《氨纶整经机》行业标准解析

常州市第八纺织机械有限公司 徐亚明/文

《氨纶整经机》行业标准解析

常州市第八纺织机械有限公司 徐亚明/文

本文结合国家工业和信息化部最近发布的行业标准《FZ/T 97037-2016氨纶整经机》的制定情况，从标准的适用范围、参数的确定，技术要求的选取和表述等方面进行了分析论述，有助于相关方对该项标准的理解，以利于标准的贯彻实施，并将对提升氨纶整经机产品技术质量起到积极作用。

氨纶 整经机 标准 解析

1 概述

1.1 氨纶、氨纶织物及其氨纶整经特点

氨纶（聚氨酯弹性纤维）具有高延伸性、低弹性模量和高弹性回复率。通常以氨纶为芯，用其它纤维(如尼龙、涤纶等)作为皮层制成包芯纱（弹力纱），再和其他纱线交织成氨纶织物。由于氨纶织物具有重量轻、回弹好、穿着舒适合身、质地柔软等特点，氨纶织物产品的应用已非常广泛，如袜口 、家具罩、滑雪衣、运动服、医疗织物、带类、军需装备、宇航服的弹性部分等等。

由于氨纶和经编工艺的特性以及经编机的发展，氨纶经编织物也得到了独树一帜的发展，如高细密经编弹性织物、氨纶弹性拉毛织物、外衣面料弹性织物、双向弹性经编织物、立体感强和花型范围大的绣纹弹性经编织物和弹性花边带等等。已广泛应用于女内衣、文胸、游泳衣、航空服、舞蹈服、体操服、紧身运动服、健美服和提花无缝成形内衣、产业用氨纶经编针织物等。

氨纶经编织物生产，除了不同类型的经编机需要适应氨纶的编织要求外，作为经编的重要准备工序，氨纶整经对提高氨纶经编生产质量和效率，改善织物外观起着至关重要的作用。由于氨纶具有高拉伸度和回弹性，氨纶整经时不能像普通纱线那样依靠张力将其从筒子上退绕下来，其退绕和卷取都必须是积极式的，并需保持伸长量的恒定。

因此，氨纶整经必须采用适用于弹力纱线整经的氨纶整经机。随着国内经编行业的快速发展，国内已有多家企业研发生产氨纶整经机，有的产品已接近国际先进水平并已推向国际市场。

1.2 制定氨纶整经机行业标准的必要性和意义

国内多家企业研制开发生产了专门用于氨纶整经的氨纶整经机并制订了相应企业标准。但由于各企业生产的氨纶整经机产品或标准水平参差不齐，在生产和贸易交流与技术水平的提高上均有着不利影响。因此，制订氨纶整经机行业标准将抑制行业内氨纶整经机的低水平重复开发与生产，有利于提高产品质量和技术水平，并向国际先进水平看齐。

为促进氨纶整经机的健康发展，由全国纺织机械与附件标准化技术委员会秘书处牵头，国内多家氨纶整经机生产重点骨干企业以及纺织机械检验单位共同参与起草制定了《氨纶整经机》行业标准，于2016年10月22日由国家工业和信息化部批准发布，将于2017年4月1日正式实施。

本文结合《氨纶整经机》标准制定过程，论述标准的主要内容和编制依据，希望能对本标准的理解和实施有一定帮助。

2 标准的主要内容

2.1 标准适用范围的确定

由于氨纶整经机的种类和形式很多，行业标准制定时，充分考虑目前氨纶整经机生产的实际技术水平和用户使用氨纶整经机的具体情况，确定本标准的范围为经编整经用的氨纶整经机。

本标准以表格的形式对其规定的对象做了进一步界定。见表1。

表1

由于氨纶整经及控制牵伸的需要，本机设置有牵伸罗拉，其型式规定为主动牵拉式；筒子架型式规定有别于普通整经机的为积极送纱式；另较GB/T 22296-2008《高精度分段整经机》国家标准，增加规定了制动型式为气动或其它同步制动式；经轴夹紧型式为气动式；经轴升降型式为气动、电动式。

基于编写标准的最大自由度原则，在编制本标准的技术内容时，只规定了与产品质量相关的主要技术要求，而对实现这些要求的手段给予最大限度的自由度，其它技术要素可以在产品用户手册中予以体现。

2.2 整机性能

氨纶整经机的整机性能是本标准使用者最关心的内容之一，也是对各系统和零部件综合性能考量。本标准从以下几方面对整机性能进行了规定：

1）成品质量

考虑到整经机质量的关键所在，是以整经成品质量作为考核设备综合性能的重要指标之一，因此本标准并未将成品质量再转换成对应的机器性能来规定。本标准成品质量以整经后的经纱（轴）成品质量来评定（见标准5.1）。其中经纱圆柱面锥度差异值不大于0.25：100，同组经轴（纱）圈数相等时，外圆周长允差不大于0.3% 的规定要求（见标准5.1.2、5.1.3），比普通整经机的同组经轴（纱）外圆周长差异值不大于0.1% 和经纱圆柱面锥度差异值不大于0.1：100要求为低。

这是因为，普通整经机所整纱线一般为涤纶长丝等，而涤纶长丝生产时成品质量波动、张力差异较小较容易控制，而氨纶整经机所整纱线为弹力纱线具有弹性和拉伸性，相比一般涤纶长丝原料来说，其成品质量波动、张力差异较大，制备时不如涤纶长丝等那样容易控制。而且不同氨纶厂家生产的成品质量也有一定差异。因此，在考虑到氨纶纱线本身质量和氨纶整经质量的要求下，在氨纶整经成品质量有关指标规定上就要低于普通整经机，即经纱圆柱面锥度差异值不大于0.25：100，同组经轴（纱）圈数相等时，外圆周长允差不大于0.3%。

2）功率、噪声和安全

按照注重安全、健康和环保、节能降耗的要求，通过生产企业实践经验总结和标准试验工作，规定标准提出的具体要求有：

本标准规定了空载功率不大于额定功率的40%（见标准5.2）。这是考虑到本产品采用多电机工作，不同幅宽时功率消耗不同，故不对消耗具体多少负载功率数值做统一规定，有利于产品发展。因此，本标准对功率的规定要求，与普通整经机由于功率消耗较低，以消耗具体负载功率数值来进行功率规定是完全不同的。

本标准规定了全机发射声压级不大于80dB（A）。又规定，必要时，可按声功率级进行检测，全机噪声声功率级不大于90dB（A）（见标准5.3.1）。相比于高精度分段整经机标准全机发射声压级不大于75dB（A）的规定，本标准规定要求较之为低。这是因为，虽然氨纶整经机最高速度规定为600m/min，远比普通整经机速度低，但由于氨纶整经机整经时筒子架转动罗拉和牵伸罗拉等都由电动机带动进行积极传动，均会产生噪声，故全机噪声要大于普通整经机。为此，根据实际情况规定了全机发射声压级不大于80dB（A）的要求。

本标准还规定全机应按GB/T 17780.5的要求采取安全防护措施，提高机器安全水平。

2.3 筒子架

根据整经氨纶弹力纱线的要求，对筒子架型式进行了规定，即筒子架型式为积极送纱式。氨纶整经机筒子架结构图如图1所示。

图1 氨纶整经机筒子架结构图

1）积极驱动式送经罗拉辊

普通整经机筒子架有多种型式，如外取单式筒子架、开启式筒子架、台车开启式筒子架、旋转开启式筒子架等，但无论是什么型式，它们的筒子纱线的退绕运动都是伴随着车头主轴的转动而被动退绕，退绕纱线的张力主要是通过专设的张力控制器来进行控制。

图2 氨纶整经机纱筒筒子和筒子架罗拉辊结合图

氨纶整经机所整的纱线是弹力氨纶纱，它在外力作用下，将被拉伸伸长。因此氨纶纱线在纱筒上退绕不能在外力作用下被动退绕，必须采用积极式退绕方式和驱动结构（图2）。如图2所示，由伺服电机驱动左右二组筒子架罗拉辊，使压紧在罗拉辊上的纱筒积极地向退纱方向旋转并使纱线恒速地送出。

2）加工和装配精度要求

为确保氨纶纱线在纱筒上积极输出并尽量不受牵伸的影响，在标准中强调了相关零部件的加工和装配精度要求。

首先，引用GB/T 22296-2008《纺织机械高精度分段整经机》标准中5.7的部分内容作为罗拉辊技术质量要求，如对罗拉辊进行静平衡检验，检验时罗拉辊径向跳动公差值不得大于0.03 mm等。对罗拉辊和上下地梁装配要求和检验规则作了规定，即把框架水平仪放在底座上对底座进行检验，保证筒子架底座上的安装面水平度不大于0.1/1000，把框架水平仪放在筒子架罗拉辊外表面，罗拉辊外表面与底座安装面的垂直度允差应控制在0.10 mm以内。

安装后的罗拉辊径向圆跳动公差值越小越好，最大不能超过0.08mm。筒子臂对罗拉辊的压紧力要保持一致，用拉力计对筒子臂进行预压力测试，其预压力值应控制在±0.5 N内，并且确保挂纱筒管组件必须转动灵活等。同时，对筒子架罗拉辊与牵伸罗拉、车头罗拉等同步控制的要求也作了规定。

2.4 牵伸罗拉装置与牵伸率

1）牵伸罗拉装置

对氨纶整经而言，从筒子架到车头整个整经过程中产生牵伸整经是必然的。因此，为使氨纶整经过程中，最终牵伸率能达到一定要求，在牵伸区域中设置了牵伸罗拉装置。为避免牵伸罗拉高速运转时内腔空气产生的旋流对管内壁产生摩擦而起静电对纱线握持不利，故对二根φ150×660mm牵伸罗拉精度提出了较高要求，同样以GB/T 22296-2008《纺织机械高精度分段整经机》标准中5.7的相应部分内容作为该罗拉要求，确立外径公差值不得大于0.03mm。此外，在标准中强调了牵伸罗拉辊的安装水平度不大于0.05/1000，以确保罗拉安装质量。牵伸罗拉装置结构如图3所示。

2）牵伸率

图3 氨纶整经机牵伸罗拉装置结构图

标准除了对牵伸罗拉装置规定了技术要求外，还对牵伸率范围作了规定。根据实际经验，标准对预牵伸率范围（%）（氨纶丝从筒子架到牵伸罗拉之间的伸长的百分比）规定为0～200；全牵伸率范围(%)（筒子架送出的氨纶丝长与经轴卷绕氨纶丝长之百分比）规定为0～100。并在标准6.2空车运转试验中，用6.2.1试验条件规定了预牵伸率设置为150%，全牵伸率设置为100%。

2.5 车头

车头部分引用了国家标准GB/T 22296-2008《纺织机械高精度分段整经机》的部分内容及其检验方法。

1）氨纶整经机的车头质量要求

氨纶整经机的车头是整个机器的主要部件，一个车头质量的好坏，反映了整个产品质量的好坏。为此，标准对车头相关零部件加工和装配后的部分技术指标也按GB/T 22296-2008《纺织机械高精度分段整经机》作了规定。规定了各刹车盘安装后轴向圆跳动公差值为0.05mm。经轴左、右轴头安装后同轴度公差值为0.05mm。经轴托架轴与经轴接触间隙公差值为0.10mm。机器主轴调最高转速负载工作时，经轴应转动平稳，无异常声响。主分丝筘纵、横向运动平稳灵活。经轴托架上升、下降平稳。

通过反复实践得知，在没有车头罗拉辊（平衡罗拉）的情况下，经纱张力难以控制，经轴纱线卷绕不平整。为此增加了车头罗拉辊（平衡罗拉），经过多次实验，整经质量达到了预期要求。

由此，规定了车头平衡罗拉辊体安装后径向圆跳动公差值为0.03mm。车头平衡罗拉辊体安装后轴向窜动允差值为0.15mm。车头平衡罗拉辊应转动灵活，运转平稳，无异常声响和振动。如超出上述主要技术指标范围，整个机器和整经质量就难以保证。车头罗拉辊如图4所示。

图4 氨纶整经机车头结构图

2）车头速度的要求

标准中对车头规定了最高速度为600m/min。而普通整经机最高速度却能达到1000m/min，这是由于普通整经机整经的是非弹力纱线，再加上除车头外其他部分都为消极运动，刹车时间完全取决于车头部分，因此有利于刹车时间的减少和高速的实现。也正因为氨纶整经机所整的是弹力纱线，由于弹力纱线具有牵伸性，以及波动、张力差异均较大，在目前最高速度为600m/min时整经能达到最佳状态，实践证明如果再在此上提速，就不能确保整经质量，因此氨纶整经机不能像普通整经机一样提速到1000m/min。

3）解决断头问题

为了解决氨纶整经时的断头问题，标准对配置于车头、牵伸罗拉、筒子架罗拉辊同步性强、精度高的断纱自停装置的要求作了规定，以实现精准停车，由操作工解决断头问题。

2.6 电气装置和控制系统

1）电气装置

为体现贸易型标准注重安全、健康和环保的要求，本标准对电气装置作了严格规定，即电气装置必须严格执行国家标准，电气设备的绝缘性能、电气设备的耐压试验、电气设备保护联结电路的连续性、电气设备的电快速瞬变脉冲群抗干扰性能，均应符合国家标准及相应等级的规定。还明确了全机应按国家标准的要求采取安全防护措施。

2）控制系统

氨纶整经机是整经工艺和机器结构较为复杂、自动控制要求较多较高的设备。为此，在标准中专门作了相应规定（见标准5.5），如控制系统必须达到灵敏、可靠，人机交互菜单中报警功能的代码所指示的故障区域、密码保护功能、经轴拷贝功能应正确可靠。

各部分系统刹车制动应同步，当纱线卷绕到预定长度或出现断纱等纱疵时，电气自停装置作用应灵敏，并发出指示信号。用静电仪仪表检测静电，静电放电电压不小于7000 V。自停装置要求断头检测灵敏可靠。自停装置发出指示信号时，各转动部件要快速制动，自停动作正确而无误。在车头最高线速度600m/min时，全机制动时间控制在0.5s以内。纱线张力控制时，同组经轴的片纱张力达到均匀，张力波动值控制在±15%以内。各行程开关动作、安全保护装置、急停装置要反应灵敏、可靠等。

2.7 制动型式与制动时间

1）制动型式

标准对制动型式作了规定：气动或其它同步制动式（见标准4.1.4）。还对气动控制系统专门作了规定并提出了总体要求：气动控制功能准确，气路无泄漏现象（见标准5.11）。

至于其它同步制动式，一般为电气控制系统控制制动。为此，标准专门对电气控制系统作了规定：各部分系统刹车制动应同步（见标准5.5.4）。当纱线卷绕到预定长度或出现断纱等纱疵时，电气自停装置作用灵敏，并发出指示信号（见标准5.5.6）。

2）制动时间

在标准5.5.7中，规定了制动时间要求：当自停装置发出指示信号时，各转动部件应快速制动，在车头线速度600 m/min时，全机制动时间在0.5 s以内。此规定是由于氨纶整经机所整纱线为弹力纱线，筒子架罗拉、牵伸罗拉、车头等都为同步电机转动，在高速时，如不能实现同步或在刹车时不能把各个同步速度和时间控制一致的话，就很容易产生崩纱或松纱现象，在考虑了综合因素后，根据实际情况，在0.5 s以内刹住停车当为最佳状态，因此规定最高转速时制动时间在0.5 s以内。

3 总结

《氨纶整经机》行业标准的制订，在针织经编机械标准体系中，与相关的其他整经机现有标准，共同形成了一个完整的经编整经机技术标准体系。

《氨纶整经机》行业标准的制订，符合《纺织工业“十二五”科技进步纲要》重点研究制定与产业发展配套的纺织机械装备以及资源节约和综合利用方面的标准要求，符合制定一批满足市场需求而且与国际市场接轨的重要标准，提高纺织工业标准整体水平和国际化水平，进一步优化标准体系结构，提升我国标准在国际上的影响力，建立起与我国纺织科技和产业发展水平相适应的标准体系要求。

氨纶整经机行业标准的制订，不仅考虑到了与普通整经机的协调性、继承性、相关性，而且特别考虑到了与普通整经机的不同与独特性，紧紧抓住氨纶整经和其机器结构特点及要求，从标准内容的各个方面给予相应规定和要求，同时又考虑到标准的符合性、经济性、质量性和适用性（可操作性），对主要参数和技术要求指标高低的规定给予综合性考量并确定，因此，该标准的制订将对该产品生产与发展起着重要的指导作用。

[1] 中国纺织工业联合会.氨纶整经机：FZ/T 97037-2016[FB/S].北京：中国标准网[2016-08-03].www.bzw.com.cn.

[2] 蒋高明.经编针织物生产技术——经编理论与典型产品[M].北京：中国纺织出版社，2010:261—290.

[3] 中国纺织工业协会.纺织机械 高精度分段整经机：GB/T22296-2008[S].北京：中国标准出版社，2008