楊利江，王躍存

（天津工業(yè)大學(xué) 紡織學(xué)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(yè)大學(xué) 紡織學(xué)院，天津 300160）

提出了漿紗過程中分紗力的定義及測(cè)試方法.以漿紗過程中的經(jīng)紗密度、壓漿力、漿紗速度為試驗(yàn)因子設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，運(yùn)用分紗力測(cè)試儀測(cè)定漿紗過程中分紗力的值，研究了這3個(gè)因子分別對(duì)分紗力的影響程度及其顯著性.結(jié)果表明：經(jīng)紗密度對(duì)分紗力的影響最大，壓漿力次之，漿紗速度最小；同時(shí)顯著性分析得出經(jīng)紗密度的F比為33.638，大于F0.05（2，2）的值，也可知經(jīng)紗密度對(duì)分紗力的影響顯著.

漿紗過程；分紗力；正交試驗(yàn)；壓漿力；經(jīng)紗密度

漿紗工序是織造過程中的一個(gè)相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)，漿紗機(jī)的自動(dòng)化程度也直接影響漿紗的質(zhì)量.目前國(guó)外的漿紗機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制漿液溫度、烘筒溫度、壓漿力和漿紗張力等指標(biāo)[1]，也能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)紗線回潮率、上漿率，但對(duì)于干分紗環(huán)節(jié)的分紗力檢測(cè)目前還是空白.干分紗作為漿紗過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，分紗力的大小會(huì)對(duì)上漿率、毛羽再生率、耐磨性等漿紗指標(biāo)產(chǎn)生直接的影響.目前國(guó)內(nèi)外對(duì)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(cè)試方法，并研究了漿紗過程中各工藝參數(shù)對(duì)分紗力影響程度的大小，以期更好地調(diào)節(jié)分紗力，進(jìn)而控制漿紗的質(zhì)量.

1 分紗力的定義及測(cè)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(jīng)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(xù)織造順利進(jìn)行.通過受力分析可知：紗線張力的效果表現(xiàn)在水平和垂直兩個(gè)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(jīng)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(jié)點(diǎn)的距離.

分紗力的檢測(cè)是在分紗棒的兩端安裝2個(gè)傳感器（如圖2），用于測(cè)定分紗棒水平方向所受的力.然后將所測(cè)定的模擬量傳送給單片機(jī)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換、濾波等處理后，再將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)，上位機(jī)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來以備后續(xù)的數(shù)據(jù)處理時(shí)調(diào)用[2].

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 分紗力檢測(cè)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)

在試驗(yàn)中只采用1根分紗棒.紗線經(jīng)梳針后依次順直排列，然后將奇數(shù)根紗線作為上層，偶數(shù)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(diào)整傳感器支架使傳感器導(dǎo)軌保持水平，然后將分紗棒放入傳感器的水平導(dǎo)軌上，保證分紗棒中心正好跟傳送過來的未經(jīng)分紗作用的紗線在同一水平上.首先測(cè)試一下系統(tǒng)是否正常，確認(rèn)無誤開始試驗(yàn)，測(cè)試系統(tǒng)會(huì)將自動(dòng)采集到的數(shù)值存儲(chǔ)起來，以備后續(xù)數(shù)據(jù)分析時(shí)使用.

2.2 漿紗試驗(yàn)

采用經(jīng)數(shù)字化改造的JSSJ-83整漿聯(lián)合機(jī)對(duì)14.5 tex紗進(jìn)行漿紗正交試驗(yàn)，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(yàn)中采用實(shí)驗(yàn)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(yàn)因子及水平

在實(shí)驗(yàn)中擬選用漿紗速度、壓漿力、經(jīng)紗密度3因子，分別從3個(gè)水平來研究其對(duì)分紗力的影響程度.由于試驗(yàn)用漿紗機(jī)為JSSJ-83型試驗(yàn)機(jī)，漿紗速度和烘燥能力有限，并且為節(jié)省原料，選用較小的漿紗速度，但這不會(huì)影響試驗(yàn)的結(jié)果，具體如表2所示.

表2 正交試驗(yàn)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(yàn)數(shù)據(jù)如表3所示.

表3 正交試驗(yàn)結(jié)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(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，再取連續(xù)的30個(gè)分紗力的值求平均得到的.均值計(jì)算以漿紗速度為例，在試驗(yàn)中漿紗速度取3個(gè)水平，分別為5 m/min、10 m/min、15 m/min，均值1為5 m/min所對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)的極差為其所對(duì)應(yīng)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(jīng)紗密度系數(shù)對(duì)分紗力的影響程度不同.各因素極差越大表示其對(duì)分紗力的影響越大[3]，由表3可知，經(jīng)紗密度對(duì)應(yīng)的極差最大，壓漿力次之，漿紗速度最小.由此說明經(jīng)紗密度對(duì)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(jié)果如表4所示，可以得出：給定α= 5%時(shí)，查表得Fα（2，2）=19，顯而易見，經(jīng)紗密度對(duì)應(yīng)F>19，這表明經(jīng)紗密度對(duì)分紗力有顯著影響，又壓漿力對(duì)應(yīng)F＜19，漿紗速度對(duì)應(yīng)F＜19，表明壓漿力與漿紗速度對(duì)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(jīng)紗密度3個(gè)因素中，經(jīng)紗密度對(duì)分紗力的影響最大并且顯著.經(jīng)紗密度越大，平行排列的紗線之間的距離就會(huì)越小，相鄰紗線之間粘連的更加緊密，使得分紗力隨著經(jīng)紗密度的增大而增大并且影響是顯著的；壓漿力對(duì)分紗力的影響次之但不顯著，當(dāng)壓漿力增大時(shí)，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(jié)力下降，所以分紗力也隨之減?。粷{紗速度對(duì)分紗力的影響最小，這是因?yàn)闈{紗速度不能直接影響壓漿力，而是當(dāng)漿紗速度增大時(shí)，紗線的吸漿量發(fā)生變化，從而使分紗力產(chǎn)生波動(dòng).

4 結(jié)束語

本文采用在分紗棒兩端安裝傳感器的方法測(cè)定分紗棒水平方向所受的力，在此基礎(chǔ)上采用正交試驗(yàn)方法確定了漿紗過程中分紗力的影響因素及影響程度：經(jīng)紗密度對(duì)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(guó)內(nèi)外新型漿紗機(jī)的性能剖析[J].棉紡織技術(shù)，2005，33（4）：218-223.

[2]佟 昀.傳感器在現(xiàn)代漿紗機(jī)在線檢測(cè)和信息化中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2009，32（8）：146-148.

[3]姚世昌．概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì) [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(guān)分析[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，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(dǎo)師．E-mail：wycun@163.com