剑杆织机改善停车档疵点的工艺研究

2022-07-15杨文

轻纺工业与技术 2022年3期

杨文

（山东轻工职业学院，山东淄博 255300）

剑杆织机停车档疵点是面料在织造过程中产生的一种主要的织疵，它是由于织机停车而引发织口变化而形成的整幅制成品上出现一路路的横纹，或深或浅，严重地影响了整个布匹的外观。制成品上有一路路的横档，整个布匹或深或浅的横档条，形成了常说的稀密路，属于因织机停车而带来的疵点，工厂里又称作停车档疵点。稀路指发生该疵点处的一段布的纬纱密度低于正常布的密度，明显出现一段段横向的稀纹；密路则指发生该疵点处的一段布的纬纱密度高于正常布的密度，明显出现一段段密纹。停车档疵点对面料质量危害大，大多数停车档疵点只作开剪降等处理，降低了坯布质量和产品一等品率等。这种疵点经染色加工后，因吸色性不同，形成染色布上稀路处得色浅，密路处得色深，色横档更加明显[1-4]。故此，工厂里对坯布横档疵点要求十分严格。

本研究结合剑杆织机的特点，有针对性地对上机工艺参数进行研究，对剑杆织机停车档疵点产生的因素进行统计分析，并提出解决织机停车档疵点问题的措施。

1 停车档疵点产生的原因

经过理论研究和实际分析认为，只要织机出现停车现象，经纱张力就会出现突变，从而造成织口位置的移动，进而形成了停车档疵点。这种织口位移的变化相当复杂，目前没有有效的方法消除，只能通过各种技术手段尽量减少停车档的产生。生产中通过有效措施解决开车痕和稀密路问题，可以大大改善产品质量。剑杆织机用来织造化纤织物、中支和低支棉织物时，在断经、断纬、手动停车后停车档疵点比较明显。

剑杆织机由于设备调节失误、引纬失控等原因造成停车档疵点，造成原因涉及到原料性能、设备状态、工艺参数调节、生产环境以及人员操作因素等。对于制织超薄型、双开口等特种织物，充分利用织机的调节补偿功能，在工艺、设备、操作等方面采取有效措施，可以消除或减少停车档疵点。

2 工厂采用消除停车档疵点的一般方法

对于控制和消除停车档疵点的研究一直在进行，但尚未完全解决这一难题。以往对停车档疵点成因的研究主要在以下两个方面：一是织口位移，在织机停台时，布面和经纱均承受着较大的上机张力，而此时织口与钢筘相脱离时，由于经纱蠕变和松弛，织口偏离其正常织造时的相应位置，偏离量的大小随停台时间的长短而变化，重新开车时，如果织口位置处理不当，就会在布面形成稀密路；二是因设备状态不良，随着织机长时间连续运转，一些机械零件、部件逐渐出现磨损甚至失效，而使运动精度下降，或开车后钢筘的打纬力不足，没能将纬纱充分地打入织口，或在断纱时刹车不及时，有纬纱空缺及送经卷取故障引起[2，5-6]。

针对停车档疵点这一问题，主要有三种解决方案：一是通过织机上面的电脑设定减轻停车档，稀路时，加大补偿量，密路时，减少补偿量，自动找断纬装置补偿稀密路和电子卷取装置加以配合定位织口等；二是改善停车后再开车时第一纬打纬力不足，如使用定位起制动、采用超力矩起动电动机、改进打纬共轭凸轮的弧线等；三是通过改善工艺条件，如停车后自动平综、电子送经和电子卷取共同作用、调整送经量、提高生产效率、减少停台次数和时间等。

以上多种方法对减少停车档疵点达到一定的效果，在实践中存在的主要问题在于：没有同时考虑引起停车稀密路的机械系统原因和织物系统原因，采用复杂的、高成本的织口位置检测设备缺乏现场调节功能，对不同织造品种的适用性差。因为在工艺设计上没有明确的指标指导，使得控制停车档的难度很大，不易操作，没有达到理想的效果。

3 测试方法

本研究主要针对剑杆织机产生停车档疵点的成因进行试验统计分析，从而对不同品种的织物配置合理的上机工艺参数，并针对不同剑杆织机织造品种的开车稀密路防止装置工艺参数，以降低停车档疵点。

3.1 测试方案

本研究旨在通过先进的张力测试系统并运用数理统计的方法，从工艺设计参数入手，探索从定量的角度研究影响停车档的主要因素，并提出解决的对策。

研究工艺参数对停车档的影响，要先分析一下造成停车档产生的根本原因。经纬纱交织形成织物时，经纬纱要弯曲变形，若织口位置处理不当，织口前后游动就会产生停车档，因此织造过程中张力的变化是造成停车档的根本原因。经纱张力对停车档也有影响，大张力易使停车档变稀，小张力易使停车档变密。经纱张力大小的调整也影响到织造效率、经纱断头率。因此，可通过改变经位置线，对停经架位置作适当调整，防止停车档的发生[3,7-8]。

3.2 测试仪器的选择

织物在织造过程中，张力的变化是一个非常重要的因素，其变化的大小直接影响着面料的质量。纱线张力过大会使经纱产生弹性变形、纱线强力等受到影响，影响织造质量，增加后工序的断头率；张力过小，影响织轴卷装成形。此外，在织造过程中经纱受到反复拉伸，经线张力不是一个恒定的值，而是处于波动中。因此，为了能够真正反映经纱张力大小及其变化规律，有必要采取一定的措施对纱线张力进行动态测试并记录其变化过程，以便分析织口位移的原因，从而寻找合理的上机工艺参数，减少停车档疵点的产生。

本研究选用DTM200 型纱线张力测试仪进行数据的采集工作。该张力测试仪广泛适用于各种毛、麻、丝、化纤及金属拉丝、玻璃纤维和光导纤维等产品的静、动态张力检测，用于各种柔性线材动态张力的测量。该仪器测量精度高、稳定性好，体积小操作简单，零位自动跟踪，满度自动校准，超载保护，低压显示，并能显示每次检测中的最大值、最小值、平均值等。

4 测试方法分析

4.1 方案设计

本研究所探讨的仅局限于织机运转中正常短时间的停机，为了更好地表征停机过程中经纱张力的变化，特引入张力变化率这一指标来表示织机短暂停机时张力变化的差异。在织机断头停机时，纱线回复到综平状态，用综平张力代表纱线断头时的瞬间张力。

在前期的研究过程中发现，大部分经、纬停处理时间段都在2～4min 之间，而且这段时间内经纱张力的变化趋于平缓，可以采用这一时间段张力的均值代表纱线断头后的张力值。

式（1）中，Z1 为纱线断头综平时的瞬间张力（cN）；Z2 为断头后的张力值（cN）。

由上式可以看出，张力变化率越大，综平时纱线的张力差异就越大，织口的位移量就越大；反之织口的位移量就越小。用张力变化率来间接表示综平时纱线张力的变化是一种新的尝试。

为了客观地反映织物的上机参数对停车档的影响，引入SPSS 设计正交实验的多因素分析。要分析出引起纱线张力变化的影响因素。其中，织物紧度是表示织物结构特征相对紧密程度的指标，该指标无法比较不同组织结构和不同细度纱线的紧密程度，因此综合分析后，选择了能全面反映上机参数的纱线细度、织物紧度和组织结构三个因素作为研究对象。因素在试验中的各种状态称为水平，根据不用的参数分类来选择合适的水平并列出因素水平表。本方案选择了50%、60%、70%和90%四个水平；纱线细度代表纱线的粗细程度，特数制的纱线细度是指1000m 长度的纱在公定回潮率时的重量，数值越大，代表纱线越粗。本研究选择了应用广泛的粗特纱90.0tex、中特纱60tex、细特纱28tex 和特细特18.2tex 这四个水平；织物结构分别选择了平纹、斜纹和缎纹三种基础组织。设计三因素四水平的正交实验因素水平表如表1。

表1 因素水平表

4.2 SPSS 数据分析

主体间效应的检验表如表2。

表2 主体间效应的检验表(因变量:张力差异率)

从表2 主体间效应的检验里，可以比较纱线细度、织物紧度和组织结构的F 值及Sig 值，从中可以看出，纱线细度的F 值最大，Sig 值最小，且sig＜0.05；紧度的sig 值也小于0.05；组织的Sig 值为0.75，没有小于0.05。得出SPSS 分析结论为：纱线细度和紧度的主效应达到显著，组织的主效应未达到显著。说明纱线细度和紧度对剑杆织机停车档的影响较大，而组织的影响不明显。

图1 为均值分布图，即为两因素纱线细度与紧度作用下，因变量张力差异率的均值分别情况。通常，若交互效应不显著时，图中的因素分部线均为平行线；若交互效应显著，图中的因素分线不平行。此图中，将紧度作为横轴变量，观察纱线细度对应变量张力差异率的影响。

图1 均值分布图

4.3 合理优化织机参数来降低开车痕

从张力差异率的均值图中可以看出，图中的因素分线不平行，说明不同织物紧度与纱线细度之间有明显的交互作用。织物紧度在较低水平时，如在50%的紧度值时，不同的纱线细度在织造时产生的张力差异率处于一个较高的范围。因为张力差异率大而容易造成的织口移位就大，很容易形成停车档。紧度值小时，织物稀松，织口位置会向机后移动，停车时交织力消失的时间长，是产生停车档的主要原因。

织物的紧度在较高水平时，如90%的紧度值时，细度在细特纱以上的纱线在织造时产生的张力差异率处于一个较高的范围。在实验中发现紧度大的厚重织物在停车时容易造成张力的突变，在工艺参数的选择上应尽量避免紧度与细度都选择较高水平。织物紧度在60%～70%水平时，细特和中特纱在织造时产生的张力差异率处于较低水平；特细特和粗特纱的张力差异率处于较高水平。

从以上数据中得出：为降低张力差异率，在工艺参数的选择上紧度选择60%～70%范围，纱线的细度范围选择细特到中特范围。因此在保证织物顺利织造的前提下，应充分考虑纱线细度和织物紧度对停车档的制约关系，应进行合理配置，从织物结构本质上消除停车档产生的隐患。