棉纺设备改纺花式纱线及其生产控制

    近六年，包括机织、针织等在内的花式纱线织物开始在国际市场流行，它广泛用于服装、装饰、旅游物品等方面，在我国加入世贸组织之际，开发质优价廉的各类花式纱线，为我们积极参与国际市场竞争提供了一个良好的机遇。

　　1．棉纺设备改造花式捻线机的意义

　　对花式纱线织物来说，办外经济发达的国家需求理较大，国内需求量相对较小，这种需求反映了人们的购买力水平与花式纱线制造成本的矛盾，及人们对花式纱线织物的认识等问题。努力降低花式纱线的制造成本，开发出价谦物美，流行新颖的花式纱线，成了开拓花式纱线及其织物国际国内市场的关键。购买花式捻线机，每台价格在几万~十几万，且只有25锭。约占半台细纱机的面积，设备投资高，且运转锭数少、运转成本高，用普通棉纺细纱机来改，可大大降低了花式线的制造成本，增强市场竞争能力。再普通细纱机改制一台花式捻线机，价格在千元以下，每台416锭，可当作7~8台正规的花式捻线机使用，当不纺花式线时，只要将部分零件还原，即可纺制普通纱。不足的是有的花式线用改制的花式捻线机纺需两次加捻才能完成，而空心锭花捻机可一次捻成。

　　2．棉纺设备改花式捻线机

　　2.1花式纱线结构决定了其工艺设计要求，工艺设计要求将决定其设备改造方面目前以花式纱线的结构大至可分为两类：第一类，主要以单纱和双股线为主，其特征是纱线长度具有规律或无规律的粗节或结子，例如结子纱、雪花纱、波纹纱、长丝竹节线、短纤竹节纱等；第二类，主要以由三股及以上的纱线捻合而成，其特征是纱线外观呈线圈状或螺旋状，例如珠圈线、圈圈线、花圈线、小辫线、螺旋花线、珍珠线等。

　　一般各种长度的竹节花式纱在普通棉纺厂的经改造后的梳棉机、粗纱机、细纱机上即可纺制。圈状花式纱线与螺旋花式纱线则须经过细纱机改造成花式捻线机纺制。从规模效益及纺制质量上看，细纱机改制的捻线机，锭数多、产量高，且纺后花型不易变形。这里我们主要介绍细纱机改花式纱线设备的几点做法。第一类花式线即结子线、竹节线的工艺要求是由两根不同纱线捻成，第一道工序，纺制结子纱、竹节纱；第二道工序将节子纱或竹节纱与其相匹配的普通纱线捻合，即形成结子线或竹节线。第二类花式线即圈状纱线、螺旋状纱线的工艺要求是由三根及以上纱线组成，该花式线构成分为三个部分，第一部分为芯纱，是整个花式线的基础和骨架，处在花式线的中心位置；第二部分为饰纱，是花式线的花型组成部分，它按工艺要求有规律地包缠在芯纱纱轴上，饰纱包缠的规律直接影响着花式线的花式效应。第三部分为约束纱即固纱，包在饰纱外面，主要起固定花型，加强花式效应，增加花式线耐磨程度及强力。第一工序，用花式捻线机将饰纱和芯纱按一定规律捻合成一花线，第二道工序，用普通捻线机将一花纱线与约束纱线捻合，即形成花式捻线，生产中俗称二花线。

　　花式捻线的结构特点决定了它的纺制工艺，在细纱设备改造中，着重对（1）牵伸部分，（2）卷红成形，（3）张力控制装置，三部分进行了改造。

　　2.2细纱机牵伸部分的改造

　　A513MA具有前、中、后三列罗拉，摇架加压，从后罗拉喂入的纱条，依次经中罗拉、前罗拉输出，针对不同的花式线，有以下几种发行方向。

　　2.2.1纺结子纱的设备改造

　　结子纱是在单纱上，有规律地形成粗于原纱三倍以上的粗节，粗纱喂入，细纱输出，可用A513C型车改制，通过电气装置控制，使前罗拉有规律地间歇转动，牵伸前区便有规律地出现打涌须条，输出前罗拉的单纱就呈现出结子纱。为了使面条在中皮辊输出时不致过于受阻，以影响打涌须条顺利形成，中皮辊可用1mm左右的滑溜槽，具体改进见图1-1（图中中皮辊上的上销板未画出）。

　　2.2.2纺竹节纱的设备改造

　　竹节纱是在单纱上，有规律地形成粗于原纱两倍左右的竹节，采用粗纱喂入，细纱输出，主要改造为使其前上皮辊轴向磨1mm左右的平面使其有凹凸表面，须条到达前皮辊时，握特点的握持力大小呈规律性变化，因而产生不稳定的牵伸，成纱节粗节细形成竹节纱。具体改进见图1-2。

　　图1-1 图1-2

　　2.2.3纺圈状纱、螺旋线的设备改造

　　圈状纱、螺旋纱喂入部分为单纱，输出为圈状纱、螺旋纱，不论从后罗拉喂入几根纱条，如果以同一速度从前罗拉输出，并均匀地捻合在一起，这显然不能形成花型，要纺制出花式纱线，必须在前罗拉钳口处同时输出两种以上不同速度的纱线，令速度快的纱线按一定的花型要求有规律地缠绕在速度慢的纱线上，形成花型纱。我们去掉了后罗拉（以便利用此处位置做导纱装置），利用前中罗拉的速度差异形成花型，具体改进如图1-3所示。

　　图1-3

　　纺花式线时，在中前皮辊上各切出一凹形槽，饰纱通过中皮辊的凹槽，受前皮辊罗拉握持，，以前罗拉速度输出钳口，芯纱通过前皮辊凹形槽，受中皮辊握持，随中罗拉速度输出前罗拉钳口，两种不同纱线的速度同时输出前罗拉钳口，就可以按花型设计得到一定规律的花式纱线，速比不同花型不同。

　　2．3卷绕成形部分的改造

　　A513MA卷绕变换靠升降对牙Z 10 /Z 11 的调整来进行，Z 10 /Z 11 调整成形凸轮的转速或钢领板一次升降的时间，直接影响卷绕圈距H的大小。当所纺细纱号数变换成对齿轮Z 10 /Z 11 就不能随意选择。根据A513MA产品设计公式Z 10 /Z 11 =4406.74×[(Hsima/2)/(D 2 －d 2 )]（公式1），按纱线直径的4倍选定绕纱螺距，即纱线直径A=1/4H（公式2）当钢领直径为45mm时，管纱直径D=42mm，筒管直径d=18mm，管纱成形角a/2=14°37′，将上述已知条件和公式（2）代入公式（1）得：
Z 10 /Z 11 =4406.74×[(4Asim14°37′)/(42 2 －18 2 )]
=4443.8A/1440
=3.08A
A=0.07
Z 10 /Z 11 =0.216

　　（注：花式线速比在1.3-2.1之间变动时，纱线直径为0.06-0.08 ，平均值为0.07 ）。

　　即使把牵伸部分2.5模数的牙齿用在升降上，即Z 10 /Z 11 为71/23时（23T为较小的牙齿，再小可能引起机械干涉），71/23=0.216 ，tex=204最多也只能纺204tex（约5公支）以上的花式线。因此纺5公支以下的花式线必需改进卷绕部分。于是，我们对A513MA升降齿轮进行了变换，升降部分的传动见图2。

　　我们将梳棉机链条牙内空相套后用于细纱机的升降轮上，当被动链条牙由20T改为15T时，链条传动比就由原20/20变为20/15，即1.33倍，就可纺204×1.33=271tex，以此类推，改变升降链条的传动比，就完全可能满足500tex以上花式线的需要。

　　2.4张力控制装置的设置

　　结子纱和竹节纱可不改变原张力杆装置，圈状纱、螺旋纱因喂入为两根以上单纱，所以要加强其张力控制。张力控制是纺制花式线不可缺少的条件，花型变换的规律及大小，很大程度上由张力调节装置来决定，花式线的张力调节主要应放在加捻三角区和罗拉输入部分。加捻三角区纱线张力的调节，应根据花型要求由速度和捻度来配合控制。对输对罗拉纱线张力的控制，由导纱装置来完成。我们在车上原已有一根导纱杆的基础上，另外增加了两根导纱杆，通过控制绕纱角度，分别控制芯纱和饰纱进入罗拉的张力。

　　3.花式线的生产控制

　　3.1花式线的质量控制

　　3.1.1花式线的强力控制

　　花式线的强力直接关系到生产能否正常进行及成纱是否达到质量标准，结子纱、竹节纱在原料一定的条件下主要通过捻度调节。以无结子或粗节部分的号数来确定其捻度。圈状线、螺旋线主要控制芯纱和固纱的单纱强力，同时掌握好捻度及花型。

　　3.1.2花式线的花型控制结子纱通过以下三方面来控制：（1）前后牵伸分配，后区牵伸一般控制在1.3-1.8之间。纤维短、纱支高，偏小掌握，反之则偏大掌握。（2）前罗拉单位时间内停转次数，调节此参数可使单位长度的纱中产生不同的结子个数。（3）前罗拉单位时间内停转时间比例，当单位时间停转次数一定时，调节单位时间内停转比例在一定范围内可得到不同直径的结子。停顿时间长，结子偏大，反之则偏小。

　　竹节纱通过前皮辊轴向凹凸之间的比例来控制竹节的粗度。磨去的弧度大竹节粗，反之竹节则不明显。但过大断头增加。

　　圈状线、螺旋线通过花式加捻时的捻度及饰纱、芯纱之间的速比来调节。捻度决定花型的稀密程度，速比决定圈状的大小，不同的速比形成不同的花型。圈状花式线的速比一般为1.5-2.5，螺旋线的速比一般为1.05-1.5。

　　3.1.3花式线的定量调节

　　结子纱、竹节纱通过细纱牵伸倍数及结子大小或竹节粗细进行调节。首先确保结子大小或竹节粗度，使其符合率稳定在95％以上，即确定前罗拉停顿时间或前皮辊轴向磨去的孤度，再进行牵伸倍数的调节即可。

　　圈状纱、螺旋纱则通过花式加捻时饰纱、芯纱之间的速比来调节。速比大则定量重，反之则轻。

　　3.2花式线的运转操作管理

　　大体与细纱、捻线相同，但应特别注意以下几点：

　　3.2.1在日常生产中，捻线一花工序前罗拉输出的线速度应控制在7-10米/分左右，值车工应加强巡回，发现纱线跑出运行轨道的及时进行纠正，并通知修机加油工检查原因。

　　3.2.2一花纱线络筒张力应根据花式线的不同类型来调整，线速度一般调在200米/分左右，接头方法应根据花式线类型来定，一般采用错位对接法，不允许接大小头和滑头。

　　3.2.3二花纱线的细纱、络筒线速可比一花纱线提高20％-30％，但接头仍应错位对接。

　　以上是我们在棉纺设备上生产花式纱线的探索和体会。我厂已批量生产了数百吨各种花式纱，给我厂带来了较好的经济效益。通过棉纺设备改造花式捻线的生产实践，使我们的认识有了新的突破，棉纺设备改制花式捻线完全是简单、可行、经济实惠的，它对促进企业技术改造，促进企业产品组合起到了一定的作用，它使棉纺厂在产品竞争中处于有利的地位，使我们在"引导消费，创造顾客"的活动中，迈上了一个新台阶。