玻璃纤维纱整经单纱张力与织物平整度的研究

Abstract： This paper introduces the effect of single yarn tension on the flatness of glass fiber fabrics during one-off warping process and the phenomenon of cloth surface bubbles and selvage breakage. The law of single yarn tension value in warping zone is found out through the test of two glass fiber yarns warping single yarn tension ratio， and the reasons are analyzed. According to the law， warping is optimized. The machine technology can improve the evenness of fiberglass fabric.

Key words：fiber glass;warping;Single yarn tension;Flatness

前言

整经是将一 总经 以适宜的、均匀的张力卷绕在经轴和织轴上的工艺过程。 工序，它的加工质量将直接影 力应均匀，并且在整经过程 物理机械性能，应保持纱线的强 整，卷绕密度均匀一致；接头 装置卷绕到整经轴上， 增加，整经的张力分为单 纱强力及弹性的损失，单纱张力小 平整度，因此，织造工序生产的产品外观 取决于纱线的整 张力的状况

织造是将经纬纱按照织物的组织规律在织机上相互交织构成织物。织机主要由完成开口、引纬、打纬、送经、卷取等“五大运动”的机构组成。典型的织机工作流程为：织轴上的经纱绕过后梁，经绞杆或经停装置后，在前方分成上下两层，形成梭口，引纬器将纬纱纳入梭口，然后上下层经纱闭合并进一步交换位置，同时钢筘将纬纱推向织口，使经纬纱相互交织，初步形成织物。织轴不断放送适量的经纱，卷取辊及时将织物引离织口，使织造过程持续进行［1］。

1 试验器材

1.1 主要材料及其性能指标

玻璃纤维纱BC7-16*1*7S1201.2 试验设备

整经机（GA338 型，江苏射阳东翔纺织机械有限公司）；

剑杆织机（WL600，浙江万利纺织机械有限公司）；

单纱张力测试仪（Y2301，常一纺仪）；

验布机（1M，无锡建仪机械设备厂）。

2 试验部分

2.1 工艺流程

玻璃纤维纱→整经→落轴→掏轴→织造→后处理→检验测量

2.2 工艺实施

2.2.1 整经

2.2.1.1 整经筒子架区域的划分

整经张力涉及单根纱线的张力和整片经纱的张力。单纱张力应当适度，张力过大，会引起经纱强力和弹性损失，后道工序中，特别是织机上经纱断头的增加。单纱张力过小，使整经轴卷绕密度降低，绕纱量少，且易造成经轴成形不良。片纱张力不匀会影响经轴的质量，并在织机上产生开口不清、织疵等。因此，后道工序的生产效率、产品质量在很大程度上取决于纱线的整经张力状态。整经单纱张力由张力器调节，张力器为磨盘式三柱张力器，综上所述，将整经机划分及走纱方式调整具体如下：

方案一：将整经机 4 面分为 4 个区域即：南区、中区 1、中区 2、北区。（ 见图 1） 其所有张力器走纱路线使用三柱张力器，保证单纱张力均匀，片纱张力800 牛。

方案二：，将整经机的四面以移动筘为中，平均划分为8 个区域，即整经机每一面分两个区，以第25 竖排为界，从中间往两边依次编号为南 1、南 2、南 3、南 4 及北 1、北 2、北 3、北 4（见图 2）. 其中南 1、北 1 走纱路线绕两柱张力器；南2、北2 走纱路线绕三柱张力器；南3、北3 走纱路线绕三柱张力器且1# 柱子加垫片；南4、北4 走纱为三柱张力器且1#、2# 柱子加垫片，使整经过程中，保证单纱张力数值呈现阶梯状，片纱张力600 牛（张力器见图3）。

图1 方案一区域划分对照示意图 图2 方案二区域划分对照示意图

2.2.1.2 整经及测试数据

将试验用的玻璃纤维奶瓶纱 BC7-16*1*7S120 上整经机筒子架上，按照工艺要求技术参数及走纱路线穿纱整经，整经时测试单纱张力的大小，具体的测试数据见下表。

表1 方案一整经单纱张力测试数据

表2 方案二整经单纱张力测试数据

由以上数据可以看出，方案一单纱张力在经轴上均匀分布，方案二的单纱张力在经轴上呈现阶梯式分布（即由中间向两边单纱张力依次增大）。

2.2.2 织造及后处理

两次试验后的经轴在万利剑杆织机上按照相同的上机工艺进行织造，织造后所有布卷进行后道工序处理，酸热处理后的玻璃纤维成分中化学反应，使得玻璃纤维布布边松弛现象较基布会更加明显，经过后处理后的玻璃纤维布在集中进行检验，在检验的过程中测量布面的平整度。

3 结果及讨论

3.1 布面平整度检测及判定方法

将玻璃纤维布在验布机上进行检验，检验前首先将玻璃纤维布上到验布机上，必须保证布卷与验布机的导布辊保持平行，在检验的过程中，以玻璃纤维布布幅中间作为基准线，测量布边到基准线之间的垂直距离，即为玻纤布的平整度。测量的距离越小，说明其平整度越好。

3.2 布面平整度检测结果

两次试验后，玻璃纤维布的平整度测试结果对比表如表3 所示。

表3 玻璃纤维布试验方案及平整度测试结果

3.3 整经单纱张力对布面平整度的影响

3.3.1 单纱张力对整经质量的影响

整经质量包括经轴卷装中纱线质量和纱线卷绕质量两个方面，纱线经过整经加工后，在张力的作用下发生伸长，其细度、强力和断裂伸长均有减少的趋势，为保持纱线原有的物理机械性能，整经时纱线所受的张力要适度，纱线通道要光洁，尽量减少纱线的磨损和伸长［3］。在单纱张力没有分区域调节时，玻璃纤维纱整经卷绕的过程中，由于筒子架、轴盘伸缩筘各种因素影响，轴盘边纱线松弛，很容易引起整经经轴的嵌边，分区调整单纱张力，自经轴中间向两边，分四段，张力递增10N 左右，经轴质量有所改善。

3.3.1 经轴的质量对布面平整度的影响

整经的质量对后道工序影响很大，因此抓好整经质量是提高织物质量和织造生产效率的关键。依据方案二整经单纱张力呈现阶梯式分布时，布幅中间张力小，两侧张力大，在织造的过程中，有效的缓解了接纬剑释放纬纱后松弛的现象，从而缓解玻璃纤维布边纱松的现象，玻璃纤维布的平整度提升。

4 结论

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，具有多种独特的性能，主要的性能特点有拉伸强度高，伸长率小，弹性系数高，刚性好，能够在弹性极限内展现出较大的伸长率和抗拉强度［2］，但是，它是脆性材料，断裂伸长很小，不耐磨且容易折断［4］，玻璃纤维纱在整经的过程中，在保持玻璃纤维纱原有的玻璃纤维的物理机械性能的前提条件下，可以通过调整磨盘式张力器的走纱路线和辅助添加垫片的方式来调节单纱张力的大小，整经时单纱张力呈现阶梯式分布时，即从布幅中间向两侧片纱张力逐渐增大，两侧张力大，在织造的过程中，经向纱线的屈曲度小，稳定性较好，即使通过后道工序的处理不容易变形，也可缓解玻纤布边松的现象，提高玻璃纤维布的平整度。

参考文献

[1] 朱苏康，高卫东 . 机织学 . 北京 ： 中国纺织出版社（M），2015.1 44-71，195-196

[2] 姚穆 . 纺织材料学 . 北京 ： 中国纺织出版社（M），2015.1 159-163

[3] 杜学勤. 大卷装玻纤纱整经集中断头现象分析与解决办法（J）. 四川玻纤2018（4）：12-15

[4] 张耀明，李巨白，姜肇中 . 玻璃纤维与矿物棉全书 . 北京：化学工业出版社（M），2001.3：5-10，14-15

作者简介： 刘晓慧（1986-），女，甘肃武威，本科，主要从事玻纤维纺织工艺研发及质量管理工作