细纱常见突发性疵点的波谱分析

来源/《棉纺织技术》

作者/王俊英王韦清

编辑/棉纺织技术新传媒-Cindy

《棉纺织技术》2017年4月（第45卷，总第546期）火热发售中，欢迎订阅。

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原文刊自：2017年2月

第45卷（总第544期）

摘要

探讨细纱常见突发性疵点的波谱分析方法。介绍了胶辊、前罗拉、胶圈、传动齿轮等纺织配件缺陷产生的机械波特征和处理办法，分析了无下胶圈纺纱、上销片簧断裂、压力棒碰前胶辊等产生牵伸波的波峰形态和预防措施；测试并对比了条干 CV 值、粗细节、棉结等指标。指出：缩短专件维护保养周期，加强上机检查，周期性平、揩车，根据纱线品种选配合适的纺织配件等，可以减少突发性疵点的出现几率。认为：利用波谱分析，结合条干仪的判定方法可保证纱线质量的稳定。

关键词

细纱工序；胶辊；突发性疵点；胶圈；机械波；波长；波峰；牵伸波

细纱工序机台多、纱锭多、工艺部件多，发生突发性疵点的几率也高。罗拉、胶辊、齿轮、胶圈等牵伸回转部件一旦出现问题，在波谱图上就会有明显的反映；有些工艺部件位置不正确或工艺参数不合理，在波谱图上也会反映出来。所以，日常生产中，在加强工艺部件上机检查的同时，注意观察分析波谱图，能及时找到突发性疵点发生的原因，使问题及时解决，有助于减少机台停车维修时间，提高生产效率和产量。T/C 65/35 13.1 tex 正常纱的条干 CV 值为15.69%，细节29个/km ，粗节139个/km，棉结181个/km。下面以T/C 65/35 13.1 tex为例，介绍几种常见细纱不匀波谱图分析。

1 前胶辊缺陷产生的机械波

细纱前胶辊有缺陷，波谱图大体会出现三种情况，如图1、图2和图3所示。

图1、图2和图3中，机械波波长基本在9 cm～10 cm范围内，根据细纱前胶辊的直径（29 mm～31 mm）和波长的计算公式也不难算出。虽然三个波谱图中出现的机械波都是细纱前胶辊问题产生的，但问题的严重程度不一样。图1特征峰只占一个频道，高度略超4格，问题不大严重，纱线条干 CV 值为15.96%，细节35个/km，粗节 125个/km ，棉结175个/km，纱线条干 CV 值稍大，粗细节稍多，一般表现在前胶辊轻度偏心、缺油、涂料吸收不均匀、光照不均匀、表面轻微损伤、圆整度略差等问题。图2特征峰高度也是略超4格，但占两个频道，需要将特征峰叠加，问题比较严重，纱线条干 CV 值为18.16%，细节 46个/km ，粗节208个/km，棉结185个/km，纱线条干 CV 值明显增大，粗细节也明显稍多，除了表现在前胶辊偏心较大、表面损伤较大、圆整度明显差、严重缺油等方面以外，胶辊轴承也有可能出现问题。图3特征峰占两个频道，而且有一个频道高度到顶，有时两个频道高度都到顶，还出现了1/2、1/3谐波，纱线条干 CV 值为21.59%，细节245个/km，粗节1992个/km，棉结777个/km，条干质量都大幅度增加，问题非常严重，可能前胶辊严重偏心、表面严重缺损、圆整度特别差、胶辊轴承磨损严重等。

细纱前胶辊有缺陷，在车上运转过程中就会跳动或表面不平，稍有经验的挡车工可以检查出来。因此，提高职工质量意识，加强交接班管理，把检查前胶辊作为细纱交接班的一项重要内容，细纱前胶辊引起的质量问题就会大幅减少。

2 后胶辊缺陷产生的机械波

后胶辊偏心、缺油、涂料吸收不均匀、光照不均匀、表面损伤、圆整度差、轴承磨损等同样也产生机械波，可以根据细纱机的总牵伸倍数进行推算，只是相对前胶辊来说对布面质量影响的程度小。但因后胶辊脱壳而产生的机械波问题就相当严重，图4是后胶辊脱壳所纺纱线的曲线图，纱线明显存在长片段规律性不匀。粗段纱线定量比正常段纱线定量增加约25%，严重影响布面的外观质量。对此类问题，首先要加强上机检查，挡车工做清洁、交接班时，保全工每天上机检查等都可以发现。其次是胶辊的压制质量要有保证，从源头上杜绝胶辊脱壳现象发生。

3 前罗拉及相关部件缺陷产生的机械波

细纱机罗拉及相关部件是精密度比较高的钢质件，出现质量问题的几率比胶辊要少得多，但一旦出现，影响就比较大，主要原因是细纱机一根罗拉带动6个或8个锭子。细纱机前罗拉直径一般是25 mm、27 mm，所以前罗拉及相关部件有质量问题产生的机械波波长一般为8 cm左右，比前胶辊有质量问题产生的机械波波长要小一些。波谱图会出现图5和图6这两种情况。

图5的纱线条干 CV 值为18.84%，细节 75个/km ，粗节136个/km，棉结184个/km，图6的纱线条干 CV 值为22.16%，细节468个/km，粗节344个/km，棉结214个/km。相对来说，图6问题比较严重，特征峰占三个频道，有一个频道特征峰到顶，而且还有1/2谐波。产生图5和图6机械波的主要原因有前罗拉偏心或弯曲、前罗拉轴承磨损、前罗拉轴头齿轮一齿齿顶磨损等，前罗拉表面黏附油花也会产生波长为8 cm左右的机械波。

图7波谱图中在波长5 cm～6 cm处有双柱高度到顶的机械波，而且有1/2谐波，比上述前罗拉及其轴承等有问题产生的机械波波长要短。上车查找原因，最终发现是前罗拉轴头28 T齿轮多齿齿顶严重磨损所致。经测试，纱线条干 CV 值为22.35%，细节592个/km，粗节785个/km，棉结222个/km，条干 CV 值严重恶化，粗细节大幅增加。

细纱罗拉偏心或弯曲、罗拉轴承磨损、齿轮磨损上机检查一般很难检查出来，大多是通过做试验发现有问题，才能检查出来。所以，对于这类问题，除了周期性平、揩车和定期维护保养以外，重点是稳定或缩短试验周期，保证在固定周期内每台车、每节罗拉能试验一遍，并做好试验记录。

4 细纱牵伸波

牵伸波是由于牵伸过程中牵伸力不稳定而产生的。牵伸波分析只能根据波长和纤维的平均长度大体计算出产生牵伸波的区域。牵伸波波长 λ=K×E×纤维的平均长度，K 为系数，细纱一般是2.75。根据公式可计算产生牵伸波的部件或区域到输出件的牵伸倍数 E 。目前细纱牵伸波常见的有单山峰牵伸波和双山峰牵伸波两种。

4.1 单山峰牵伸波

单山峰牵伸波就是在波谱图上只有一个山峰，牵伸波大多出现在山峰处。如图8、图9和图10所示，都是单山峰牵伸波，波长都不到10 cm，计算可得产生牵伸波的部件或区域到输出件的牵伸倍数 E 为1倍多点，所以就可以判断产生图8、图9和图10牵伸波的区域为细纱机前区。

虽然都是细纱前区的牵伸波，但产生的原因不一样，牵伸过程中牵伸力的大小和变化就存在差异，在波谱图中的表现也会有所区别。图8是无下胶圈纺纱，纱线条干 CV 值为25.35%，细节775个/km，粗节1 772个/km，棉结 1 040个/km 。图9是上销片簧断裂，纱线条干 CV 值为23.45%，细节702个/km，粗节 1 610个/km ，棉结760个/km。图10是压力棒碰前胶辊，纱线条干 CV 值为21.62%，细节 364个/km ，粗节1 266个/km，棉结445个/km。图8和图9牵伸波波长相近，大约9 cm左右，发生的位置都在上下胶圈处。图10牵伸波波长大约 7 cm ，发生的位置比上下胶圈位置要靠近前罗拉。所以要具体问题具体分析。

一旦出现牵伸波，就说明在牵伸过程中，纤维运动的控制出现了问题，纤维运动紊乱，尤其是在牵伸倍数比较大的区域，纱条的条干就会恶化。三种情况的牵伸波对应的纱线条干都严重恶化，粗细节大幅增加。尤其是无下胶圈纺纱和上销片簧断裂，双胶圈牵伸几乎变成简单的罗拉牵伸，纤维运动失控。对于这类情况，比较容易发现和预防，加强专件维护保养和上机检查，能大幅减少出现的可能性，甚至杜绝。

4.2 双山峰牵伸波

双山峰牵伸波就是在波谱图上有两个山峰，第一个山峰是正常的，第二个山峰就是牵伸波，如图11所示。产生双山峰的原因比较多，如粗纱捻度较大、中上铁辊后移、中铁辊滑顿等引起上胶圈回转打顿，纤维间牵伸力不稳定等。比如个别锭子出现该问题，应该是锭子所对应的上胶圈、中上铁辊等部件位置或状态存在问题。若同一品种大多锭子都有该问题，一般就是粗纱捻度偏大造成的。

5 细纱胶圈缺陷产生的机械波

细纱胶圈缺陷产生的机械波波长等于胶圈的周长乘以细纱前区牵伸倍数。

图12在9 m～10 m左右出现连续占六个频道的机械波，取其粗纱做条干均匀度，波谱图正常，排除前纺原因；细纱机牵伸45倍，后罗拉缺陷产生的机械波波长为3.5 m；下胶圈直径83 mm，细纱机后区牵伸1.25倍，下胶圈缺陷产生的机械波波长9.38 m，与波谱图上机械波波长相符，上车检查，发现下胶圈一位置横向较长一段表面磨损严重，外表面丁腈橡胶缺损，露出补强层的纱线。

图12波谱图对应的纱线的条干 CV 值为 18.65% 细节135个/km，粗节360个/km，棉结 307个/km 。细纱下胶圈表面严重磨损，条干 CV 值恶化较大，粗细节增加不少。

上胶圈有缺陷一般在做清洁时就能发现，下胶圈在上胶圈下面缓慢回转，不仔细看很难发现问题。要强化质量意识，加强上机检查，且上机检查不能是走马观花，要仔细认真。

6 细纱传动齿轮缺陷产生的机械波

细纱齿轮有缺陷影响面比较大，会影响到细纱机一侧或整台车的锭子。但齿轮缺陷一般很难发现，大多情况是实验室做条干均匀度试验发现的。一旦发现细纱波谱图上出现波长长于10 cm的机械波，在排除粗纱、上下胶圈、中后罗拉、后胶辊等原因以后，就可以根据细纱机的传动图计算各齿轮可能有缺陷产生的机械波波长与波谱图上机械波波长相近，上车检查该齿轮、齿轮轴及相关部件是否有问题。然后检修、试验，直到问题解决。

图13是FA506型细纱机的传动图，假设总牵伸齿轮Z_E有一齿齿顶磨灭或键槽磨损，产生的机械波波长λ_E= Z_E/Z_D× 95/25 × Z_K/Z_J× 104/48 × 25π（mm），同样，也可以算出总牵伸齿轮Z_D有一齿齿顶磨损或键槽磨损产生的机械波波长

λ_D= 95/25 × Z_K/Z_J× 104/48 ×25π（mm）。

对于传动齿轮缺陷问题，除了周期性平、揩车和定期维护保养以外，重点也是稳定或缩短试验周期，保证在较短时间内每台车都能试验一遍。

7 细纱张力波、毛羽波和棉球波

细纱张力波是指随着钢领板的升降，气圈形态和纱线张力发生周期性的变化。钢领板在底部、卷绕管纱大直径时，气圈长度长、凸形大，张力小；随着钢领板上升，气圈长度缩短、凸形变小，张力逐渐增大；钢领板上升到顶部、卷绕管纱小直径时，张力最大。钢领板快速下降，气圈长度增大、凸形变大，张力减小。在细纱钢领板的一个升降动程中，气圈形态和纱线张力刚好变化一个周期。所以细纱张力波波长大约等于钢领板一个升降动程管纱卷绕的长度，在波谱图上一般表现为单柱机械波。随品种不同，张力波波长大多在 8 m ～9 m或4 m～5 m。如图14所示，在4 m～ 5 m 之间，有单柱机械波，一般就是张力波。

毛羽波和棉球波是当因纱线摩擦而使钢丝圈表面出现磨损时，磨损处对纱线的摩擦会随纱线张力的周期性变化而发生周期性变化，纱线上因摩擦而产生的毛羽或棉球也就具有了规律性。毛羽波和棉球波的波长也大约等于钢领板一个升降动程管纱卷绕的长度。

需要注意的是，细纱在络筒、整经、织造等后工序加工过程中都要承受一定的张力，在这些张力的作用下，张力波基本消失，在布面上一般反映不出来。所以细纱张力波是假波，基本不用去管它。但因纱线张力周期性变化而引起的毛羽或棉球周期性的变化，在布面上反映明显，要想办法分析原因并解决。一般更换新钢丝圈后，纱线上的毛羽波或棉球波就会大大改善或消失。所以应根据钢领的型号和所加工的纱线品种合理选配钢丝圈，根据锭速、钢领使用时间、钢领直径、纱线号数、纤维品种等合理选配钢丝圈号数，并严格控制钢丝圈更换周期，注意钢丝圈表面磨损情况。一旦发现钢丝圈表面出现磨损，应立即换掉。

8 结束语

实践证明，细纱常见突发性疵点的产生原因有很多，必须具体问题具体分析。根据经验，借助试验仪器，通过波谱图从多方面进行分析并计算波长的范围，追溯到纺织配件可能出现缺陷的位置，及时准确的找到突发性疵点发生的原因，使问题及时解决，以减少停台时间，提高生产效率。同时，缩短专件维护保养周期，加强上机检查，周期性平、揩车，根据纱线品种选配合适的钢领钢丝圈，设置合理的车速等，以保证纱线质量满足用户的要求。

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