漿紗過程中分紗力影響因素的研究

楊利江，王躍存

（天津工業大學 紡織學院，天津 300160）

漿紗過程中分紗力影響因素的研究

楊利江，王躍存

（天津工業大學 紡織學院，天津 300160）

提出了漿紗過程中分紗力的定義及測試方法.以漿紗過程中的經紗密度、壓漿力、漿紗速度為試驗因子設計正交試驗，運用分紗力測試儀測定漿紗過程中分紗力的值，研究了這3個因子分別對分紗力的影響程度及其顯著性.結果表明：經紗密度對分紗力的影響最大，壓漿力次之，漿紗速度最??；同時顯著性分析得出經紗密度的F比為33.638，大于F0.05（2，2）的值，也可知經紗密度對分紗力的影響顯著.

漿紗過程；分紗力；正交試驗；壓漿力；經紗密度

漿紗工序是織造過程中的一個相當重要的環節，漿紗機的自動化程度也直接影響漿紗的質量.目前國外的漿紗機能夠實現實時檢測和控制漿液溫度、烘筒溫度、壓漿力和漿紗張力等指標[1]，也能夠實時檢測紗線回潮率、上漿率，但對于干分紗環節的分紗力檢測目前還是空白.干分紗作為漿紗過程中的一個重要環節，分紗力的大小會對上漿率、毛羽再生率、耐磨性等漿紗指標產生直接的影響.目前國內外對于分紗力的研究還很少.本文提出了漿紗過程中分紗力的定義及測試方法，并研究了漿紗過程中各工藝參數對分紗力影響程度的大小，以期更好地調節分紗力，進而控制漿紗的質量.

1 分紗力的定義及測試方法

在漿紗過程的干分紗階段，分紗棒水平方向作用在上下兩層紗線之間的力叫做分紗力.分紗力的作用是將經上漿并且烘干之后的紗片（紗線之間相互粘連）重新分解成單根的紗線，以保證后續織造順利進行.通過受力分析可知：紗線張力的效果表現在水平和垂直兩個方向，如圖1所示.其中，紗線張力的水平分力為分紗力與未經干分紗之前的紗線張力的合力.

式中：F1為干分紗前紗錢張力；F2為干分紗后紗線張力；F3為分紗力；R為分紗棒的半徑；A為分紗棒的中心到上下層紗線粘結點的距離.

分紗力的檢測是在分紗棒的兩端安裝2個傳感器（如圖2），用于測定分紗棒水平方向所受的力.然后將所測定的模擬量傳送給單片機，經A/D轉換、濾波等處理后，再將數據傳送給上位機，上位機將數據存儲起來以備后續的數據處理時調用[2].

2 實驗部分

2.1 分紗力檢測機構調節

在試驗中只采用1根分紗棒.紗線經梳針后依次順直排列，然后將奇數根紗線作為上層，偶數根紗線作為下層，接著將分紗棒穿入上下兩層之間，用分紗棒將上下兩層紗線分開.調整傳感器支架使傳感器導軌保持水平，然后將分紗棒放入傳感器的水平導軌上，保證分紗棒中心正好跟傳送過來的未經分紗作用的紗線在同一水平上.首先測試一下系統是否正常，確認無誤開始試驗，測試系統會將自動采集到的數值存儲起來，以備后續數據分析時使用.

2.2 漿紗試驗

采用經數字化改造的JSSJ-83整漿聯合機對14.5 tex紗進行漿紗正交試驗，漿液含固率為10%，粘度49 mPa·s，漿液溫度為90℃，烘筒溫度為110℃.

2.2.1 漿料配方

在試驗中采用實驗室常用的漿料配方，如表1所示.其中A代表主漿料的用量.

表1 漿料配方Tab.1 Ingredient of sizing agent

2.2.2 正交試驗因子及水平

在實驗中擬選用漿紗速度、壓漿力、經紗密度3因子，分別從3個水平來研究其對分紗力的影響程度.由于試驗用漿紗機為JSSJ-83型試驗機，漿紗速度和烘燥能力有限，并且為節省原料，選用較小的漿紗速度，但這不會影響試驗的結果，具體如表2所示.

表2 正交試驗因子及水平Tab.2 Factors and levels of orthogonal test

3 影響因素分析

L9（34）正交試驗數據如表3所示.

表3 正交試驗結果Tab.3 Analysis result of orthogonal test

表3中分紗力的值是由傳感器采集到的模擬量經A/D轉換后，再取連續的30個分紗力的值求平均得到的.均值計算以漿紗速度為例，在試驗中漿紗速度取3個水平，分別為5 m/min、10 m/min、15 m/min，均值1為5 m/min所對應的分紗力值的平均值，即均值1=（81.3+63.94+88.28）/3=77.84；均值2為10 m/ min所對應的分紗力值的平均值；即均值2=（78.12+ 94.17+76.54）/3=82.943；均值3為15 m/min所對應的分紗力值的平均值，即均值3=（119.36+78.24+ 75.48）/3=90.960.漿紗速度所對應的極差為其所對應的均值中最大值與最小值的差，即極差=90.960-77.840=13.120.

從表3中可以看出：漿紗速度、壓漿力、經紗密度系數對分紗力的影響程度不同.各因素極差越大表示其對分紗力的影響越大[3]，由表3可知，經紗密度對應的極差最大，壓漿力次之，漿紗速度最小.由此說明經紗密度對分紗力的影響最大，壓漿力影響其次，漿紗速度影響最小.

方差分析結果如表4所示，可以得出：給定α= 5%時，查表得Fα（2，2）=19，顯而易見，經紗密度對應F>19，這表明經紗密度對分紗力有顯著影響，又壓漿力對應F＜19，漿紗速度對應F＜19，表明壓漿力與漿紗速度對分紗力無顯著影響[4].

表4 方差分析表Tab.4 Variance analysis

由此可知，在漿紗速度、壓漿力、經紗密度3個因素中，經紗密度對分紗力的影響最大并且顯著.經紗密度越大，平行排列的紗線之間的距離就會越小，相鄰紗線之間粘連的更加緊密，使得分紗力隨著經紗密度的增大而增大并且影響是顯著的；壓漿力對分紗力的影響次之但不顯著，當壓漿力增大時，紗線吸入的漿液量減少，紗線的壓扁程度增大，這使得停留在紗線之間的漿液量減少，紗線之間的粘結力下降，所以分紗力也隨之減小；漿紗速度對分紗力的影響最小，這是因為漿紗速度不能直接影響壓漿力，而是當漿紗速度增大時，紗線的吸漿量發生變化，從而使分紗力產生波動.

4 結束語

本文采用在分紗棒兩端安裝傳感器的方法測定分紗棒水平方向所受的力，在此基礎上采用正交試驗方法確定了漿紗過程中分紗力的影響因素及影響程度：經紗密度對分紗力的影響最大，壓漿力次之，漿紗速度影響最小.

[1] 蕭漢濱.國內外新型漿紗機的性能剖析[J].棉紡織技術，2005，33（4）：218-223.

[2]佟 昀.傳感器在現代漿紗機在線檢測和信息化中的應用[J].現代電子技術，2009，32（8）：146-148.

[3]姚世昌．概率論與數理統計 [M]．鄭州：河南教育出版社，1989：166-169.

[4] 王鴻博，潘釬茜.原紗性能和漿紗性能的相關分析[J].天津工業大學學報，2002，21（2）：62-64.

Study on affective factors of split force in sizing process

YANG Li-jiang，WANG Yue-cun
（School of Textiles，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300160，China）

The definition of split force and testing method are raised.The warp density，force of pressure roller and operating speed of sizing machine in the sizing process are selected as test factors to design orthogonal test，and the value of split force is detected by split force tester，which aims to study respectively the affective degree of those factors for split force，and analyze whether the influence is significant.The experiment results indicate that warp density has maximum impact on the split force；the effect of force of pressure roller is minor；the effect of operating speed of sizing machine is minimum；the analysis of influence significance shows F ratio of warp density is 33.638，which is above F0.05（2，2），so the affective degree of warp density for split force is significant.

sizing process；split force；orthogonal test；force of pressure roller；warp density

TS105.213

A

1671－024X（2010）06－0021－03

2010-07-21

楊利江（1984—），男，碩士研究生.

王躍存（1956—），男，教授，碩士生導師．E-mail：wycun@163.com