長(cháng)嶺紡織電子研究所 魏萌萌

前言

在紡紗過(guò)程中，紗線(xiàn)的條干均勻度是評價(jià)紗線(xiàn)品質(zhì)的關(guān)鍵指標之一。紗線(xiàn)的條干不勻通常表現為紗線(xiàn)直徑發(fā)生變異。在紗線(xiàn)品質(zhì)考核的指標中，影響較大的是九級有害紗疵，即：十萬(wàn)米九級有害紗疵的個(gè)數。目前，大多在絡(luò )筒工序中采用電子清紗器來(lái)清除九級有害紗疵，而對于清除效率的評估主要依據紗疵分級儀的測試結果。在電子清紗器的設置中，合理設定清紗門(mén)限對有效的去除紗疵至關(guān)重要。為此，本文從電子清紗器的工作原理，紗線(xiàn)品質(zhì)與清紗門(mén)限、機器效率、清除效率等因素協(xié)調問(wèn)題進(jìn)行了探討，并提出了建議和對策。

2 現狀

電子清紗器是從電容式與光電式兩種形式的相互交替到齊頭并進(jìn)發(fā)展的。目前，國內紡織生產(chǎn)企業(yè)主要采用電子清紗器來(lái)清除紗疵。電子清紗器根據設定的清紗門(mén)限和長(cháng)度來(lái)判斷需要清除的紗疵。國產(chǎn)清紗器除對有害紗疵清除、統計及自檢功能外,又增加了逐錠統計和紗疵分級等功能。國外的清紗器有USTER和LOEPFE等。隨著(zhù)微機和光電等高新技術(shù)的應用，清紗器的功能不斷擴展、可靠性愈加提高。當今，以LOEPFE ZNET+系列雙光電探頭清紗器、USTER QUANTUM 系列電容加光電組合探頭清紗器為代表，使電子清紗器的功能更加強大，而且具有完善的紗線(xiàn)缺陷識別、統計、清除及具有異物異纖清除等功能。電子清紗器對于紡織生產(chǎn)企業(yè)來(lái)講，既影響紗線(xiàn)品質(zhì)又影響產(chǎn)量。因此，科學(xué)合理地設置清紗門(mén)限既有利于紗線(xiàn)疵點(diǎn)的嚴格控制，又利于提高絡(luò )筒機的機器效率。

3 問(wèn)題與討論

3.1 電子清紗器

電子清紗器是把紗線(xiàn)粗細變化轉換成相對應電量的一種裝置。

若按檢測原理可分為電容式與光電式兩大類(lèi)。近幾年，隨著(zhù)清除異纖紗疵的要求，在原傳感器的基礎上增加了光電傳感器用于測試異纖紗疵，形成“電容+光電組合和光電+光電組合”的電清模式。其中，USTER昆騰3使用的是前者，洛菲使用的是后者。對于異纖檢測采用光電式，但對常規紗疵兩種測量方式均可檢測。電容式檢測紗線(xiàn)的橫截面積，而光電式檢測的是紗線(xiàn)的直徑。兩種檢測方式各有短板。如電容式易受溫濕度的影響，當環(huán)境過(guò)于潮濕時(shí)，受紗線(xiàn)回潮率和混紡不均的影響易引發(fā)誤切；光電式無(wú)法檢出扁平紗疵，檢測區積塵、儀器本身器件老化對工作都有影響。

圖1 相對測量紗線(xiàn)信號圖

圖2 絕對測量紗線(xiàn)信號圖

3.2 測試原理

清紗器檢測區域內無(wú)紗、靜態(tài)紗、動(dòng)態(tài)紗及有紗疵時(shí)零點(diǎn)電信號的變化（見(jiàn)圖1和圖2），可更透徹的理解清紗器的檢測原理，更準確的設置清紗門(mén)限，為生產(chǎn)高品質(zhì)的紗線(xiàn)提供理論依據。

按照紗線(xiàn)信號采集方式的不同，將電子清紗器分為相對測量和絕對測量。

3.2.1 相對測量

相對測量，就是在檢測頭輸出信號和運算放大電路之間增加隔直電容，以隔離紗線(xiàn)直流分量，保留紗疵交流分量。由于隔離了直流分量，因此運算放大電路不會(huì )受到檢測頭零點(diǎn)漂移的影響。但缺點(diǎn)是只能采集到交流變化信號，無(wú)法準確檢出錯支和漸變紗疵。早期的電清多采用這種測量方式。

3.2.2 絕對測量

絕對測量是檢測頭輸出信號不經(jīng)過(guò)隔直電容直接進(jìn)入運算放大電路。由于直接采集的是檢測頭輸出的直流電平信號，因此極易受檢測頭零點(diǎn)變化的影響。絕對測量既保留了紗線(xiàn)的直流分量，又保留了紗疵的交流分量，不僅能檢測出一般相對測量清紗器的各類(lèi)紗疵，還能檢出錯支和漸變紗疵。

隨著(zhù)電子技術(shù)的不斷更新、軟件功能的不斷完善，絕對測量已逐漸取代了相對測量。目前主流電子清紗器基本都采用此方式。

3.3 清除效率和機器效率

3.3.1 清除效率

清除效率包含兩個(gè)概念，即：正切根數和漏切根數。

FZ/T 98003-1994《電子清紗器標準測試方法》規定，在選定的清紗特性曲線(xiàn)上方的紗疵（即需清除的紗疵）被清紗器正確切斷稱(chēng)為“正切”。被正確切斷的根數稱(chēng)為正切根數。在選定的清紗特性曲線(xiàn)上方，應該被切除的紗疵，而實(shí)際上并沒(méi)有被切除的紗疵稱(chēng)為漏切根數。被漏切的根數稱(chēng)為“漏切根數”。

除效率 = （1）

清除效率實(shí)際反映的是清紗器漏切紗疵的程度。由于紗線(xiàn)品種和設定

門(mén)限的不同，清除效率會(huì )有一定差異。

還有一個(gè)概念是正切率。在選定的清紗特性曲線(xiàn)下方的紗疵（即不需要清除的紗疵）和無(wú)紗疵被清紗器錯誤切斷的稱(chēng)為“誤切”。被誤切的根數稱(chēng)為誤切根數。

正切率 = （2）

清除效率和正切率是衡量清紗器性能的重要指標，如果清除效率過(guò)低，會(huì )導致大量應清除而未被清除的紗疵漏入下道工序，如果正切率過(guò)低會(huì )導致大量誤切，從而降低機器效率。

3.3.2 機器效率

絡(luò )筒機的機器效率等于絡(luò )筒機無(wú)故障工作時(shí)間除以總的開(kāi)車(chē)時(shí)間。在絡(luò )紗過(guò)程中，如果切疵次數過(guò)多，必然導致無(wú)故障工作時(shí)間減少，從而降低絡(luò )筒機的機器效率。自動(dòng)絡(luò )筒機一般的機器效率為大于85%。如達不到，則應檢查清紗門(mén)限設置是否合理，絡(luò )筒機機械狀態(tài)及細紗工序是否正常。不同清紗門(mén)限設置下的清除效率與機器效率對比見(jiàn)表1、表2和表3：

表1 不同通道清紗門(mén)限設定值

以C14.5（品種1）和CJ35/65（品種2）為例，根據紗線(xiàn)品質(zhì)和布面疵點(diǎn)優(yōu)化清紗門(mén)限。

表2 清紗效果對比

表3 不同清紗門(mén)限下機器效率對比

由表1和表2可以看出，在清紗門(mén)限加嚴后，清除效率由82.2%升至92.5%，而機器效率由89.6%降至72.3%；而對于品種2和表3而言，趨勢同品種1。由此可見(jiàn)，紗線(xiàn)品質(zhì)和機器效率是相互矛盾的，要在兩者之間尋找一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)，就需要對清紗門(mén)限進(jìn)行合理的設定。否則，設定的門(mén)限只要嚴于九級有害紗疵門(mén)限就可保證筒紗的十萬(wàn)米紗疵數達到規定要求。但是這樣做的結果會(huì )損失機器效率、投入產(chǎn)出較低。另外，由于捻接后的紗線(xiàn)粗度至少為原紗直徑的1.2～1.3倍，強力是原紗的0.8～0.9倍，過(guò)多的斷頭會(huì )產(chǎn)生新紗疵并降低紗線(xiàn)強力。因此，不可一味提高設定清紗門(mén)限來(lái)保證紗線(xiàn)品質(zhì)。下面以40S、60S棉紗在自動(dòng)絡(luò )筒機上的設置進(jìn)行說(shuō)明：

表4 不同品種、清紗門(mén)限下機器效率

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