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提高喷气织机织造效率的探讨

2018-02-03  洸河西岸

    织造生产的经济效益主要体现在织机的产量上,而织机的织造速度和织造效率是决定织机能否实现高产的两个主要因素。高速的织机是企业提高经济效益的基础,但高速织机不一定就能实现高效益,因为效益还受到织造效率的影响。织机经纬向故障停车是影响织造效率的关键因素。对于具有高速、高自动化的喷气织机而言,纬向故障停车对织造效率的影响尤为突出。只有减少喷气织机的纬向停车,才能提高喷气织机的织造效率,真正实现喷气织机织造生产的高效益。本文通过对实际生产中喷气织机的故障停车分析,探讨了影响喷气织机织造效率的主要原因和提高织造效率的措施。

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喷气织机纬停形成的主要原因

    在生产过程中喷气织机的织造效率与纬纱故障停车占织机停车的比率虽不成正比,但纬停故障对织造效率的影响成正相关,且纬纱故障停车是影响喷气织机织造效率的主要因素。根据研究表明,喷气织机的纬向停车约占织机全部停车的60%~85%。但由于各种织物所采用的原料和织物组织结构不同,它们所形成纬停故障的主要原因也各不相同。表1为不同品种探纬器每10万纬的纬纱故障次数。由表1可看出,对于1#涤粘斜纹布,无论是喷嘴1还是喷嘴2,探纬器2探测到的纬纱故障次数都远多于探纬器1,前者平均是后者的1.8倍多。而探纬器2探测到的纬纱故障主要是断纬和长纬等纬纱飞行超过规定位置的引纬异常。因此,就涤粘斜纹布而言,纬纱断头是造成纬纱故障的主要原因。

    观察分析实际生产过程中纬纱断头而造成纬停故障的原因,主要是纬纱强力不足,特别是因纬纱弱捻处和细节处承受不了较大的喷射张力而被吹断,造成纬纱断头。涤/粘(65/35)16.4tex纬纱的单纱平均强度为11.76cN/tex,小于喷气引纬用纬纱的单纱强度应控制在12cN/tex以上的极限,故造成纬纱断头增多。其次是个别机台主辅喷压力过高,在高速气流引纬的冲击作用下吹断纬纱,造成纬停故障。特别是退绕接近筒脚时和满筒时退绕不畅,造成纬纱断头和纬纱从筒子上退绕速度快,造成脱圈,引起断纬或长纬而纬停。

    从表1还可看出,对于大部分织物,探纬器1探测到的纬纱故障次数均多于探纬器2探测的次数,特别是高支高密的涤棉羽绒布织物更为突出。前者平均是后者的24倍。最少的是全棉平布织物,但也达到了1.5倍。而探纬器1探测到的纬纱故障主要是短纬、缩纬等纬纱飞行没有到达规定位置的引纬异常。因此,就这些织物而言,绊纬是造成纬纱故障的主要原因。

    经观察分析,绊纬是纬纱飞行没有到达规定位置而造成纬停故障的原因,绊纬主要由开口不清和纬纱的毛羽、纱疵等造成,其次是织物经纱密度过大,经纱间摩擦多使梭口不易开清而绊住纬纱。3#棉府绸采用两种纬纱,短纤维的纬纱故障远远多于长丝纱,是长丝纱故障的13.9倍,这是由于短纤纱表面毛羽较多所致。因此,对这一类织物而言,纬纱的纱疵和毛羽是造成纬停故障的主要原因。

    另外,绊纬与开口机构的开口方式和形成的梭口有关,1#的织物组织为斜纹,当用凸轮开口机构织造时,其开口方式为全开梭口,形成的梭口清晰,梭口的稳定性和清晰度都较平纹组织的其他织物好。因此,对于用凸轮开口机构织造的斜缎类织物,造成纬停故障的主要原因不是开口不清,而是纬纱断头。

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提高喷气织机织造效率的措施

    通过对各品种的停车故障分析可知,要提高喷气织机的织造效率,应减少断纬和绊纬的产生。因此,提高喷气织机织造效率的关键是提高纬纱的成纱质量和梭口清晰度。

2.1  提高纬纱成纱质量的措施

    虽然不同织物纬停故障的主要原因不一样,但断纬和绊纬的产生都与纬纱的成纱质量有关,即与纬纱的强力、强不匀和毛羽、纱疵等有关。因此,应严格控制纬纱的强力和强不匀,借鉴国外经验,纬纱的单纱强度须控制在18cN/tex以上,单强不匀率控制在9%~10%,断裂伸长率大于5%。同时,还应严格控制纱线的毛羽和纱疵,特别是3mm以上的毛羽。提高纬纱成纱质量的措施如下。

2.1.1  提高纬纱配棉等级

    表2为用含长绒棉和不含长绒棉的CJ14.6tex纱,生产160cmCJ14.6/CJ14.6524/394防羽布的织造效果比较。

    由表2可以看出,含30%长绒棉时,断纬的减少比断经的减少多2倍余,这说明对提高喷气织机织造效率而言,纬纱使用长绒棉的效果要远大于经纱使用长绒棉的效果。

2.1.2  适当增加纬纱的捻度

    在纺纱工艺设计中,一般纱线的捻度都采用小于临界捻系数的捻度,而在小于临界捻系数的捻度范围内,随着纱线捻度的增大,纱线的强力提高,,纱线的断裂伸长率也增大,毛羽减少。并且由于喷气织机都采用精确控制的接力辅助喷嘴和牵引喷嘴,在引纬时不会因捻度大而产生纬纱扭结。因此,增加纬纱的捻度有利于减少纬停故障,提高喷气织机的织造效率。表3为生产160cm CJ14.6/CJ14.6 563/441防羽布的CJ纱捻度增加后的织造效率比较。

    由表3可知,虽然纱线强力的增加与纱线捻度的增加不成正比,但断纬的减少却非常明显。因此,适当增加纬纱的捻度,有利于减少断纬的产生。

2.1.3  纬纱加湿定捻

    纬纱热湿定捻不仅可以稳定纬纱的捻度,增加纤维间的抱合力,而且可使纱层间附着力增加,减少脱纬和缩纬,从而减少纬停故障。定捻最好采用热定捻锅,其热湿定捻效果好,半成品流通快,应用范围广,对细特纱、强捻纱、混纺纱尤为适合。经测试,纬纱用定捻锅定捻后可增加断裂伸长近一个百分率。同时,湿度的增加而使纱线的回潮率也随之增大,纱的断裂强度也有所增大。但不同原料增大的程度不同,如大麻纱的断裂强度增大就较显著。

    以41.7tex(24Nm)大麻纱为例,当回潮率由6%增加到14%时,断裂强度增加了3.8cN/tex,其增幅达15.5%。

2.1.4  纬纱上蜡

    纱线毛羽是造成喷气织机绊纬停车的主要原因之一,特别对细特高密织物,毛羽更是造成喷气织机纬停故障的主要原因。简便有效的办法是在纬纱络筒时上蜡,蜡质由聚醚型和聚酯型非离于表面活性剂组成,可以光洁纱的表面,减少纬纱毛羽。而且由于不含石蜡,对织物的后整理无影响。

2.1.5  减少络筒捻接头

    自动络纱机上空气捻接器接头时,由于络筒的捻接是纤维对并捻合,与纤维梯式交错捻合的正常纱不同,所以,纱的捻接头处的强度约为原纱强度的85%左右,使纬纱的强不匀达到15%,大于喷气织机用纬纱单强不匀率应控制的9%~10%范围,且捻接头处的纤维抱合力下降。因此,捻接头处的质量比原纱要差一些,捻接头越多,对喷气引纬越不利。所以对用于喷气织机织造的纬纱,应在不影响布面外观质量的提前下,适当控制清纱范围,尽可能减少捻接,从而降低喷气织机的纬向停台故障。

2.1.6  优选络纱工艺

    络筒工序是产生毛羽的主要工序。实践生产测试表明,络筒速度与纱线的毛羽成正比,速度越高,毛羽越多。因此,为减少纬纱的毛羽,在保证生产正常供给的情况下,络筒机的速度以低为宜。其次是络纱张力对毛羽的影响也非常显著,且成正相关。因为络纱张力增大,纱线与纱路上各部件的摩擦和碰撞加剧,摩擦力增大,纱线磨损严重,从而导致纱线毛羽增多。故在保证筒子成形良好的前提下,宜采用较小的络纱张力,以减少络纱毛羽,并有利于保持纱线的强力和弹性。同时气圈破裂器的安装高度,粗号纱应偏高,,细号纱应偏低,这样,可有利于控制毛羽的增加。

2.2  提高梭口清晰度的措施

2.2.1  提高织轴质量

    织轴质量对梭口清晰度的影响,主要是经纱片纱的张力均匀度和经纱的毛羽贴伏程度。为提高片纱的张力均匀度,整经应采用间歇整经、集体换筒方法,并合理地分段分层配置整经张力和多头少轴工艺。经纱上浆的目的应以使浆纱耐磨和贴伏毛羽为主,选用被覆性能优良的浆料作为主粘着剂。并且在上浆时要采用湿分绞棒,使毛羽尽可能伏帖,避免织造时再生新的毛羽。

2.2.2  优选织造工艺参数

    (1)适度增大上机张力

    在打纬时经纱在综眼内摩擦移动量的大小与上机张力成反比。上机张力小,经纱在综眼内易磨损起毛,引起开口不清而造成绊纬。并且经纱过度磨损,使断头增加。因此,适当增大上机张力,可减少经纱起毛,提高开口清晰度,减少因绊纬而造成的停车,且能改善经纱张力不匀,减少“三跳”织疵,提高织造效率和质量。

    (2)适当降低后梁高度

    采用高后梁能形成上松下紧的不等张力梭口,减少打纬阻力,有利于打紧纬纱,而且还能使经纱产生侧向移动,消除方眼、筘痕。但后梁越高,易使上层经纱张力过小,造成开口不清而发生绊纬。所以,同一种织物在喷气织机上织造时,其后梁高度应适当低于用其他织机生产时的高度。

    (3)增加开口高度和缩短梭口长度

    梭口开得大,经纱伸长和张力都大,梭口清晰,故有利于纬纱飞行,绊纬少。并且由于喷气织机采用小梭口,其开口高度比有梭织机的开口高度要小得多,因此,适当增加开口高度不会造成经纱断头。

    经纱从织轴送出,到织口形成织物,经纱与经纱之间和经纱与机件之间进行摩擦,使经纱起毛,造成绊纬。经纱的摩擦主要集中在开口部分上下交替的经纱相互间产生摩擦。因此,缩短梭口长度,可减小经纱的摩擦长度,经纱的起毛减少。同时梭口长度缩短后,在梭口前后对称度不变的情况下,梭口的前部长度也减小。则同样的开口高度所形成的梭口,其前梭口角就大,如图1所示。

    由图1看出,综框由A位置前移至B位置,梭口的前部长度由LA缩小到LB,前梭口角增大,即αB>αA。因此,缩短梭口长度不但有利于减少经纱之间的摩擦,防止经纱起毛而造成梭口不清晰,还能增大梭口的引纬空间,两者都能减少绊纬的产生,以利于提高喷气织机的织造效率。

2.2.3  合理选用开口机构

    不同的开口机构所形成的梭口,其梭口稳定性和清晰度不一样。当采用全开梭口方式的开口机构时,在每一开口周期内并非所有经纱都回到经位置线,而是根据提综顺序仅使需要上下变位的经纱移动,不需要变位的经纱,则留在梭口的上方或下方不动。因此,全开梭口的经纱运动较少,梭口比较稳定,且经纱相互摩擦也少,不易起毛,梭口清晰,有利于纬纱通过梭口,减少绊纬。

    在制织斜缎类织物时,尽可能采用凸轮开口机构织造,因为凸轮开口机构开口方式为全开梭口,形成的梭口为清晰梭口,梭口的稳定性和清晰度都较多臂开口机构、提花开口机构好。

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总结

    影响织造效率的主要因素是纬纱故障,而断纬和绊纬是造成纬纱故障的主要原因。只有合理提高并控制好纬纱质量,包括纬纱的强力、毛羽、卷绕成形等,且合理的配置络筒机的工艺参数和织造工艺参数,才能减少断纬和绊纬的产生,以提高喷气织机的织造效率。但对于单织厂来说,由于买纱织造生产,纬纱的成纱质量很难控制,因此,减少纬向停车的重点,应放在合理选择织造生产工艺参数上,提高梭口清晰度,减少绊纬的产生。

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