村田No.861渦流紡機的使用體會

　　1 渦流紡的發(fā)展

　　1957年德國的哥茨萊德(Gatzfreid)首先設(shè)計發(fā)明了渦流紡紗(Air vortex spinning)。后來英國、日本印度等國也進行國試驗，但當時的紡紗器結(jié)構(gòu)差、成紗強力低、條干差等原因沒有得到推廣。直到1975年，在米蘭國際紡織機械展覽會上，波蘭展示了PF-LX型渦流紡紗機，渦流紡紗才重新得到人們的注意。1986年，波蘭先后生產(chǎn)了PF-2型和PF-2RA型(供紡包芯紗用)渦流紡紗機，紡紗速度達到150m/min左右。目前我廠使用渦流紡紗機NO.861是在MVS851的基礎(chǔ)上進行了多項改進而發(fā)展成熟的。紡紗速度最高達到450m/min左右，我們生產(chǎn)常規(guī)品種均可在400m/min左右。是環(huán)錠細紗機的20多倍。

　　NO.861的特點：新型MVS861生產(chǎn)的短纖紗的筒子卷繞角度為5057，往復(fù)導(dǎo)紗動程為127毫米及146毫米，卷繞的筒子紗角度可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。不論筒子紗卷繞角度如何改變，其卷繞速度不降低，像轉(zhuǎn)杯紡的卷繞角度為402，卷繞速度已達到極限。

　　MVS861渦流紡紗機在降低能耗上也有改進，每80錠一臺的渦流紡紗機總?cè)萘繛?5.5千瓦，折合每錠能耗0.319kW與MVS851相比，可節(jié)能25%，壓縮空氣消耗用量為58NL(每分鐘、每個噴嘴)，空氣壓力為0.5MPa，比原來節(jié)約壓縮空氣消耗量27%。

　　新裝置的VOS可視化智能主控電腦系統(tǒng)，具有對紡紗工藝參數(shù)，紡紗質(zhì)量管理，生產(chǎn)管理及機器維護保養(yǎng)管理的功能。可使機器操作方便，提高紡紗質(zhì)量及對運轉(zhuǎn)特性的控制，紗疵很少。

　　應(yīng)用VOS系統(tǒng)對疵點檢測及統(tǒng)計功能操作簡便，并增加了紡紗帆的產(chǎn)量。高效生產(chǎn)的優(yōu)點不僅對紡紗機本身，而且對下游工序的生產(chǎn)效率也有顯著的改進，例如在高速織機及針織機上，紗線退繞速度以及下游工序紡織品加工及服裝制作等工序可減少毛羽及飛花的形成。MVS渦流紡紗機紡紗質(zhì)量非常奸，尤其在紡紗過程中，由于纖維受到圓周運動和變射氣流的作用及不受機器直接加捻作用而形成捻度。

　　2 紡紗原理

　　從棉條進入渦流紡車間上機紡紗開始，棉條通過導(dǎo)條輪進入喇叭口喂如到第四羅拉—第三羅拉，第三第四羅拉是由一個可以無級變速的小馬達通過皮帶輪傳動。再將后區(qū)牽伸的須條喂如集棉器，集棉器將須條進行收集聚合后送入到由中羅拉控制的上下皮圈間進行高倍牽伸，前羅拉與前上皮輥形成握持鉗口產(chǎn)生速度差把須條牽伸為工藝要求的條子，到此處牽伸任務(wù)完成。再將牽伸好的須條送入到加捻區(qū)——噴嘴，噴嘴由N1噴嘴N2噴嘴組成，N1噴嘴由兩個供氣管進行供氣，白色氣管和黑色氣管，其中白色氣管是完成噴嘴簇射的，在紡紗開始前進行簇射，對紡錠內(nèi)部進行清潔，兩個噴嘴閉合是由與N2噴嘴連接的一個氣缸來完成，在斷頭或需要斷開兩噴嘴連接時，氣缸氣流釋放，N2噴嘴下降。黑色的氣管和藍色的氣管是在接頭的瞬間供氣并完成生頭動作，在正常紡紗時是不提供氣流的，那么紡錠內(nèi)部的渦流場的形成是由與N1噴嘴連接的白色氣管提供;進入噴嘴的須條通過針固定器(針固定器的作用是將須條牽引進入N2噴嘴的)進入N2噴嘴，在N2噴嘴的內(nèi)部形成芯纖維，而在空心錠子周圍的纖維則在白色氣管產(chǎn)生的渦流場里圍繞芯紗高速旋轉(zhuǎn)并包纏加捻，并靠輸出羅拉的輸出作用將包纏加捻的紗線輸出引導(dǎo)并最終卷繞到紙管上;針固定器處的螺旋曲線防止有捻紗線向上傳送。由于這樣的包纏加捻原理，渦流紡紗線的毛羽指標就非常的好，3mm以上毛羽近乎為0，輸出羅拉出來的紗線通過剪刀—清紗器—經(jīng)緯導(dǎo)紗鉤—張力羅拉—上蠟裝置經(jīng)滾筒的摩擦最終卷繞的紙管上，那么清紗器就在這里扮演著質(zhì)量監(jiān)控的角色，通過車頭部分的電腦控制屏的VOS設(shè)置來決定什么樣的紗疵為不可留紗疵并命令剪刀剪斷.

　　整個紡紗過程受到電子系統(tǒng)的監(jiān)控，當發(fā)現(xiàn)紗疵時即被自動去除，并立即應(yīng)用自動接頭裝置，將紗接起來.這種裝置叫做“自動接頭器”因此，整個紡紗過程是全自動連續(xù)式的。此外，從每個錠子紡出來的紗也受到自動接頭器的監(jiān)控，使紡紗質(zhì)量受到逐錠監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)有問題的錠子，可以單錠自動停止紡紗。

　　MVS生產(chǎn)的紗線是真捻紗，纖維平行的運行，并在牽伸系統(tǒng)與紗線形成點之間假捻，并進入固定的錠子中(空心錠子)。 當纖維傳輸時。一些纖維一端從主纖維中分離出來，一端受壓縮空氣(渦流)的作用，在錠子入口處形成真捻紗復(fù)蓋。 這種紗線形成的方法，使紗本身可能增加包纏纖維的比例約為20%～30%，這種現(xiàn)象增加紗的強力，尤其在紡棉紗時更為明顯。渦流紡紗可以生產(chǎn)純棉精梳紗，或普梳棉紗，18～50英支。喂入的棉條纖維盡可能平行，—般至少受到三倍的牽伸，棉條中的灰塵含量盡量低。纖維端的分離過程十分復(fù)雜，要取決于原料，在紡紗過程中纖維散失率可達到2%～8%，主要發(fā)生在前羅拉鉗口與渦流紡紗嘴之間，散失的纖維中主要是短纖維。

　　3 紗線的特點及影響紗線性能的因素淺析

　　3.1 渦流紡紗線的粗細節(jié)和棉結(jié)比轉(zhuǎn)杯紗和環(huán)錠紗都多，追主要是因為在輸送纖維過程中，纖維伸直度差;渦流場的穩(wěn)定與否直接影響輸送纖維的均勻。那么為了達到好的紗線質(zhì)量，我們就要盡量改善生產(chǎn)過程中的可能影響到紗線指標的因素。在渦流紡紗過程中，影響到纖維伸直度的因素有：棉條的質(zhì)量(包括棉條的分離度、伸直度、棉結(jié)數(shù)以及它的穩(wěn)定性)、渦流紡中牽伸元部件的性能：如上皮輥，上下皮圈、羅拉等的性能穩(wěn)定。其中上下皮圈起著控制浮游區(qū)纖維運動的作用，在高倍牽伸中，皮圈的表面性能穩(wěn)定直接影響到了粗細節(jié)的指標;另一方面，前皮輥性能穩(wěn)定也是影響細節(jié)的一個重要因素，這是我在多次試驗中偶爾發(fā)現(xiàn)的，以前每次試驗室因細節(jié)過高而下單子封錠子的時候，我都按照細紗的經(jīng)驗換上下皮圈，但發(fā)現(xiàn)并不起作用，但換上一個合格錠子的前皮輥后，細節(jié)顯著下降。后來我一旦由細節(jié)封錠子，就不去管皮圈，而是只換前皮輥，效果明顯。那么渦流場的穩(wěn)定與否也是影響細節(jié)的一個因素，但這段時間的工作經(jīng)驗告訴我，影響不如皮圈與前皮輥。

　　3.2 紗線的強力比環(huán)錠細紗的強力偏低一些，但根據(jù)國內(nèi)有關(guān)專家的研究，它對后道工序的如整經(jīng)、織造和針織的斷頭率影響不大。渦流紡紗線的強力的一個最主要的影響因素是噴嘴內(nèi)部的清潔度，雖然在開始紡紗時，都會用噴嘴的簇射來清潔噴嘴，但是棉條在經(jīng)清花與梳棉的除雜，并沒有將原棉中的塵雜除干凈，而且我們廠大多紡化纖，前紡中加入了一些抗靜電油劑，這些油劑在噴嘴處—尤其在空心錠子周圍堆積，并粘附一些灰塵，就改變了渦流場的環(huán)境，從而導(dǎo)致渦流場的不穩(wěn)定，造成了弱捻紗而斷頭率高，筒子表面發(fā)軟發(fā)毛發(fā)白。

　　3.3 成紗中的機械波分析：a)機械波產(chǎn)生的部位發(fā)生在前皮輥處，那么皮輥可能震動已經(jīng)很厲害，已有物理損傷，此時的機械波波長應(yīng)為λ=πDE

　　式中：λ—機械波波長(cm)

　　D—機械部件的直徑(cm)

　　E—缺陷部件至最終輸出部件的牽伸倍數(shù)

　　我們渦流紡的最終輸出部件是輸出羅拉，而輸出羅拉與前羅拉的線速比為1.025，前皮輥在沒磨之前的直徑是30mm，此時λ=πDE=3.14×30×1.025=96.7mm，那么經(jīng)過最多3次研磨直徑到29.1mm，此時λ=93.7mm，在波譜分析中，計算結(jié)果與實際測試結(jié)果相差15%為正常，那么如果前皮輥發(fā)生不良而導(dǎo)致機械波，其波長應(yīng)該是 80—110 mm.。b)機械波產(chǎn)生的部位在皮圈處：皮圈的直徑為38 mm，那么此時E取M.D.R×T.R.R(即主牽伸倍數(shù)×1.025)，如我們紡B/JC70/30 32SK MVS，選擇的M.D.R是35，那么機械波應(yīng)該為λ=πDE/2=3.14×38×35×1.025/2=214cm，在允許偏差內(nèi)為182—246cm。

　　4 渦流紡日常管理的一些建議

　　4.1 前皮輥的調(diào)換，在正常情況下，前皮輥的使用壽命為1個月，但我廠為以生產(chǎn)多品種小批量為辦廠原則，經(jīng)常性改紡紡制多個品種，造成皮輥表面狀況不穩(wěn)定，從而減少皮輥壽命，一般20天左右就需要調(diào)換皮輥。但由于紡錠的個體之間總由些差異，皮輥的質(zhì)量也不盡相同，有些可能剛上車1—2天就需要調(diào)換，這些可隨時發(fā)現(xiàn)、隨時調(diào)換，并做好調(diào)換記錄。對于到使用期限的皮輥，可停車隨掃車一次性調(diào)換，大規(guī)模調(diào)換下來的皮輥，并不代表都不能使用了，可以將性能穩(wěn)定的皮輥挑選出來，具體方法是：在車頭操作面板處的VOS系統(tǒng)中，打開30并回車，可以顯示目前紡紗的紗線的質(zhì)量指標，在細節(jié)項，逐錠進行查詢，可以看到細節(jié)數(shù)，這個數(shù)表示的是當前該紡錠所紡紗線長度上的細節(jié)數(shù)目，用這個數(shù)除于該紡錠目前的紡紗長度，如果在0.06以內(nèi)，就表明該錠所紡紗線質(zhì)量細節(jié)合格，皮輥調(diào)換下來后可單獨存放或交于修機工，做單錠的皮輥調(diào)換。以上工作可以制定一個表格，填寫上具體調(diào)換時間與調(diào)換錠位，若有停車掃車或維修、改紡等原因停車，填寫停車時間，到時候可做為某品種與皮輥使用周期的有效統(tǒng)計數(shù)據(jù)。需要說明的是，此方法我廠尚未使用，建議領(lǐng)導(dǎo)考慮。

　　4.2 皮圈的使用壽命也可以參考以上前皮輥調(diào)換方法，但對于無物理損傷的皮圈，隨掃車拆下后，可在堿性洗劑濟中清洗，晾干后使用，以降低生產(chǎn)成本。

　　4.3 掃車中對噴嘴的清潔已經(jīng)實施，就不再贅述。對張力羅拉的酒精清潔隨做，但錠翼處好些都粘了一些棉花毛，已經(jīng)發(fā)黑，也需要清潔處理。

　　4.4 搖架的接壓一般控制在3.7kg，這個在出場安裝前已經(jīng)調(diào)過，但發(fā)現(xiàn)仍然有相當一部分錠子的搖架接壓偏高到4.5 kg，造成錠翼在紡紗中倒轉(zhuǎn)，回絲在張力羅拉上纏的太多而頻發(fā)斷頭，所以需要調(diào)節(jié)搖架后邊的10號螺絲，但日本在出廠是螺絲擰的太緊，造成無法用普通扳子擰開，我建議買也把10號的棘輪扳子 ，配合激活劑，以防將螺絲擰花。目前渦流紡還沒有10號的棘輪扳子。

　　4.5 目前渦流紡的管理還有些需要改進：a)需要制定掃車標準，并最后由一個負責(zé)人來查車驗收。b)需要制定一套改紡標準，包括具體的改紡步奏和開車標準，這個標準不是指試驗室實驗合格同意開車的標準。而是我們改紡的工藝部位的螺絲是不是擰緊了，隔距是不是打的合格了，該換的噴嘴是否都合格等等。