內(nèi)容提要：國外全自動絡(luò)紗機在20世紀(jì)末已發(fā)展到第三代，具有精密卷繞、精密紡疊、精密定長、電子清紗、空氣捻接、在線質(zhì)量栓驗及紗疵分級等自動化監(jiān)控功能，使自動絡(luò)紗機成為現(xiàn)代紡紗設(shè)備中高科技的裝備，為下工序?qū)ν沧蛹喌馁|(zhì)量要求及高速退繞提供了必要的條件。
關(guān)鍵詞：自動絡(luò)紗機；張力控制；精密卷繞；精密紡疊；電子清紗；空氣捻接
隨著無梭織機及針織機速度、產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，對筒子紗的質(zhì)量要求也日益增高，如噴氣織機轉(zhuǎn)速已達(dá)1800轉(zhuǎn)/分，引緯率3000米/分，歸納起來絡(luò)筒機生產(chǎn)的筒子紗質(zhì)量要達(dá)到四個方面的要求：筒子卷繞密度均勻、無結(jié)頭、紗疵少、毛羽少。國內(nèi)外機械制造廠商圍繞四個目標(biāo)經(jīng)努力取得較大成功。
一、 均勻的絡(luò)紗張力控制及精密卷繞、精密防疊及精密定長
1、第二代自動絡(luò)紗機〔德國賜來福公司 Autoconner238、意大利紗維沃Espero、日本村田N07-D、N07-Ⅱ等〕及我國1332系列普通絡(luò)紗機絡(luò)紗張力控制都是隨機的、是予先設(shè)定一個張力控制值，絡(luò)紗全過程紗線張力變化是隨機不受控的、不能因紗線退繞及卷繞過程中張力的變化進(jìn)行瞬時調(diào)節(jié)，卷繞密度因張力不勻而不均勻，造成紗線在下游工序〔噴氣織機〕等退繞時張力波動，并使筒子紗染色不勻。
90年代末德國Ac338、意大利的奧立安orion及日本村田公司生產(chǎn)的PC21型等自動絡(luò)紗機都介決了絡(luò)紗張力在線控制，實現(xiàn)均勻卷繞密度的精密卷繞問題。
以德國AC338為例，在每個絡(luò)紗頭清紗器上端裝有張力傳感器隨時檢測絡(luò)紗過程中動態(tài)張力變化值并及時經(jīng)計算器調(diào)節(jié)張力控制器形成閉合的張力自動控制體系，動態(tài)的紗線張力作用在傳感器表面〔一種活塞探頭〕，活塞因紗線張 力大小而改變對光電管的蔽光程度，隨著紗線退繞中氣圈張力變化使傳感器組合體內(nèi)電子線路隨之變化，從而不斷調(diào)節(jié)電磁線圈的電壓值。通過張力傳感器將該值傳到張力控制系統(tǒng)實現(xiàn)對紗線張力的控制，使瞬間紗線張力穩(wěn)定一致。這種原量與技術(shù)被先進(jìn)的自動絡(luò)紗機應(yīng)用，真正實現(xiàn)絡(luò)紗的精密卷繞、把卷繞密度穩(wěn)定在一定水平上，這種高科技的張力控制使自動絡(luò)紗機性能提高到一個全新的水平。
2、在AC338自動絡(luò)紗機上為實現(xiàn)精密卷繞在防疊方面做了重要攻進(jìn)。絡(luò)筒重疊卷繞即帶狀卷繞，主要原因是槽筒與筒子之間速比不恰當(dāng)。帶狀卷繞使下一工序退繞時產(chǎn)生脫圈斷頭及因不適當(dāng)?shù)哪Σ潦雇沧蛹啌p壞產(chǎn)生毛羽，帶狀卷繞密度比正常交叉卷繞的筒子紗大在染色時影響顏色滲透產(chǎn)生染色不勻。
3、在AC338自動絡(luò)紗機上加裝"propack"裝置用以控制絡(luò)紗滾筒與筒子紗之產(chǎn)生接觸壓力和線速度比。由于AC338自動絡(luò)紗機是變頻調(diào)速電機分別直接傳動每個槽筒的， 因"propack"裝置可有效控制槽筒與筒子紗之間的壓力并調(diào)節(jié)槽筒速度，這樣可大大提高筒子紗交叉卷繞質(zhì)量，消除或避免由于速比不正確而產(chǎn)生的“帶狀卷繞”。槽筒與筒子紗之間的速度達(dá)到監(jiān)界值即出現(xiàn)"帶狀卷繞"，即紗線卷繞呈平行狀態(tài)。帶狀卷繞的產(chǎn)生與槽筒、紗線種類、卷繞直徑有關(guān)。
AC338上的propack可隨時監(jiān)測與計算槽筒與筒子之間的速比并進(jìn)行調(diào)節(jié)，可跳過產(chǎn)生帶狀卷繞的速比臨界值，使筒子紗卷繞始終保持正確的交叉卷繞狀態(tài)，這是普通防疊機構(gòu)做不到的。
表1所示為AC338自動絡(luò)紗機加裝"propack"裝置后生產(chǎn)的筒子紗在下游工序退繞速度顯著提高。
表1
紗支〔英支〕 筒子直徑 筒子紗最大退繞速度〔米/分〕 差 異
英支 毫 米 無Propack 有Propack
純棉30支 280 1150 1440 +290
純棉70 240 940 1325 +385
滌棉65/35 20支 280 1220 1480 +260
滌棉65/35 30支 240 1230 1450 +220
純粘纖42支 240 1345 1920 +620
意大利及日本的新型自動絡(luò)紗機亦有與AC338類似的張力控制及防疊系統(tǒng)，如意大利"奧立安"〔orion〕自動絡(luò)紗機上整個筒子紗卷繞過程是由C.A.P〔computer Aided package〕系統(tǒng)控制的,使絡(luò)紗張力始終受到調(diào)控,每個卷繞頭都按指令監(jiān)控與修改筒子紗與槽筒之間的傳動比以避免"疊圈"現(xiàn)象產(chǎn)生，日本村田公司的PC21型自動紗機上的張力控制也是單錠封閉式，卷繞質(zhì)量有很大提高。
日本村田公司的PC21自動絡(luò)紗機采用多線槽筒切換的方法解決帶狀卷繞：
�。�1） 單線槽筒在高速卷繞時〔線速在1000米/分以上〕會出現(xiàn)較多的帶狀卷繞；在雙線槽筒上往往在筒紗卷繞直徑在200毫米時產(chǎn)生帶狀卷繞；
�。�2） 2.5個槽的槽筒在筒紗卷繞直徑在200毫米時卷繞速比在1:1.5,雙線槽筒在靠近筒紗卷繞直徑為200毫米時,卷繞速比為1:0.8時,即筒紗與槽筒表面卷繞的線速比在1.25至0.8之間要比單頭卷繞時的帶狀卷繞少,退繞狀況好,基本沒有脫圈現(xiàn)象日本村田公司在解決帶狀卷繞防止高速退繞脫圈問題上,采用多槽槽筒的方法,具具有十分有效的效果，PC21絡(luò)紗機上采用2-2.5槽的多槽筒,可以解決高速退繞時,脫圈現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)被卷繞的筒子發(fā)生帶狀卷繞的瞬間，可以自動切換導(dǎo)紗線槽，使卷繞狀況得到改進(jìn)，其切換方法：
�、� 當(dāng)卷繞在雙線溝槽切換為2.5線溝槽時，筒紗直徑為200毫米時，基本無帶狀卷繞發(fā)生；
�、� 當(dāng)在2.5個槽的槽筒上切換成2個槽時，卷繞直徑在告近250毫米時，高速退繞的脫圈現(xiàn)象得到改進(jìn)，可使筒子紗的帶狀卷繞消除。這種自動控制切換溝槽數(shù)的方法，使高速卷繞筒子的卷繞質(zhì)量，十分理想。
③ PC21自動絡(luò)紗機多槽槽筒自動切換的防疊方法比普通槽筒卷繞的筒子紗退繞速度可增加30%。
二、無結(jié)頭紗的生產(chǎn)：
紗線接頭方式有人工、機械及空氣捻接三種方式，空捻接頭技術(shù)是當(dāng)代發(fā)展趨勢，它可介決結(jié)頭大的問題，接頭質(zhì)量好，接頭處直徑是原紗直徑的1.2倍，而人工、機械、打結(jié)器接頭直徑是原紗直徑的3-4倍�？漳斫宇^可減少針織布的破洞，普通接頭紗由于結(jié)頭大在生產(chǎn)高密織物時會在鋼筘處斷經(jīng)或 在布面上有較大的疵點，空捻接頭克服上述問題，減少織機斷頭、提高織機效率及產(chǎn)品質(zhì)量。
空捻接頭是將紗尾搭接在紊流空氣箱中，由氣箱中的強氣流進(jìn)行捻接接頭，接頭時間及耗氣量均可調(diào)節(jié)，從而滿足空捻紗的質(zhì)量要求，垂直于紗尾的氣流在捻接的同時還給接頭紗一定的捻度。
空氣捻接器捻接紗線的過程是將紗交叉放入捻接器中，將多余紗線切除，切除后的紗線進(jìn)入振蕩器退捻，最后時入氣腔加捻，完成接頭。
空捻接頭技術(shù)使接頭后的紗獲得足夠強力〔約為原紗強力的0.8-0.85〕，外觀好，接頭處紗的直徑比原紗直徑稍有增加，無明顯重量偏差及缺陷，在靜態(tài)負(fù)荷下與原紗彈性一致。捻接接頭不需要外界材料，因此染色親合性一致。
目前空捻接頭技術(shù)已廣泛用于任何原料、任何品種、紗支的接頭，是絡(luò)紗工序不可分開的部分。
空氣捻接對接頭強力、彎曲度有顯著影響，如織物外觀、織機或針織朵生產(chǎn)效率，試驗表明：
�、佼�(dāng)紗尾捻接時空氣量增加、空捻紗強度增加；紗尾收縮值增加、空捻紗斷裂強力也增加；接頭時間長捻接動作慢時，紗的強力降低。
�、诋�(dāng)紗尾捻接空氣量增加，紗彎曲剛度減少；紗尾收縮值增加，空捻紗彎曲剛度增加；接頭時間長接頭速度低，紗的抗彎剛度減少。
國內(nèi)外生產(chǎn)的各式空捻器其打接原理及提高捻接紗強力、增加接頭處彈性的做法都相同，不同的是各自設(shè)計出不同的捻接箱體結(jié)構(gòu)及罩蓋。空捻器的設(shè)計及使用時有以下因素值得注意：
�、俳宇^長度不影響紗的強度，但影響紗外觀質(zhì)量。
②空捻箱形狀會影響捻接紗強力。
③捻接接頭時開始使松散纖維加捻〔或包纏〕，形成空捻接頭過程對捻接紗質(zhì)量有重要影響，退捻時空氣壓力，紗的捻度、支數(shù)等都影響接頭強力，壓縮空氣爆發(fā)的持續(xù)時間不影響捻接紗強力，但退捻時空氣壓力的制約作用卻十分重要。
意大利美期丹空捻器接頭質(zhì)量好、接頭成功率高、耐用。美期丹機械式結(jié)頭器結(jié)頭合格率高但機械太復(fù)雜維修困難、多不使用，國內(nèi)許多廠家生產(chǎn)空捻器如上海五金二廠等；國產(chǎn)空捻器尚須在使用壽命及結(jié)頭成功率上下功夫進(jìn)一步改進(jìn)。
目前市場上供應(yīng)的空捻器已分別用于粗、細(xì)支紗、花色紗、股線、彈力包芯紗及緊密環(huán)錠紗等不同品種，除普通式空捻外還有熱捻濕捻等捻接器。
表2：空捻接頭對針織機效率的影響 原紗 織物數(shù)量 空捻接頭紗停臺 機械接頭紗停臺
40英支 60米 0.20 0.70
80英支 60米 1.67 2.53
表3：空捻接頭時噴氣織機強物的影響 原 紗 45英支 滌/棉混紡紗
織 機 噴 氣
速 度 440轉(zhuǎn)/分
經(jīng)向錯支 空捻/機械 2.03/11.25
斷緯疵點 個/100米 空捻/機械 8.21/13.50
總之，空氣捻接器對提高原紗和織物質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率有顯著作用，亦相應(yīng)降低了成本，比機械打接器維修量相應(yīng)減少。
絡(luò)紗機用空捻器接頭技術(shù)后接頭紗外觀基本與原紗一致，為環(huán)錠細(xì)紗機提高車速創(chuàng)造條件，如減少鋼領(lǐng)直徑、提高紡紗速度，目前環(huán)錠細(xì)紗機速度已高達(dá)25000轉(zhuǎn)/分，這與絡(luò)筒機用空捻接頭有密切關(guān)系。
三、紗疵減少--電子清紗器迅速發(fā)展
我國在1332型絡(luò)紗機上已有40～50%推廣應(yīng)用電子清紗器，電清技術(shù)由普通型、提高型發(fā)展到智能型。在1332絡(luò)紗機上應(yīng)用普通型、提高型，在國產(chǎn)紗維沃及AC238上已配用智能型。國外都已采用智能型，如AC238采用Peyer540型電子清紗器,性能優(yōu)越、靈每度高、檢測功能強、紗疵清除范圍廣,該機有三種"固定清紗曲線"，也可根據(jù)工廠需要自行設(shè)定"清紗曲線"控制棉紗質(zhì)量水平，意大利歐立安〔ORION〕自動絡(luò)紗機上配備的智能型電子清紗器,每個單錠相當(dāng)一個工藝試驗室,可以做到對捻接質(zhì)量、疵點、周期性小疵點、異纖及超標(biāo)準(zhǔn)毛羽造成的疵點進(jìn)行控制及清除，德國AC338自動絡(luò)紗機上的電子清紗器已成為卷繞過程中的重要部件用以監(jiān)測和保證紗線質(zhì)量，形成一體化的清紗器，其清紗性能在電腦屏幕上可精確設(shè)定，如紗疵超過極限值清紗器指令切斷紗線并向卷繞部件發(fā)出信號以中斷卷繞，捻接質(zhì)量也由清紗器單獨監(jiān)控，捻接紗接頭歸類于一擋清紗類型。
電子清紗器不僅負(fù)擔(dān)清紗及質(zhì)量監(jiān)測任務(wù)、還有統(tǒng)計功能，可記憶、貯存并報告生產(chǎn)運行狀況及疵點分級，完成紗疵分級任務(wù)。
清紗器的清紗曲線對紗疵的粗細(xì)節(jié)及其長度的劃分較細(xì)、檔次密小，按需要可分檔控制各種類型的紗疵。
電子清紗器的位置，除日本外都是放在捻接器之上，對捻接質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。上蠟裝置一般放在電清上面，以消除上蠟對電清的干擾。新型電子清紗器可自動調(diào)節(jié)適合各種速度監(jiān)測及檢查各種卷繞速度下的紗線質(zhì)量，不因啟動和正常卷繞速度差異變化而產(chǎn)生誤切。
最新型自動絡(luò)紗機上上吸頭已配有傳感器可將紗疵全部吸出經(jīng)電清切除，不會漏切。
電子清紗器分光電式及電器式兩種，各有特點，但都因環(huán)境受到干擾，如果車間和絡(luò)紗機自動凈化程度高、車間溫濕度恒定，干擾即排除。
無夕雷聲QS-5型為光電多功能型電子清紗器，具有清除長、短粗節(jié)、長細(xì)節(jié)、靜態(tài)檢測及對棉結(jié)雜質(zhì)等小疵點有分檔選擇的功能，其中超原紗直徑0.6-2.4倍，長度1-10cm的短粗節(jié)可分十擋選擇;長粗節(jié)為0.2-0.8倍,長度100公分,分九檔選擇;長細(xì)節(jié)為疵直徑小于原紗0.15-0.5倍,長度100公分,分九檔選擇。
QS-8型為電容式清紗器，具有長短粗節(jié)、紗疵的清除功能，其中短粗節(jié)為原紗的0.5-3倍，長度1-10公分；粗節(jié)為0.3-1倍，長度為100公分。
我國長嶺及無夕雷聲生產(chǎn)的智能型電子清紗器與國外同類產(chǎn)品水平相同,可以做國內(nèi)外自動絡(luò)紗機上智能型電子清紗器的替代品.
目前電子清紗器已由模擬式發(fā)展為數(shù)字式,檢測及清紗性能有很大提高。
德國AC338自動絡(luò)紗機選用烏期特電子清紗系列，性能及穩(wěn)定可靠性都很好。
電子清紗器的功能是絡(luò)筒機完成清除紗疵，提高紗線質(zhì)量的重要組成部分，智能型電子清紗器還負(fù)著對紗線質(zhì)量的監(jiān)測及紗疵分級的功能。
四、減少毛羽：
毛羽是現(xiàn)代紡織生產(chǎn)遇到的重要問題，目前日益引起國內(nèi)外紡織界高度重視，毛羽會使噴氣織機引緯失敗，產(chǎn)生停合占70%，還會使織物形成染色不勻的疵點，細(xì)紗及后加工工序產(chǎn)生許多飛花、惡化生產(chǎn)環(huán)境也會造成新疵點，因此如何減少毛羽是紡織生產(chǎn)中的重要課題。
細(xì)紗是產(chǎn)生毛忌的主要工序之一，最新研究成果認(rèn)為毛羽不僅由鋼領(lǐng)鋼絲圈配套問題引發(fā)，更重要的是由于紡紗三角區(qū)對纖維運動的失控造成，90年代末國外一些公司研制出緊密紡環(huán)錠細(xì)紗紡紗技術(shù)基本消除了紡紗三角區(qū)，使毛羽大幅度減少，甚至后加工工序的燒毛工序也可省去，漿紗工序減少對毛羽的工藝技術(shù)負(fù)擔(dān)也大有減輕，顯著的減少細(xì)紗毛羽對絡(luò)紗工序毛羽的產(chǎn)生。
絡(luò)紗機也是產(chǎn)生毛羽的重要工序，由于帶有毛羽的細(xì)紗管紗在絡(luò)筒工序高速退繞，〔自動絡(luò)紗機線速度高達(dá)1500米/分，一般也有1000米/分，我國1332槽筒絡(luò)紗機線速度600米/分〕，造成管紗上的細(xì)紗自身摩擦，一般比細(xì)紗毛羽增加3-4倍，除了要認(rèn)真介決細(xì)紗紡紗產(chǎn)生的毛羽問題外，絡(luò)紗機也要采取減少毛羽的相應(yīng)措施。
國外先進(jìn)的自動絡(luò)紗機上對減少毛羽采取了積極措施一方面使絡(luò)紗張力保持穩(wěn)定一致，使一個筒子紗上紗線張力穩(wěn)定均勻可減少紗線毛羽波動，另一方面采用氣圈控制器、氣圈破裂器以減少、紗線退繞時氣圈過大與空氣及周圍攻另部件的摩擦碰撞，從而減少毛羽的產(chǎn)生。日本村田公司對在絡(luò)紗機上減少毛羽問題的做法比較成功。
首先是利用上下移動式氣圈控制器Balcon來縮小退繞氣圈，減少毛羽產(chǎn)生。加裝Balcon比不加裝Balcon相比較絡(luò)紗機上紗線毛羽明顯減少。
表4所表把管紗分成10段測定細(xì)紗毛羽〔3毫米毛羽數(shù)/10米〕 細(xì)紗管紗 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10
細(xì)紗上的毛羽數(shù) 80 120 140 140 135 125 115 100 90 90
無控制器絡(luò)紗速度1000米/分 220 235 240 240 220 210 190 170 155 135
有控制器絡(luò)紗速度1300米/分 180 220 210 210 190 185 170 160 150 135
有控制器絡(luò)紗速度 1500米/分 150 170 175 175 170 160 150 140 130 125
上表說明有控制器比無控制器的紗線毛羽顯著減少，加裝控制器后絡(luò)紗速度增加，毛羽也會減少。
最新PC21型自動絡(luò)紗機上還加裝了PERLA-A的渦流毛羽減少裝置，當(dāng)帶毛羽的紗線經(jīng)過這個裝置時因渦流作用使紗表面的毛羽卷入紗體上使紗線上的毛羽明顯減少，還提高了紗線強力等：如單紗強力提高3-17%；單紗強不勻減少4-6%；提高整徑機和上漿工作效率，停合約減少一倍；織機效率由92%提高到97%左右。PERLA-D為張力盤式毛羽消除器,絡(luò)紗速度在1200轉(zhuǎn)/分時,消除毛羽的效果較好。
在同樣上漿工藝條件下，低毛羽紗線緯問斷頭由1.13%減少到0.75～0.72。經(jīng)過新型毛羽消除器的紗線在筒子紗退繞時飛花明顯減少。
當(dāng)代世界上自動絡(luò)紗技術(shù)有很大發(fā)展，都是電子計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)及絡(luò)紗工藝技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物，是機、電儀一體化高科持的紡紗設(shè)備，除上述精密卷繞、電子清紗、空氣捻接和減少毛羽等器大特征外，先進(jìn)的自動絡(luò)紗機還具有自動顯示與記憶事故跟蹤人機對話自動清潔等先進(jìn)裝置，上下吸紗頭也都配備了傳感器，即能徹底清除粗細(xì)節(jié)等疵點，也減少了許多浪費。
從第二代AC238、ASPERO及村田N7-5起，自動絡(luò)紗機都實現(xiàn)了電動機單錠直接驅(qū)動技術(shù)，特別是電動機采用變頻調(diào)速技術(shù)后，使許多質(zhì)量保證措施得到實施，絡(luò)紗不僅高質(zhì)量，而且定長精確，其精度在1.5%以內(nèi)。第三代自動絡(luò)紗機的定長精度在1%內(nèi)。
新的第三代自動絡(luò)紗機由于技術(shù)上的改進(jìn)使絡(luò)紗速度大大提高，線速度可達(dá)到2000米/分。
綜合評價一臺絡(luò)紗機功能的主要依據(jù)還要看絡(luò)紗機能否真正實現(xiàn)精密卷繞，生產(chǎn)出高質(zhì)量的空氣捻接紗，最大限度減少各種紗疵、減少毛羽等四項指標(biāo)，如果這四項指標(biāo)都能達(dá)到滿意的效果，那么可認(rèn)為絡(luò)紗技術(shù)是成功的。
21世紀(jì)全球紡織技術(shù)繼續(xù)向短流程、自動化、高質(zhì)量、高速度的方向發(fā)展，噴氣織機引緯率將提高到3000米/分以上，針織大圓機產(chǎn)量將進(jìn)一步提高，因此自動絡(luò)紗機技術(shù)必須不斷的提高與發(fā)展才能適應(yīng)新形勢的要求。
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