织前准备影响断经的因素与控制措施
原文刊自：2020年11月
第48卷（总第589期）
为降低浆纱在织造过程中的断头，提高织机效率，分析了织前准备的络筒、整经、浆纱、穿经工序 中影响断经的因素，并提出了相应的解决措施和控制要点。认为：断经的产生与纱线毛羽、张力和伸长等密切相 关，有针对性地采取有效预防措施能显著降低断经，为生产效率和产品质量的提高起到促进和保障作用。
断经；摩擦；纱线毛羽；张力伸长；织机效率；生产质量；织前准备
织轴断经直接影响着织机效率和织物外观 质量。而织前准备生产工序多、工艺流程长，纱 线经受的拉伸、牵引、曲折、摩擦等损伤多。生产 过程中如果操作不当、控制措施不强或是管理制 度落实不到位，都会产生大量的毛羽，造成纱线 断头。因此降低经纱断头，保持纱线特性，成为 织前准备车间非常重要的生产任务。
1 络筒工序
1. 1 降低毛羽增长率
毛羽产生于细纱而主要增长于络筒。纱线 与导纱各部件接触、碰撞和摩擦会有 35%~45% 的毛羽增加。过多过长的纱线毛羽会使经纱 在织造中相互纠缠，造成开口不清，使纬纱飞行 受阻而增加停台，对织机效率和织物外观风格造 成不良影响。所以提高纱线品质、降低纱线表面 毛羽是络筒工序的主要任务。
设置合理的络筒速度。普遍认为络筒速度 越高纱线毛羽增加幅度越大，但有高校学者和企 业工程技术人员多次做过相应研究和试验，证明 纱线毛羽的增长率与络筒速度的提高并非呈线 性关系，而是呈现先增加后降低的趋势（试验品 种 JC 9. 7 tex）。毛羽增长率的最大值出现在络 筒速度为 1 400 m/min~1 500 m/min 时，而最小 值却出现在络筒速度为 1 600 m/min 时。所以 优选络筒机的最佳车速，要综合考虑各方面因 素。传统络筒机 500 m/min~680 m/min、自动络 筒机 900 m/min~1 200 m/min 为宜，最好不超过 1 300 m/min。
选用具有耐磨性和导电性能的金属槽筒 。金属槽筒表面光滑，对纱线的摩擦阻力小且摩擦产生的静电易消散。相比而言胶木槽筒会比金属槽筒的毛羽增加 15%~20%。
均衡控制管纱退绕张力。络筒张力与毛羽 增长呈正比关系，张力值越大，纱线摩擦阻力也 越大，会使埋入纱线体内不深、抱合力不强的纤 维被抽拔出来，毛羽增长率显著提高，严重时会 造成断头。生产中视络纱速度和品种，将络筒张 力设定在 14 cN 左右较为适宜。
采用跟踪式气圈控制器。跟踪式气圈控制 器能随管纱退绕而自动追随下降，使管纱在退绕 过程中自始至终保持单气圈状态，退绕出来的纱 线与管纱锥形纱层及管纱间的摩擦能降到最低。与传统固定式气圈破裂器相比，能显著降低管纱 在退绕过程中产生的毛羽。
保持纱线通道光洁。纱线从管纱退绕开始 到卷绕成筒纱结束，会触及许多工艺部件和检测 点。纱线通道粗糙不光滑，有毛刺或是凹槽纱痕，对纱线摩擦损伤很大，纱线毛羽会大幅度增加。
1. 2 合理设置清纱工艺
清纱工艺设置过于宽松，有害纱疵会漏切影 响布面质量；过于严格，频繁的剪切对原纱损伤 很大，不仅影响络筒效率，也会增加后部工序经 纱断头。日常维护和管理要定期检测清纱性能 和效果，提高正切率和清除效率。清除效率应高 于 95%。
1. 3 提高捻接质量
结头外观和捻接质量不良，都会增加后序经 纱断头，影响织机效率和布面质量。纱线捻接区 长度 18 mm~25 mm，粗度是原纱直径的 1 倍~ 1. 3 倍。结头强力要保证在原纱强力 85% 以上， 捻接强力合格率达到 98% 以上。
1. 4 加强基础性管理工作
筒纱放置时间不宜过长，纱线在卷绕张力状 态下持续“紧张”，纤维间逐渐滑脱抱合力减弱， 会增加断头。
生产中尽量不要反倒筒纱，重复络筒不仅恶 化纱线品质，更会增加纱线毛羽。
合理控制络筒车间温湿度，相对湿度掌握在 75% 左右、温度控制在 30 ℃以内。
2 整经工序
整经过程引起纱线张力波动的部位有很多， 会有 10%~20% 的纱线毛羽增长率。
根据纱线材质、号数和根数，整经车速控制 在 500 m/min~850 m/min。速度越高，纱线与各导纱件摩擦加剧，会增加伸长和张力变化，纱线 毛羽显著增加。另外，车速越高，刹车制动力更 大，辊筒不能即刻脱离轴面，会对横向纱线造成 严重磨损。同时刹车制动距离也会变长，纱头易 被卷入轴内。所以要合理掌控车速，保证断头自 停装置和刹车制动装置灵活有效，制动距离小于 4m。
筒子架形式和筒纱所处位置不同，片纱张力 差异很大。为提高生产效率，很多企业采用复式 筒子架。但其有 3 大缺陷：工作筒纱用完瞬间跳 转至预备筒纱时，经纱张力突变易断头；工作筒 纱大小不一，片纱张力不匀；分散性结头多，影响 织物外观。而采用集体换筒的筒子架更有利于 均匀纱线张力。
筒纱在筒子架上所处位置不同，纱线本身悬 索张力和行进时所产生的摩擦阻力都不同。呈现规律是：前排筒纱的张力小于中排和后排；中层筒纱的张力小于上层和下层。均匀片纱张力的措施是调整张力盘上纱线引出角度或张力盘的重量 。力争做到单纱之间张力差异不大于2 cN、不匀率小于 1. 4%，且单纱张力不要超过单 纱强力的 9%。
找头准、接头牢、补头顺，避免经轴在浆纱退 绕过程中因操作原因导致的错层、绞纱、缠线、坏 边等疵轴现象。整经好轴率不低于 98%。
3 浆纱工序
通常认为浆纱的目的是提高经纱在织造过 程中的耐磨、强力和保伸性能。随着高速无梭织 机的普及和广泛应用，引纬时因毛羽黏连或纠缠 而造成的停车受到关注，降低浆纱毛羽也成为浆 纱重要目的之一。
3. 1 合理控制上浆率
浆纱上浆率过大或过小都会导致经纱断头 增加。过大会使分纱阻力变大，甚至难以分纱， 二次毛羽和脆断增多；过小会使纱线耐磨性减 弱，织造时易发生应力疲劳而断头。主要控制措 施是稳定浆纱车速、浆液温度、浆液黏度、浆液浓 度和压浆辊压力。“五稳定”中有任何一个发生波 动，上浆质量都将无法保证，都会增加浆纱和织造过程中经纱断头。需要说明的是高压上浆挤 压出去的浆液多且浸透效果好，有利于毛羽贴 伏，毛羽可降低 30%~50%，并能保持较好的浆 膜完整度，干分绞断头和伸缩筘处断头显著降 低，浆纱车速可提高 30%~50%。
3. 2 关注各区张力与伸长
浆纱过程中纱线会承受一定的张力拉伸，但 应控制在适当的范围。太大会使浆纱表面浆膜 受损、弹性下降，纱线的断裂伸长率会大大降低， 影响浆纱强力，增加织机断头；太小则纱线无法 均匀排列和卷绕，易产生“菊花芯”织轴。根据浆 纱 特 性 ，总伸长度一般控制在0. 8%~1. 5% 之 间，伸长合格率应不低于 92%。
经轴退绕区。为防止浆纱紧急停车时经轴 因惯性继续回转，每个经轴时刻都要在摩擦制动 系统的控制之下。在满足生产顺利进行的前提 下，摩擦控制力尽可能要小，避免对纱线无谓的 张力拉伸。退绕制动是对经轴集中统一实施的 非智能控制系统，无法感知和判断制动间存在的 差异。即系统施加到每个经轴的控制力量都是 一样的，但由于摩擦皮带（或摩擦块）的磨损程度 不同，会使制动效果存在差异，即纱线的纵向退 绕张力和伸长存在差异。其稳定控制措施就是 在日常维护保养时应保证气管、气缸、电磁阀等 没有漏气现象，摩擦皮带（或摩擦块）尽量新旧一 致，使系统动作统一、制动有效，杜绝刹车动作延缓和经轴滑转现象。
经纱喂入区。引纱辊要保证圆整度良好、转动灵活。若有间歇、跳动等不良现象，会使经纱 纵向产生张力不匀现象。该区段应使纱线呈松 弛状态进入浆槽浸浆，有利于吸浆和减伸，伸长 一般为-0. 2%。
湿区。经纱处于由湿态变干态、浆液由液体 变固体的渐变过程，棉纱在湿态下受外力作用最 容易产生伸长。此区段浆纱正处在各烘筒、导辊 之间往复行进烘燥，是产生伸长的重点区域。其 稳定控制措施是要保证各烘筒、导纱辊回转平 稳、灵活和同步，烘燥温度符合工艺标准。张力 设定值不大于 200 N，纯棉纱伸长率设定参考值：高速 0. 3%，低速 0. 5%。
分绞区张力。为了顺利进行分纱，干分绞区 经纱应有足够的张力，设定值不大于 1 000 N。纯 棉纱伸长率设定参考值：高速 0. 9%，低速 0. 7%。卷绕张力。为使织轴经纱排列均匀、卷绕紧 密和外观成形良好，浆纱应有必要的卷绕张力。
卷绕张力过大，会损伤浆纱弹性伸长，织造时容 易产生断头；卷绕张力过小，织轴手感松软，易产 生“菊花芯”或偏心轴，织造时会开口不清产生织 疵。视织物结构和织机类型不同，织轴卷绕张力 一般为 2 200 N~2 650 N。
3. 3 主体浆料选用
PVA1799 具有黏度稳定性、黏附性和成膜性 好的特点，但也存在一定缺陷，如煮浆时间长，浆 膜断裂伸长率大，浆纱干分绞困难，二次毛羽增 多严重，织造断经增加。目前有许多高性能的变性淀粉和聚丙烯酸类可部分或完全取代 PVA1799（依据品种而定），浆纱干分绞顺快，浆 膜完整，能较好地满足织造要求，对织造的断头、 织机效率、织疵没有不良影响。
3. 4 回潮率
浆纱回潮率大小取决于浆料性能、纤维特性 和烘燥效果等。适当的回潮率会使纱线具有一 定的耐磨性和柔韧性。回潮率过大或过小都会 导致经纱断头增加。过大浆膜会发黏，织造时经 纱互相黏连，造成开口不清，易造成绞断头、跳 花、跳纱等织疵；过小浆膜会发脆，浆纱弹性降 低，分绞时二次毛羽增多，织造时容易脆断和阻 断。回潮率控制：纯棉 7%~8%，涤/棉 65/35 混 纺纱 2%~3%，涤纶 0. 5%~1. 0%。合格率应不 低于 85%。
3. 5 其他控制措施
浆液制作时各种浆料称重精确、投料顺序正 确、煮焖时间准确，成浆体积符合工艺标准。规 范调浆操作，确保浆液质量，进而保证浆纱质量。
压浆辊两端压力轻重一致，表面硬度一致， 确保浆纱横向上浆均匀。压浆辊、上浆辊、导纱 辊、烘燥锡林等所有旋转辊体都要保证表面光 洁、形状完好，并保证前后平行、左右高低一致和 转动灵活，以确保浆纱张力和伸长均匀一致。
选用优质后上蜡（油）助剂，可软化浆膜，消 除静电，减轻织机上经纱之间以及经纱与导纱部 件、综筘片之间的摩擦。
有效使用湿分绞棒并保证其表面光滑和平 直，利用其表面线速度与浆纱速度差、或其旋转 方向与纱线行进方向相反，会把浆纱表面裸露的 毛羽“抚平抹顺”，非常有利于纱线毛羽贴伏、浆膜完整和织机开口清晰度的提高。
做好设备的维护与保养。所用经轴盘和织 轴盘因动平衡不良而产生的“跳动”，非常不利于 卷绕张力均匀；盘片偏斜导致转动时左右摇摆， 更不利于卷绕张力均匀。轴面凹凸不平、圆整度 不良，纱线退绕时张力忽松忽紧，会导致边纱断 头非常严重。
稳定汽压、气压和质量。蒸汽汽压不稳和含 水量大，影响浆液温度、流动性和黏度的稳定性， 导致上浆率不稳定。同时其还会影响烘燥效果， 浆纱张力伸长也不稳定；同样，管网压缩空气压 力不稳，还影响浆纱压浆辊压力、经轴制动系统、 整经辊筒制动、络筒找头动作和捻接质量等，后 序经纱断头增多，更会影响浆纱上浆率和张力伸 长。两种压力值稳定控制：蒸汽压力 0. 35 MPa、 管网压缩空气压力 0. 6 MPa 左右。
4 穿经工序
新购进钢筘须经刷筘机或玻璃刷打磨处理， 剔除表面毛刺，光洁齿面。
应根据所生产织物特性、使用时间长短等情 况，确定综丝、钢筘、经停片的更新周期，避免出 现纱痕而磨损纱线增加断头。
保持分纱机、拨线杆（片）、挂线钩等触纱部 件表面光滑，并走位精确，动作轻快稳准，既能减 少穿经时的断头，又能避免穿绞、双纱、空筘、叠 筘等穿错现象。
5 实际效果
通过对织前准备各工序断经产生原因进行 分析，主动采取了有效的预防性控制措施，生产 效率和质量都有明显提高，断经数量也有明显降低。
络筒产量：JC 14. 5 tex 品种，自动络筒不低于 680 kg/（12 h·60 锭），1332MD 型络筒机不低 于 120 kg/（12 h·100 锭）；JC 9. 7 tex 品种，自动络 筒不低于 500 kg/（12 h·60 锭），1332MD 型络筒机不低于 90 kg/（12 h·100 锭）。筒子成形合格率 100%，各类疵点都在指标考核范围内。
整经生产（CGGA114型整经机 ） ：JC 14. 5 tex 品种不低于160 km/（12 h·台）；JC 9. 7 tex 品种不低于 140 km/（12 h·台）。整经片纱张力均匀，百根万米断头不高于 1. 2 根。经轴外观成形良好，纱线排列均匀 ，好 轴 率 高 于 98%。
浆纱生产正常顺利，每台车、各品种实际产 量都超过规定标准 20%~30%。主要质量指标 实际完成情况如下。混纺品种好轴率，有梭高于 94. 62%，无梭高于 91. 22%；纯棉高档精品高于 88. 64%。混纺品种织机台时断经，有梭 0. 11 根、 无梭 0. 31 根，都分别低于考核标准。混纺品种织 机效率高于 94. 6%。织物质量较好，匀整合格率 高于 97. 83%。
6 结束语
在原纱质量、织造工序等外部因素有所保证 前提下，织前准备以改善纱线品质、降低各工序 和织造时经纱断头、促进织机效率提高为目的。络筒工序合理选择车速和卷绕张力，选用配有跟 踪式气圈破裂器和毛羽减少装置的设备，合理设 置清纱参数，并保证捻接质量，把降低纱线毛羽 增长率作为工作重点；整经则以提高经轴质量为 目的，充分考虑并控制单纱张力和片纱张力均 匀；浆纱则是稳定控制上浆、伸长、回潮“三率”， 提高经纱在织造过程中的耐磨、强力和保伸性 能，并减少经纱毛羽。各工序设备维护保养、各 项控制措施落实到位，以降低经纱断头，促进织 机效率进一步提高。
资料来源：《棉纺织技术》