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細紗機竹節紗改造工藝原理及竹節紗裝置

一、   概述

竹節紗特征是具有粗細分布不均勻的外觀，是花式紗中種類最多的一種，有粗細節狀竹節紗、疙瘩狀竹節紗、短纖維竹節紗、長絲竹節紗等。竹節紗可用于輕薄的夏季織物和厚重的冬季織物。可用于衣著織物，也可用于裝飾織物，花型突出，風格別致，立體感強。

紗線忽細忽粗，有一節疊出的稱竹節。竹節紗的公稱號數一般以基紗號數冠名，如C 14.5tex竹節紗是指竹節間距為正常紗的號數，而竹節處的號數要大。實際生產中在前羅拉變速紡竹節時，一般先設定好基紗的高速值和捻度值紡出正常的基紗號數后再設定低速值等竹節參數來生產竹節紗。

二、竹節紗生產原理

1、目前竹節紗常見的生產方式是前羅拉恒速，控制中、后羅拉超喂，形成與基紗有變化的粗節；一般細紗機中后羅拉的轉速相對前羅拉來說要低得多，所以更容易控制，避免了因改變前羅拉轉速而影響產量、捻度；且中后羅拉轉速較低，變速時對機械本身的沖擊磨損也小。無錫普萊特公司的ZNZ智能型數字式竹節紗生產裝置便是這種類型，采用前羅拉跟隨測速，并用伺服電動機控制中后羅拉，這種裝置靈敏度高，適宜制作較精密的竹節紗。

具體竹節紗改造工藝：是將細紗機車頭傳動部分齒輪，前羅拉與中后羅拉銜接齒輪脫離，同時更換傳動軸，加入廠家設計的104T齒輪，另一頭安裝51T齒輪，聯接進口伺服電機同步輪。

這樣使得前羅拉獨立運轉，中后羅拉則由伺服電機帶動做變速運轉。需要紡竹節紗時，通過外部觸摸屏對話，輸入要紡竹節紗的節長、間距及粗度，智能電腦自動完成運算。按照原來開車順序便可輕松紡制竹節紗。

當需要紡制普通紗時，無需還原機械。只需在電腦輸入“紡制正常紗”伺服電機即可按照指令，勻速運轉。平紗支數也可通過電腦修改，不需要變化齒輪。更方便了工藝上單。

2、 竹節紗紗樣分析和設計

對紡紗廠來說，如何準確測量竹節紗的三大參數：竹節長短、粗細和間距是竹節紗設計的關鍵環節。分析好竹節樣布的主要條件：所選布樣要足夠大，要能看出整個竹節循環、竹節密度和織物風格；稱紗線質量的電子天平精度要達到0．001 g以上。根據竹節紗布樣需要測量和分析出的工藝參數主要有竹節粗度、竹節基紗細度、平均細度、竹節細度、竹節節距、竹節長度、捻度等，同時還要根據細度設計牽伸倍數和傳動比、卷繞螺距、鋼領、鋼絲圈卷繞工藝參數等。

3、竹節紗經濟效益

竹節紗技術適應高附加值織物的需求，且在生產過程中還能減少用棉等級，可為紡織企業帶來可觀的經濟效益。竹節紗裝置在各種細紗機上改造方便，紡竹節紗時，將輕重牙齒脫開，換上長軸用帶輪帶動中后羅拉，從而通過電腦程序控制中后羅拉的速度，達到按要求生產各種規格的竹節紗，無竹節定單時又可以紡常規紗。

三、竹節紗裝置的選用說明

衷心感謝您購買了《ZNZ智能型竹節紗裝置》！在使用本裝置之前，請先熟讀說明書，這樣有利于您正確的發揮本裝置的優良功能。

適用及紡制范圍：無錫普萊特紡電科技有限公司研制的這一高新成果：ZNZ智能型竹節紗裝置，系國內首創。適用于各種普通或中長纖維的純紡或混紡。該裝置主要是由一臺控制器實現對一臺細紗機的控制，紗支一般在5S～80S（英支）范圍，可以紡制的品種為任意有/無規律，短中長，任意粗細，間距的竹節紗。其中最短竹節長度為2cm，最長任意；最短間距為2cm，最長任意；竹節粗度為1~6倍。

適配國產細紗機機型有：FA502﹑FA503﹑FA504﹑FA506﹑FA507﹑FA508、FA512﹑FA513﹑FA515、FA528等。

ZNZ系列智能竹節紗裝置是普通伺服電機竹節紗裝置的技術升級型產品，它包含了質量管理、生產管理、報警系統、工藝倉庫管理系統、工藝參數智能設定系統以及隨機紡紗、智能紡紗等全方位的強大功能。這些功能的真正實現，極大地方便了生產廠家，減少了翻改品種和紡紗過程中遇到的麻煩，提高了工作效率,為生產廠家創造更多的經濟效益。

       目前，伺服電機是電機驅動中的領先產品。ZNZ系列智能竹節紗裝置采用全數字進口伺服電機，閉環定位準確，瞬時高速啟停，扭矩大，運行穩定，確定了ZNZ系列智能竹節紗裝置的先進性、可靠性和穩定性。它進一步解決了竹節紗形狀變異，提高了紡紗產量，擴大了適紡范圍和品種。

ZNZ智能竹節紗裝置已成為傳統紡竹節紗裝置的更新換代產品：

眾所周知，每一階梯的上升，代表著技術的不斷更新，產品檔次的提升。

ZNZ智能竹節紗裝置的優勢

1．采用位置控制方式

本裝置采用伺服電機的高精度定位控制方式。它是以脈沖的方式來工作的，一個脈沖運行一個固定角度，360°后誤差歸0（在高精度的數控機床加工中都是采用這種控制方式）。

2. 前羅拉質量跟隨技術

本裝置的控制系統是將前羅拉和中后羅拉完全獨立傳動。它們之間是通過無觸點的編碼器來實現前羅拉與中后羅拉的完全跟隨的，所以從開停車到紡紗過程中的所有細節都處于計算機的監控之下，并提供校正或報警。

3. 完善的質量報警系統

該功能是生產優質竹節紗的一個可靠保證，它提供了生產過程中的所有故障或其它不正常紡紗報警，包括：生產質量報警、電氣故障報警、機械故障報警、設定參數不當報警和其它不正常紡紗報警。一經發現警情，計算機會自動啟動警燈的聲光報警系統。

4. 工藝倉庫管理系統

每個工藝品種可以有最多為50組的工藝參數組數，供隨意調用或存貯、修改。在連續不上電的情況下，工藝參數至少可以保存半年以上。

5. 智能專家工藝自設定系統

在今后相當長的一段時間內，這種紡紗方式將成為主要的紡紗方式。專家工藝自設定系統通過科學的計算，自動進行紡紗。也就是只需輸入一組基本的紡紗要求，便可輕松紡出優質竹節紗。

6. 竹節兩端曲線形狀調整功能

竹節曲線的調整功能，也就是竹節曲線形狀的選擇功能。這個功能對于紡一些難度較高的品種來說，是具有相當實用性的。同時，該功能解決了竹節變形及瘦紗現象，并有利于竹節的加捻。

7. 漏紡（漏輸）參數組自動停車報警功能：

當系統檢查到內部紡紗過程中出現漏紡、漏輸參數組時將自動停車報警，并顯示原因。

8. 無竹節自動停車報警顯示功能

當系統檢查到在一段時間內，如果沒有出現中后羅拉的加速過程，系統將自動停車報警，并顯示報警內容。

9．可以進行兩種速度開車和切換

兩種速度開車，也就是可以低速和高速開車，或者變頻器（二種速度）的任意切換，并都產生標準竹節，非常有利于高速生產、降低人工勞動強度，減少消耗。

常規細紗機竹節紗改造系統傳動圖如下：

四、紡織竹節紗重要參數設計與確定方案：

1、竹節粗度（倍率）：

①稱重法（扭力天平）：第一步為切斷稱量，用剪刀剪出多個定長的竹節(去除節形部分)，稱出質量，再剪出多個定長的基紗，稱出質量，轉換成相同的長度后相除，就可以得出節粗(倍率)參數值。

②實物比較：通過實際紡出的結果與樣紗進行比對。比對時應注意盡可能讓顏色、相對濕度等相同或相近。例如紗樣是藏青色，可以用復寫紙在紗樣上上色，以求達到感官上的一致，竹節紗的節粗一般為基紗的2—3倍，竹節粗度越高，生產難度越高，反之，竹節粗度越小，效果越差。實際生產中，我們把樣(布)紗按竹節部分和節距部分依次分段切斷稱量，折算成單位長度質量比，得出竹節部分粗度倍數，最后選定10組數值，在試紡后通過搖黑板的方法比較竹節粗度直觀效果方式進行控制。

2、竹節長度：

主要采用測量法，從一個紗樣或布樣上測出多個竹節的長度，采集試樣數量越多，分析越準確，一般逐次測量不少于20個竹節去掉一些相同的節長，然后對應節距取10組竹節長度，也可求得到平均節長。竹節長度一般設計大于20 mm。

注意：如果直接在布面上測量的節長、節距與實際結果相比，應考慮一個伸長率，具體方法可以拉出一根竹節（節距、節長），根據布面上的長度與拉出來后的實際長度作比較，求得伸長率。同時，節長與節距的伸長率可能不相同。

3、節距：

竹節節距決定布面竹節排列效果、排列密度及規律，一般設計節距大于20 mm。節距越短，生產難度越大，且測量竹節節距也應不少于20個。竹節節距太小會影響布面效果，最突出的是竹節在布面形成規律性條紋，即我們通常說的“規斑”疵布，生產中采用搖T形板的方法來加以監視。

4、竹節紗細度設計

一般竹節紗細度為基紗的細度，這是設計牽伸倍數的重要參數。但實際中控制竹節紗質量是通過對樣紗做10次百米質量試驗，取平均值烘干后折算成百米干質量得出竹節紗的綜合細度(平均細度)，在生產中，日常控制成紗質量偏差按竹節紗綜合細度的百米質量偏差控制，由于竹節紗節粗和節長細度差異很大，竹節紗的質量不勻也很大，為準確控制紗線的細度，竹節紗試驗長度要長，應大于100 m，且組數不能太少。

5、牽伸：牽伸倍數等于粗紗細度除以細紗細度

6、傳動比的確定，一般沒有任何特殊要求，但必須堅持以下原則：

①        傳動比一般選取大于15的傳動比，以保證足夠的傳動力矩。

②        伺服電機的最高速度，也就是最粗部分，不能超過1800轉/分。改變輕重牙不影響總牽伸。紡紗過程中，紗支的粗細就是中后羅拉喂棉量的多少來決定的，本裝置是中后羅拉與前羅拉完全脫離開來的，任意改變前羅拉速度和輕重牙都不影響紗支的變化。只需輸入修改后的實際參數既可，對紡紗支變化不大的只需輸入牽伸值就可，不需要更換輕重牙。

7、捻度：

竹節紗捻度的設計是以原(基)紗為基礎，根據粗紗的纖維長度與竹節粗度來選擇，竹節紗的竹節部分比基紗部分捻度損失大，纖維間抱合力低，強力低，后加工過程中容易斷頭。因此竹節紗的平均捻度要高于同細度普通紗捻度10% ～20%，但要注意基紗處的捻度不能超過臨界捻度。為了確保與竹節布樣的風格一致，最好將竹節布樣上的單紗拆下進行測量，得出實際捻度。

8、螺距:

竹節紗卷繞密度比較小，級升比正常紗快，所以應適當增大卷繞螺距，防止產生壞紗。

9、鋼領、鋼絲圈

鋼領、鋼絲圈一般在混合紗細度與最粗竹節部分細度之間選擇，最終還要以實際紡紗效果、張力大小適宜為準。如紡CJ8.2 tex竹節紗，竹節參數和工藝設計如下：節長50 mm，節距650、450、250、170 mill，倍數2.1倍，平均細度9.1 tex，基紗細度8.2 tex。后區牽伸倍數1.3倍，設計捻系數387，隔距18 mm×38 mm，鉗口2.5 mm，鋼領PG1—4254，鋼絲圈6903 16／0，前羅拉速度120 r／min，無規律(模糊方式)。

10、隔距塊：隔距塊的選擇也應考慮到在混合紗支與最粗紗支之間。

五、紡竹節紗過程中可能遇到的問題
A．有些廠家在紡竹節紗時，往往只提供竹節紗的樣品，大部分是經過筒子上下來的。也有一部分客戶直接將細紗機上的紗管拿來做樣品，因此，在測試參數時，要注意測量方法。最好將筒子車上倒好后測試，否則要注意節距、節長的方向一致性，順序是相反的。
B．開車過程中，前羅拉仍然轉動，突然中后羅拉不轉，無任何報警，這個問題要查看主電源。一些廠家的地線不太可靠，導致系統不能正常工作所致。
C．開車過程中，傳動比設定不當會引起斷頭。傳動比的確定：（1）紡原（基）紗時，伺服電機的速度不宜低于100轉；（2）一般選取大于15傳動比，以保證足夠的傳動力矩；（3）電機的最高速度不能大于1800轉/分。

六、紡竹節紗考慮的技術要求
A．在紡制特細特竹節紗品種時，為防止竹節處牽伸不開，出現粗節紗疵或出硬頭現象，細紗的后區牽伸倍數設計要比紡同細度正常紗適當放大，一般后區牽伸倍數設定在1.3—1.4，過小容易牽伸不開，出硬頭及不良壞紗。如竹節倍數達3倍以上時，應考慮前區隔距放大3mm左右。
B．紡竹節紗隔距塊的選配應在平均號數與基紗號數之間。

C．前羅拉速度大小的設定與基紗號數、竹節粗度、竹節長度等參數有關。對于竹節較粗較長的竹節紗，為減少斷頭，降低強力不勻，前羅拉速度應適當低一些。要求前羅拉速度不能大于200轉。
D．如采用100%長絨棉，為減輕搖架牽伸負荷，對羅拉隔距特別是后區隔距適當予以放大。由于竹節紗捻度分布的不均勻性，竹節部分捻度較小，竹節間距部分捻度較大，為了使竹節部分獲得正常的捻度，使竹節較光滑，減少毛羽，提高強力，按機織紗設計，捻系數應在390左右。搖架壓力設定比紡正常紗時要大，鉗口結合平均細度與節紗細度參考設計。
E．鋼絲圈的選配十分重要，鋼絲圈重量在基紗號數與平均號數之間選擇，圈形選擇應優先考慮重心低通道寬暢型式，有時需要反復試驗。日常使用中應適當縮短鋼絲圈的拆調周期。
F．對于紡竹節紗，濕度稍為大一點，有利于減少長毛羽，這樣在噴氣織機生產時，斷頭會有明顯降低，有利織機效率提高。
G．對于紡制竹節長、間距短、倍數粗的竹節紗，絡筒工序的結頭質量應引起重視，建議使用振蕩片式退捻的捻結器，氣壓選在7～8bar為宜。

H. 調整電清工藝參數,竹節紗的設定，首先需要了解竹節的位置處于分級圖中的哪個區域，可以通過分級數據功能來尋找竹節處于哪個分級，竹節所處分級區域的紗疵數據會特別高。首先需要設定通道清紗曲線應位于竹節區域之上，以避免竹節會被切除，然后再通過設定分級切紗，針對通道曲線以下非竹節區域而又需要切除的疵點進行清除，這樣可到達既切除了希望清除的疵點而又保留了需要的竹節紗疵。

I.經濟效益

竹節紗技術適應高附加值織物的需求，且在生產過程中還能減少用棉等級，可為紡織企業帶來可觀的經濟效益。竹節紗裝置在各種細紗機上改造方便，紡竹節紗時，將輕重牙齒脫開，換上長軸用帶輪帶動中后羅拉，從而通過電腦程序控制中后羅拉的速度，達到按要求生產各種規格的竹節紗，無竹節定單時又可以紡常規紗。

生產中發現，生產竹節紗的原料可比正常紗的原料等級適當降低，節約了原料成本，但在配棉過程中應注意，竹節紗的強力(特別是長竹節)較低，因此投料時應加人一些纖維強力大、成熟度好的原棉，以防因細紗斷頭增加而影響產量。

對于一些超短竹節紗（節長或節距明顯低于纖維長度）的紡制，由于纖維在前區被拉伸形式的不同，可能導致實際出來的結果與輸入參數之間存在著較大的誤差。也就是節長變長、節粗不夠的現象。同時隨著粗度、長度的不同而不同；隨著前區隔距的不同而不同。各廠家應注意這方面的校正工作。

本裝置所有的工藝參數輸入，都是按照標準的理論工藝算法來計算的。由于各個廠家的設備型號、車況及運行效率都不相同，所以，實際出來的結果，可能有微小差異，廠家必須對生產出的竹節紗進行檢查校正，以實際結果為主。

七、注意事項

1．在不紡竹節紗或長時間停車時，必須關閉控制箱的電源。

2．伺服電機在正常運行時，一般存在發熱為正常現象；如果工作環境較差溫度偏高應積極通風散熱。

3．在紡正常紗時請盡量不要使用高低速切換方式紡紗，盡量用一個速度紡紗。長期紡正常紗時，請不要用本裝置紡紗，確保伺服電機的使用壽命。

4.對控制箱內部及伺服電機機體要經常保持清潔，以避免出現不該有的故障。

5.伺服電機用的～220V電源應取自車臺電源的主回路上，否則若非正常關車會造成整車紗線斷頭。

6．420錠或以上細紗機一般選用3KW伺服電機，對于竹節紗設備改造，考慮選用無錫普萊特ZNZ全智能型竹節紗裝置。

      ZNZ智能竹節紗設備現場