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内容提要：国外全自动络纱机在20世纪末已发展到第三代，具有精密卷绕、精密纺叠、精密定长、电子清纱、空气捻接、在线质量栓验及纱疵分级等自动化监控功能，使自动络纱机成为现代纺纱设备中高科技的装备，为下工序对筒子纱的质量要求及高速退绕提供了必要的条件。
关键词：自动络纱机；张力控制；精密卷绕；精密纺叠；电子清纱；空气捻接
随着无梭织机及针织机速度、产品质量的不断提高，对筒子纱的质量要求也日益增高，如喷气织机转速已达1800转/分，引纬率3000米/分，归纳起来络筒机生产的筒子纱质量要达到四个方面的要求：筒子卷绕密度均匀、无结头、纱疵少、毛羽少。国内外机械制造厂商围绕四个目标经努力取得较大成功。
一、 均匀的络纱张力控制及精密卷绕、精密防叠及精密定长
1、第二代自动络纱机〔德国赐来福公司 Autoconner238、意大利纱维沃Espero、日本村田N07-D、N07-Ⅱ等〕及我国1332系列普通络纱机络纱张力控制都是随机的、是予先设定一个张力控制值，络纱全过程纱线张力变化是随机不受控的、不能因纱线退绕及卷绕过程中张力的变化进行瞬时调节，卷绕密度因张力不匀而不均匀，造成纱线在下游工序〔喷气织机〕等退绕时张力波动，并使筒子纱染色不匀。
90年代末德国Ac338、意大利的奥立安orion及日本村田公司生产的PC21型等自动络纱机都介决了络纱张力在线控制，实现均匀卷绕密度的精密卷绕问题。
以德国AC338为例，在每个络纱头清纱器上端装有张力传感器随时检测络纱过程中动态张力变化值并及时经计算器调节张力控制器形成闭合的张力自动控制体系，动态的纱线张力作用在传感器表面〔一种活塞探头〕，活塞因纱线张
力大小而改变对光电管的蔽光程度，随着纱线退绕中气圈张力变化使传感器组合体内电子线路随之变化，从而不断调节电磁线圈的电压值。通过张力传感器将该值传到张力控制系统实现对纱线张力的控制，使瞬间纱线张力稳定一致。这种原量与技术被先进的自动络纱机应用，真正实现络纱的精密卷绕、把卷绕密度稳定在一定水平上，这种高科技的张力控制使自动络纱机性能提高到一个全新的水平。
2、在AC338自动络纱机上为实现精密卷绕在防叠方面做了重要攻进。络筒重叠卷绕即带状卷绕，主要原因是槽筒与筒子之间速比不恰当。带状卷绕使下一工序退绕时产生脱圈断头及因不适当的摩擦使筒子纱损坏产生毛羽，带状卷绕密度比正常交叉卷绕的筒子纱大在染色时影响颜色渗透产生染色不匀。
3、在AC338自动络纱机上加装"propack"装置用以控制络纱滚筒与筒子纱之产生接触压力和线速度比。由于AC338自动络纱机是变频调速电机分别直接传动每个槽筒的， 因"propack"装置可有效控制槽筒与筒子纱之间的压力并调节槽筒速度，这样可大大提高筒子纱交叉卷绕质量，消除或避免由于速比不正确而产生的“带状卷绕”。槽筒与筒子纱之间的速度达到监界值即出现"带状卷绕"，即纱线卷绕呈平行状态。带状卷绕的产生与槽筒、纱线种类、卷绕直径有关。
AC338上的propack可随时监测与计算槽筒与筒子之间的速比并进行调节，可跳过产生带状卷绕的速比临界值，使筒子纱卷绕始终保持正确的交叉卷绕状态，这是普通防叠机构做不到的。
表1所示为AC338自动络纱机加装"propack"装置后生产的筒子纱在下游工序退绕速度显著提高。
表1
纱支〔英支〕 筒子直径 筒子纱最大退绕速度〔米/分〕 差 异
英支 毫 米 无Propack 有Propack
纯棉30支 280 1150 1440 +290
纯棉70 240 940 1325 +385
涤棉65/35 20支 280 1220 1480 +260
涤棉65/35 30支 240 1230 1450 +220
纯粘纤42支 240 1345 1920 +620
意大利及日本的新型自动络纱机亦有与AC338类似的张力控制及防叠系统，如意大利"奥立安"〔orion〕自动络纱机上整个筒子纱卷绕过程是由C.A.P〔computer Aided package〕系统控制的,使络纱张力始终受到调控,每个卷绕头都按指令监控与修改筒子纱与槽筒之间的传动比以避免"叠圈"现象产生，日本村田公司的PC21型自动纱机上的张力控制也是单锭封闭式，卷绕质量有很大提高。
日本村田公司的PC21自动络纱机采用多线槽筒切换的方法解决带状卷绕：
（1） 单线槽筒在高速卷绕时〔线速在1000米/分以上〕会出现较多的带状卷绕；在双线槽筒上往往在筒纱卷绕直径在200毫米时产生带状卷绕；
（2） 2.5个槽的槽筒在筒纱卷绕直径在200毫米时卷绕速比在1:1.5,双线槽筒在靠近筒纱卷绕直径为200毫米时,卷绕速比为1:0.8时,即筒纱与槽筒表面卷绕的线速比在1.25至0.8之间要比单头卷绕时的带状卷绕少,退绕状况好,基本没有脱圈现象日本村田公司在解决带状卷绕防止高速退绕脱圈问题上,采用多槽槽筒的方法,具具有十分有效的效果，PC21络纱机上采用2-2.5槽的多槽筒,可以解决高速退绕时,脱圈现象的发生。当被卷绕的筒子发生带状卷绕的瞬间，可以自动切换导纱线槽，使卷绕状况得到改进，其切换方法：
① 当卷绕在双线沟槽切换为2.5线沟槽时，筒纱直径为200毫米时，基本无带状卷绕发生；
② 当在2.5个槽的槽筒上切换成2个槽时，卷绕直径在告近250毫米时，高速退绕的脱圈现象得到改进，可使筒子纱的带状卷绕消除。这种自动控制切换沟槽数的方法，使高速卷绕筒子的卷绕质量，十分理想。
③ PC21自动络纱机多槽槽筒自动切换的防叠方法比普通槽筒卷绕的筒子纱退绕速度可增加30%。
二、无结头纱的生产：
纱线接头方式有人工、机械及空气捻接三种方式，空捻接头技术是当代发展趋势，它可介决结头大的问题，接头质量好，接头处直径是原纱直径的1.2倍，而人工、机械、打结器接头直径是原纱直径的3-4倍。空捻接头可减少针织布的破洞，普通接头纱由于结头大在生产高密织物时会在钢筘处断经或 在布面上有较大的疵点，空捻接头克服上述问题，减少织机断头、提高织机效率及产品质量。
空捻接头是将纱尾搭接在紊流空气箱中，由气箱中的强气流进行捻接接头，接头时间及耗气量均可调节，从而满足空捻纱的质量要求，垂直于纱尾的气流在捻接的同时还给接头纱一定的捻度。
空气捻接器捻接纱线的过程是将纱交叉放入捻接器中，将多余纱线切除，切除后的纱线进入振荡器退捻，最后时入气腔加捻，完成接头。
空捻接头技术使接头后的纱获得足够强力〔约为原纱强力的0.8-0.85〕，外观好，接头处纱的直径比原纱直径稍有增加，无明显重量偏差及缺陷，在静态负荷下与原纱弹性一致。捻接接头不需要外界材料，因此染色亲合性一致。
目前空捻接头技术已广泛用于任何原料、任何品种、纱支的接头，是络纱工序不可分开的部分。
空气捻接对接头强力、弯曲度有显著影响，如织物外观、织机或针织朵生产效率，试验表明：
①当纱尾捻接时空气量增加、空捻纱强度增加；纱尾收缩值增加、空捻纱断裂强力也增加；接头时间长捻接动作慢时，纱的强力降低。
②当纱尾捻接空气量增加，纱弯曲刚度减少；纱尾收缩值增加，空捻纱弯曲刚度增加；接头时间长接头速度低，纱的抗弯刚度减少。
国内外生产的各式空捻器其打接原理及提高捻接纱强力、增加接头处弹性的做法都相同，不同的是各自设计出不同的捻接箱体结构及罩盖。空捻器的设计及使用时有以下因素值得注意：
①接头长度不影响纱的强度，但影响纱外观质量。
②空捻箱形状会影响捻接纱强力。
③捻接接头时开始使松散纤维加捻〔或包缠〕，形成空捻接头过程对捻接纱质量有重要影响，退捻时空气压力，纱的捻度、支数等都影响接头强力，压缩空气爆发的持续时间不影响捻接纱强力，但退捻时空气压力的制约作用却十分重要。
意大利美期丹空捻器接头质量好、接头成功率高、耐用。美期丹机械式结头器结头合格率高但机械太复杂维修困难、多不使用，国内许多厂家生产空捻器如上海五金二厂等；国产空捻器尚须在使用寿命及结头成功率上下功夫进一步改进。
目前市场上供应的空捻器已分别用于粗、细支纱、花色纱、股线、弹力包芯纱及紧密环锭纱等不同品种，除普通式空捻外还有热捻湿捻等捻接器。
表2：空捻接头对针织机效率的影响 原纱 织物数量 空捻接头纱停台 机械接头纱停台
40英支 60米 0.20 0.70
80英支 60米 1.67 2.53
表3：空捻接头时喷气织机强物的影响 原 纱 45英支 涤/棉混纺纱
织 机 喷 气
速 度 440转/分
经向错支 空捻/机械 2.03/11.25
断纬疵点 个/100米 空捻/机械 8.21/13.50
总之，空气捻接器对提高原纱和织物质量、提高生产效率有显著作用，亦相应降低了成本，比机械打接器维修量相应减少。
络纱机用空捻器接头技术后接头纱外观基本与原纱一致，为环锭细纱机提高车速创造条件，如减少钢领直径、提高纺纱速度，目前环锭细纱机速度已高达25000转/分，这与络筒机用空捻接头有密切关系。
三、纱疵减少--电子清纱器迅速发展
我国在1332型络纱机上已有40～50%推广应用电子清纱器，电清技术由普通型、提高型发展到智能型。在1332络纱机上应用普通型、提高型，在国产纱维沃及AC238上已配用智能型。国外都已采用智能型，如AC238采用Peyer540型电子清纱器,性能优越、灵每度高、检测功能强、纱疵清除范围广,该机有三种"固定清纱曲线"，也可根据工厂需要自行设定"清纱曲线"控制棉纱质量水平，意大利欧立安〔ORION〕自动络纱机上配备的智能型电子清纱器,每个单锭相当一个工艺试验室,可以做到对捻接质量、疵点、周期性小疵点、异纤及超标准毛羽造成的疵点进行控制及清除，德国AC338自动络纱机上的电子清纱器已成为卷绕过程中的重要部件用以监测和保证纱线质量，形成一体化的清纱器，其清纱性能在电脑屏幕上可精确设定，如纱疵超过极限值清纱器指令切断纱线并向卷绕部件发出信号以中断
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