稀薄織物橫檔織疵分析與預防

徐浩貽

(浙江理工大學科技與藝術學院,杭州 311121)

稀薄織物橫檔織疵分析與預防

徐浩貽

(浙江理工大學科技與藝術學院,杭州 311121)

橫檔是稀薄織物易顯、常見且不易解決的技術難題。文章從紗線受力的物理特性、織機速度變化引起打緯力不足的動力學原理以及有梭織機機構存在的先天缺陷等方面，系統分析了產生橫檔的機理；提出了優化工藝、設備改造、操作培訓及提高原紗質量等綜合措施，為解決稀薄織物的橫檔問題提供思路；認為采用噴氣織機是解決橫檔問題的根本出路。

稀薄織物；橫檔；有梭織機；織口

稀薄織物通常指經紗、緯紗線密度在14.5tex以下，經、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，純棉細布、純滌細布、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、質地輕薄、穿著透氣的特點，是夏季服裝和高檔時裝襯里的理想面料。但生產稀薄織物的最大難題是避免橫檔織疵。特別是采用美國四分制評分標準以后，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，指緯紗少于規定根數，一般在1cm內少2根緯紗，密路在1cm內多了0.5根緯紗。稀緯因緯紗排列不勻有較大的空檔，布面上呈現一條黑痕，而密路則形成一條白痕。織物橫向呈現的這種通幅條狀疵點稱為橫檔或檔子，是一種難以修復的織疵。稱為橫檔的另一原因是稀密路疵點因吸色性能不同，經印染加工后，形成染色橫檔。稀薄織物之所以橫檔明顯，是因為緯紗細，根數少，缺少0.5根或1根，數量雖不多，但所占比例大，故特別顯眼。這就是為什么中粗號織物橫檔少而細號稀薄織物橫檔突出的原因。

資料表明，從設備的一次性投資、能耗以及產品的價格等綜合因素考慮，目前國內，尤其是中、西部地區多數企業生產稀薄織物仍使用有梭織機織造[2]。由于有梭織機的先天不足，橫檔問題尤為突出。本文擬對橫檔產生的機理進行全面分析并尋求預防橫檔織疵的對策。

1 產生橫檔機理分析

1.1 經紗應力松弛和蠕變

當織機較長時間的停車如值車工就餐、如廁，臨時停電、節假日等原因，之后再行開車，紡織工廠俗稱“開冷車”，常常會出現稀密路織疵。

停車以后，織口會發生移動，這種移動的原因，是織物與經紗在張力作用下具有蠕變和應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，所以經紗與織物受力時，均具有蠕變與應力松馳特性。停車時，鋼筘的位置是隨機的，多數情況下并不會與織口接觸。在張力作用下，隨著時間的推移，由于織物與經紗的應力松馳和蠕變，織口的位置將發生移動，偏離了剛停車時織口位置，偏移量ΔS隨織機停車時間長短而異，影響織口位移量大小的因素主要有上機張力、停車時間、織物品種、經紗所在位置、上漿率、車間溫濕度等，其中停車時間、上機張力產生的影響最為顯著。

通常在張力作用下若經紗的變形量大于織物的變形量，織口將向機前移動，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，邊撐裝置的針極易刺入布面，而且刺得比較深。而當織物兩側布面離開邊撐后，由于失去了邊撐刺針的撐幅作用，便會立即向布身中央收縮，所引起的緯向收縮力會導致經紗縱向發生位移，從而引起織口位移，而出現稀密路。

1.3 開關車導致的稀密路

根據動力學原理，織機筘座的角加速度ε(前止點)=CN2(C為常數，N為主軸轉速)[3]。根據打緯要求，筘座在前止點時應有最大角加速度，達到最大慣性力，以利于打緊緯紗。當織機由于紗線斷頭停車，重新開車時，織機啟動的車速不能迅速達到額定速度而導致筘座的角加速度較小，不能達到打緊緯紗所應有的慣性力。這樣會出現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，鋼筘的最前方位置與正常運轉時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。

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，若使用時間較長，三者的磨損則會加大這一間隙。當稀薄織物在卷取裝置每次卷取長度不變的情況下，這一間隙更會導致打緯力不足，必然會形成稀緯。

開車會出現稀密路，同理關車也會出現稀密路，無論什么原因引起關車，均為斷電后開始制動。一般制動力矩在100Nm左右。因此，織機在斷電后仍有1～2轉的滑轉，即織機在滑轉時完成的打緯是在減速和制動條件下進行的，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，從正常運轉到停車，再從停車重新開車，綜框上的經紗的張力以及所帶來的伸長，經歷了二次突變，從而使織口位置發生變化，造成稀密路。

1.4 運轉云織疵

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

傳統有梭織機由于吊綜、送經、卷取、換梭以及游筘護經等裝置的先天缺陷，即使在正常運轉下，也會產生云織疵，故稱為運轉云織疵。

1.4.1 吊綜裝置

稀薄織物前后頁綜吊綜高度差異過大，會造成全幅性云織疵，吊綜不平會導致半幅性云織疵，若一頁綜框左側高一點，而另一頁綜框右側高一點，就會在布面呈現中間局部正常而兩側邊部出現云織疵。有時綜框與筘座腳等機件相碰撞引起綜框晃動，亦易造成云織疵。吊綜不正確會引起云織疵是因為綜框的高度決定了經紗的高度，吊綜不平，則在綜平時綜框高低不一致，會使全幅經紗張力不均勻，同時綜框的位置就決定了打緯時經紗高低的位置狀態，將影響著與緯紗交織的狀態。

1.4.2 送經裝置

傳統有梭織機的送經機構存在著多種先天問題，主要有：

a) 扇形張力桿與制動器之間的皮革制件磨損打滑，使得張力桿正常運動受到影響。在打緯時極易造成多送經，而后又易導致不送經或少送經，產生送經不勻。

b) 摩擦鋸齒輪制動盤中的毛氈易磨損而減小了制動力，在棘爪的作用下，產生慣性回轉導致送經不勻。

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

d) 有梭織機的送經機構為間隙式送經機構，送經時機構運轉不是連續平滑的，而是沖擊性的，造成構件作多余回轉。

e) 整個送經機構傳動路線長，機件剛度小，傳送間隙大，累積誤差大，引起張力調節過程滯后，導致送經不精確。

1.4.3 卷取機構

由于卷取機構加工精度不高，間隙大，如原動棘爪和保持棘爪在主軸每一回轉中與棘輪產生離合沖擊。卷布刺毛輥鐵皮打滑，在卷取中布面游動，易出現稀密不勻。

1.4.4 游筘護經裝置

傳統有梭織機的護經裝置為游筘式,在打緯過程中,由于打緯沖擊力陡增,筘極容易松動,當筘處于前止點時,常常會向機后移動,導致打緯力下降出現稀緯。

2 橫檔預防措施

2.1 嚴格控制原紗質量

預防稀薄織物橫檔疵點最關鍵的是減少斷頭、控制經紗張力的突變和減少停車的頻次，即減少“二停”(經停和緯停)，嚴把原紗質量關。改善紗線條干CV值，減少竹節紗、弱捻紗，不管是自用紗還是外購紗，針對不同的織物品種和質量都要有明確、嚴格的剛性指標要求，如最低強力、平均強力、單強CV值、千米細節、千米粗節、斷裂伸長、斷裂強度變異系數等。一般原紗質量要求達到烏斯特2013年公報50%的水平[5]，從而為減少斷頭、順利織造打下良好的基礎。

2.2 優化準備和織造工藝

優化工藝應根據稀薄織物的特點(紗支細、強力低、緊度小)來進行。絡筒：主要應關注降低毛羽，減少伸長，提高紗線接頭質量，絡紗速度不宜太高，傳統絡筒機以500m/min，自動絡筒機以800m/min為宜，張力裝置應采用小張力路線。整經：做到張力均勻，經紗排列均勻，經軸卷繞均勻。整經速度宜控制在600m/min以內。漿紗：由于總經根數不多，漿紗覆蓋率效小，紗線的強力低，彈性小，紗支又細，吸漿困難，宜選用高濃低黏漿料和實行中速度、中加壓、小張力、單漿槽的漿紗工藝路線。穩定上漿率、回潮率，尤其是伸長率嚴格控制在0.5%以內。織造：織機車速控制在180r/min以內，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，緩解開車稀密路。適當降低上機張力，稀薄織物經紗密度小，大的上機張力對開口的清晰度影響并不大，反過來，張力增大，兩側布邊10cm的范圍內會使得緯紗不規則屈曲，朝向織口處呈波浪狀，同時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。經位置線的配置應形成不等張力梭口，上層經紗張力略小一點，在打緯過程中，經紗可以少量作左右橫動，以彌補紗線因織物稀薄空間稍大的問題，從而減少稀密路的出現頻率。

2.3 設備措施

2.3.1 配置驅動裝置

采用ZK3型織機電子驅動控制裝置。該裝置有定位控制功能，能夠做到定位控制和定位啟動。剎車角為70～90°，停車可自動回到綜平位置，以減少停車后經紗受力變形的影響，達到減少織口位移目的。開車時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。經實際測試采用該裝置后，開車第一緯可達到正常打緯力的85%以上。

2.3.2 反沖后梁裝置

織機開動時，利用杠桿首先將反沖后梁沿著經紗合力方向向機后頂起，這樣經紗張力則會急劇升高，織口必然在彈性范圍內向機后移動。以解決由于停車織口向機前移動造成稀路的問題。反沖后梁在3個左右的織造循環中降下，經紗回至正常位置。反沖量的大小可以根據具體品種的不同、上機張力的不同作相應的調節。

2.3.3 改造送經裝置

SJ-P型自調式送經裝置，是由送出經紗機構、織軸直徑大小檢測機構和經紗張力控制調節機構三部分構成。該送經裝置其主要優點為：a) 能及時而比較準確地傳感經紗上的張力信息；b) 送經量能得到較好地控制；c) 比較好地解決了送經豎軸的慣性回轉問題，阻止了多余送經。經測試，采用該裝置織軸由滿軸至小軸過程中經紗動態張力變化由改裝前20%～50%降低到5%～10%，明顯地減少了云織織疵。

2.3.4 改進邊撐裝置

多數企業將銅環式邊撐的銅環軸由原先的130mm加長到210mm，由原先的10片銅環增加為21環。前部10環齒高為0.4mm，后部11環高為0.6mm，即采用遞減式的配套方法。這樣使得布面兩側張力均勻一致，邊撐疵大為減少，同時還緩解了緯向收縮力，減少了經紗位移[6]。若對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。可利用每周下早班及下夜班的業余時間進行強化練兵。由技術部教練員和車間操作人員提前摸索出每臺織機的倒齒牙數或缺緯根數，手把手地教值車工，使其掌握在開車時少打慢車，以一次打緯開車。短時間停車要放置綜平位置，開車時曲柄應置于后心。要求值車工練就一雙敏銳的眼睛。通常織物表面太緊易出稀緯，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，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”則為密路應放出經紗。還要注意，由于染色后密路色差比稀緯色差要突出，故在開車操作時寧可稍稀不要過密。

3 噴氣織機消除橫檔織疵的主要措施

3.1 電子送經、電子卷取裝置

日本津田駒ZA205型噴氣織機的電子送經裝置原理是：由張力輥內的載荷傳感器對經紗的總張力進行測定，然后通過電腦與設定值進行比較計算，以調節和控制送經裝置DC電機的速度送出所需經紗。如某種原因發生停車而導致織口位移，DC電機將根據織口位移的大小倒轉，以補償織口的變化來消除停車橫檔。

電子卷取裝置系統參數可以在功能儀表上初始預設和修改。若織口位置在緯紗密度設定值上有偏移時，可以自動及時地修正。

3.2 采用定位啟制動及超矩電機

現代噴氣織機一般都采用了電磁離合器剎車裝置并有自動慢速倒轉和慢速順轉功能，故可以進行定位制動及定位啟動。織機的剎車靈敏度高，剎車角小，一般在50°以內。通常從后心開始定位啟動，由于采用了超矩電機，啟動轉矩可達正常運轉轉矩的800%，因此可迅速達到額定轉速。所以，啟動后引入的首根緯紗的打緯力與正常狀態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 語

稀薄織物是夏季重要的一類紡織產品，橫擋問題一直是困擾企業的技術難題。長時間的停車產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。有梭織機的開關車橫擋是由于織機轉速降低達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紗張力的二次突變所致。有梭織機的送經、卷取、吊綜、邊撐等裝置的先天缺陷是產生云織疵的根本原因。要解決上述問題，嚴把原紗質量是基礎，并通過工藝、設備、操作諸方面采取綜合措施，方能有效地預防稀薄織物的橫擋織疵。

筆者認為，要從根本上解決稀薄織物的橫檔問題應采用無梭織機織造，其中噴氣織機尤為適宜。現代噴氣織機通過共軛凸輪打緯、電子卷取、電子送經、自動找斷緯、電磁離合器定位起制動、自動對織口等技術措施，較好地消除了橫檔織疵，在內地企業值得推廣。

[1] 孫家剛，張震華，屈金玲,等.略談解決噴氣織機橫擋疵布的辦法[J].紡織器材，2012，39(6)：35-36.

[2] 李愛國.減少滌綸稀薄織物織疵的技術措施[J].棉紡織技術，2013,41(12)：23-24.

[3] 朱蘇康，陳元甫.織造學[M].北京：中國紡織出版社，1996：110-111.

[4] 過念薪，張志林.織疵分析[M].北京：中國紡織出版社，1997：204.

[5] 陶冬梅，黃學麗.純棉細號稀薄織物的生產實踐[J].現代紡織技術，2009(5)：34-35.

[6] 江 玲，梁亞莉.有梭織機織造純棉細號稀薄織物的體會[J].棉紡織技術，2006，34(9):56-58.

[7] 徐浩貽.噴氣織機稀密路產生機理與解決措施[J].上海紡織科技，2001,29(2):31-32.

(責任編輯：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，主要從事現代織造理論及工藝方面的研究。

TS103.337.11

A

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