M8300型多梭口织机织造分析

                                 0 前言
　　传统的单梭口织机依靠提高织机的转速和幅宽来提高入纬率和产量，由于受加工精度、允许的引纬时间等因素的限制，单梭口织机入纬率的提高已趋于缓慢。为了进一步提高织机的产量，织造技术正从单梭口织造转移到多梭口织造上来。在多梭口织机上，可以同时形成几个梭口，多个梭口都在引人纬纱，尽管每个梭口的引纬速度都不很高，但多个梭口的总入纬率可以很大，并随着多梭口技术的发展有继续增加的潜力。
　　多梭口织机分纬向多梭口和经向多梭口两种。进入商业生产的纬向多梭口织机主要是圆织机[1]，它由多页小综框沿圆周形成多个梭口，每个梭口内有一把梭子正在引纬。因受经、纬纱密度的限制，目前，这种织机主要生产经纬扁丝交织的织物，如编织袋。M8300型多相织机是苏尔寿公司开发的经向多梭口织机[2，3]，可以织制经纬纱密度较高的服饰类织物，具有入纬率高（大于5000m／min），能耗低等优点，在大批量生产平纹、二上一下、三上一下、二上二下斜纹等简单组织织物时，比喷气织机具有优势。下面对其织造特点进行分析，以利于指导生产。
1 M8300型多梭口织机的织造过程
　　在M8300型多梭口织机上，织物的形成是依靠织造滚筒来完成的（如图1所示）。在织造滚筒的圆周上均匀安装有12组开口片和筘齿片，开口片和筘齿片分别组成梳齿状，开口片在前，筘齿片在后。在织造滚筒回转过程中，开口片的作用是顶起经纱，形成梭口，开口片中部的凹槽构成纬纱飞行的通道；筘齿片的作用是打纬，使经纱与纬纱交织形成织物。
　　引自织机底部织轴的经纱，分别穿过经纱定位杆（如图2所示）的小孔，然后绕过织造滚筒，在开口片作用下，没经纱方向形成多个梭口。被开口片顶起的经纱构成梭口的上层经纱，未被顶起的经纱穿过开口片之间的空隙，在张力下构成底层经纱。
　　经纱是否被开口片顶起决定于经纱定位杆的横向（沿纬纱方向）运动，需要上升的经纱被移动到开口片的作用位置，旋转过来的开口片能将其顶起；需留在梭口底部的经纱被定位杆移动到开口片之间，不与开口片作用。经纱定位杆的作用如同传统织机的综框，相同运动规律的经纱可以穿在同一个经纱定位杆内。经纱定位杆的数量决定于织物组织和经纱密度，如织制二上一下斜纹，需使用9根定位杆。经纱定位杆的横向运动由凸轮控制，其横向动程很小（不大于5 mm），有利于实现高速。
　　在沿经向形成的多个梭口中，有4个梭口正在引入纬纱，因此织造滚筒每回转一周，可以引入12根纬纱。引纬采用类似喷气织机的气流引纬方式，开口片的凹槽构成了纬纱飞行的通道，以限制气流的扩散，并由接力喷嘴向凹槽补充气流，以保持引纬气流的速度。
　　当开口片内的纬纱飞行到对侧布边时，该组开口片所形成的梭口也靠近了织口，随着开口片逐渐退出经纱，凹槽内的纬纱被底层经纱从缝隙中托出，并被随后赶来的筘齿片推向织口，使经纱、纬纱交织形成织物。
2 M8300型织机的纬纱张力和对纬纱的要求
　　虽然M8300型多梭口织机采用气流引纬，但纬纱负荷与喷气织机有很大不同。在喷气织机上，由于纬纱的加速和减速，特别是纬纱飞行结束时储纬器对纬纱制动所造成的减速，使纬纱产生了相当大的冲击张力[4，5]，需要采用纬纱张力控制器等措施，以减少纬纱的断头。而多梭口织机纬纱的飞行速度并不高，大约只有喷气织机的1／4，且没有明显的变速阶段，因此纬纱负荷比喷气织机小得多。例如弹性模量为300cN／tex的棉转杯纺纱，在入纬率5400m／min的多梭口织机上织造，纬纱张力仅为3．5 cN／tex；而在人纬率2000m／min的喷气织机上，使用张力控制器时纬纱最大负荷为6．5 cN／tex，不使用张力控制器时为11．5 cN／tex[3]。可见，由于纬纱飞行速度的降低，多梭口织机降低了对纬纱强度和强度不匀的要求，使喷气织机上无法织造的纬纱在多梭口织机上可以顺利进行。
　　虽然多梭口织机的引纬速度较喷气织机低，但纬纱从筒子上的退绕速度并不比喷气织机低，并随着多梭口技术的发展，有进一步增加的要求。这是由于喷气织机在主轴回转一周的过程中，纬纱都在从筒子上退绕下来缠绕到储纬器上，而引纬的时间只占主轴一周的约1／3时间；在多梭口织机上，织造滚筒每回转一周引入12根纬纱，每个筒子纱需要退绕3纬，纬纱从筒子纱上的退绕速度基本上与纬纱的飞行速度相同。因此，多梭口织机的纬纱筒子卷装必须满足高速退绕的要求，络筒时应严格消除影响筒子纱退绕的疵点，如叠绕等。
3 多梭口织机对经纱的作用与要求
　　多梭口织机在织造过程中，经纱除了承受与传统织机相类似的作用以外（如经纱与开口片、筘齿的摩擦，经纱间的摩擦，开口造成的经纱曲屈与伸长，打纬使经纱产生张力峰值等），经纱还承受多个梭口造成的经纱伸长以及随织造滚筒转动的开口片对经纱的刮动等作用。
　　3．1 经纱的伸长
　　M8300型多梭口织机在经纱方向按顺序形成4个～5个梭口，在梭口上层的经纱伸长大于下层，即上层经纱的张力大于下层。若不考虑送经与卷取的影响，每个梭口上下层经纱伸长的差异率为： 　　经纱因多个梭口造成的总伸长差异并不等于各个梭口的差异之和，因同一根经纱在前后不同梭口的上层与下层时，其伸长具有补偿作用。例如在织制平纹织物时，第一梭口处于上层的经纱，在第二梭口必定处于下层，因此，不同的经纱在两个梭口的总伸长相等，经纱间的伸长差异率只决定于正在形成的第五梭口。而对于二上一下斜纹组织，经纱将有两纬连续处于梭口上层，使正在引纬的四个梭口的经纱伸长不再相同，经纱总伸长差异率将大于平纹组织。所以，经纱间伸长的差异，即经纱张力差异与织物组织有关。
　　3．2 开口片对经纱的刮动
　　开口片在顶起经纱的同时，还要随织造滚筒转动，使其形成的梭口逐渐向织口靠近，这就造成了开口片对被顶起经纱的刮动。这种刮动是在经纱存在张力且呈曲折状态下进行的，刮动的距离很长，再加上筘齿片和开口片对其间隙内经纱的大距离摩擦，极易刮毛经纱，刮落经纱表面的浆膜，使经纱产生断头，因此，M8300型多梭口织机对经纱质量和上浆提出了更高的要求。
　　3．3 对经纱上浆的要求
　　为使织机保持一定的生产率，要求织机在单位时间内的停车次数应小于一定值。则对于每10万次引纬，允许的最多停车次数为：
式中：
　　W--上机筘幅(m)；
　　L--织机的入纬率(m／min)；
　　n--织机允许的停车次数(次／h)。
　　由此可见，允许的停车次数随入纬率的增大而减小。
　　由于多梭口织机入纬率高，允许的停车次数小，对经纱的质量要求高，经纱上浆工艺应与传统的单梭口织机有所不同。通过上浆和上蜡后，应使浆纱表面光滑、毛羽少，以减小纱线的摩擦因数；浆纱应柔软、浆膜耐屈曲，以增大经纱的耐屈曲能力；浆膜耐磨性好、与纤维的亲和力大，以减少开口片刮动造成的落浆；提高浆纱的强度，以适应较大的经纱张力。
　　对经纱上浆的这些要求有的是相矛盾的，比如要求浆纱柔软，应采用较低的上浆率；而减少毛羽，上浆率应高。淀粉浆所形成的浆膜弹性差，应加入适当的PVA或丙烯酸类浆料等混合浆料；但PVA等合成浆料不利于环保[6]，应少用或不用。这些问题有待深入研究，以利于多梭口织机的使用和生产。
4 结束语
　　(1)M8300型多梭口织机的纬纱飞行速度比喷气织机低，纬纱负荷小，因此，对纬纱的强度要求要小于喷气织机，扩大了能够织制的纬纱范围。
　　(2)纬纱从筒子的退绕速度并不比喷气织机低，并随着多梭口织造技术的发展有进一步增加的趋势，这要求纬纱筒子卷装必须适应高速退绕，提高了对络筒的质量要求。
　　(3)多梭口织机的经纱张力差异不仅与梭口的大小有关，还与所织制的织物组织有关。
　　(4)经纱除了承受传统织机的开口、打纬等作用外，还承受开口片的刮动等作用，这对经纱质量和上浆提出了新的要求。
参考文献：
　[1] 杜方潮，黄祥秋，王大刚．织物及制品[M]．北京：中国石化出版社，1998：129-136．
　[2] U．Stark，H．Weinsdorfer．Herstellungvon technischen Gewebenaufder Reihenfachwebmaschine M8300(J)。MelliandTextilberichte,2001；(7-8)：585-589．
　[3] U．Stark，H．Weinsdorfe．Entwicklungsstand der Reihenfachwebtechink(J)．Melliand Textilberichte，2000；(10)：824．-827．
　[4] 郭兴峰．喷气织机纬纱动态张力的测试与分析 [J]．棉纺织技术，1997；25(2)：38-40．
　[5] 秦贞俊．喷气织机纬向停台问题的讨论[J]。棉纺织技术，2001；29(8)：26-28．
　[6] 喻永青，程学忠，武海良．纺织浆料对环境的污染与对策建议[J]．棉纺织技术，2002；30(2)：5-7．