自調勻整技術在棉紡系統中的應用（上）

   1 市場對棉紗的質量要求 

     棉紗是紡紗工場的制成品，但卻是原料纖維一織物之間的中間品，是衣著裝飾產業三種織制品的原料，除產業用布有特殊要求以外，衣著裝飾隨著人民生活水平的提高，要求與日俱增，面對這樣的市場需求，紡紗工場的生產，必須與之適應，現僅就衣著服飾方面分析其對棉紗質量的要求。 

     1.1 服用性能與紗線 

     服裝已不僅僅是對環境溫濕度與生理上的適應，而是人們或借以傳情達意，擴展社交，或塑造自我形象，以顯露其精神境界，或裝飾美化，以表達禮儀等等，總之，早已不把使用、壽命、價格高低放在第一位了。服飾著裝如此地逐步趨向個性化，對花色品種的要求日見翻新，對織制品的要求除一般常規和多功能（保暖防臭等）要求以外，還要求色澤鮮艷、美觀大方、能實現人物外觀、身骨與風格。隨著服用性的改變，其原料紗線的品質也須作相應的改變。 

     1.2 織物對棉紗的要求 

     為適應服用性能的多樣化，棉紡系統已從純紡走向混紡、天然纖維之間、化學纖維之間、天然纖維與化學纖維之間、一般纖維與差別化纖維之間、進行著各種不同原料纖維間的混紡，或普梳、或精梳、或變拈向、或變工藝參數，形成了多種規格與不同品質的棉紗，現綜合機織，針織對棉紗應滿足的主要要求如下： 

     1.2.1 條干均勻 

     條干均勻的棉紗的織制品，其外觀平整光滑，可染性好（色彩均勻鮮艷），且均勻的條干，其單強CV值一定較低，即其平均實際強力提高了，特別是那些裝飾性的輕薄織物，對棉紗條干均勻度要求極高，同時還要求其條干CV值較小。 

     1.2.2 強力 

     棉紗在經過織造加工中，因引伸，摩擦損失一部分強力后，還應存余一定強力，以維持織制成成品（例如服裝）后，具有一定的耐磨性撕裂性。故要求單紗具有與紡紗號數相匹配的強力，且要求單紗的強力CV值較小。 

     1.2.3 棉結雜質 

     棉紗中的結雜，會增加織造中的斷頭，降低織造效率，如殘留于布面，還會形成染斑，影響美觀，甚至成殘次布。 

     1.2.4 長粗節長細節 

     棉紗中的長粗、長細節，在織制品中，是無法修整的，影響打分，直至成批地降低入庫一等品率。其條花、條痕影響布面的光澤美觀。 
上述對棉紗要求的核心是條干均勻度，把住這一關，單強CV比值，結雜，及長粗、長細節都會隨之相應減少。 

     1.3 用戶對棉紗質量的要求 

     用紗戶往往是制織坯布或織物的最終產品廠（如服裝、裝飾織物等），特別是最終產品廠，在我國加入WTO以后，創出自有的商標品牌的愿望是極其強烈的。棉紗質量可以有高、中、低多種檔次，他們所要求的不一定是高檔的，但必須是能長期地穩定在同一檔次的棉紗，這對他們的品牌效應是極其需要的。 

     1.4 現代化設備的要求 

     現代的織造技術，無論是機織還是針織都趨向三高（高質、高速、高效），與傳統設備比，速度翻番，要求棉紗不僅有足夠的強力，承受其高速引伸，磨擦而不斷頭，還要求均勻的紗線截面，少結雜、少長粗、長細節等紗疵，能順利地通過 筘眼（針眼）而不斷頭，因為在織造工序，有的同時加工幾十、幾百根紗線，（針織）。有時同時加工幾千、幾萬根紗線（機織）。其中的一根紗線斷頭，引發全機停車，對其生產效率的影響極大。 
由上述1.2~1.4節，可見市場對棉紗質量的要求，無論是滿足服用性能，適應織造三高設備的加工，還是滿足用戶的要求，都牽涉到棉紗質量的一個核心問題——條干均勻的棉紗，且能長期穩定在同一個檔次。正是出于這種需要，自調勻整技術在棉紡系統的使用應運而生。 

     2 自調勻整裝置的作用與效益 

     2.1 自調勻整裝置的作用（以下簡稱自勻裝置） 

     2.1.1 穩定號數 

     可設定工藝參數及允差范圍，與在制品實時比較，進行控制，使后續紡紗機上紡出棉紗的號數重量偏差（簡稱支偏下同）能長期地穩定在用戶要求的 允差范圍內，使用戶廠滿意。 

     2.1.2 彌補并合功能 

     紡紗系統常在并條機上用多根棉條并合，牽伸改善在制品的均勻度并控制號數重量偏差。但都存在兩個缺陷：一是受并合根數，牽伸倍數的限制，僅能改善短、中片段的不勻，對長片段，超長片段，無能為力；二是對棉條截面中纖維量差異較大的周期性的牽伸波（纖維物理性能差異引起的牽伸波、機械波、精梳接合波……），改善不大。由于自勻裝置對在制品有消峰填合功能，能彌補并條機上隨機并合的缺陷。 

     2.1.3 防止突發性紗疵 

     對超控制范圍的一切突發性紗疵（棉結、雜質、粗節等），自勻裝置有自動停機禁行，并發出警報的功能，提示擋車工及時排除，較人工防疵捉疵，快速而準確。 

     上述三點，正是用戶對棉紗質量所要求的。 

     2.2 自勻裝置與現行的離線檢測相比優點有四 

     2.2.1 反饋快 

     自勻裝置的檢測、反饋、控制是在電子線路之間進行。速度快達毫秒級（ms）。離線檢測是人加儀器，試驗結果經計算比較后，通過牽伸變換齒輪的調換，進行調節，其檢測、反饋、控制都是在人與機器之間進行，調換齒輪，還須停機、路程之長，時滯之久，與在線的電子迴路控制是無法相比的。 

     2.2.2 精度高 

     自勻裝置利用電子計算機控制伺服執行機構，實時改變牽伸倍數達到勻整目的，工作穩定可靠，精度誤差在1%以內。離線檢測時，試驗工的操作手法，熟練程度及責任心對檢測精度及反饋結果影響甚大。不穩定的人的因素與穩定的計算機控制迴路相比，其精度即可信度是無法比擬的。 

     2.2.3 代表性大 

     自勻裝置為在線檢測，對檢測的在制品，實時跟綜，毫發不漏，檢測率達100%。離線檢測，反僅能對在制品抽樣試驗，限于人力、物力、其數量大小于在線，代表性甚小。 

     2.2.4 節棉 

     自勻裝置對檢測樣品僅進行接觸或不接觸檢測，對在制品無損。離線檢測必須對樣品進行破壞性試驗，才能取得需要的工藝數據。這也決定了其抽樣不能過多，必須限制在一定的范圍內，即使如此，長年累計，會有一定的原料損失。 

     2.3 自勻裝置的效益 

     自勻裝置是從屬于紡紗系統中的子系統，其效益也是從紡紗設備正常生產運轉中體現出來，生產效益若全部計在自勻裝置上，似有偏頗，但其優越作用，不可忽視。 

     2.3.1 適合用戶需要，可拓寬銷售渠道。（見上述） 

     2.3.2 減少制成品降等降波的機率。 

     2.3.3 減少原料消耗。除樣品檢測能節棉以外，經勻整裝置在線調節后，不僅可改善棉紗的均勻度，且可對棉結、雜質、粗細節等疵點嚴格把關，可減少織造加工系統的斷頭。有人做過計算，若以絡筒機斷一根頭的成本損失為1的話，則整理機上斷一根頭的成本損失為700，槳紗機為2100，布機為490。可見，斷頭對織造成本的影響是很大的。 

     2.3.4 提高生產效率 

     自勻裝置取代清棉純機械式的鐵炮（錐輪）勻整裝置后，將成卷機的正卷率普遍提高為99~100%，重不勻率也降低到工藝要求范圍以內。正卷率的提高，使制成率相應提高，即節棉、節電、降低物耗，還提高了生產效率，減輕了工人的勞動強度，有的企業[注一]算過一筆賬，四套清花自調勻整儀使用一年以后，在1998年比1997年同期5個月產量上浮2.54%的條件下，電耗降低了30.02%，機配件消耗減少了26.36%，清花落棉降低了6.94%，平均每月少耗電費5582元，配件少耗用681元，普梳紗配棉少用了741斤。當然其中包括有其他有成效的工作，但也應承認自調勻整裝置是起了一定作用的。梳棉、清梳聯、并條機上自勻裝置的使用，雖不涉及制成率，卻涉及支偏和條干不勻率棉紗的重要指標，影響成品的等級評定及銷售價格。瑞士立達（Rieter）對使用其RSB-D30并條機（立達自稱：RSB-D30的核心部分是其新型的，全數字化的自調勻整系統[注二]）的美國工廠跟蹤對比試驗，轉杯紗在織造工序每10萬次引緯的斷經，斷緯減少了1.34次，織造工序的效率提高了0.5%，競高達98.8%，按立達計算每臺RSB-D30每年可節省費用高達4萬美元。