淺析國產卷繞頭卷取絲餅過尾率的提高方法

洪清棋

福建百宏聚纖科技實業有限公司 福建晉江 362241

1 引言

中國化纖總量已占據全球產能的70%，在化纖長絲行業中，滌綸長絲占據了多半的份額，且品種和品質都在不斷提升。以滌綸DTY 為例，在向細旦多孔、品質多樣、功能差異化方向發展的同時對原絲POY 絲餅提出了更高要求。多年來，由于國產卷繞頭卷取的POY 絲餅結尾的過尾率指標較低，數值在90%～93%之間波動，與進口卷繞頭類比相差3%～5%，達不到用戶的要求，所以DTY 生產廠家多采用進口卷繞頭設備。因此，提高國產設備的品質，確保POY 絲餅滿足后續高效和高品質DTY 生產，提高POY 絲餅結尾的過尾率指標迫在眉睫。

本文針對造成POY 絲餅結尾的過尾率指標偏低的原因及影響因素，通過大量的試驗，找出解決方法，提高了POY 絲餅結尾的過尾率，使國產紡絲卷繞裝備品質大大提升，可應用于高品質POY 生產中。

2 造成國產卷繞頭絲餅過尾率低的因素

2.1 卷繞過程中產生的因素

經過對DTY 生產過程中未能過尾的POY 絲餅統計和分類，并對絲餅的剩余底線絲進行人工退繞，大量收集的數據顯示，紗線高速退繞時存在“糾纏停滯停頓”現象，造成紗線斷裂無法完成“過尾”，主要原因絲餅卷繞過程中存在問題，主要表現在：

1） 夾結（圖1）；2）底層絲排列錯亂（圖2）；

圖1 夾結現象

圖2 底層絲排列錯亂

統計報表顯示：夾結和底層絲排列錯亂占比較大，約占80%以上。

2.2 紙筒管質量

紙管端面因磕碰形成損傷和表面“翹起”，導致尾率低約占15%以上。

3 分析產生的原因

3.1夾結產生的原因

卷繞頭滿卷切換完成后，位于卷繞頭下方卡頭上的滿卷絲餅在高速旋轉狀態下進行剎車，其外圓面上的尾巴絲由于離心力和慣性，將沿著絲餅外圓切向外甩出，因為護板保護角度不夠（圖3)，部分絲頭露出護板外。甩出的尾絲在隨旋轉過程中，不斷抽打卷繞頭上某一些部件，出現纖維斷裂，產生“飛花”。

同時，卷繞頭上方卡頭開始進行絲餅初始卷繞，下方滿卷絲餅甩出絲頭進入上方卷繞絲餅的界區內，卷繞到上方絲餅內；產生的“飛花”在氣流的作用下飛舞卷入絲餅的底層絲中。因此，在上方絲餅的底層絲產生了干擾糾纏、造成夾結。

3.2 底層絲排列錯亂的原因

3.2.1 卷繞頭切換初始接壓過大

卷繞頭壓輥通過自重施加在上卡頭（紙管）的力為接觸壓力，在壓輥下降與上卡頭接觸式時，絲線通過往復導引機構，把絲線來回平鋪在壓輥與上卡頭（紙管）接觸的切點包絡線上，并卷取在上卡頭（紙管）上。若壓輥下降產生沖擊力過大，會影響絲線在壓輥與上卡頭（紙管）間往復運動的摩擦阻力的大小，使絲線實際排列與計算位置形成偏差，出現底層絲排列錯亂現象。

3.2.2 壓力輥和卡盤軸的速度差過大

正常絲餅卷繞時，壓輥與絲餅表面接觸，此時壓輥外圓面的線速度與絲餅外圓面的線速度相等（或接近）。而在卷繞頭自動換筒時，壓輥與絲餅脫開，換筒結束后，壓輥再與絲餅（紙管）接觸，此時壓輥外圓面的線速度與絲餅外圓面的線速度存在偏差。由于線速度差的存在，在絲餅（紙管）表面與壓輥之間的存在滑動摩擦，形成紗線松散和錯位，出現底層絲排列錯亂現象。

3.2.3 撥叉與壓輥之間的間距不一致

橫動座板由于自重和剛度原因，中間有向下彎曲現象，當頭數多時，這種現象更嚴重。為防止在彎曲處的撥叉和壓力輥接觸，在橫動座板下加墊片形成撥叉與壓力輥間隙不等。兩端A間距大（圖4）、中間B 間距小（圖5），這樣撥叉撥動紗線行程雖然相同，但紗線在壓輥上的包角不同，造成紗線張力大小差異和紗線在絲餅（紙管）表面的實際動程存在差異，出現底層絲排列錯亂現象。

3.3 紙管問題

主要存在紙管端面磕碰形成損傷和表面“翹起”，紗線從小絲餅尾紗退出，向大絲餅結尾過渡時，紗線與紙管端面損傷或“翹起”部位的摩擦加劇，損傷或拉拽紗線，造成紗線斷裂無法完成“過尾”。

圖3 絲頭甩出左護板

圖4 撥叉與壓力輥間隙A 示意圖

圖5 橫動座板形變示意圖

4 改進和工藝調整

4.1 解決底層夾結的問題：對卷繞頭結構的改進措施。

4.1.1 減少飛花的產生

拆除鏟板的加強板，在鏟板聯結機構上加裝屏蔽板（圖6）。該措施很好地解決了飛花問題。

4.1.2 屏蔽滿卷絲頭對底層絲的干擾

護板不能很好地屏蔽滿卷絲的尾巴對小卷絲的干擾，加大護板地屏蔽面積又會影響生頭桿，經過論證后決定改變現有結構，將一次動作（圖7）的鏟板改為兩次動作（圖8），增加鏟板和小絲餅的間隙，把動作程序改為切換完成后鏟板不回位，待滿卷落絲后回位，經過試用達到了屏蔽滿卷絲尾巴對小卷絲底層的干擾。

圖6 飛花整改方案

圖7 改造前

圖8 改造后

4.2 解決底層絲錯亂的問題

4.2.1 工藝調整一：校正基礎接壓，降低初始接壓。

通過一組常用接壓值輸入輸出誤差的校正，控制在265N 基準接壓時的差異大小，達到各機臺的一致性（表1）。

在上方卡頭（紙管）剛開始卷取絲時，根據現場試驗數據，調節初始接壓大小，設定在50～100N 之間，遠小于265N 的正常值接壓值，緩解壓輥下降對卡頭沖擊力。

表1

4.2.2 工藝調整二：調整切換超位比例，調整壓輥超位值。

以國產卷繞頭iBWA40II—1800/12為例，該機的壓輥為主動驅動、卡頭為主動驅動，在正常絲餅切換中，紗線的線速度要求保持不變，由于絲餅直徑的增大，卡頭（絲餅）的角速度呈下降趨勢，而壓輥為恒轉速狀態，實際在壓輥下降與上卡頭（紙管/絲餅）接觸的瞬間，存在線速度差。為了彌補速度差造成的底層絲錯亂現象，通過對比試驗，適當地把壓輥的轉速在計算值的基礎上增加0～0.3%超位；在切換中，卡頭卷取絲前增加0.3%～0.8%的超位，卷取絲后快速恢復到正常值。這種調整可以很好消除線速度差。

4.2.3 橫動座板的調整

增強橫動底板的剛度及平整度，減小變形，使撥叉與壓輥的間隙A(圖2）一致，減小紗線的張力波動，形成穩定的往復鋪紗，保證各個絲餅卷取寬度相同。

4.3 紙管問題

通過對回用紙管的檢驗篩選，把端面有損傷的紙管剔除，解決自身質量問題。同時，對已經成卷的絲餅，在端面加裝塑料退紗器，遮擋紙管端面缺陷，保障紗線正常過尾。

5 結語

通過對36 臺卷絲頭進行調整改進，經過了6 個月以上的運行數據統計，情況良好；在為期30 天的過尾考核中，過尾率和退凈率接近或達到了進口設備的同等指標。