浅析国产卷绕头卷取丝饼过尾率的提高方法

洪清棋

福建百宏聚纤科技实业有限公司 福建晋江 362241

1 引言

中国化纤总量已占据全球产能的70%，在化纤长丝行业中，涤纶长丝占据了多半的份额，且品种和品质都在不断提升。以涤纶DTY 为例，在向细旦多孔、品质多样、功能差异化方向发展的同时对原丝POY 丝饼提出了更高要求。多年来，由于国产卷绕头卷取的POY 丝饼结尾的过尾率指标较低，数值在90%～93%之间波动，与进口卷绕头类比相差3%～5%，达不到用户的要求，所以DTY 生产厂家多采用进口卷绕头设备。因此，提高国产设备的品质，确保POY 丝饼满足后续高效和高品质DTY 生产，提高POY 丝饼结尾的过尾率指标迫在眉睫。

本文针对造成POY 丝饼结尾的过尾率指标偏低的原因及影响因素，通过大量的试验，找出解决方法，提高了POY 丝饼结尾的过尾率，使国产纺丝卷绕装备品质大大提升，可应用于高品质POY 生产中。

2 造成国产卷绕头丝饼过尾率低的因素

2.1 卷绕过程中产生的因素

经过对DTY 生产过程中未能过尾的POY 丝饼统计和分类，并对丝饼的剩余底线丝进行人工退绕，大量收集的数据显示，纱线高速退绕时存在“纠缠停滞停顿”现象，造成纱线断裂无法完成“过尾”，主要原因丝饼卷绕过程中存在问题，主要表现在：

1） 夹结（图1）；2）底层丝排列错乱（图2）；

图1 夹结现象

图2 底层丝排列错乱

统计报表显示：夹结和底层丝排列错乱占比较大，约占80%以上。

2.2 纸筒管质量

纸管端面因磕碰形成损伤和表面“翘起”，导致尾率低约占15%以上。

3 分析产生的原因

3.1夹结产生的原因

卷绕头满卷切换完成后，位于卷绕头下方卡头上的满卷丝饼在高速旋转状态下进行刹车，其外圆面上的尾巴丝由于离心力和惯性，将沿着丝饼外圆切向外甩出，因为护板保护角度不够（图3)，部分丝头露出护板外。甩出的尾丝在随旋转过程中，不断抽打卷绕头上某一些部件，出现纤维断裂，产生“飞花”。

同时，卷绕头上方卡头开始进行丝饼初始卷绕，下方满卷丝饼甩出丝头进入上方卷绕丝饼的界区内，卷绕到上方丝饼内；产生的“飞花”在气流的作用下飞舞卷入丝饼的底层丝中。因此，在上方丝饼的底层丝产生了干扰纠缠、造成夹结。

3.2 底层丝排列错乱的原因

3.2.1 卷绕头切换初始接压过大

卷绕头压辊通过自重施加在上卡头（纸管）的力为接触压力，在压辊下降与上卡头接触式时，丝线通过往复导引机构，把丝线来回平铺在压辊与上卡头（纸管）接触的切点包络线上，并卷取在上卡头（纸管）上。若压辊下降产生冲击力过大，会影响丝线在压辊与上卡头（纸管）间往复运动的摩擦阻力的大小，使丝线实际排列与计算位置形成偏差，出现底层丝排列错乱现象。

3.2.2 压力辊和卡盘轴的速度差过大

正常丝饼卷绕时，压辊与丝饼表面接触，此时压辊外圆面的线速度与丝饼外圆面的线速度相等（或接近）。而在卷绕头自动换筒时，压辊与丝饼脱开，换筒结束后，压辊再与丝饼（纸管）接触，此时压辊外圆面的线速度与丝饼外圆面的线速度存在偏差。由于线速度差的存在，在丝饼（纸管）表面与压辊之间的存在滑动摩擦，形成纱线松散和错位，出现底层丝排列错乱现象。

3.2.3 拨叉与压辊之间的间距不一致

横动座板由于自重和刚度原因，中间有向下弯曲现象，当头数多时，这种现象更严重。为防止在弯曲处的拨叉和压力辊接触，在横动座板下加垫片形成拨叉与压力辊间隙不等。两端A间距大（图4）、中间B 间距小（图5），这样拨叉拨动纱线行程虽然相同，但纱线在压辊上的包角不同，造成纱线张力大小差异和纱线在丝饼（纸管）表面的实际动程存在差异，出现底层丝排列错乱现象。

3.3 纸管问题

主要存在纸管端面磕碰形成损伤和表面“翘起”，纱线从小丝饼尾纱退出，向大丝饼结尾过渡时，纱线与纸管端面损伤或“翘起”部位的摩擦加剧，损伤或拉拽纱线，造成纱线断裂无法完成“过尾”。

图3 丝头甩出左护板

图4 拨叉与压力辊间隙A 示意图

图5 横动座板形变示意图

4 改进和工艺调整

4.1 解决底层夹结的问题：对卷绕头结构的改进措施。

4.1.1 减少飞花的产生

拆除铲板的加强板，在铲板联结机构上加装屏蔽板（图6）。该措施很好地解决了飞花问题。

4.1.2 屏蔽满卷丝头对底层丝的干扰

护板不能很好地屏蔽满卷丝的尾巴对小卷丝的干扰，加大护板地屏蔽面积又会影响生头杆，经过论证后决定改变现有结构，将一次动作（图7）的铲板改为两次动作（图8），增加铲板和小丝饼的间隙，把动作程序改为切换完成后铲板不回位，待满卷落丝后回位，经过试用达到了屏蔽满卷丝尾巴对小卷丝底层的干扰。

图6 飞花整改方案

图7 改造前

图8 改造后

4.2 解决底层丝错乱的问题

4.2.1 工艺调整一：校正基础接压，降低初始接压。

通过一组常用接压值输入输出误差的校正，控制在265N 基准接压时的差异大小，达到各机台的一致性（表1）。

在上方卡头（纸管）刚开始卷取丝时，根据现场试验数据，调节初始接压大小，设定在50～100N 之间，远小于265N 的正常值接压值，缓解压辊下降对卡头冲击力。

表1

4.2.2 工艺调整二：调整切换超位比例，调整压辊超位值。

以国产卷绕头iBWA40II—1800/12为例，该机的压辊为主动驱动、卡头为主动驱动，在正常丝饼切换中，纱线的线速度要求保持不变，由于丝饼直径的增大，卡头（丝饼）的角速度呈下降趋势，而压辊为恒转速状态，实际在压辊下降与上卡头（纸管/丝饼）接触的瞬间，存在线速度差。为了弥补速度差造成的底层丝错乱现象，通过对比试验，适当地把压辊的转速在计算值的基础上增加0～0.3%超位；在切换中，卡头卷取丝前增加0.3%～0.8%的超位，卷取丝后快速恢复到正常值。这种调整可以很好消除线速度差。

4.2.3 横动座板的调整

增强横动底板的刚度及平整度，减小变形，使拨叉与压辊的间隙A(图2）一致，减小纱线的张力波动，形成稳定的往复铺纱，保证各个丝饼卷取宽度相同。

4.3 纸管问题

通过对回用纸管的检验筛选，把端面有损伤的纸管剔除，解决自身质量问题。同时，对已经成卷的丝饼，在端面加装塑料退纱器，遮挡纸管端面缺陷，保障纱线正常过尾。

5 结语

通过对36 台卷丝头进行调整改进，经过了6 个月以上的运行数据统计，情况良好；在为期30 天的过尾考核中，过尾率和退净率接近或达到了进口设备的同等指标。