稀薄织物横档织疵分析与预防

徐浩贻

(浙江理工大学科技与艺术学院,杭州 311121)

稀薄织物横档织疵分析与预防

徐浩贻

(浙江理工大学科技与艺术学院,杭州 311121)

横档是稀薄织物易显、常见且不易解决的技术难题。文章从纱线受力的物理特性、织机速度变化引起打纬力不足的动力学原理以及有梭织机机构存在的先天缺陷等方面，系统分析了产生横档的机理；提出了优化工艺、设备改造、操作培训及提高原纱质量等综合措施，为解决稀薄织物的横档问题提供思路；认为采用喷气织机是解决横档问题的根本出路。

稀薄织物；横档；有梭织机；织口

稀薄织物通常指经纱、纬纱线密度在14.5tex以下，经、纬密度分别在362根/10cm、275根/10cm以下的织物。如丝绸织物中的绢丝纺、头巾绡，纯棉细布、纯涤细布、麻纱织物、巴里纱、纱罗织物等均为稀薄织物。此类织物具有纱支高、紧度小、质地轻薄、穿着透气的特点，是夏季服装和高档时装衬里的理想面料。但生产稀薄织物的最大难题是避免横档织疵。特别是采用美国四分制评分标准以后，稀薄织物的横档织疵已上升为主峰织疵[1]。横档源于稀密路。稀路即稀纬，指纬纱少于规定根数，一般在1cm内少2根纬纱，密路在1cm内多了0.5根纬纱。稀纬因纬纱排列不匀有较大的空档，布面上呈现一条黑痕，而密路则形成一条白痕。织物横向呈现的这种通幅条状疵点称为横档或档子，是一种难以修复的织疵。称为横档的另一原因是稀密路疵点因吸色性能不同，经印染加工后，形成染色横档。稀薄织物之所以横档明显，是因为纬纱细，根数少，缺少0.5根或1根，数量虽不多，但所占比例大，故特别显眼。这就是为什么中粗号织物横档少而细号稀薄织物横档突出的原因。

资料表明，从设备的一次性投资、能耗以及产品的价格等综合因素考虑，目前国内，尤其是中、西部地区多数企业生产稀薄织物仍使用有梭织机织造[2]。由于有梭织机的先天不足，横档问题尤为突出。本文拟对横档产生的机理进行全面分析并寻求预防横档织疵的对策。

1 产生横档机理分析

1.1 经纱应力松弛和蠕变

当织机较长时间的停车如值车工就餐、如厕，临时停电、节假日等原因，之后再行开车，纺织工厂俗称“开冷车”，常常会出现稀密路织疵。

停车以后，织口会发生移动，这种移动的原因，是织物与经纱在张力作用下具有蠕变和应力松驰的物理特性所致。

由于纤维材料是介于弹性体和粘流体之间的粘弹体，所以经纱与织物受力时，均具有蠕变与应力松驰特性。停车时，钢筘的位置是随机的，多数情况下并不会与织口接触。在张力作用下，随着时间的推移，由于织物与经纱的应力松驰和蠕变，织口的位置将发生移动，偏离了刚停车时织口位置，偏移量ΔS随织机停车时间长短而异，影响织口位移量大小的因素主要有上机张力、停车时间、织物品种、经纱所在位置、上浆率、车间温湿度等，其中停车时间、上机张力产生的影响最为显著。

通常在张力作用下若经纱的变形量大于织物的变形量，织口将向机前移动，从而形成稀路，稀路后面则紧跟着为密路。

1.2 边撑引起的稀密路

由于稀薄织物的纱线线密度小，织物紧度小，在织造时，边撑装置的针极易刺入布面，而且刺得比较深。而当织物两侧布面离开边撑后，由于失去了边撑刺针的撑幅作用，便会立即向布身中央收缩，所引起的纬向收缩力会导致经纱纵向发生位移，从而引起织口位移，而出现稀密路。

1.3 开关车导致的稀密路

根据动力学原理，织机筘座的角加速度ε(前止点)=CN2(C为常数，N为主轴转速)[3]。根据打纬要求，筘座在前止点时应有最大角加速度，达到最大惯性力，以利于打紧纬纱。当织机由于纱线断头停车，重新开车时，织机启动的车速不能迅速达到额定速度而导致筘座的角加速度较小，不能达到打紧纬纱所应有的惯性力。这样会出现筘座的惯性力矩小于打纬阻力矩的问题，引起织入的纬纱打纬力不足，此时，钢筘的最前方位置与正常运转时最前方位置之间相差一段距离，故纬纱打不紧，形成先稀后密的疵点。

此外，由于弯轴轴衬、牵手轴衬和牵手栓三者间存在配合公差，其间隙在0.125～0.425mm，若使用时间较长，三者的磨损则会加大这一间隙。当稀薄织物在卷取装置每次卷取长度不变的情况下，这一间隙更会导致打纬力不足，必然会形成稀纬。

开车会出现稀密路，同理关车也会出现稀密路，无论什么原因引起关车，均为断电后开始制动。一般制动力矩在100Nm左右。因此，织机在断电后仍有1～2转的滑转，即织机在滑转时完成的打纬是在减速和制动条件下进行的，显然打纬力不足。若是断纬停车则存在可能缺1～3纬的问题。

再者，从正常运转到停车，再从停车重新开车，综框上的经纱的张力以及所带来的伸长，经历了二次突变，从而使织口位置发生变化，造成稀密路。

1.4 运转云织疵

所谓云织疵是指织物纬密呈现片段稀密不匀，象云斑状织疵[4]。该类疵点为全幅性的居多，也有半幅性的。

传统有梭织机由于吊综、送经、卷取、换梭以及游筘护经等装置的先天缺陷，即使在正常运转下，也会产生云织疵，故称为运转云织疵。

1.4.1 吊综装置

稀薄织物前后页综吊综高度差异过大，会造成全幅性云织疵，吊综不平会导致半幅性云织疵，若一页综框左侧高一点，而另一页综框右侧高一点，就会在布面呈现中间局部正常而两侧边部出现云织疵。有时综框与筘座脚等机件相碰撞引起综框晃动，亦易造成云织疵。吊综不正确会引起云织疵是因为综框的高度决定了经纱的高度，吊综不平，则在综平时综框高低不一致，会使全幅经纱张力不均匀，同时综框的位置就决定了打纬时经纱高低的位置状态，将影响着与纬纱交织的状态。

1.4.2 送经装置

传统有梭织机的送经机构存在着多种先天问题，主要有：

a) 扇形张力杆与制动器之间的皮革制件磨损打滑，使得张力杆正常运动受到影响。在打纬时极易造成多送经，而后又易导致不送经或少送经，产生送经不匀。

b) 摩擦锯齿轮制动盘中的毛毡易磨损而减小了制动力，在棘爪的作用下，产生惯性回转导致送经不匀。

c) 送经蜗轮蜗杆加工精度低，啮合条件差，易产生自锁不良，尤其是双头蜗杆更为突出。

d) 有梭织机的送经机构为间隙式送经机构，送经时机构运转不是连续平滑的，而是冲击性的，造成构件作多余回转。

e) 整个送经机构传动路线长，机件刚度小，传送间隙大，累积误差大，引起张力调节过程滞后，导致送经不精确。

1.4.3 卷取机构

由于卷取机构加工精度不高，间隙大，如原动棘爪和保持棘爪在主轴每一回转中与棘轮产生离合冲击。卷布刺毛辊铁皮打滑，在卷取中布面游动，易出现稀密不匀。

1.4.4 游筘护经装置

传统有梭织机的护经装置为游筘式,在打纬过程中,由于打纬冲击力陡增,筘极容易松动,当筘处于前止点时,常常会向机后移动,导致打纬力下降出现稀纬。

2 横档预防措施

2.1 严格控制原纱质量

预防稀薄织物横档疵点最关键的是减少断头、控制经纱张力的突变和减少停车的频次，即减少“二停”(经停和纬停)，严把原纱质量关。改善纱线条干CV值，减少竹节纱、弱捻纱，不管是自用纱还是外购纱，针对不同的织物品种和质量都要有明确、严格的刚性指标要求，如最低强力、平均强力、单强CV值、千米细节、千米粗节、断裂伸长、断裂强度变异系数等。一般原纱质量要求达到乌斯特2013年公报50%的水平[5]，从而为减少断头、顺利织造打下良好的基础。

2.2 优化准备和织造工艺

优化工艺应根据稀薄织物的特点(纱支细、强力低、紧度小)来进行。络筒：主要应关注降低毛羽，减少伸长，提高纱线接头质量，络纱速度不宜太高，传统络筒机以500m/min，自动络筒机以800m/min为宜，张力装置应采用小张力路线。整经：做到张力均匀，经纱排列均匀，经轴卷绕均匀。整经速度宜控制在600m/min以内。浆纱：由于总经根数不多，浆纱覆盖率效小，纱线的强力低，弹性小，纱支又细，吸浆困难，宜选用高浓低黏浆料和实行中速度、中加压、小张力、单浆槽的浆纱工艺路线。稳定上浆率、回潮率，尤其是伸长率严格控制在0.5%以内。织造：织机车速控制在180r/min以内，以165r/min为佳。在开口清晰的前提下，采用早开口工艺，以增大织物形成区，缓解开车稀密路。适当降低上机张力，稀薄织物经纱密度小，大的上机张力对开口的清晰度影响并不大，反过来，张力增大，两侧布边10cm的范围内会使得纬纱不规则屈曲，朝向织口处呈波浪状，同时布面均匀性也随之下降。小的张力还有利于避免在染整中收缩不匀减少横档。经位置线的配置应形成不等张力梭口，上层经纱张力略小一点，在打纬过程中，经纱可以少量作左右横动，以弥补纱线因织物稀薄空间稍大的问题，从而减少稀密路的出现频率。

2.3 设备措施

2.3.1 配置驱动装置

采用ZK3型织机电子驱动控制装置。该装置有定位控制功能，能够做到定位控制和定位启动。刹车角为70～90°，停车可自动回到综平位置，以减少停车后经纱受力变形的影响，达到减少织口位移目的。开车时曲柄可自行处在后心位置，解决了上心位置开车打纬力不足形成的稀挡问题。经实际测试采用该装置后，开车第一纬可达到正常打纬力的85%以上。

2.3.2 反冲后梁装置

织机开动时，利用杠杆首先将反冲后梁沿着经纱合力方向向机后顶起，这样经纱张力则会急剧升高，织口必然在弹性范围内向机后移动。以解决由于停车织口向机前移动造成稀路的问题。反冲后梁在3个左右的织造循环中降下，经纱回至正常位置。反冲量的大小可以根据具体品种的不同、上机张力的不同作相应的调节。

2.3.3 改造送经装置

SJ-P型自调式送经装置，是由送出经纱机构、织轴直径大小检测机构和经纱张力控制调节机构三部分构成。该送经装置其主要优点为：a) 能及时而比较准确地传感经纱上的张力信息；b) 送经量能得到较好地控制；c) 比较好地解决了送经竖轴的惯性回转问题，阻止了多余送经。经测试，采用该装置织轴由满轴至小轴过程中经纱动态张力变化由改装前20%～50%降低到5%～10%，明显地减少了云织织疵。

2.3.4 改进边撑装置

多数企业将铜环式边撑的铜环轴由原先的130mm加长到210mm，由原先的10片铜环增加为21环。前部10环齿高为0.4mm，后部11环高为0.6mm，即采用递减式的配套方法。这样使得布面两侧张力均匀一致，边撑疵大为减少，同时还缓解了纬向收缩力，减少了经纱位移[6]。若对于特别稀薄的织物采取上述措施仍不理想，则可采用斜刺式铁辊，该边撑针刺是向外倾斜，与刺辊表面呈15°夹角，刺高为0.35mm，针刺不会直接扎入布面，是靠针刺与布之间的摩擦力来来握紧布面，较好地解决了扎断纱的现象。

2.4 操作措施

定期开展值车工操作练兵，必须做到不熟练不上车。可利用每周下早班及下夜班的业余时间进行强化练兵。由技术部教练员和车间操作人员提前摸索出每台织机的倒齿牙数或缺纬根数，手把手地教值车工，使其掌握在开车时少打慢车，以一次打纬开车。短时间停车要放置综平位置，开车时曲柄应置于后心。要求值车工练就一双敏锐的眼睛。通常织物表面太紧易出稀纬，织物表面太松则易出密弄。具体判断方法是：将钢筘打至前止点，观察织口，若织物紧且口“黑”为稀纬则要退卷取，织物松且口“白”则为密路应放出经纱。还要注意，由于染色后密路色差比稀纬色差要突出，故在开车操作时宁可稍稀不要过密。

3 喷气织机消除横档织疵的主要措施

3.1 电子送经、电子卷取装置

日本津田驹ZA205型喷气织机的电子送经装置原理是：由张力辊内的载荷传感器对经纱的总张力进行测定，然后通过电脑与设定值进行比较计算，以调节和控制送经装置DC电机的速度送出所需经纱。如某种原因发生停车而导致织口位移，DC电机将根据织口位移的大小倒转，以补偿织口的变化来消除停车横档。

电子卷取装置系统参数可以在功能仪表上初始预设和修改。若织口位置在纬纱密度设定值上有偏移时，可以自动及时地修正。

3.2 采用定位启制动及超矩电机

现代喷气织机一般都采用了电磁离合器刹车装置并有自动慢速倒转和慢速顺转功能，故可以进行定位制动及定位启动。织机的刹车灵敏度高，刹车角小，一般在50°以内。通常从后心开始定位启动，由于采用了超矩电机，启动转矩可达正常运转转矩的800%，因此可迅速达到额定转速。所以，启动后引入的首根纬纱的打纬力与正常状态下的打纬力相差很小，有效地消除了第一纬打纬力不足所引起的横档[7]。

4 结 语

稀薄织物是夏季重要的一类纺织产品，横挡问题一直是困扰企业的技术难题。长时间的停车产生的横挡是织物和纱线在张力作用下，松弛与蠕变的固有特性造成的。有梭织机的开关车横挡是由于织机转速降低达不到正常打纬力要求，以及牵手、轴衬、牵手栓三者之间间隙磨损和经纱张力的二次突变所致。有梭织机的送经、卷取、吊综、边撑等装置的先天缺陷是产生云织疵的根本原因。要解决上述问题，严把原纱质量是基础，并通过工艺、设备、操作诸方面采取综合措施，方能有效地预防稀薄织物的横挡织疵。

笔者认为，要从根本上解决稀薄织物的横档问题应采用无梭织机织造，其中喷气织机尤为适宜。现代喷气织机通过共轭凸轮打纬、电子卷取、电子送经、自动找断纬、电磁离合器定位起制动、自动对织口等技术措施，较好地消除了横档织疵，在内地企业值得推广。

[1] 孙家刚，张震华，屈金玲,等.略谈解决喷气织机横挡疵布的办法[J].纺织器材，2012，39(6)：35-36.

[2] 李爱国.减少涤纶稀薄织物织疵的技术措施[J].棉纺织技术，2013,41(12)：23-24.

[3] 朱苏康，陈元甫.织造学[M].北京：中国纺织出版社，1996：110-111.

[4] 过念薪，张志林.织疵分析[M].北京：中国纺织出版社，1997：204.

[5] 陶冬梅，黄学丽.纯棉细号稀薄织物的生产实践[J].现代纺织技术，2009(5)：34-35.

[6] 江 玲，梁亚莉.有梭织机织造纯棉细号稀薄织物的体会[J].棉纺织技术，2006，34(9):56-58.

[7] 徐浩贻.喷气织机稀密路产生机理与解决措施[J].上海纺织科技，2001,29(2):31-32.

(责任编辑：陈和榜)

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

徐浩贻(1956-)，男，江西丰城人,教授，主要从事现代织造理论及工艺方面的研究。

TS103.337.11

A

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