国产无铁炮电脑粗纱机工艺配置及使用效果分析

    国产无铁炮粗纱机取消了传统粗纱机的锥轮及其控制机构和成形机构，具有计算机监控、变锭速纺纱等功能，曾在1996年北京国际纺织机械展览会首次展出，已经批量投放市场。本文结合生产实践介绍无铁炮粗纱机工艺配置和关键质量技术指标的测试分析(以FA425粗纱机为例)。
    1主要技术特点
    1．1计算机控制系统
    采用了计算机控制系统，取消了传统粗纱机的锥轮及其控制机构和成形机构等，简化了整机机械结构，减少了机械、工艺调整点，有利于降低故障率。因采用了计算机控制变频调速传动，使牵伸和卷绕两大传动机构在整个纺纱过程中，卷绕速度和前罗拉输出速度能够得到良好的瞬时匹配，使粗纱张力能够稳定在理想状态，粗纱张力的绝对值只在一个较小的范围内变动，达到近似恒张力纺纱效果。在前罗拉至锭帽间的纺纱段，设置了分辨率为0．1mm的CCD)粗纱张力检测装置，将粗纱张力变化的信号(纺纱段上下抖动量)传递给计算机系统，通过计算机系统控制各电机的变频器，使主电机和卷绕电机按纺纱设计要求传动各纺纱部件进行纺纱，并且纺纱段上下抖动不超过0．1mm
    1．2其它主要技术特点
    采用数显触摸屏，可以直观地输入、修改有关参数，并可根据现状随时调出显示机器运转的多种数据。另外，可对机器运转的故障及时报警并显示故障排除方法，还可显示出操作调整的误动作及其排除措施等。采用了激光光电系统，激光光电具有对正准确、灵敏度高，调整简便等功能，可有效地保证设备运行可靠、安全。牵伸装置采用四罗拉双短胶圈牵伸形式和SKFPK1500—001938摇架弹簧加压形式。清洁系统由牵伸部分的上下清洁装置、车面吹风装置和车后面及车上面的吸风装置组成，清洁降温效果好。悬挂式全封闭锭翼使锭翼高速旋转的气流对粗纱本身无显著影响，所纺粗纱纱疵少。安装了调机故障自动报警、润滑故障自动报警、机前两路光电保护自动停车、车头各门开启报警、各电机和风扇失灵报警等安全装置，有利于防止故障的发生、及时准确查找故障原因并及时排除故障，保证机器正常可靠地运转。
2纺纱品种和原料的选配及熟条质量
    2．1纺纱品种
    CJ 14．5 tex：T／C 55／45 16．8 tex。
    2．2原料的选配和喂给熟条质量
CJ 14•5 tex和T／C 55／45 16．8 tex棉部分的配棉主要技术指标见表l，T／C 55／45 16．8 tex涤纶部分主要技术指标见表2。


    2．3喂给熟条质量
    喂入熟条(并条末并)质量情况如下：
    T／C55／45 16．8tex：定量18．09g／5m；萨氏条干不匀率13．2％；条干CV％3．11；重量不匀率0．91％．
CJ 14．5tex：定量17．45g／5m；萨氏条干不匀率12．9％；条干CV％2．93；重量不匀率0．81％．
    3粗纱工艺配置
    3．1工艺参数的配置分析
    3．1．1罗拉加压
    采用PK-1500型弹簧摇架加压。该类摇架前、中、后各有三档压力可供选择，各档压力都较重而且加压稳定可靠。纺制纯棉时中档压力即可满足工艺要求，棉涤混纺及涤粘混纺、化纤纯纺等可适当加大(视后区牵伸倍数及后区罗拉隔距等因素确定)．
    3．1．2原始钳口隔距
    根据粗纱定量及片簧压力，在保证牵伸正常不出硬头的前提下，原始钳口隔距可偏小掌握．要通过试确定。
    3．1．3主牵伸区罗拉隔距
    在保证加压充分的条件下，为了最大限度的减少较短纤维的浮游动程，提高粗纱条干水平，应该使胶圈钳口尽量前移，使其接近第二罗拉握特点，所以主牵伸区罗拉隔距偏小掌握才能满足这一要求。涤粘混纺时，因涤纶纤维和粘胶纤维的长度整齐度都较好，主牵伸区罗拉隔距也可适当放大，化纤纯纺时，也要考虑纤维长度整体度这一因素。
    3．1．4后区牵伸倍数和后区罗拉隔距
    后区牵伸主要是使条子略带张力，使纤维伸直，使须条具有一定的紧密度进入主牵伸区，以有利于改善粗纱条干。后区牵伸倍数与后区罗拉隔距对粗纱条干影响比较明显，应结合加压压力的大小，进行合理的配置。一般地，后区牵伸倍数偏小掌握，后区罗拉隔距偏大掌握会对提高粗纱条干均匀度有利。
    3．1．5胶辊位置
    为减小纱条弱捻区，降低粗纱断头，提高纱条光洁度，前胶辊中心可适当前移(第三胶辊中心要相应后移)。
    3．1．6粗纱定量
    粗纱定量不宜过重，以避免因定量过重导致胶圈间夹持的须条产生分层现象，使粗纱条干恶化。
    3．1．7总牵伸倍数
    总牵伸设计能力为4．7～12．8倍，但因须条在牵伸过程中使纱条产生附加不匀，纤维的移距 偏差随牵伸倍数的增大而增加，所以在实际生产中总牵伸倍数不宜太大。纺制中、细号品种，总牵伸倍数一般控制在6．5～8．5倍为宜，不宜超过9．5倍，以改善粗纱条干，提高粗纱条干均匀度水平．
    3．1．8粗纱伸长率
    应偏小控制，以减少意外牵伸，避免条干恶化，根据不同的品种，合理的确定控制标准。
    3．2粗纱机工艺参数的优选
    3．2．1试验条件
    T／C55／4516．8tex：粗纱定量4．90g／10m；总牵伸倍数7．55倍；捻度3．07捻／10cm；锭速912r／min；卷绕密度3．67层／cm．
    CJl4．5tex：粗纱定量4．94g／10m；总牵伸倍数7．06倍；捻度4．79捻／10cm；锭速912r／min；卷绕密度4．09层／cm．
    3．2．2进行如下正交实验：
    (1)对影响粗纱条干较大的因素：后区牵伸倍数、后区隔距、主牵伸区隔距以及加压压力进行四因素三水平正交试验，试验方案如表3～表4。
    (2)经试验分析，最佳工艺参数配置如表5。


    4粗纱主要技术质量指标测试
    (1)在熟条质量相对稳定的条件下，采用同台并条机供应熟条，粗纱机和细纱机固定锭号，对CJ 14．5 tex进行粗纱大纱、中纱、小纱三种卷装形式的跟踪试验，试验结果见表6。




    从表4数值看，大纱、中纱、小纱纺纱质量无显著差异。
    (3)粗纱伸长率测试。因无铁炮粗纱机通过微机系统控制粗纱张力，以达到恒张力纺纱效果，并采用了前低后高锭帽，实现等导纱角纺纱，以减少前后排粗纱的张力差异。在生产运转过程中，针对粗纱机无铁炮这一特点，重点测试了粗纱伸长率。为便于对比分析，在测试伸长率时分别测试前、后排固定纱锭的大纱、中纱、小纱三种卷装，测试周期为每周测试两次。测试结果见表8。




    从表8伸长率测试结果看，CJ 14．5 tex和T／C55／45 16．8 tex两个品种粗纱伸长率测试值都较为理想，且前后排、大小纱伸长率差异也可保证在控制范围内。从表4所测粗纱及细纱质量数据分析，说明粗纱在不同卷装条件下粗纱张力也相对稳定。
    (4)粗纱百锭时断头根数见表7。



    (5)FA425和FA421两种型号粗纱机纺纱质量对比。在保证并条、细纱同等试验条件下，FA425和FA421两种型号粗纱机纺纱质量对比见表8(品种为CJ 14．5tex,锭速800r／min



    (6)不同锭速条件下粗纱质量对比。FA425型粗纱机最高工艺锭速为1400 r／min，为高产粗纱机，在正常运转过程中，针对CJ 14．5 tex特点，将锭速设定为900 r／min～1100 r／min。为了解该型粗纱机不同锭速下纺纱质量，将CJ 14．5 tex品种在锭速为800r／min～1200 r／min范围内做了对比试验，试验结果见表9。


    从表9所测数据看，随着锭速的提高，粗纱条干没有明显变差趋势，百锭时断头也没有显著增多。
    5无铁炮粗纱机使用效果
    (1)从粗纱条干CV％看，使用FA425型粗纱机粗纱条干可稳定在乌斯特公报25％水平，有时可达到5％水平。
    (2)从所测粗纱伸长率数值看，因粗纱机采用了恒张力纺纱控制系统，如调整适当，其大小纱及前后排伸长率差异均可控制在0．5％以内。从测试的CJl4．5tex和T／C55／4516．8tex两个品种看，大小纱伸长率差异CJl4．5tex平均小于0．15％，T／C55／4516．8tex平均小于0．19％；前后排伸长率差异CJl4．5tex平均小于0．11％，T／C55／4516．8tex平均小于0．14％，说明在一落纱过程中，粗纱张力的变化是相对恒定的。据日常测试的数据，CJl4．5tex粗纱伸长率一般都可控制在2．5％以内，T／C55／4516．8tex可控制在1．5％以内，不会因粗纱张力不当造成质量的波动。
    (3)从纺纱质量看，在速度提高时，质量无明显变差，无铁炮粗纱机纺纱速度适应性好。
    (4)在速度较高的情况下，纺纱质量稳定，断头少，班产可达万米以上。
    (5)使用无铁炮粗纱机工艺调整简便迅速，特别是张力、锭速的调整不影响正常生产运转，值车工可根据实际运转情况随时调整，使生产更趋正常。