長嶺紡織電子研究所 魏萌萌

前言

在紡紗過程中，紗線的條干均勻度是評價紗線品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。紗線的條干不勻通常表現(xiàn)為紗線直徑發(fā)生變異。在紗線品質(zhì)考核的指標(biāo)中，影響較大的是九級有害紗疵，即：十萬米九級有害紗疵的個數(shù)。目前，大多在絡(luò)筒工序中采用電子清紗器來清除九級有害紗疵，而對于清除效率的評估主要依據(jù)紗疵分級儀的測試結(jié)果。在電子清紗器的設(shè)置中，合理設(shè)定清紗門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，紗線品質(zhì)與清紗門限、機(jī)器效率、清除效率等因素協(xié)調(diào)問題進(jìn)行了探討，并提出了建議和對策。

2 現(xiàn)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(nèi)紡織生產(chǎn)企業(yè)主要采用電子清紗器來清除紗疵。電子清紗器根據(jù)設(shè)定的清紗門限和長度來判斷需要清除的紗疵。國產(chǎn)清紗器除對有害紗疵清除、統(tǒng)計(jì)及自檢功能外,又增加了逐錠統(tǒng)計(jì)和紗疵分級等功能。國外的清紗器有USTER和LOEPFE等。隨著微機(jī)和光電等高新技術(shù)的應(yīng)用，清紗器的功能不斷擴(kuò)展、可靠性愈加提高。當(dāng)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(qiáng)大，而且具有完善的紗線缺陷識別、統(tǒng)計(jì)、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)來講，既影響紗線品質(zhì)又影響產(chǎn)量。因此，科學(xué)合理地設(shè)置清紗門限既有利于紗線疵點(diǎn)的嚴(yán)格控制，又利于提高絡(luò)筒機(jī)的機(jī)器效率。

3 問題與討論

3.1 電子清紗器

電子清紗器是把紗線粗細(xì)變化轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)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。近幾年，隨著清除異纖紗疵的要求，在原傳感器的基礎(chǔ)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(guī)紗疵兩種測量方式均可檢測。電容式檢測紗線的橫截面積，而光電式檢測的是紗線的直徑。兩種檢測方式各有短板。如電容式易受溫濕度的影響，當(dāng)環(huán)境過于潮濕時，受紗線回潮率和混紡不均的影響易引發(fā)誤切；光電式無法檢出扁平紗疵，檢測區(qū)積塵、儀器本身器件老化對工作都有影響。

圖1 相對測量紗線信號圖

圖2 絕對測量紗線信號圖

3.2 測試原理

清紗器檢測區(qū)域內(nèi)無紗、靜態(tài)紗、動態(tài)紗及有紗疵時零點(diǎn)電信號的變化（見圖1和圖2），可更透徹的理解清紗器的檢測原理，更準(zhǔn)確的設(shè)置清紗門限，為生產(chǎn)高品質(zhì)的紗線提供理論依據(jù)。

按照紗線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(yùn)算放大電路之間增加隔直電容，以隔離紗線直流分量，保留紗疵交流分量。由于隔離了直流分量，因此運(yùn)算放大電路不會受到檢測頭零點(diǎn)漂移的影響。但缺點(diǎn)是只能采集到交流變化信號，無法準(zhǔn)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)過隔直電容直接進(jìn)入運(yùn)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紗疵，還能檢出錯支和漸變紗疵。

隨著電子技術(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(jī)器效率

3.3.1 清除效率

清除效率包含兩個概念，即：正切根數(shù)和漏切根數(shù)。

FZ/T 98003-1994《電子清紗器標(biāo)準(zhǔn)測試方法》規(guī)定，在選定的清紗特性曲線上方的紗疵（即需清除的紗疵）被清紗器正確切斷稱為“正切”。被正確切斷的根數(shù)稱為正切根數(shù)。在選定的清紗特性曲線上方，應(yīng)該被切除的紗疵，而實(shí)際上并沒有被切除的紗疵稱為漏切根數(shù)。被漏切的根數(shù)稱為“漏切根數(shù)”。

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。由于紗線品種和設(shè)定

門限的不同，清除效率會有一定差異。

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

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(biāo)，如果清除效率過低，會導(dǎo)致大量應(yīng)清除而未被清除的紗疵漏入下道工序，如果正切率過低會導(dǎo)致大量誤切，從而降低機(jī)器效率。

3.3.2 機(jī)器效率

絡(luò)筒機(jī)的機(jī)器效率等于絡(luò)筒機(jī)無故障工作時間除以總的開車時間。在絡(luò)紗過程中，如果切疵次數(shù)過多，必然導(dǎo)致無故障工作時間減少，從而降低絡(luò)筒機(jī)的機(jī)器效率。自動絡(luò)筒機(jī)一般的機(jī)器效率為大于85%。如達(dá)不到，則應(yīng)檢查清紗門限設(shè)置是否合理，絡(luò)筒機(jī)機(jī)械狀態(tài)及細(xì)紗工序是否正常。不同清紗門限設(shè)置下的清除效率與機(jī)器效率對比見表1、表2和表3：

表1 不同通道清紗門限設(shè)定值

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

表2 清紗效果對比

表3 不同清紗門限下機(jī)器效率對比

由表1和表2可以看出，在清紗門限加嚴(yán)后，清除效率由82.2%升至92.5%，而機(jī)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，紗線品質(zhì)和機(jī)器效率是相互矛盾的，要在兩者之間尋找一個最佳的平衡點(diǎn)，就需要對清紗門限進(jìn)行合理的設(shè)定。否則，設(shè)定的門限只要嚴(yán)于九級有害紗疵門限就可保證筒紗的十萬米紗疵數(shù)達(dá)到規(guī)定要求。但是這樣做的結(jié)果會損失機(jī)器效率、投入產(chǎn)出較低。另外，由于捻接后的紗線粗度至少為原紗直徑的1.2～1.3倍，強(qiáng)力是原紗的0.8～0.9倍，過多的斷頭會產(chǎn)生新紗疵并降低紗線強(qiáng)力。因此，不可一味提高設(shè)定清紗門限來保證紗線品質(zhì)。下面以40S、60S棉紗在自動絡(luò)筒機(jī)上的設(shè)置進(jìn)行說明：

表4 不同品種、清紗門限下機(jī)器效率

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