—圆盘　2—缓冲毡块　3—张力垫圈　4—张力弹簧　5—张力调节紧圈　6—固定梳齿　7—活动梳齿　8—慢转张力盘　9—加压张力盘　10—气动或电磁加压力

四、清纱器形式及工艺参数

清纱器分机械式和电子式两大类。机械式清纱器结构简单、价格低廉，但清除效果差，并且容易刮毛纱线、产生静电，现在只少量用于中低档产品的生产。电子清纱器根据工作原理不同，可分为光电式和电容式两种；根据功能不同可分为单功能型（清除短粗节纱疵）、双功能型（清除短粗节、长粗节纱疵）、多功能型（清除短粗节、长粗节、短细节、长细节、棉结疵点）、智能型（除了清除纱疵，还可判断错特、异纤、条干、竹节纱等）多种。随着计算机及控制技术的不断发展，各种智能化的电子清纱器也层出不穷，由原来的单一功能向多功能、集成化、自动化方向发展。如乌斯特（Uster）的量子清纱器具有新的检测异纤的电容和光学传感器，能够看到完整的纱层，还能提供用于比较和趋势分析的图表，提供每批纱线的质量数据等一系列功能。

电子清纱器工艺参数（即工艺设定值）包括纱线特数、络筒速度、纱线类型及不同检测通道（如短粗节通道、长粗节通道、长细节通道、棉结通道等）的清纱设定值。粗结、细节通道的清纱设定值都有纱疵截面积变化率和纱疵长度两项，棉结通道的清纱设定值为纱疵截面积变化率。生产中根据后工序生产的需要、布面外观质量的要求以及布面上显现的不同纱疵对布面质量的影响程度，结合被加工纱线的乌斯特纱疵分布情况，制订最佳的清纱范围（即各通道的清纱设定值）。

五、筒子卷绕密度

筒子的卷绕密度与纤维种类、纱线细度、络筒张力、筒子上纱线的卷绕角、筒子对滚筒（或槽筒）的加压压力有关。筒子卷绕密度的确定以筒子成形良好、紧密，又不损伤纱线弹性为原则。因此，不同纤维种类、不同用途、不同线密度的纱线，其筒子卷绕密度也不同，实际生产中一般用称重法计算卷绕密度。

一般染色用筒子的卷绕密度较小，为0.35g/cm3左右；非染色用筒子一般为0.42g/cm3左右；股线的卷绕密度可比单纱提高10%～20%；相同工艺条件下，涤/棉纱的卷绕密度比同线密度纯棉纱大。

六、筒子卷绕长度

络筒工序根据整经或其他后道工序所提出的要求，来确定筒子卷绕长度。新型自动络筒机上一般都配备电子定长装置，筒子卷绕长度达到工艺设定值时，纱线被切断，筒子自动停止卷绕。在不具备定长装置的络筒机上，通常以筒子的卷绕尺寸来控制其卷绕长度，但控制精度很低。

七、结头形式及规格

络筒过程中，清除纱疵和处理纱线断头、换管等都需要对纱线进行接头。接头的方法有打结和捻接两种，如图5-8所示。

图5-8　打结和捻接外形尺寸对比

打结法形成的结头常用的形式有织布结（图5-8（a））和自紧结（图5-8（b））。织布结结头体积小且连接牢固，织物表面的结头显现率低，布面光洁平整；自紧结比织布结更牢固，而且越拉越紧，适用于较光滑的纱线。一般纯棉单纱选用织布结，涤/棉单纱选用织布结或自紧结，股线选用自紧结。

打结实质是以一个程度不严重的“纱疵”（结头）代替一个程度严重的纱疵，目前广泛使用捻接技术。纱线的捻接方法有很多，应用比较广泛的是空气捻接法（图5-8（c））和机械捻接法。日本的村田、德国的赐来福、意大利的萨维奥都用空气捻接器。空气捻接器是使用压缩空气，把两个叠合在一起的相对纱尾，相互捻接而成一个无结的接头。捻接是综合现代技术的结果，形成的接头具有理想的成纱外观，加工的纱线称为无结纱，捻接强力接近原纱的平均强力。空气捻接器的特点有适用范围广，适合于不同特数的棉纱、毛纱、合纤纱、混纺纱和股线，并且工艺调节方便。

空气捻接器的工作参数包括纱头的退捻时间（T1）、捻接器内加捻时间（T2）、纱尾交叠长度（L）和气压（P），可根据不同的纱线品种设定和调整上述参数的代码值。部分空气捻接器的加捻时间（T2 ）由一次加捻、暂停、二次加捻时间组成，合理调节三段时间（代码值），达到理想的捻接质量。此外，空气捻接器工艺参数还有允许重捻次数、热捻接温度等。