第五節 絡筒工藝與產量及質量控制

一、絡筒的工藝設計原理

絡筒工藝參數主要有被加工紗線線密度、絡筒速度、導紗距離、張力裝置形式及工藝參數、清紗器形式及工藝參數、筒子卷繞密度、筒子卷繞長度及長度修正系數或者筒子卷繞直徑（mm）、結頭規格、管紗長度，以及防疊裝置參數、槽筒啟動特性參數、空氣捻接器的工作參數、自動速度控制參數等項。絡筒工藝要根據纖維材料、原紗質量、成品要求、后工序條件、設備狀況等諸多因素來統籌制訂。合理的絡筒工藝設計應能達到：紗線減磨保伸，縮小筒子內部、筒子之間的張力差異和卷繞密度差異，良好的筒子卷繞成形，合理的去疵、去雜和毛羽減少作用。

（一）絡筒速度

絡筒速度影響到絡筒機器效率和勞動生產率?，F代自動絡筒機的設計比較先進、合理，適宜于高速絡筒，絡筒速度一般達1200m/min以上。用于管紗絡筒的國產槽筒式絡筒機絡筒速度就低一些，一般為500～800m/min，各種絞紗絡筒機的絡筒速度則更低。這些設備用于棉、毛、絲、麻、化纖不同纖維材料、不同紗線時，絡筒速度也各不相同。以槽筒式絡筒機為例，當纖維材料容易產生摩擦靜電，引起紗線毛羽增加時，絡筒速度可以適當低一些，譬如化纖純紡或混紡紗。如果紗線比較細、強力比較低或紗線質量較差、條干不勻，這時應選用較低的絡筒速度，以免斷頭增加和條干進一步惡化。同時，擋車工的看臺能力也須綜合考慮。

（二）導紗距離

普通管紗絡筒機采用短導紗距離，一般為60～100mm，合適的導紗距離應兼顧到插管操作方便，張力均勻和脫圈、管腳斷頭最少等因素。自動絡筒機的絡筒速度很高，一般采用長導紗距離并附加氣圈破裂器或氣圈控制器。

（三）張力裝置形式及工藝參數

絡筒張力的影響因素很多，生產中主要是通過調整張力裝置的工藝參數來加以控制。因此，張力裝置的工藝參數是絡筒工藝設計的一項重要內容。

張力裝置有許多形式，它們都是以工作表面的摩擦作用使紗線張力增加，達到適當的張力數值。設計合理的張力裝置應符合結構簡單，張力波動小，飛花、雜物不易堆積堵塞的要求。

圖1-33 絡筒張力裝置

1—圓盤 2—緩沖氈塊 3—張力墊圈 4—張力彈簧 5—張力調節緊圈 6—固定梳齒 7—活動梳齒 8—慢轉張力盤 9—加壓張力盤 10—氣動或電磁加壓力

圖1-33（a）、（b）所示為目前廣泛使用的墊圈式張力裝置和彈簧式張力裝置，它們采用了累加法和倍積法兼容的工作原理。彈簧式張力裝置的加壓方式比墊圈式有所改進，張力波動有所減小。圖1-33（c）所示是絡絲機上使用的梳形張力裝置，它采用倍積法工作原理，通過調節張力彈簧力來改變紗線對梳齒的包圍角，從而控制絡絲張力。上述三種裝置都有不同程度的絡筒張力波動的缺點。自動絡筒機上采用氣動或電磁力無柱芯張力裝置，如圖1-33（d），這種裝置比較先進，采用累加法工作原理，氣動或電磁力加壓，把張力盤的動態附加張力減小到最低程度，對減少絡筒張力波動十分有利。新型張力裝置和張力傳感器組成絡筒張力閉環控制系統，張力傳感器檢測絡筒張力，通過電磁力的改變來調節張力裝置對紗線產生的張力。當管紗退繞到較小卷裝時，該措施可抑制絡筒張力的快速增長，有利于均勻絡筒張力。

張力裝置的工藝參數主要是指加壓壓力或梳齒張力彈簧力。加壓壓力由墊圈重量（墊圈式張力裝置）、彈簧壓力（彈簧式張力裝置）、壓縮空氣壓力（氣壓式張力裝置）、電磁力來調節。加壓力的大小應當輕重一致，在滿足筒子成形良好或后加工特殊要求的前提下，采用較輕的加壓壓力，最大限度地保持紗線原有質量。梳形張力裝置梳齒張力彈簧力的調節原則同上。各種紗線的絡筒張力可根據第二節推薦的范圍選擇，原則上粗特紗線的絡筒張力大于細特紗線。

表1-3列舉了幾種棉紗的絡筒張力和絡筒速度。

表1-3 幾種棉紗的絡筒張力和絡筒速度

（四）清紗器形式及工藝參數

電子清紗器的工藝參數（即工藝設定值）包括紗線特數、絡筒速度、紗線類型以及不同檢測通道（如短粗短細通道、長粗通道、長細節、棉結通道等）的清紗設定值。每個通道的清紗設定值都有紗疵截面積變化率（%）和紗疵長度（cm）兩項，棉結通道工藝參數為紗疵截面積變化率。電子清紗器的短粗短細通道的清紗工藝參數（紗疵截面積變化率和紗疵長度）對應著清紗特性曲線，清紗特性曲線是Uster紗疵分級圖上應該清除的紗疵和應當保留的紗疵之間的分界曲線，如圖1-34所示。在短粗區域曲線以上的疵點應予清除，在短細區域曲線以下的疵點應予清除。生產中可根據后工序生產的需要和布面外觀質量的要求，以及布面上顯現的不同紗疵對布面質量的影響程度，結合被加工紗線的Uster紗疵分布實際情況，制訂最佳的清紗范圍，選擇清紗特性曲線，達到合理的清紗效果。部分清紗器還兼有捻接的檢驗功能，其參數以捻接部位的直徑和長度來表征。

圖1-34 電子清紗器的清紗特性曲線

機械式清紗器有隙縫式清紗器、梳針式清紗器、板式清紗器如圖1-28所示，三者的工藝參數分別是隙縫的寬度（約為紗線直徑的1.5～3倍）、梳針與金屬板的隔距（約為紗線直徑的4～6倍）和上下板之間的隔距（約為紗線直徑的1.5～2倍），機械式清紗器技術落后，它的使用較少。

（五）筒子卷繞密度

筒子的卷繞密度與絡筒張力和筒子對槽筒（或滾筒）的加壓壓力有關，筒子卷繞密度的確定以筒子成形良好、緊密，又不損傷紗線彈性為原則。因此，不同纖維不同線密度的紗線，其筒子卷繞密度也不同。

（六）筒子卷繞長度和管紗長度

絡筒工序根據整經或其他后道工序所提出的要求來確定筒子卷繞長度或者筒子卷繞直徑。新型自動絡筒機上一般都配備電子定長裝置，筒子卷繞長度達到工藝設定值時，筒子自動停止卷繞。實際使用中，筒子的設定長度和實際長度會不一致，必須進行長度修正。

式中原修正系數初始設定值為1.000。

在不具備定長裝置的絡筒機上，通常以筒子的卷繞尺寸來控制其卷繞長度，這種方式的控制精度很低。

管紗的紗長也是工藝參數之一，當管紗上剩紗少于10%而發生斷頭時，自動絡筒機根據管紗紗長確定是否換管，以減少接頭。同時，管紗長度參數也為絡筒機的自動速度控制提供依據，見（十一）。

（七）結頭規格

部分絡筒機仍采用打結接頭。結頭規格包括結頭形式和紗尾長度兩方面。接頭操作要符合操作要領，結頭要符合規格。在織造生產中，對于不同的纖維材料、不同的紗線結構，應用的結頭形式也有所不同，主要有：用于棉織、毛織和麻織的自緊結、織布結；用于絲織的單揢結或雙揢結等。

（八）防疊裝置參數

防疊裝置通過周期地改變槽筒轉速，使筒子和槽筒發生滑移來抑制紗圈重疊，防疊裝置參數為速度減少的比例，如3%、6%、9%、12%。

（九）槽筒啟動特性參數

槽筒啟動特性參數為槽筒加速到正常速度時所需時間。恰當的槽筒加速時間可以減少筒子啟動時槽筒對筒子的摩擦，減少紗線磨損以及毛羽增長；同時，也因減少了筒子與槽筒之間的滑移，從而提高了筒子定長精度。

（十）空氣捻接器的工作參數

空氣捻接器的工作參數包括紗頭的退捻時間（T₁）、捻接器內加捻時間（T₂）、紗尾交疊長度（L）和氣壓（P），可根據不同的紗線品種設定和調整上述參數的代碼值。部分空氣捻接器的加捻時間（T₂）由一次加捻、暫停、二次加捻時間組成，合理調節三段時間（代碼值），達到理想的捻接質量。表1-4為空氣捻接器（590L型）加工棉紗的工藝參數。

表1-4 空氣捻接器（590L型）加工棉紗的工藝參數

此外，空氣捻接器工藝參數還有允許重捻次數、熱捻接溫度等。

（十一）自動速度控制參數

管紗直徑退繞到某一尺寸時，由于氣圈形狀突然變化導致摩擦紗段增長，從而絡筒張力增加。為抑制絡筒張力的增加，達到均勻絡筒張力、減少紗線毛羽的目的，部分自動絡筒機配備了自動速度控制功能，起到絡筒速度自動降低的作用，通過減速起到均勻絡筒張力、減少毛羽的作用。自動速度控制參數包括減速的起點與幅度，起點為紗長的20%～80%，推薦值為80%；減速幅度50%～90%，推薦值為60%。

配有絡筒張力自動控制裝置的絡筒機，以張力傳感器探測絡筒張力，當張力超過一定數值時（譬如5cN），自動降低絡筒速度，通過降速實現絡筒張力的均勻。

二、絡筒的產量及質量控制

（一）絡筒的產量

絡筒機的產量是指單位時間內，絡筒機卷繞紗線的重量。機器的產量分為理論產量G′和實際產量G兩種，理論產量是指單位時間內機器的連續生產量。但是，生產過程中機器會反復停頓，譬如接頭、落紗、工人的自然需要等，于是就引出了機器的時間效率K。單位時間內機器實際產量等于理論產量和時間效率的乘積。

絡筒機理論產量：

式中：v——絡筒速度，m/min；

　　　Tt——紗線特數。

由于天然長絲和化纖長絲的細度常以旦尼爾（旦）為單位，若計算旦尼爾制絡筒機理論產量，其計算公式要做相應換算。

絡筒的實際產量：

時間效率K取決于原料的質量、機器運轉狀況、勞動組織的合理性、工人的技術熟練程度、卷裝容量大小以及操作的自動化程度等因素。

（二）絡筒的質量控制

絡筒的質量主要由絡筒去疵除雜效果和毛羽增加程度、筒子外觀疵點和筒子內在疵點等方面決定。加強絡筒的工藝技術管理、設備維修管理以及運轉操作管理是控制絡筒質量的根本途徑。

1.絡筒去疵除雜效果和毛羽增加程度 絡筒去疵效果可用烏斯特紗疵分級儀來測定，經絡筒去疵之后，紗線上殘留的紗疵級別必須在織物外觀質量及后道加工許可的范圍之內。除雜效率則以一定量的紗線在經過絡筒除雜之后，雜物減少的粒數來衡量。絡筒去疵除雜的質量標準應根據織物成品及后道加工要求、原紗質量、纖維材料、紗線結構等因素確定。

管紗絡卷成筒子后，紗線上的毛羽明顯增加，紗線的毛羽量以紗線毛羽儀測定。對比筒子上相對管紗的紗線毛羽增加程度，用以衡量絡筒的質量。部分自動絡筒機裝有絡筒毛羽減少裝置，對抑制絡筒紗線毛羽的增長起到十分明顯的效果。

2.筒子的外觀疵點

（1）蛛網或脫邊。由于絡筒張力不當，筒管和錠管軸向橫動過大，操作不良，槽筒兩端溝槽損傷等原因，引起筒子兩端，特別是筒子大端處紗線間斷或連續滑脫，程度嚴重者形成蛛網筒子。這種疵點將造成紗線退繞時嚴重斷頭。

（2）重疊起梗。由于防疊功能失靈、槽筒溝槽破損或紗線通道毛糙阻塞等原因，使筒子表面紗線重疊起梗，形成重疊筒子。重疊起梗的紗條受到過度磨損，易產生斷頭，并且退繞困難。

（3）形狀不正。當槽筒溝槽交叉口處很毛糙、清紗板上花衣阻塞、張力裝置位置不正時，導紗動程變小，形成葫蘆筒子；操作不良，筒子位置不正，造成包頭筒子；斷頭自停機構故障，則形成凸環筒子；絡筒張力太大，或錠管位置不正，形成鈴形筒子；在錠軸傳動的絡筒機上，由于成形凸輪轉向點磨損，或成形凸輪與錠子位置有移動，則造成筒子兩端凸起或嵌進。

（4）松筒子和緊筒子。張力裝置的工藝設置不當或筒子托架壓力補償不適當，使張力偏大或偏小，前者造成緊筒子，后者為松筒子；張力盤中有飛花或雜物嵌入，車間相對濕度太低等原因，形成卷繞密度過低的松筒子，紗圈穩定性很差，退繞紗線時產生脫圈。

（5）大小筒子。操作工判斷不正確，往往造成大小筒子，影響后道工序的生產效率，并且筒腳紗也增加。采用筒子卷繞定長裝置可克服這一疵點。

3.筒子的內在疵點

（1）結頭不良。捻接器捻接不良；絡筒斷頭時接頭操作不規范，引起結頭形狀、紗尾長度不合標準，如長短結、脫結、圈圈結等。這些不良結頭在后道生產工序中會重新散結，產生斷頭。

（2）飛花回絲附入。電子清紗器失靈；捕紗器堵塞、吸嘴回絲帶入；當紗線通道上有飛花、回絲或操作不小心，都會引起飛花回絲隨紗線一起卷入筒子的現象。

（3）接頭過多。電子清紗器靈敏度設置過高或驗結調整不當。

（4）原料混雜、錯特錯批。由于生產管理不善，不同線密度、不同批號，甚至不同顏色的紗線混雜卷繞在同只或同批筒子上。在后道加工工序中，這種疵筒很難被發現，最后在成品表面出現“錯經紗”、“錯緯檔”疵點。

（5）紗線磨損。斷頭自停裝置失靈，斷頭不關車或槽筒（滾筒）表面有毛刺，都會引起紗線的過度磨損，紗身毛羽增加，單紗強力降低。

筒子的內在疵點還有雙紗、油漬、搭頭等。

自動絡筒機的高度自動化從很大程度上排除了絡筒優質高產對人為因素的依賴。由完善的絡筒技術和強化絡筒生產管理所形成的產品質量保證體系，使上述的筒子外觀疵點及內在疵點得以避免。

本章主要專業術語

絡筒（winding）

卷裝（package）

筒子（bobbin，cone）

槽筒（drum）

平行卷繞筒子（parallel wound bobbin）

交叉卷繞筒子（cross wound bobbin）

摩擦傳動（friction drive）

錠軸傳動（spindle drive）

精密絡筒（precision winding）

有級精密絡筒（step-precision winding）

卷繞角（winding angle）

交叉角（cross angle）

卷繞密度（winding density）

緊密卷繞（close winding）

自由紗段（free segment of winding yarn）

卷繞重疊（winding pattern）

絡筒張力（winding tension）

退繞點（unwinding point）

分離點（separating point）

摩擦紗段（frictional segment of yarn）

導紗距離（distance between cop top to the yarn guide）

氣圈破裂器（balloon breaker）

氣圈控制器（balloon controller）

張力裝置（tension device）

電子清紗器（electronic yarn clearer）

捻接器（splicer）

定長自停（length stopping）

時間效率（time efficiency）

細絡聯合機（combined spinning and winding frame）

自緊結（self tight knot）

織布結（weaver's knot）

筒子結（ordinary loop knot）

毛羽減少裝置（device for hairiness reduction）