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細紗機竹節(jié)紗改造工藝原理及竹節(jié)紗裝置

一、   概述

竹節(jié)紗特征是具有粗細分布不均勻的外觀，是花式紗中種類最多的一種，有粗細節(jié)狀竹節(jié)紗、疙瘩狀竹節(jié)紗、短纖維竹節(jié)紗、長絲竹節(jié)紗等。竹節(jié)紗可用于輕薄的夏季織物和厚重的冬季織物?？捎糜谝轮椢?，也可用于裝飾織物，花型突出，風(fēng)格別致，立體感強。

紗線忽細忽粗，有一節(jié)疊出的稱竹節(jié)。竹節(jié)紗的公稱號數(shù)一般以基紗號數(shù)冠名，如C 14.5tex竹節(jié)紗是指竹節(jié)間距為正常紗的號數(shù)，而竹節(jié)處的號數(shù)要大。實際生產(chǎn)中在前羅拉變速紡竹節(jié)時，一般先設(shè)定好基紗的高速值和捻度值紡出正常的基紗號數(shù)后再設(shè)定低速值等竹節(jié)參數(shù)來生產(chǎn)竹節(jié)紗。

二、竹節(jié)紗生產(chǎn)原理

1、目前竹節(jié)紗常見的生產(chǎn)方式是前羅拉恒速，控制中、后羅拉超喂，形成與基紗有變化的粗節(jié)；一般細紗機中后羅拉的轉(zhuǎn)速相對前羅拉來說要低得多，所以更容易控制，避免了因改變前羅拉轉(zhuǎn)速而影響產(chǎn)量、捻度；且中后羅拉轉(zhuǎn)速較低，變速時對機械本身的沖擊磨損也小。無錫普萊特公司的ZNZ智能型數(shù)字式竹節(jié)紗生產(chǎn)裝置便是這種類型，采用前羅拉跟隨測速，并用伺服電動機控制中后羅拉，這種裝置靈敏度高，適宜制作較精密的竹節(jié)紗。

具體竹節(jié)紗改造工藝：是將細紗機車頭傳動部分齒輪，前羅拉與中后羅拉銜接齒輪脫離，同時更換傳動軸，加入廠家設(shè)計的104T齒輪，另一頭安裝51T齒輪，聯(lián)接進口伺服電機同步輪。

這樣使得前羅拉獨立運轉(zhuǎn)，中后羅拉則由伺服電機帶動做變速運轉(zhuǎn)。需要紡竹節(jié)紗時，通過外部觸摸屏對話，輸入要紡竹節(jié)紗的節(jié)長、間距及粗度，智能電腦自動完成運算。按照原來開車順序便可輕松紡制竹節(jié)紗。

當(dāng)需要紡制普通紗時，無需還原機械。只需在電腦輸入“紡制正常紗”伺服電機即可按照指令，勻速運轉(zhuǎn)。平紗支數(shù)也可通過電腦修改，不需要變化齒輪。更方便了工藝上單。

2、 竹節(jié)紗紗樣分析和設(shè)計

對紡紗廠來說，如何準確測量竹節(jié)紗的三大參數(shù)：竹節(jié)長短、粗細和間距是竹節(jié)紗設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。分析好竹節(jié)樣布的主要條件：所選布樣要足夠大，要能看出整個竹節(jié)循環(huán)、竹節(jié)密度和織物風(fēng)格；稱紗線質(zhì)量的電子天平精度要達到0．001 g以上。根據(jù)竹節(jié)紗布樣需要測量和分析出的工藝參數(shù)主要有竹節(jié)粗度、竹節(jié)基紗細度、平均細度、竹節(jié)細度、竹節(jié)節(jié)距、竹節(jié)長度、捻度等，同時還要根據(jù)細度設(shè)計牽伸倍數(shù)和傳動比、卷繞螺距、鋼領(lǐng)、鋼絲圈卷繞工藝參數(shù)等。

3、竹節(jié)紗經(jīng)濟效益

竹節(jié)紗技術(shù)適應(yīng)高附加值織物的需求，且在生產(chǎn)過程中還能減少用棉等級，可為紡織企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。竹節(jié)紗裝置在各種細紗機上改造方便，紡竹節(jié)紗時，將輕重牙齒脫開，換上長軸用帶輪帶動中后羅拉，從而通過電腦程序控制中后羅拉的速度，達到按要求生產(chǎn)各種規(guī)格的竹節(jié)紗，無竹節(jié)定單時又可以紡常規(guī)紗。

三、竹節(jié)紗裝置的選用說明

衷心感謝您購買了《ZNZ智能型竹節(jié)紗裝置》！在使用本裝置之前，請先熟讀說明書，這樣有利于您正確的發(fā)揮本裝置的優(yōu)良功能。

適用及紡制范圍：無錫普萊特紡電科技有限公司研制的這一高新成果：ZNZ智能型竹節(jié)紗裝置，系國內(nèi)首創(chuàng)。適用于各種普通或中長纖維的純紡或混紡。該裝置主要是由一臺控制器實現(xiàn)對一臺細紗機的控制，紗支一般在5S～80S（英支）范圍，可以紡制的品種為任意有/無規(guī)律，短中長，任意粗細，間距的竹節(jié)紗。其中最短竹節(jié)長度為2cm，最長任意；最短間距為2cm，最長任意；竹節(jié)粗度為1~6倍。

適配國產(chǎn)細紗機機型有：FA502﹑FA503﹑FA504﹑FA506﹑FA507﹑FA508、FA512﹑FA513﹑FA515、FA528等。

ZNZ系列智能竹節(jié)紗裝置是普通伺服電機竹節(jié)紗裝置的技術(shù)升級型產(chǎn)品，它包含了質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理、報警系統(tǒng)、工藝倉庫管理系統(tǒng)、工藝參數(shù)智能設(shè)定系統(tǒng)以及隨機紡紗、智能紡紗等全方位的強大功能。這些功能的真正實現(xiàn)，極大地方便了生產(chǎn)廠家，減少了翻改品種和紡紗過程中遇到的麻煩，提高了工作效率,為生產(chǎn)廠家創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

       目前，伺服電機是電機驅(qū)動中的領(lǐng)先產(chǎn)品。ZNZ系列智能竹節(jié)紗裝置采用全數(shù)字進口伺服電機，閉環(huán)定位準確，瞬時高速啟停，扭矩大，運行穩(wěn)定，確定了ZNZ系列智能竹節(jié)紗裝置的先進性、可靠性和穩(wěn)定性。它進一步解決了竹節(jié)紗形狀變異，提高了紡紗產(chǎn)量，擴大了適紡范圍和品種。

ZNZ智能竹節(jié)紗裝置已成為傳統(tǒng)紡竹節(jié)紗裝置的更新?lián)Q代產(chǎn)品：

眾所周知，每一階梯的上升，代表著技術(shù)的不斷更新，產(chǎn)品檔次的提升。

ZNZ智能竹節(jié)紗裝置的優(yōu)勢

1．采用位置控制方式

本裝置采用伺服電機的高精度定位控制方式。它是以脈沖的方式來工作的，一個脈沖運行一個固定角度，360°后誤差歸0（在高精度的數(shù)控機床加工中都是采用這種控制方式）。

2. 前羅拉質(zhì)量跟隨技術(shù)

本裝置的控制系統(tǒng)是將前羅拉和中后羅拉完全獨立傳動。它們之間是通過無觸點的編碼器來實現(xiàn)前羅拉與中后羅拉的完全跟隨的，所以從開停車到紡紗過程中的所有細節(jié)都處于計算機的監(jiān)控之下，并提供校正或報警。

3. 完善的質(zhì)量報警系統(tǒng)

該功能是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)竹節(jié)紗的一個可靠保證，它提供了生產(chǎn)過程中的所有故障或其它不正常紡紗報警，包括：生產(chǎn)質(zhì)量報警、電氣故障報警、機械故障報警、設(shè)定參數(shù)不當(dāng)報警和其它不正常紡紗報警。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)警情，計算機會自動啟動警燈的聲光報警系統(tǒng)。

4. 工藝倉庫管理系統(tǒng)

每個工藝品種可以有最多為50組的工藝參數(shù)組數(shù)，供隨意調(diào)用或存貯、修改。在連續(xù)不上電的情況下，工藝參數(shù)至少可以保存半年以上。

5. 智能專家工藝自設(shè)定系統(tǒng)

在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，這種紡紗方式將成為主要的紡紗方式。專家工藝自設(shè)定系統(tǒng)通過科學(xué)的計算，自動進行紡紗。也就是只需輸入一組基本的紡紗要求，便可輕松紡出優(yōu)質(zhì)竹節(jié)紗。

6. 竹節(jié)兩端曲線形狀調(diào)整功能

竹節(jié)曲線的調(diào)整功能，也就是竹節(jié)曲線形狀的選擇功能。這個功能對于紡一些難度較高的品種來說，是具有相當(dāng)實用性的。同時，該功能解決了竹節(jié)變形及瘦紗現(xiàn)象，并有利于竹節(jié)的加捻。

7. 漏紡（漏輸）參數(shù)組自動停車報警功能：

當(dāng)系統(tǒng)檢查到內(nèi)部紡紗過程中出現(xiàn)漏紡、漏輸參數(shù)組時將自動停車報警，并顯示原因。

8. 無竹節(jié)自動停車報警顯示功能

當(dāng)系統(tǒng)檢查到在一段時間內(nèi)，如果沒有出現(xiàn)中后羅拉的加速過程，系統(tǒng)將自動停車報警，并顯示報警內(nèi)容。

9．可以進行兩種速度開車和切換

兩種速度開車，也就是可以低速和高速開車，或者變頻器（二種速度）的任意切換，并都產(chǎn)生標準竹節(jié)，非常有利于高速生產(chǎn)、降低人工勞動強度，減少消耗。

常規(guī)細紗機竹節(jié)紗改造系統(tǒng)傳動圖如下：

四、紡織竹節(jié)紗重要參數(shù)設(shè)計與確定方案：

1、竹節(jié)粗度（倍率）：

①稱重法（扭力天平）：第一步為切斷稱量，用剪刀剪出多個定長的竹節(jié)(去除節(jié)形部分)，稱出質(zhì)量，再剪出多個定長的基紗，稱出質(zhì)量，轉(zhuǎn)換成相同的長度后相除，就可以得出節(jié)粗(倍率)參數(shù)值。

②實物比較：通過實際紡出的結(jié)果與樣紗進行比對。比對時應(yīng)注意盡可能讓顏色、相對濕度等相同或相近。例如紗樣是藏青色，可以用復(fù)寫紙在紗樣上上色，以求達到感官上的一致，竹節(jié)紗的節(jié)粗一般為基紗的2—3倍，竹節(jié)粗度越高，生產(chǎn)難度越高，反之，竹節(jié)粗度越小，效果越差。實際生產(chǎn)中，我們把樣(布)紗按竹節(jié)部分和節(jié)距部分依次分段切斷稱量，折算成單位長度質(zhì)量比，得出竹節(jié)部分粗度倍數(shù)，最后選定10組數(shù)值，在試紡后通過搖黑板的方法比較竹節(jié)粗度直觀效果方式進行控制。

2、竹節(jié)長度：

主要采用測量法，從一個紗樣或布樣上測出多個竹節(jié)的長度，采集試樣數(shù)量越多，分析越準確，一般逐次測量不少于20個竹節(jié)去掉一些相同的節(jié)長，然后對應(yīng)節(jié)距取10組竹節(jié)長度，也可求得到平均節(jié)長。竹節(jié)長度一般設(shè)計大于20 mm。

注意：如果直接在布面上測量的節(jié)長、節(jié)距與實際結(jié)果相比，應(yīng)考慮一個伸長率，具體方法可以拉出一根竹節(jié)（節(jié)距、節(jié)長），根據(jù)布面上的長度與拉出來后的實際長度作比較，求得伸長率。同時，節(jié)長與節(jié)距的伸長率可能不相同。

3、節(jié)距：

竹節(jié)節(jié)距決定布面竹節(jié)排列效果、排列密度及規(guī)律，一般設(shè)計節(jié)距大于20 mm。節(jié)距越短，生產(chǎn)難度越大，且測量竹節(jié)節(jié)距也應(yīng)不少于20個。竹節(jié)節(jié)距太小會影響布面效果，最突出的是竹節(jié)在布面形成規(guī)律性條紋，即我們通常說的“規(guī)斑”疵布，生產(chǎn)中采用搖T形板的方法來加以監(jiān)視。

4、竹節(jié)紗細度設(shè)計

一般竹節(jié)紗細度為基紗的細度，這是設(shè)計牽伸倍數(shù)的重要參數(shù)。但實際中控制竹節(jié)紗質(zhì)量是通過對樣紗做10次百米質(zhì)量試驗，取平均值烘干后折算成百米干質(zhì)量得出竹節(jié)紗的綜合細度(平均細度)，在生產(chǎn)中，日常控制成紗質(zhì)量偏差按竹節(jié)紗綜合細度的百米質(zhì)量偏差控制，由于竹節(jié)紗節(jié)粗和節(jié)長細度差異很大，竹節(jié)紗的質(zhì)量不勻也很大，為準確控制紗線的細度，竹節(jié)紗試驗長度要長，應(yīng)大于100 m，且組數(shù)不能太少。

5、牽伸：牽伸倍數(shù)等于粗紗細度除以細紗細度

6、傳動比的確定，一般沒有任何特殊要求，但必須堅持以下原則：

①        傳動比一般選取大于15的傳動比，以保證足夠的傳動力矩。

②        伺服電機的最高速度，也就是最粗部分，不能超過1800轉(zhuǎn)/分。改變輕重牙不影響總牽伸。紡紗過程中，紗支的粗細就是中后羅拉喂棉量的多少來決定的，本裝置是中后羅拉與前羅拉完全脫離開來的，任意改變前羅拉速度和輕重牙都不影響紗支的變化。只需輸入修改后的實際參數(shù)既可，對紡紗支變化不大的只需輸入牽伸值就可，不需要更換輕重牙。

7、捻度：

竹節(jié)紗捻度的設(shè)計是以原(基)紗為基礎(chǔ)，根據(jù)粗紗的纖維長度與竹節(jié)粗度來選擇，竹節(jié)紗的竹節(jié)部分比基紗部分捻度損失大，纖維間抱合力低，強力低，后加工過程中容易斷頭。因此竹節(jié)紗的平均捻度要高于同細度普通紗捻度10% ～20%，但要注意基紗處的捻度不能超過臨界捻度。為了確保與竹節(jié)布樣的風(fēng)格一致，最好將竹節(jié)布樣上的單紗拆下進行測量，得出實際捻度。

8、螺距:

竹節(jié)紗卷繞密度比較小，級升比正常紗快，所以應(yīng)適當(dāng)增大卷繞螺距，防止產(chǎn)生壞紗。

9、鋼領(lǐng)、鋼絲圈

鋼領(lǐng)、鋼絲圈一般在混合紗細度與最粗竹節(jié)部分細度之間選擇，最終還要以實際紡紗效果、張力大小適宜為準。如紡CJ8.2 tex竹節(jié)紗，竹節(jié)參數(shù)和工藝設(shè)計如下：節(jié)長50 mm，節(jié)距650、450、250、170 mill，倍數(shù)2.1倍，平均細度9.1 tex，基紗細度8.2 tex。后區(qū)牽伸倍數(shù)1.3倍，設(shè)計捻系數(shù)387，隔距18 mm×38 mm，鉗口2.5 mm，鋼領(lǐng)PG1—4254，鋼絲圈6903 16／0，前羅拉速度120 r／min，無規(guī)律(模糊方式)。

10、隔距塊：隔距塊的選擇也應(yīng)考慮到在混合紗支與最粗紗支之間。

五、紡竹節(jié)紗過程中可能遇到的問題
A．有些廠家在紡竹節(jié)紗時，往往只提供竹節(jié)紗的樣品，大部分是經(jīng)過筒子上下來的。也有一部分客戶直接將細紗機上的紗管拿來做樣品，因此，在測試參數(shù)時，要注意測量方法。最好將筒子車上倒好后測試，否則要注意節(jié)距、節(jié)長的方向一致性，順序是相反的。
B．開車過程中，前羅拉仍然轉(zhuǎn)動，突然中后羅拉不轉(zhuǎn)，無任何報警，這個問題要查看主電源。一些廠家的地線不太可靠，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作所致。
C．開車過程中，傳動比設(shè)定不當(dāng)會引起斷頭。傳動比的確定：（1）紡原（基）紗時，伺服電機的速度不宜低于100轉(zhuǎn)；（2）一般選取大于15傳動比，以保證足夠的傳動力矩；（3）電機的最高速度不能大于1800轉(zhuǎn)/分。

六、紡竹節(jié)紗考慮的技術(shù)要求
A．在紡制特細特竹節(jié)紗品種時，為防止竹節(jié)處牽伸不開，出現(xiàn)粗節(jié)紗疵或出硬頭現(xiàn)象，細紗的后區(qū)牽伸倍數(shù)設(shè)計要比紡?fù)毝日＜嗊m當(dāng)放大，一般后區(qū)牽伸倍數(shù)設(shè)定在1.3—1.4，過小容易牽伸不開，出硬頭及不良壞紗。如竹節(jié)倍數(shù)達3倍以上時，應(yīng)考慮前區(qū)隔距放大3mm左右。
B．紡竹節(jié)紗隔距塊的選配應(yīng)在平均號數(shù)與基紗號數(shù)之間。

C．前羅拉速度大小的設(shè)定與基紗號數(shù)、竹節(jié)粗度、竹節(jié)長度等參數(shù)有關(guān)。對于竹節(jié)較粗較長的竹節(jié)紗，為減少斷頭，降低強力不勻，前羅拉速度應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵恍?。要求前羅拉速度不能大于200轉(zhuǎn)。
D．如采用100%長絨棉，為減輕搖架牽伸負荷，對羅拉隔距特別是后區(qū)隔距適當(dāng)予以放大。由于竹節(jié)紗捻度分布的不均勻性，竹節(jié)部分捻度較小，竹節(jié)間距部分捻度較大，為了使竹節(jié)部分獲得正常的捻度，使竹節(jié)較光滑，減少毛羽，提高強力，按機織紗設(shè)計，捻系數(shù)應(yīng)在390左右。搖架壓力設(shè)定比紡正常紗時要大，鉗口結(jié)合平均細度與節(jié)紗細度參考設(shè)計。
E．鋼絲圈的選配十分重要，鋼絲圈重量在基紗號數(shù)與平均號數(shù)之間選擇，圈形選擇應(yīng)優(yōu)先考慮重心低通道寬暢型式，有時需要反復(fù)試驗。日常使用中應(yīng)適當(dāng)縮短鋼絲圈的拆調(diào)周期。
F．對于紡竹節(jié)紗，濕度稍為大一點，有利于減少長毛羽，這樣在噴氣織機生產(chǎn)時，斷頭會有明顯降低，有利織機效率提高。
G．對于紡制竹節(jié)長、間距短、倍數(shù)粗的竹節(jié)紗，絡(luò)筒工序的結(jié)頭質(zhì)量應(yīng)引起重視，建議使用振蕩片式退捻的捻結(jié)器，氣壓選在7～8bar為宜。

H. 調(diào)整電清工藝參數(shù),竹節(jié)紗的設(shè)定，首先需要了解竹節(jié)的位置處于分級圖中的哪個區(qū)域，可以通過分級數(shù)據(jù)功能來尋找竹節(jié)處于哪個分級，竹節(jié)所處分級區(qū)域的紗疵數(shù)據(jù)會特別高。首先需要設(shè)定通道清紗曲線應(yīng)位于竹節(jié)區(qū)域之上，以避免竹節(jié)會被切除，然后再通過設(shè)定分級切紗，針對通道曲線以下非竹節(jié)區(qū)域而又需要切除的疵點進行清除，這樣可到達既切除了希望清除的疵點而又保留了需要的竹節(jié)紗疵。

I.經(jīng)濟效益

竹節(jié)紗技術(shù)適應(yīng)高附加值織物的需求，且在生產(chǎn)過程中還能減少用棉等級，可為紡織企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。竹節(jié)紗裝置在各種細紗機上改造方便，紡竹節(jié)紗時，將輕重牙齒脫開，換上長軸用帶輪帶動中后羅拉，從而通過電腦程序控制中后羅拉的速度，達到按要求生產(chǎn)各種規(guī)格的竹節(jié)紗，無竹節(jié)定單時又可以紡常規(guī)紗。

生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)竹節(jié)紗的原料可比正常紗的原料等級適當(dāng)降低，節(jié)約了原料成本，但在配棉過程中應(yīng)注意，竹節(jié)紗的強力(特別是長竹節(jié))較低，因此投料時應(yīng)加人一些纖維強力大、成熟度好的原棉，以防因細紗斷頭增加而影響產(chǎn)量。

對于一些超短竹節(jié)紗（節(jié)長或節(jié)距明顯低于纖維長度）的紡制，由于纖維在前區(qū)被拉伸形式的不同，可能導(dǎo)致實際出來的結(jié)果與輸入?yún)?shù)之間存在著較大的誤差。也就是節(jié)長變長、節(jié)粗不夠的現(xiàn)象。同時隨著粗度、長度的不同而不同；隨著前區(qū)隔距的不同而不同。各廠家應(yīng)注意這方面的校正工作。

本裝置所有的工藝參數(shù)輸入，都是按照標準的理論工藝算法來計算的。由于各個廠家的設(shè)備型號、車況及運行效率都不相同，所以，實際出來的結(jié)果，可能有微小差異，廠家必須對生產(chǎn)出的竹節(jié)紗進行檢查校正，以實際結(jié)果為主。

七、注意事項

1．在不紡竹節(jié)紗或長時間停車時，必須關(guān)閉控制箱的電源。

2．伺服電機在正常運行時，一般存在發(fā)熱為正?，F(xiàn)象；如果工作環(huán)境較差溫度偏高應(yīng)積極通風(fēng)散熱。

3．在紡正常紗時請盡量不要使用高低速切換方式紡紗，盡量用一個速度紡紗。長期紡正常紗時，請不要用本裝置紡紗，確保伺服電機的使用壽命。

4.對控制箱內(nèi)部及伺服電機機體要經(jīng)常保持清潔，以避免出現(xiàn)不該有的故障。

5.伺服電機用的～220V電源應(yīng)取自車臺電源的主回路上，否則若非正常關(guān)車會造成整車紗線斷頭。

6．420錠或以上細紗機一般選用3KW伺服電機，對于竹節(jié)紗設(shè)備改造，考慮選用無錫普萊特ZNZ全智能型竹節(jié)紗裝置。

      ZNZ智能竹節(jié)紗設(shè)備現(xiàn)場