常州市第八紡織機械有限公司 徐亞明/文

《氨綸整經(jīng)機》行業(yè)標準解析

常州市第八紡織機械有限公司 徐亞明/文

本文結合國家工業(yè)和信息化部最近發(fā)布的行業(yè)標準《FZ/T 97037-2016氨綸整經(jīng)機》的制定情況，從標準的適用范圍、參數(shù)的確定，技術要求的選取和表述等方面進行了分析論述，有助于相關方對該項標準的理解，以利于標準的貫徹實施，并將對提升氨綸整經(jīng)機產(chǎn)品技術質量起到積極作用。

氨綸 整經(jīng)機 標準 解析

1 概述

1.1 氨綸、氨綸織物及其氨綸整經(jīng)特點

氨綸（聚氨酯彈性纖維）具有高延伸性、低彈性模量和高彈性回復率。通常以氨綸為芯，用其它纖維(如尼龍、滌綸等)作為皮層制成包芯紗（彈力紗），再和其他紗線交織成氨綸織物。由于氨綸織物具有重量輕、回彈好、穿著舒適合身、質地柔軟等特點，氨綸織物產(chǎn)品的應用已非常廣泛，如襪口 、家具罩、滑雪衣、運動服、醫(yī)療織物、帶類、軍需裝備、宇航服的彈性部分等等。

由于氨綸和經(jīng)編工藝的特性以及經(jīng)編機的發(fā)展，氨綸經(jīng)編織物也得到了獨樹一幟的發(fā)展，如高細密經(jīng)編彈性織物、氨綸彈性拉毛織物、外衣面料彈性織物、雙向彈性經(jīng)編織物、立體感強和花型范圍大的繡紋彈性經(jīng)編織物和彈性花邊帶等等。已廣泛應用于女內衣、文胸、游泳衣、航空服、舞蹈服、體操服、緊身運動服、健美服和提花無縫成形內衣、產(chǎn)業(yè)用氨綸經(jīng)編針織物等。

氨綸經(jīng)編織物生產(chǎn)，除了不同類型的經(jīng)編機需要適應氨綸的編織要求外，作為經(jīng)編的重要準備工序，氨綸整經(jīng)對提高氨綸經(jīng)編生產(chǎn)質量和效率，改善織物外觀起著至關重要的作用。由于氨綸具有高拉伸度和回彈性，氨綸整經(jīng)時不能像普通紗線那樣依靠張力將其從筒子上退繞下來，其退繞和卷取都必須是積極式的，并需保持伸長量的恒定。

因此，氨綸整經(jīng)必須采用適用于彈力紗線整經(jīng)的氨綸整經(jīng)機。隨著國內經(jīng)編行業(yè)的快速發(fā)展，國內已有多家企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)氨綸整經(jīng)機，有的產(chǎn)品已接近國際先進水平并已推向國際市場。

1.2 制定氨綸整經(jīng)機行業(yè)標準的必要性和意義

國內多家企業(yè)研制開發(fā)生產(chǎn)了專門用于氨綸整經(jīng)的氨綸整經(jīng)機并制訂了相應企業(yè)標準。但由于各企業(yè)生產(chǎn)的氨綸整經(jīng)機產(chǎn)品或標準水平參差不齊，在生產(chǎn)和貿易交流與技術水平的提高上均有著不利影響。因此，制訂氨綸整經(jīng)機行業(yè)標準將抑制行業(yè)內氨綸整經(jīng)機的低水平重復開發(fā)與生產(chǎn)，有利于提高產(chǎn)品質量和技術水平，并向國際先進水平看齊。

為促進氨綸整經(jīng)機的健康發(fā)展，由全國紡織機械與附件標準化技術委員會秘書處牽頭，國內多家氨綸整經(jīng)機生產(chǎn)重點骨干企業(yè)以及紡織機械檢驗單位共同參與起草制定了《氨綸整經(jīng)機》行業(yè)標準，于2016年10月22日由國家工業(yè)和信息化部批準發(fā)布，將于2017年4月1日正式實施。

本文結合《氨綸整經(jīng)機》標準制定過程，論述標準的主要內容和編制依據(jù)，希望能對本標準的理解和實施有一定幫助。

2 標準的主要內容

2.1 標準適用范圍的確定

由于氨綸整經(jīng)機的種類和形式很多，行業(yè)標準制定時，充分考慮目前氨綸整經(jīng)機生產(chǎn)的實際技術水平和用戶使用氨綸整經(jīng)機的具體情況，確定本標準的范圍為經(jīng)編整經(jīng)用的氨綸整經(jīng)機。

本標準以表格的形式對其規(guī)定的對象做了進一步界定。見表1。

表1

由于氨綸整經(jīng)及控制牽伸的需要，本機設置有牽伸羅拉，其型式規(guī)定為主動牽拉式；筒子架型式規(guī)定有別于普通整經(jīng)機的為積極送紗式；另較GB/T 22296-2008《高精度分段整經(jīng)機》國家標準，增加規(guī)定了制動型式為氣動或其它同步制動式；經(jīng)軸夾緊型式為氣動式；經(jīng)軸升降型式為氣動、電動式。

基于編寫標準的最大自由度原則，在編制本標準的技術內容時，只規(guī)定了與產(chǎn)品質量相關的主要技術要求，而對實現(xiàn)這些要求的手段給予最大限度的自由度，其它技術要素可以在產(chǎn)品用戶手冊中予以體現(xiàn)。

2.2 整機性能

氨綸整經(jīng)機的整機性能是本標準使用者最關心的內容之一，也是對各系統(tǒng)和零部件綜合性能考量。本標準從以下幾方面對整機性能進行了規(guī)定：

1）成品質量

考慮到整經(jīng)機質量的關鍵所在，是以整經(jīng)成品質量作為考核設備綜合性能的重要指標之一，因此本標準并未將成品質量再轉換成對應的機器性能來規(guī)定。本標準成品質量以整經(jīng)后的經(jīng)紗（軸）成品質量來評定（見標準5.1）。其中經(jīng)紗圓柱面錐度差異值不大于0.25：100，同組經(jīng)軸（紗）圈數(shù)相等時，外圓周長允差不大于0.3% 的規(guī)定要求（見標準5.1.2、5.1.3），比普通整經(jīng)機的同組經(jīng)軸（紗）外圓周長差異值不大于0.1% 和經(jīng)紗圓柱面錐度差異值不大于0.1：100要求為低。

這是因為，普通整經(jīng)機所整紗線一般為滌綸長絲等，而滌綸長絲生產(chǎn)時成品質量波動、張力差異較小較容易控制，而氨綸整經(jīng)機所整紗線為彈力紗線具有彈性和拉伸性，相比一般滌綸長絲原料來說，其成品質量波動、張力差異較大，制備時不如滌綸長絲等那樣容易控制。而且不同氨綸廠家生產(chǎn)的成品質量也有一定差異。因此，在考慮到氨綸紗線本身質量和氨綸整經(jīng)質量的要求下，在氨綸整經(jīng)成品質量有關指標規(guī)定上就要低于普通整經(jīng)機，即經(jīng)紗圓柱面錐度差異值不大于0.25：100，同組經(jīng)軸（紗）圈數(shù)相等時，外圓周長允差不大于0.3%。

2）功率、噪聲和安全

按照注重安全、健康和環(huán)保、節(jié)能降耗的要求，通過生產(chǎn)企業(yè)實踐經(jīng)驗總結和標準試驗工作，規(guī)定標準提出的具體要求有：

本標準規(guī)定了空載功率不大于額定功率的40%（見標準5.2）。這是考慮到本產(chǎn)品采用多電機工作，不同幅寬時功率消耗不同，故不對消耗具體多少負載功率數(shù)值做統(tǒng)一規(guī)定，有利于產(chǎn)品發(fā)展。因此，本標準對功率的規(guī)定要求，與普通整經(jīng)機由于功率消耗較低，以消耗具體負載功率數(shù)值來進行功率規(guī)定是完全不同的。

本標準規(guī)定了全機發(fā)射聲壓級不大于80dB（A）。又規(guī)定，必要時，可按聲功率級進行檢測，全機噪聲聲功率級不大于90dB（A）（見標準5.3.1）。相比于高精度分段整經(jīng)機標準全機發(fā)射聲壓級不大于75dB（A）的規(guī)定，本標準規(guī)定要求較之為低。這是因為，雖然氨綸整經(jīng)機最高速度規(guī)定為600m/min，遠比普通整經(jīng)機速度低，但由于氨綸整經(jīng)機整經(jīng)時筒子架轉動羅拉和牽伸羅拉等都由電動機帶動進行積極傳動，均會產(chǎn)生噪聲，故全機噪聲要大于普通整經(jīng)機。為此，根據(jù)實際情況規(guī)定了全機發(fā)射聲壓級不大于80dB（A）的要求。

本標準還規(guī)定全機應按GB/T 17780.5的要求采取安全防護措施，提高機器安全水平。

2.3 筒子架

根據(jù)整經(jīng)氨綸彈力紗線的要求，對筒子架型式進行了規(guī)定，即筒子架型式為積極送紗式。氨綸整經(jīng)機筒子架結構圖如圖1所示。

圖1 氨綸整經(jīng)機筒子架結構圖

1）積極驅動式送經(jīng)羅拉輥

普通整經(jīng)機筒子架有多種型式，如外取單式筒子架、開啟式筒子架、臺車開啟式筒子架、旋轉開啟式筒子架等，但無論是什么型式，它們的筒子紗線的退繞運動都是伴隨著車頭主軸的轉動而被動退繞，退繞紗線的張力主要是通過專設的張力控制器來進行控制。

圖2 氨綸整經(jīng)機紗筒筒子和筒子架羅拉輥結合圖

氨綸整經(jīng)機所整的紗線是彈力氨綸紗，它在外力作用下，將被拉伸伸長。因此氨綸紗線在紗筒上退繞不能在外力作用下被動退繞，必須采用積極式退繞方式和驅動結構（圖2）。如圖2所示，由伺服電機驅動左右二組筒子架羅拉輥，使壓緊在羅拉輥上的紗筒積極地向退紗方向旋轉并使紗線恒速地送出。

2）加工和裝配精度要求

為確保氨綸紗線在紗筒上積極輸出并盡量不受牽伸的影響，在標準中強調了相關零部件的加工和裝配精度要求。

首先，引用GB/T 22296-2008《紡織機械高精度分段整經(jīng)機》標準中5.7的部分內容作為羅拉輥技術質量要求，如對羅拉輥進行靜平衡檢驗，檢驗時羅拉輥徑向跳動公差值不得大于0.03 mm等。對羅拉輥和上下地梁裝配要求和檢驗規(guī)則作了規(guī)定，即把框架水平儀放在底座上對底座進行檢驗，保證筒子架底座上的安裝面水平度不大于0.1/1000，把框架水平儀放在筒子架羅拉輥外表面，羅拉輥外表面與底座安裝面的垂直度允差應控制在0.10 mm以內。

安裝后的羅拉輥徑向圓跳動公差值越小越好，最大不能超過0.08mm。筒子臂對羅拉輥的壓緊力要保持一致，用拉力計對筒子臂進行預壓力測試，其預壓力值應控制在±0.5 N內，并且確保掛紗筒管組件必須轉動靈活等。同時，對筒子架羅拉輥與牽伸羅拉、車頭羅拉等同步控制的要求也作了規(guī)定。

2.4 牽伸羅拉裝置與牽伸率

1）牽伸羅拉裝置

對氨綸整經(jīng)而言，從筒子架到車頭整個整經(jīng)過程中產(chǎn)生牽伸整經(jīng)是必然的。因此，為使氨綸整經(jīng)過程中，最終牽伸率能達到一定要求，在牽伸區(qū)域中設置了牽伸羅拉裝置。為避免牽伸羅拉高速運轉時內腔空氣產(chǎn)生的旋流對管內壁產(chǎn)生摩擦而起靜電對紗線握持不利，故對二根φ150×660mm牽伸羅拉精度提出了較高要求，同樣以GB/T 22296-2008《紡織機械高精度分段整經(jīng)機》標準中5.7的相應部分內容作為該羅拉要求，確立外徑公差值不得大于0.03mm。此外，在標準中強調了牽伸羅拉輥的安裝水平度不大于0.05/1000，以確保羅拉安裝質量。牽伸羅拉裝置結構如圖3所示。

2）牽伸率

圖3 氨綸整經(jīng)機牽伸羅拉裝置結構圖

標準除了對牽伸羅拉裝置規(guī)定了技術要求外，還對牽伸率范圍作了規(guī)定。根據(jù)實際經(jīng)驗，標準對預牽伸率范圍（%）（氨綸絲從筒子架到牽伸羅拉之間的伸長的百分比）規(guī)定為0～200；全牽伸率范圍(%)（筒子架送出的氨綸絲長與經(jīng)軸卷繞氨綸絲長之百分比）規(guī)定為0～100。并在標準6.2空車運轉試驗中，用6.2.1試驗條件規(guī)定了預牽伸率設置為150%，全牽伸率設置為100%。

2.5 車頭

車頭部分引用了國家標準GB/T 22296-2008《紡織機械高精度分段整經(jīng)機》的部分內容及其檢驗方法。

1）氨綸整經(jīng)機的車頭質量要求

氨綸整經(jīng)機的車頭是整個機器的主要部件，一個車頭質量的好壞，反映了整個產(chǎn)品質量的好壞。為此，標準對車頭相關零部件加工和裝配后的部分技術指標也按GB/T 22296-2008《紡織機械高精度分段整經(jīng)機》作了規(guī)定。規(guī)定了各剎車盤安裝后軸向圓跳動公差值為0.05mm。經(jīng)軸左、右軸頭安裝后同軸度公差值為0.05mm。經(jīng)軸托架軸與經(jīng)軸接觸間隙公差值為0.10mm。機器主軸調最高轉速負載工作時，經(jīng)軸應轉動平穩(wěn)，無異常聲響。主分絲筘縱、橫向運動平穩(wěn)靈活。經(jīng)軸托架上升、下降平穩(wěn)。

通過反復實踐得知，在沒有車頭羅拉輥（平衡羅拉）的情況下，經(jīng)紗張力難以控制，經(jīng)軸紗線卷繞不平整。為此增加了車頭羅拉輥（平衡羅拉），經(jīng)過多次實驗，整經(jīng)質量達到了預期要求。

由此，規(guī)定了車頭平衡羅拉輥體安裝后徑向圓跳動公差值為0.03mm。車頭平衡羅拉輥體安裝后軸向竄動允差值為0.15mm。車頭平衡羅拉輥應轉動靈活，運轉平穩(wěn)，無異常聲響和振動。如超出上述主要技術指標范圍，整個機器和整經(jīng)質量就難以保證。車頭羅拉輥如圖4所示。

圖4 氨綸整經(jīng)機車頭結構圖

2）車頭速度的要求

標準中對車頭規(guī)定了最高速度為600m/min。而普通整經(jīng)機最高速度卻能達到1000m/min，這是由于普通整經(jīng)機整經(jīng)的是非彈力紗線，再加上除車頭外其他部分都為消極運動，剎車時間完全取決于車頭部分，因此有利于剎車時間的減少和高速的實現(xiàn)。也正因為氨綸整經(jīng)機所整的是彈力紗線，由于彈力紗線具有牽伸性，以及波動、張力差異均較大，在目前最高速度為600m/min時整經(jīng)能達到最佳狀態(tài)，實踐證明如果再在此上提速，就不能確保整經(jīng)質量，因此氨綸整經(jīng)機不能像普通整經(jīng)機一樣提速到1000m/min。

3）解決斷頭問題

為了解決氨綸整經(jīng)時的斷頭問題，標準對配置于車頭、牽伸羅拉、筒子架羅拉輥同步性強、精度高的斷紗自停裝置的要求作了規(guī)定，以實現(xiàn)精準停車，由操作工解決斷頭問題。

2.6 電氣裝置和控制系統(tǒng)

1）電氣裝置

為體現(xiàn)貿易型標準注重安全、健康和環(huán)保的要求，本標準對電氣裝置作了嚴格規(guī)定，即電氣裝置必須嚴格執(zhí)行國家標準，電氣設備的絕緣性能、電氣設備的耐壓試驗、電氣設備保護聯(lián)結電路的連續(xù)性、電氣設備的電快速瞬變脈沖群抗干擾性能，均應符合國家標準及相應等級的規(guī)定。還明確了全機應按國家標準的要求采取安全防護措施。

2）控制系統(tǒng)

氨綸整經(jīng)機是整經(jīng)工藝和機器結構較為復雜、自動控制要求較多較高的設備。為此，在標準中專門作了相應規(guī)定（見標準5.5），如控制系統(tǒng)必須達到靈敏、可靠，人機交互菜單中報警功能的代碼所指示的故障區(qū)域、密碼保護功能、經(jīng)軸拷貝功能應正確可靠。

各部分系統(tǒng)剎車制動應同步，當紗線卷繞到預定長度或出現(xiàn)斷紗等紗疵時，電氣自停裝置作用應靈敏，并發(fā)出指示信號。用靜電儀儀表檢測靜電，靜電放電電壓不小于7000 V。自停裝置要求斷頭檢測靈敏可靠。自停裝置發(fā)出指示信號時，各轉動部件要快速制動，自停動作正確而無誤。在車頭最高線速度600m/min時，全機制動時間控制在0.5s以內。紗線張力控制時，同組經(jīng)軸的片紗張力達到均勻，張力波動值控制在±15%以內。各行程開關動作、安全保護裝置、急停裝置要反應靈敏、可靠等。

2.7 制動型式與制動時間

1）制動型式

標準對制動型式作了規(guī)定：氣動或其它同步制動式（見標準4.1.4）。還對氣動控制系統(tǒng)專門作了規(guī)定并提出了總體要求：氣動控制功能準確，氣路無泄漏現(xiàn)象（見標準5.11）。

至于其它同步制動式，一般為電氣控制系統(tǒng)控制制動。為此，標準專門對電氣控制系統(tǒng)作了規(guī)定：各部分系統(tǒng)剎車制動應同步（見標準5.5.4）。當紗線卷繞到預定長度或出現(xiàn)斷紗等紗疵時，電氣自停裝置作用靈敏，并發(fā)出指示信號（見標準5.5.6）。

2）制動時間

在標準5.5.7中，規(guī)定了制動時間要求：當自停裝置發(fā)出指示信號時，各轉動部件應快速制動，在車頭線速度600 m/min時，全機制動時間在0.5 s以內。此規(guī)定是由于氨綸整經(jīng)機所整紗線為彈力紗線，筒子架羅拉、牽伸羅拉、車頭等都為同步電機轉動，在高速時，如不能實現(xiàn)同步或在剎車時不能把各個同步速度和時間控制一致的話，就很容易產(chǎn)生崩紗或松紗現(xiàn)象，在考慮了綜合因素后，根據(jù)實際情況，在0.5 s以內剎住停車當為最佳狀態(tài)，因此規(guī)定最高轉速時制動時間在0.5 s以內。

3 總結

《氨綸整經(jīng)機》行業(yè)標準的制訂，在針織經(jīng)編機械標準體系中，與相關的其他整經(jīng)機現(xiàn)有標準，共同形成了一個完整的經(jīng)編整經(jīng)機技術標準體系。

《氨綸整經(jīng)機》行業(yè)標準的制訂，符合《紡織工業(yè)“十二五”科技進步綱要》重點研究制定與產(chǎn)業(yè)發(fā)展配套的紡織機械裝備以及資源節(jié)約和綜合利用方面的標準要求，符合制定一批滿足市場需求而且與國際市場接軌的重要標準，提高紡織工業(yè)標準整體水平和國際化水平，進一步優(yōu)化標準體系結構，提升我國標準在國際上的影響力，建立起與我國紡織科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平相適應的標準體系要求。

氨綸整經(jīng)機行業(yè)標準的制訂，不僅考慮到了與普通整經(jīng)機的協(xié)調性、繼承性、相關性，而且特別考慮到了與普通整經(jīng)機的不同與獨特性，緊緊抓住氨綸整經(jīng)和其機器結構特點及要求，從標準內容的各個方面給予相應規(guī)定和要求，同時又考慮到標準的符合性、經(jīng)濟性、質量性和適用性（可操作性），對主要參數(shù)和技術要求指標高低的規(guī)定給予綜合性考量并確定，因此，該標準的制訂將對該產(chǎn)品生產(chǎn)與發(fā)展起著重要的指導作用。

[1] 中國紡織工業(yè)聯(lián)合會.氨綸整經(jīng)機：FZ/T 97037-2016[FB/S].北京：中國標準網(wǎng)[2016-08-03].www.bzw.com.cn.

[2] 蔣高明.經(jīng)編針織物生產(chǎn)技術——經(jīng)編理論與典型產(chǎn)品[M].北京：中國紡織出版社，2010:261—290.

[3] 中國紡織工業(yè)協(xié)會.紡織機械 高精度分段整經(jīng)機：GB/T22296-2008[S].北京：中國標準出版社，2008