徐浩貽

(浙江理工大學(xué)科技與藝術(shù)學(xué)院,杭州 311121)

稀薄織物橫檔織疵分析與預(yù)防

徐浩貽

(浙江理工大學(xué)科技與藝術(shù)學(xué)院,杭州 311121)

橫檔是稀薄織物易顯、常見且不易解決的技術(shù)難題。文章從紗線受力的物理特性、織機(jī)速度變化引起打緯力不足的動(dòng)力學(xué)原理以及有梭織機(jī)機(jī)構(gòu)存在的先天缺陷等方面，系統(tǒng)分析了產(chǎn)生橫檔的機(jī)理；提出了優(yōu)化工藝、設(shè)備改造、操作培訓(xùn)及提高原紗質(zhì)量等綜合措施，為解決稀薄織物的橫檔問題提供思路；認(rèn)為采用噴氣織機(jī)是解決橫檔問題的根本出路。

稀薄織物；橫檔；有梭織機(jī)；織口

稀薄織物通常指經(jīng)紗、緯紗線密度在14.5tex以下，經(jīng)、緯密度分別在362根/10cm、275根/10cm以下的織物。如絲綢織物中的絹絲紡、頭巾綃，純棉細(xì)布、純滌細(xì)布、麻紗織物、巴里紗、紗羅織物等均為稀薄織物。此類織物具有紗支高、緊度小、質(zhì)地輕薄、穿著透氣的特點(diǎn)，是夏季服裝和高檔時(shí)裝襯里的理想面料。但生產(chǎn)稀薄織物的最大難題是避免橫檔織疵。特別是采用美國(guó)四分制評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)以后，稀薄織物的橫檔織疵已上升為主峰織疵[1]。橫檔源于稀密路。稀路即稀緯，指緯紗少于規(guī)定根數(shù)，一般在1cm內(nèi)少2根緯紗，密路在1cm內(nèi)多了0.5根緯紗。稀緯因緯紗排列不勻有較大的空檔，布面上呈現(xiàn)一條黑痕，而密路則形成一條白痕?？椢餀M向呈現(xiàn)的這種通幅條狀疵點(diǎn)稱為橫檔或檔子，是一種難以修復(fù)的織疵。稱為橫檔的另一原因是稀密路疵點(diǎn)因吸色性能不同，經(jīng)印染加工后，形成染色橫檔。稀薄織物之所以橫檔明顯，是因?yàn)榫暭喖?xì)，根數(shù)少，缺少0.5根或1根，數(shù)量雖不多，但所占比例大，故特別顯眼。這就是為什么中粗號(hào)織物橫檔少而細(xì)號(hào)稀薄織物橫檔突出的原因。

資料表明，從設(shè)備的一次性投資、能耗以及產(chǎn)品的價(jià)格等綜合因素考慮，目前國(guó)內(nèi)，尤其是中、西部地區(qū)多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)稀薄織物仍使用有梭織機(jī)織造[2]。由于有梭織機(jī)的先天不足，橫檔問題尤為突出。本文擬對(duì)橫檔產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行全面分析并尋求預(yù)防橫檔織疵的對(duì)策。

1 產(chǎn)生橫檔機(jī)理分析

1.1 經(jīng)紗應(yīng)力松弛和蠕變

當(dāng)織機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間的停車如值車工就餐、如廁，臨時(shí)停電、節(jié)假日等原因，之后再行開車，紡織工廠俗稱“開冷車”，常常會(huì)出現(xiàn)稀密路織疵。

停車以后，織口會(huì)發(fā)生移動(dòng)，這種移動(dòng)的原因，是織物與經(jīng)紗在張力作用下具有蠕變和應(yīng)力松馳的物理特性所致。

由于纖維材料是介于彈性體和粘流體之間的粘彈體，所以經(jīng)紗與織物受力時(shí)，均具有蠕變與應(yīng)力松馳特性。停車時(shí)，鋼筘的位置是隨機(jī)的，多數(shù)情況下并不會(huì)與織口接觸。在張力作用下，隨著時(shí)間的推移，由于織物與經(jīng)紗的應(yīng)力松馳和蠕變，織口的位置將發(fā)生移動(dòng)，偏離了剛停車時(shí)織口位置，偏移量ΔS隨織機(jī)停車時(shí)間長(zhǎng)短而異，影響織口位移量大小的因素主要有上機(jī)張力、停車時(shí)間、織物品種、經(jīng)紗所在位置、上漿率、車間溫濕度等，其中停車時(shí)間、上機(jī)張力產(chǎn)生的影響最為顯著。

通常在張力作用下若經(jīng)紗的變形量大于織物的變形量，織口將向機(jī)前移動(dòng)，從而形成稀路，稀路后面則緊跟著為密路。

1.2 邊撐引起的稀密路

由于稀薄織物的紗線線密度小，織物緊度小，在織造時(shí)，邊撐裝置的針極易刺入布面，而且刺得比較深。而當(dāng)織物兩側(cè)布面離開邊撐后，由于失去了邊撐刺針的撐幅作用，便會(huì)立即向布身中央收縮，所引起的緯向收縮力會(huì)導(dǎo)致經(jīng)紗縱向發(fā)生位移，從而引起織口位移，而出現(xiàn)稀密路。

1.3 開關(guān)車導(dǎo)致的稀密路

根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理，織機(jī)筘座的角加速度ε(前止點(diǎn))=CN2(C為常數(shù)，N為主軸轉(zhuǎn)速)[3]。根據(jù)打緯要求，筘座在前止點(diǎn)時(shí)應(yīng)有最大角加速度，達(dá)到最大慣性力，以利于打緊緯紗。當(dāng)織機(jī)由于紗線斷頭停車，重新開車時(shí)，織機(jī)啟動(dòng)的車速不能迅速達(dá)到額定速度而導(dǎo)致筘座的角加速度較小，不能達(dá)到打緊緯紗所應(yīng)有的慣性力。這樣會(huì)出現(xiàn)筘座的慣性力矩小于打緯阻力矩的問題，引起織入的緯紗打緯力不足，此時(shí)，鋼筘的最前方位置與正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)最前方位置之間相差一段距離，故緯紗打不緊，形成先稀后密的疵點(diǎn)。

此外，由于彎軸軸襯、牽手軸襯和牽手栓三者間存在配合公差，其間隙在0.125～0.425mm，若使用時(shí)間較長(zhǎng)，三者的磨損則會(huì)加大這一間隙。當(dāng)稀薄織物在卷取裝置每次卷取長(zhǎng)度不變的情況下，這一間隙更會(huì)導(dǎo)致打緯力不足，必然會(huì)形成稀緯。

開車會(huì)出現(xiàn)稀密路，同理關(guān)車也會(huì)出現(xiàn)稀密路，無論什么原因引起關(guān)車，均為斷電后開始制動(dòng)。一般制動(dòng)力矩在100Nm左右。因此，織機(jī)在斷電后仍有1～2轉(zhuǎn)的滑轉(zhuǎn)，即織機(jī)在滑轉(zhuǎn)時(shí)完成的打緯是在減速和制動(dòng)條件下進(jìn)行的，顯然打緯力不足。若是斷緯停車則存在可能缺1～3緯的問題。

再者，從正常運(yùn)轉(zhuǎn)到停車，再?gòu)耐＼囍匦麻_車，綜框上的經(jīng)紗的張力以及所帶來的伸長(zhǎng)，經(jīng)歷了二次突變，從而使織口位置發(fā)生變化，造成稀密路。

1.4 運(yùn)轉(zhuǎn)云織疵

所謂云織疵是指織物緯密呈現(xiàn)片段稀密不勻，象云斑狀織疵[4]。該類疵點(diǎn)為全幅性的居多，也有半幅性的。

傳統(tǒng)有梭織機(jī)由于吊綜、送經(jīng)、卷取、換梭以及游筘護(hù)經(jīng)等裝置的先天缺陷，即使在正常運(yùn)轉(zhuǎn)下，也會(huì)產(chǎn)生云織疵，故稱為運(yùn)轉(zhuǎn)云織疵。

1.4.1 吊綜裝置

稀薄織物前后頁(yè)綜吊綜高度差異過大，會(huì)造成全幅性云織疵，吊綜不平會(huì)導(dǎo)致半幅性云織疵，若一頁(yè)綜框左側(cè)高一點(diǎn)，而另一頁(yè)綜框右側(cè)高一點(diǎn)，就會(huì)在布面呈現(xiàn)中間局部正常而兩側(cè)邊部出現(xiàn)云織疵。有時(shí)綜框與筘座腳等機(jī)件相碰撞引起綜框晃動(dòng)，亦易造成云織疵。吊綜不正確會(huì)引起云織疵是因?yàn)榫C框的高度決定了經(jīng)紗的高度，吊綜不平，則在綜平時(shí)綜框高低不一致，會(huì)使全幅經(jīng)紗張力不均勻，同時(shí)綜框的位置就決定了打緯時(shí)經(jīng)紗高低的位置狀態(tài)，將影響著與緯紗交織的狀態(tài)。

1.4.2 送經(jīng)裝置

傳統(tǒng)有梭織機(jī)的送經(jīng)機(jī)構(gòu)存在著多種先天問題，主要有：

a) 扇形張力桿與制動(dòng)器之間的皮革制件磨損打滑，使得張力桿正常運(yùn)動(dòng)受到影響。在打緯時(shí)極易造成多送經(jīng)，而后又易導(dǎo)致不送經(jīng)或少送經(jīng)，產(chǎn)生送經(jīng)不勻。

b) 摩擦鋸齒輪制動(dòng)盤中的毛氈易磨損而減小了制動(dòng)力，在棘爪的作用下，產(chǎn)生慣性回轉(zhuǎn)導(dǎo)致送經(jīng)不勻。

c) 送經(jīng)蝸輪蝸桿加工精度低，嚙合條件差，易產(chǎn)生自鎖不良，尤其是雙頭蝸桿更為突出。

d) 有梭織機(jī)的送經(jīng)機(jī)構(gòu)為間隙式送經(jīng)機(jī)構(gòu)，送經(jīng)時(shí)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)不是連續(xù)平滑的，而是沖擊性的，造成構(gòu)件作多余回轉(zhuǎn)。

e) 整個(gè)送經(jīng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)路線長(zhǎng)，機(jī)件剛度小，傳送間隙大，累積誤差大，引起張力調(diào)節(jié)過程滯后，導(dǎo)致送經(jīng)不精確。

1.4.3 卷取機(jī)構(gòu)

由于卷取機(jī)構(gòu)加工精度不高，間隙大，如原動(dòng)棘爪和保持棘爪在主軸每一回轉(zhuǎn)中與棘輪產(chǎn)生離合沖擊。卷布刺毛輥鐵皮打滑，在卷取中布面游動(dòng)，易出現(xiàn)稀密不勻。

1.4.4 游筘護(hù)經(jīng)裝置

傳統(tǒng)有梭織機(jī)的護(hù)經(jīng)裝置為游筘式,在打緯過程中,由于打緯沖擊力陡增,筘極容易松動(dòng),當(dāng)筘處于前止點(diǎn)時(shí),常常會(huì)向機(jī)后移動(dòng),導(dǎo)致打緯力下降出現(xiàn)稀緯。

2 橫檔預(yù)防措施

2.1 嚴(yán)格控制原紗質(zhì)量

預(yù)防稀薄織物橫檔疵點(diǎn)最關(guān)鍵的是減少斷頭、控制經(jīng)紗張力的突變和減少停車的頻次，即減少“二?！?經(jīng)停和緯停)，嚴(yán)把原紗質(zhì)量關(guān)。改善紗線條干CV值，減少竹節(jié)紗、弱捻紗，不管是自用紗還是外購(gòu)紗，針對(duì)不同的織物品種和質(zhì)量都要有明確、嚴(yán)格的剛性指標(biāo)要求，如最低強(qiáng)力、平均強(qiáng)力、單強(qiáng)CV值、千米細(xì)節(jié)、千米粗節(jié)、斷裂伸長(zhǎng)、斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)等。一般原紗質(zhì)量要求達(dá)到烏斯特2013年公報(bào)50%的水平[5]，從而為減少斷頭、順利織造打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 優(yōu)化準(zhǔn)備和織造工藝

優(yōu)化工藝應(yīng)根據(jù)稀薄織物的特點(diǎn)(紗支細(xì)、強(qiáng)力低、緊度小)來進(jìn)行。絡(luò)筒：主要應(yīng)關(guān)注降低毛羽，減少伸長(zhǎng)，提高紗線接頭質(zhì)量，絡(luò)紗速度不宜太高，傳統(tǒng)絡(luò)筒機(jī)以500m/min，自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)以800m/min為宜，張力裝置應(yīng)采用小張力路線。整經(jīng)：做到張力均勻，經(jīng)紗排列均勻，經(jīng)軸卷繞均勻。整經(jīng)速度宜控制在600m/min以內(nèi)。漿紗：由于總經(jīng)根數(shù)不多，漿紗覆蓋率效小，紗線的強(qiáng)力低，彈性小，紗支又細(xì)，吸漿困難，宜選用高濃低黏漿料和實(shí)行中速度、中加壓、小張力、單漿槽的漿紗工藝路線。穩(wěn)定上漿率、回潮率，尤其是伸長(zhǎng)率嚴(yán)格控制在0.5%以內(nèi)。織造：織機(jī)車速控制在180r/min以內(nèi)，以165r/min為佳。在開口清晰的前提下，采用早開口工藝，以增大織物形成區(qū)，緩解開車稀密路。適當(dāng)降低上機(jī)張力，稀薄織物經(jīng)紗密度小，大的上機(jī)張力對(duì)開口的清晰度影響并不大，反過來，張力增大，兩側(cè)布邊10cm的范圍內(nèi)會(huì)使得緯紗不規(guī)則屈曲，朝向織口處呈波浪狀，同時(shí)布面均勻性也隨之下降。小的張力還有利于避免在染整中收縮不勻減少橫檔。經(jīng)位置線的配置應(yīng)形成不等張力梭口，上層經(jīng)紗張力略小一點(diǎn)，在打緯過程中，經(jīng)紗可以少量作左右橫動(dòng)，以彌補(bǔ)紗線因織物稀薄空間稍大的問題，從而減少稀密路的出現(xiàn)頻率。

2.3 設(shè)備措施

2.3.1 配置驅(qū)動(dòng)裝置

采用ZK3型織機(jī)電子驅(qū)動(dòng)控制裝置。該裝置有定位控制功能，能夠做到定位控制和定位啟動(dòng)。剎車角為70～90°，停車可自動(dòng)回到綜平位置，以減少停車后經(jīng)紗受力變形的影響，達(dá)到減少織口位移目的。開車時(shí)曲柄可自行處在后心位置，解決了上心位置開車打緯力不足形成的稀擋問題。經(jīng)實(shí)際測(cè)試采用該裝置后，開車第一緯可達(dá)到正常打緯力的85%以上。

2.3.2 反沖后梁裝置

織機(jī)開動(dòng)時(shí)，利用杠桿首先將反沖后梁沿著經(jīng)紗合力方向向機(jī)后頂起，這樣經(jīng)紗張力則會(huì)急劇升高，織口必然在彈性范圍內(nèi)向機(jī)后移動(dòng)。以解決由于停車織口向機(jī)前移動(dòng)造成稀路的問題。反沖后梁在3個(gè)左右的織造循環(huán)中降下，經(jīng)紗回至正常位置。反沖量的大小可以根據(jù)具體品種的不同、上機(jī)張力的不同作相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

2.3.3 改造送經(jīng)裝置

SJ-P型自調(diào)式送經(jīng)裝置，是由送出經(jīng)紗機(jī)構(gòu)、織軸直徑大小檢測(cè)機(jī)構(gòu)和經(jīng)紗張力控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成。該送經(jīng)裝置其主要優(yōu)點(diǎn)為：a) 能及時(shí)而比較準(zhǔn)確地傳感經(jīng)紗上的張力信息；b) 送經(jīng)量能得到較好地控制；c) 比較好地解決了送經(jīng)豎軸的慣性回轉(zhuǎn)問題，阻止了多余送經(jīng)。經(jīng)測(cè)試，采用該裝置織軸由滿軸至小軸過程中經(jīng)紗動(dòng)態(tài)張力變化由改裝前20%～50%降低到5%～10%，明顯地減少了云織織疵。

2.3.4 改進(jìn)邊撐裝置

多數(shù)企業(yè)將銅環(huán)式邊撐的銅環(huán)軸由原先的130mm加長(zhǎng)到210mm，由原先的10片銅環(huán)增加為21環(huán)。前部10環(huán)齒高為0.4mm，后部11環(huán)高為0.6mm，即采用遞減式的配套方法。這樣使得布面兩側(cè)張力均勻一致，邊撐疵大為減少，同時(shí)還緩解了緯向收縮力，減少了經(jīng)紗位移[6]。若對(duì)于特別稀薄的織物采取上述措施仍不理想，則可采用斜刺式鐵輥，該邊撐針刺是向外傾斜，與刺輥表面呈15°夾角，刺高為0.35mm，針刺不會(huì)直接扎入布面，是靠針刺與布之間的摩擦力來來握緊布面，較好地解決了扎斷紗的現(xiàn)象。

2.4 操作措施

定期開展值車工操作練兵，必須做到不熟練不上車?？衫妹恐芟略绨嗉跋乱拱嗟臉I(yè)余時(shí)間進(jìn)行強(qiáng)化練兵。由技術(shù)部教練員和車間操作人員提前摸索出每臺(tái)織機(jī)的倒齒牙數(shù)或缺緯根數(shù)，手把手地教值車工，使其掌握在開車時(shí)少打慢車，以一次打緯開車。短時(shí)間停車要放置綜平位置，開車時(shí)曲柄應(yīng)置于后心。要求值車工練就一雙敏銳的眼睛。通?？椢锉砻嫣o易出稀緯，織物表面太松則易出密弄。具體判斷方法是：將鋼筘打至前止點(diǎn)，觀察織口，若織物緊且口“黑”為稀緯則要退卷取，織物松且口“白”則為密路應(yīng)放出經(jīng)紗。還要注意，由于染色后密路色差比稀緯色差要突出，故在開車操作時(shí)寧可稍稀不要過密。

3 噴氣織機(jī)消除橫檔織疵的主要措施

3.1 電子送經(jīng)、電子卷取裝置

日本津田駒ZA205型噴氣織機(jī)的電子送經(jīng)裝置原理是：由張力輥內(nèi)的載荷傳感器對(duì)經(jīng)紗的總張力進(jìn)行測(cè)定，然后通過電腦與設(shè)定值進(jìn)行比較計(jì)算，以調(diào)節(jié)和控制送經(jīng)裝置DC電機(jī)的速度送出所需經(jīng)紗。如某種原因發(fā)生停車而導(dǎo)致織口位移，DC電機(jī)將根據(jù)織口位移的大小倒轉(zhuǎn)，以補(bǔ)償織口的變化來消除停車橫檔。

電子卷取裝置系統(tǒng)參數(shù)可以在功能儀表上初始預(yù)設(shè)和修改。若織口位置在緯紗密度設(shè)定值上有偏移時(shí)，可以自動(dòng)及時(shí)地修正。

3.2 采用定位啟制動(dòng)及超矩電機(jī)

現(xiàn)代噴氣織機(jī)一般都采用了電磁離合器剎車裝置并有自動(dòng)慢速倒轉(zhuǎn)和慢速順轉(zhuǎn)功能，故可以進(jìn)行定位制動(dòng)及定位啟動(dòng)?？棛C(jī)的剎車靈敏度高，剎車角小，一般在50°以內(nèi)。通常從后心開始定位啟動(dòng)，由于采用了超矩電機(jī)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的800%，因此可迅速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。所以，啟動(dòng)后引入的首根緯紗的打緯力與正常狀態(tài)下的打緯力相差很小，有效地消除了第一緯打緯力不足所引起的橫檔[7]。

4 結(jié) 語(yǔ)

稀薄織物是夏季重要的一類紡織產(chǎn)品，橫擋問題一直是困擾企業(yè)的技術(shù)難題。長(zhǎng)時(shí)間的停車產(chǎn)生的橫擋是織物和紗線在張力作用下，松弛與蠕變的固有特性造成的。有梭織機(jī)的開關(guān)車橫擋是由于織機(jī)轉(zhuǎn)速降低達(dá)不到正常打緯力要求，以及牽手、軸襯、牽手栓三者之間間隙磨損和經(jīng)紗張力的二次突變所致。有梭織機(jī)的送經(jīng)、卷取、吊綜、邊撐等裝置的先天缺陷是產(chǎn)生云織疵的根本原因。要解決上述問題，嚴(yán)把原紗質(zhì)量是基礎(chǔ)，并通過工藝、設(shè)備、操作諸方面采取綜合措施，方能有效地預(yù)防稀薄織物的橫擋織疵。

筆者認(rèn)為，要從根本上解決稀薄織物的橫檔問題應(yīng)采用無梭織機(jī)織造，其中噴氣織機(jī)尤為適宜?，F(xiàn)代噴氣織機(jī)通過共軛凸輪打緯、電子卷取、電子送經(jīng)、自動(dòng)找斷緯、電磁離合器定位起制動(dòng)、自動(dòng)對(duì)織口等技術(shù)措施，較好地消除了橫檔織疵，在內(nèi)地企業(yè)值得推廣。

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(責(zé)任編輯：陳和榜)

Analysis and Prevention of Barre Defects of Thin Fabric

XUHaoyi

(College of Science and Art, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 311121, China)

Barre is a common difficult technical problem of thin fabric. This paper analyzes systematically the mechanism about how barre appears in the respects of physical properties of yarn stress, the dynamics of the lack of beating-up force which is caused by loom speed change and congenital defects existing in the shuttle loom etc. The paper also puts forward the comprehensive measures such as process optimization, equipment modification, operation training and improving the quality of the original yarn so as to provide thought for solving barre problem of thin fabric. This paper also points out that air-jet loom is the fundamental way to solve the barre problem.

thin fabric; barre; shuttle loom; fell

2014-09-28

徐浩貽(1956-)，男，江西豐城人,教授，主要從事現(xiàn)代織造理論及工藝方面的研究。

TS103.337.11

A

1009-265X(2015)03-0051-04