使用USTER QUANTUM 3型电子清纱器控制成纱质量

刘 倩

（河北宏润新型面料有限公司，河北 高阳 071500）

0 引言

USTER QUANTUM 3型电子清纱器，是乌斯特公司在2010年推出的全新智能清纱器。我公司在购进20台青岛产SMARO自动络筒机时，配置了USTER QUANTUM 3型电子清纱器（以下简称“3型电子清纱器”），经过使用和摸索，3型电子清纱器在清纱效果和控制质量方面显示出强大优势。

1 3型电子清纱器的特点和主要功能

1.1 电容式电子清纱器的检测原理

3型电子清纱器为电容式电子清纱器，采用电容式传感器作为检测头，根据电容两电极间介质的介电常数不同电容也不同的原理实现检测［1］。乌斯特技术以纱线纱体基准为0，当遇到纱疵时即产生电容量变化，从而达到测试纱线质量的目的。我公司配备的3型电子清纱器，其检测头型号为IMHC15F30，宽度为5mm，比 USTER QUANTUM 2型电子清纱器（检测头宽度为7mm）更精准，参数设定时也有一定的差异。

1.2 3型电子清纱器基本功能及参数设定原则

1.2.1 基本功能及释义

3型电子清纱器的基本功能有：NSLT通道，T－通道，竹节通道，PF－通道，CY－通道，C－通道，CC－通道，FD－通道，植物纤维过滤器，FL－通道，PP－通道，丙纶丝通道。配合络筒机监控功能有：J－通道，U－通道等，清纱功能非常强大。

生产中，通常一定要用到NSLT通道、T－通道、PF－通道、C－通道、CC－通道［2］，其基本释义见表1。如果客户对于布面异性纤维有特定要求，也可以开启FD－通道以及植物纤维过滤器。

表1 3型电子清纱器的基本功能释义

1.2.2 清纱原则

3型电子清纱器借助于“纱体”来诠释和显示纱线特征，纺纱10万m后能清晰显示出纱线纱体，模拟清纱曲线见图1。并通过NSLT参数及辅助点设置，实现沿着纱体切纱的目的。

图1 3型电子清纱器纱体图及NSLT清纱曲线

图1中Ⅰ部分为纱线纱体，Ⅱ部分为纱体的变异区域，纵坐标代表纱疵规格的增减，以百分数表示，横坐标代表纱疵长度，以厘米表示，追随纱体的是已设定的清纱曲线。

3型电子清纱器能明确清晰地显示纱体区域，为参数设计和优化提供了很好的参考依据。清纱曲线的设定既不能脱离纱体太远，导致有害疵点不能切除，也不能切入纱体变异区域以至切疵太多，影响络筒机效率。3型电子清纱器为智能型，可预测当前参数条件下清纱效果和切疵数，图1中预计该水平纱线10万m切疵数：NSL总计为25.6个／（100 km），T为0.7个／（100km），当前络筒长度为539.0km。

1.3 Q－参数的释义

3型电子清纱器Q－参数功能包括条干CV值、常发性纱疵IP、分级矩阵的设定。常发性纱疵IP设定在生产中最为常用，使用效果较好。

常发性纱疵IP是在纺纱过程中频发的粗节、细节和棉结，与原料和生产过程相关，其发生频率和大小对后道工序纱线质量和织物有非常大的影响。常发性纱疵分为3类、4个级别，具体见表2。

表2 常发性纱疵分类与级别

Q－参数此功能用于控制生产过程中有缺陷的管纱。乌斯特推荐常发性纱疵较严的设定为常发性纱疵的平均值（MV）＋3×标准差（s），较松的设定为常发性纱疵的平均值（MV）＋5×标准差（s）。3型电子清纱器能够智能地统计出平均值MV和标准差s值，供设计参数用。通常生产根据以上原则设计IP参数，设定好后再根据纱线质量和纱线最终品质要求，以及络筒机控制不合格管纱的正确程度，将参数加严或放松。

1.4 珠链纱疵功能释义

珠链纱疵为周期性纱疵，即周期性的粗节和细节［3］，疵点的间距是相似的。单个疵点的大小通常无害，而且其大小远远位于清纱曲线之下；但作为一个疵点群出现，就非常有害，会在布面形成木纹纱疵，而且常规的清纱设定无法检测出来；但3型电清的PF通道可以检测周期性纱疵。周期性纱疵是由纱线横截面中纤维的周期性变化造成的粗节，可以通过设定周期规律性相似度（%）和周期性纱疵个数两个参数完成。当周期性相似度设定为100%时，PF通道只检测一种类型的周期性纱疵，即严格的周期性纱疵，疵点之间的间距是等长的；若设定为100%意味着绝对的周期性，但由于络筒机的纱线速度是变化的，绝对的周期性纱疵是不存在的。实际生产中可以根据纱线质量要求设置周期性纱疵的相似度和周期性纱疵个数，配合PFA周期性纱疵报警极限设定，对于控制周期性纱疵非常有效。

2 3型电子清纱器的应用

2.1 借助3型电清切疵数优化车间其他电清参数

以普梳14.6tex纱线为例，对比3型电清和2型电清参数设置和切疵数进行分析。

3型电子清纱器能实现沿着纱体切纱，纱体由系统自动计算得出，追随纱体设置NSLT清纱曲线；2型电子清纱器参数设置见表3。

表3 2型电清主要参数设置

经长期观察，发现在普梳14.6tex品种上，2型电清和3型电清的切疵数有差异，具体见表4。

表4 两种电清的切疵数比较单位：个／（100km）

由以上切疵数统计数据可以看出，2型电清比3型电清多切疵9.7个／（100km）。分别比较各种纱疵数目：2型电清比3型电清长粗节切疵多6.7个／（100km）、长细节切疵多3.5个／（100km），其它纱疵切除数目相差不大。分别将这两台络筒机生产的纱线在5型纱疵分级仪上做10万m纱疵测试，均无9级有害纱疵，也无异常纱疵；车间分别织布样比较，未发现明显差异。由此可判断：2型电清针对这一品种，长粗节L、长细节T通道门限设定相对较严；依据3型电清的切疵数，修订2型电清清纱门限以减少切疵数，在保证了质量的同时提高了络筒机效率［4］，减少了回丝量及接头，保证了捻接质量。

利用3型电清在线试验分厂所有品种，并对各品种纱体按照以上方法修订电清清纱门限，得到了很好的效果。

2.2 应用Q－参数功能控制不合格管纱

以上介绍了Q－参数中常发性纱疵IP的设定原则，常发性棉结疵点是影响高端产品布面风格的重要因素。

将常发性纱疵IP设定为该品种纱线常发性纱疵的平均值（MV）＋5×标准差（s），如集聚纺14.6 tex精梳纱，依据纱线质量要求将常发性纱疵IP设定为千米棉结60粒。当络筒机遇到某个锭位千米棉结超出60粒时，该锭位将锁住，电清报警，剔出该不合格管纱，保证了纱线整体品质。

分析试验剔出的管纱，发现这些管纱棉结大部分为钢丝圈刮蹭产生，小部分为清梳联高峰机台导致。随后更换了钢丝圈，缩短钢丝圈使用周期，优化清梳联工艺，更换到期梳棉针布后，即杜绝了棉结异常纱，提升了纱线整体品质。

2.3 应用珠链纱疵功能把关不合格管纱

以上介绍了周期性参数PF的设定原则，实际生产中将周期性纱疵的相似度设定为30%～40%，周期性纱疵个数设定为20个～30个；配合PFA周期性纱疵报警极限设定为3个／km～5个／km，即当1km纱线中出现周期性纱疵3次或者5次时，络筒机该锭位将自动锁住，剔除异常锭子，避免周期性纱疵卷装到筒子上［5］，影响纱线质量。

我厂检测出的异常纱大多有机械波，波长频率出现最大的为0.080m、0.092m和0.106m机械波。经过分析，产生0.080m机械波的工艺部件应该为25.4mm，这与细纱机罗拉直径25mm极为吻合；0.092m和0.106m机械波的工艺部件应该为29.2mm和33.7mm，这与胶辊直径相当吻合。经细纱车间检查，此机械波多为细纱工序罗拉振动、缠花和胶辊损伤等原因造成。由此督促细纱车间加强检查和管理，从而减少不合格管纱的出现，提高了纱线质量。

2.4 3型电子清纱器有助于研究不同品种间的质量差异

3型电子清纱器有清晰呈现出纱体的功能，可帮助我们分析纱线质量差异，如图2和图3所示。图2中Ⅰ为纱体区域在－30%～＋150%，纱体覆盖A1、B1整个区域，整体纱体较宽；图3中Ⅰ为纱体区域在－30%～＋125%，Ⅰ纱体仅覆盖A1区域的1／5，整体纱体较窄。经过测试可知，图2中所示纱线条干CV值约为18.50%，图3中所示的纱线条干CV值约为12.00%。乌斯特技术认为纱线是由无数纱疵连接而成的，图2所示纱线纱疵离散性大，纱线一致性差，所以纱线条干CV值较高；而图3所示纱线正好相反，纱线一致性好，条干CV值较低。

图2 条干CV值为18.50%纱线纱体图

图3 条干CV值为12.00%纱线纱体图

由以上分析可判断出车间各品种的质量水平。同理，可建立各品种的纱体图台账，当某一品种纱体出现宽窄波动时，可以相应调整纺纱工序工艺，以达到稳定成纱质量的目的。

此外，还可以依据纱体中疵点产生的密集区域，根据长度、幅度分析纱疵产生的关键工序，优化该工序工艺，有目标的清除纱疵。

3 结语

USTER QUANTUM 3型电子清纱器是目前市场上较为先进和成熟的清纱器，纱体概念的引入是一个极大的突破；其智能清纱统计功能能帮助我们在线监督检测。生产中，可以根据3型电子清纱器清纱效果和切疵分析，优化车间其它清纱器参数，分析车间纱线质量状况。Q－参数和珠链纱疵功能可以帮助控制不合格管纱，稳定车间生产。

电子清纱器能在成纱出厂前积极去除纱疵，把好质量的最后一关；然而，纱疵不能完全或主要依靠电子清纱器清除，应借清纱器的监测功能找出产生主要纱疵的特征，分析其造成原因，在前工序预防纱疵产生并及早清除。3型电子清纱器可以帮助我们找到纱线质量薄弱环节，帮助我们分析纱疵产生的工序，从而有针对性地解决，全面提升产品质量。

［1］刘荣清.电子清纱器的分类和选用［J］.纺织器材，2009，36（4）：54－58.

［2］刘保印.USTER QUANTUM 2型电子清纱器清纱参数的优化［J］.棉纺织技术，2007，35（1）：53－54.

［3］王照旭，肖琴，冯文.乌斯特UQC型电子清纱器的在线应用体会［J］.现代纺织技术，2006，14（5）：22－24.

［4］舒冰.新型电子清纱器及其性能比较［J］.纺织器材，2006，33（4）：56－59.

［5］吴敏，徐旻，丁焱明，等.UQC型电子清纱器的应用［J］.棉纺织技术，2004，32（4）：51－52.