自络纺纱张力控制与筒子成形不良的解决措施

陶海滨

(卓郎(江苏)纺织机械有限公司，江苏 苏州　215024)

0　引言

随着社会进步、科技发展，络筒机有了很大改进。国内纺纱市场最先使用的是由人工完成接头的1332M型普通络筒机，通过加减张力片个数实现不同张力附加于筒子上完成成形，但筒子成形质量差；随后采用圆盘式张力装置的国产普通络筒机，采用缓冲毡垫圈后，纱线张力不匀幅值有所减小，其平均相对差值在25%以上[1]，但筒子成形依然很差；后来逐步发展为自动络筒机，纱线接头由大吸嘴、小吸嘴和捻接器等部件共同完成，纺纱张力由张力装置提供。目前赐来福和萨维奥的自动络筒机均采用张力片式张力装置，而村田自动络筒机则采用风栅式张力装置。笔者将重点探讨自络纺纱张力与筒子成形的关系。

1　自络纺纱张力对筒子成形的影响

在自络生产中，一定的络筒张力是卷绕成形和清纱所必需的[2]。若无纱线张力或张力浮动过大，会导致筒子无法成形或成形不良；且筒子在整经机上退绕时会发生脱圈问题，原因是张力控制不当、筒子纱线分层不清，当外层纱线退绕时会粘连内层纱线导致纱线纠缠，从而造成无法退绕。

使用过程中萨维奥络筒机需设定张力范围，若筒子成形不理想即可进行张力调节；村田络筒机的纺纱张力是根据断裂强力的10%设定，通过改变电压的大小来调节；赐来福络筒机则是通过设定张力值的大小来实现，张力大纱线缠绕紧密，但筒子成形不一定最好。这是因为张力大，外层纱线对内层纱线的压迫大，容易形成菊花芯造成成形不良。

2　成形不良的原因分析

筒子成形良好，外形美观，才能保证在整经机或大圆机上退绕顺利，不发生脱圈问题。某企业采用赐来福络筒机为高级面料供纱，但筒子成形严重不良，出现如图1所示的菊花芯。

图1　菊花芯筒子

分析发现，该生产品种为29.2 tex混纺纱，其中精梳棉占60%，涤纶占40%，采用条混工艺。而涤纶纤维和棉纤维都有回缩性，当二者受到的拉伸率均为5%时，棉纤维回缩率为45%，涤纶回缩率为88%[3]；失去张力后，涤纶纤维的回缩比棉纤维大，且涤纶纤维属弹性纤维，从而造成筒子成形不良。

纱线被卷绕到筒子上时必须附加一定张力，即纱线是带着张力卷绕到筒子上的，前面的纱线卷绕到筒子上后会失去张力且马上回缩，立即挤压与之相邻的内层纱线，且内层纱线被后来卷绕的纱线持续挤压，随着筒子直径的不断加大，外层纱线不断增多，内层纱线所受到的挤压力也不断加大，导致内层纱线向筒子侧面涌出，使筒子侧面由平面变成弧面，从而形成菊花芯筒子。

3　解决筒子成形不良的措施

3.1　试验

3.1.1减小纺纱张力

为了解决筒子成形不良的问题，在保证络纱速度不变的情况下，可减小纺纱张力，因为纺纱张力越大，卷绕到筒子上的外层纱线挤压内层纱线的力会越大。对上述企业筒子成形进行跟踪分析，发现筒子成形严重不良由纺纱张力偏大导致，故将纺纱张力由40 cN调整为24 cN，张力调整后的筒子成形如图2所示。

图2　调小张力后的筒子

由图2可以看出，虽然筒子成形得到改善，但筒子侧面的起皱和凸起问题仍然存在。继续降低纺纱张力的筒子摸起来较软，且直径变大，当每只筒子净重为2.09 kg，12只筒子净重为25.08 kg，在控制每包筒纱净重的情况下，无法实现在一只编织袋内装12只筒子的客户要求，故决定不再减小纺纱张力。

3.1.2减小筒子直径

当筒纱净重为1.68 kg，15只筒子净重为25.20 kg时，其所对应的筒子直径约为185 mm。当纺纱张力为24 cN时，尝试进一步减小筒子直径是否会出现严重的成形不良。结果表明，当直径为160 mm时，筒子就会出现成形不良问题，如图3所示。

图3　减小直径后的筒子

由图3可以看出，减小筒子直径后问题也无法得到解决，因为当直径为160 mm时，筒子出现菊花芯，而当直径达到185 mm时，筒子成形不良会变得更加严重。

3.2　解决方案

3.2.1加装张力传感器

在自动络筒机上加装张力传感器，采用40 cN

和24 cN的张力进行纺纱试验，发现筒子成形不良问题仍然存在。但是，当纺纱张力调整为12 cN时，筒子成形完美，其侧面无起皱和凸起问题，经卡尺测量直径后，发现与客户原纱相同。因此，加装张力传感器,可解决筒子成形不良问题。

如果是国产普通络筒机，张力盘质量不宜太大，在保证合理设定卷绕密度的前提下，以轻为宜[4]。

3.2.2生产效率变化

自动络筒机纺纱张力为40 cN，未使用张力传感器时的生产效率为77.2%，使用张力传感器后为67.9%，生产效率下降是因为使用张力传感器后，低速段持续时间长所致；当使用张力传感器，但纺纱张力为12 cN时生产效率为79.2%，比无张力传感器时的77.2%提升2个百分点，且彻底解决了筒子成形不良问题。

4　结语

4.1自络纺纱张力一般按所纺纱线断裂强力的10%设计，但不能绝对，一旦出现筒子成形不良，也可选择小的纺纱张力；而纺纱张力并不是越小越好，小到一定程度，筒子退绕时会出现脱圈问题。

4.2若纺纱张力偏小掌握仍不能解决筒子成形不良问题，可以加装张力传感器；如果是国产普通络筒机，张力盘质量不宜太大，在保证合理设定卷绕密度的前提下，以轻为宜。