合股纱络纱中原丝粗丝率对成品端面蛛网耳朵的影响机制及控制策略

1 原丝粗丝率对成品端面蛛网耳朵的影响机制

1.1 纱线张力不均匀性增加

（1）粗丝与细丝的力学性能差异

原丝中粗丝和细丝的直径不同，其力学性能如拉伸强度、弹性模量等存在显著差异。粗丝的拉伸强度相对较高，在络纱过程中承受的张力更大；细丝则相对较脆弱，承受张力能力较弱。当原丝粗丝率较高时，这种力学性能的差异在合股纱中表现更为明显，导致纱线各部分承受的张力不一致，形成张力梯度。

（2）张力波动引发纱线位移

由于粗丝和细丝受力不均，在络纱过程中，纱线会因张力波动而发生位移。当纱线经过导纱器、张力装置等部件时，张力的瞬间变化会使纱线偏离正常运行轨迹。在筒子卷绕过程中，这种位移逐渐积累，使得部分纱线在筒子端面处脱离正常卷绕轨道，形成蛛网耳朵。研究表明，原丝粗丝率每增加 1% ，纱线张力波动幅度可增大 5-10% ，进而显著增加蛛网耳朵出现的可能性。

1.2 卷绕动力学失衡

（1）对卷绕角稳定性的影响

原丝粗丝率变化会改变合股纱的线密度和质量分布。高粗丝率使合股纱线密度不均匀性增加，在络筒机的槽筒或摩擦辊驱动下，纱线卷绕时所受的摩擦力和向心力发生变化。这会导致卷绕角不稳定，无法保持在理想的工艺范围内。卷绕角的频繁波动使得纱线在筒管上的缠绕方式混乱，容易在筒子端面产生纱线堆积和错位，形成蛛网耳朵。例如，当原丝粗丝率超过 5%时，卷绕角的波动范围可扩大至 ±2^∘ ，远超出正常工艺要求的波动范围。

（2）影响筒子纱的动态平衡

合股纱络纱过程中，筒子纱需保持动态平衡，以确保卷绕均匀。原丝粗丝率过高会破坏筒子纱的质量分布均匀性，使筒子在卷绕过程中产生偏心和振动。这种偏心和振动进一步干扰纱线的卷绕稳定性，加剧纱线在筒子端面的异常缠绕，促使蛛网耳朵的形成。实验发现，存在明显蛛网耳朵缺陷的筒子纱，其偏心度比正常筒子纱高出 30‰ ，表明原丝粗丝率引发的筒子纱动态失衡与蛛网耳朵问题密切相关[1]。

2 基于影响机制的控制策略

2.1 原丝质量管控

（1）优化原丝生产工艺

原丝生产应加强对生产工艺的控制，通过优化温度、张力、牵伸比等参数，减少粗丝的产生。采用先进的拉丝设备和精密的计量控制系统，确保拉丝过程的稳定性和一致性，降低原丝粗丝率。例如，在聚酯原丝生产中，将拉丝温度控制精度提高至±1℃，牵伸比波动控制在 ±0.5% 以内，可有效将原丝粗丝率降低至 1% 以下。

（2）严格原丝质量检测

建立完善的原丝质量检测体系，增加对原丝粗丝率的检测频率和精度。采用激光直径测量仪、电子显微镜等先进检测设备，对原丝进行逐根检测。在原丝入库前，设定严格的粗丝率质量标准，对粗丝率超标的原丝批次进行退货或降级处理，从源头上保证用于合股纱生产的原丝质量。

2.2 络纱工艺优化

（1）自适应张力控制技术

在络纱设备上安装张力传感器和智能控制系统，实现对纱线张力的实时监测和自适应调节。当检测到纱线张力因原丝粗丝率等因素发生波动时，系统自动调整张力装置的参数，如张力盘压力、气圈破裂器位置等，使纱线张力保持稳定。通过自适应张力控制技术，可将纱线张力波动幅度降低至±1cN 以内，有效减少因张力不均匀导致的蛛网耳朵问题[2]。

（2）动态卷绕角调整策略

利用传感器实时监测筒子纱的卷绕直径和原丝粗丝率变化，通过控制系统动态调整络筒机的槽筒转速或摩擦辊传动比，实现卷绕角的自动优化。在原丝粗丝率较高时，适当减小卷绕角，以增加纱线在筒管上的缠绕紧密

程度，提高卷绕稳定性；随着卷绕直径增大，逐渐增大卷绕角，保证筒子纱的退绕性能。通过动态卷绕角调整策略，可使卷绕角始终保持在最佳工艺范围内，减少蛛网耳朵的出现。

2.3 设备维护与升级

（1）定期设备维护保养

制定严格的络纱设备维护保养计划，定期对络筒机的槽筒、导纱器、张力装置、传动部件等进行清洁、润滑、校准和更换。确保设备各部件的精度和性能符合工艺要求，减少因设备磨损、老化导致的纱线张力波动和卷绕不稳定问题。例如，每月对槽筒进行一次深度清洁和磨损检测，每季度对张力装置进行一次校准和维护，可有效延长设备使用寿命，提高络纱质量。

（2）设备智能化升级改造

引入先进的智能传感技术和自动化控制技术，对现有络纱设备进行升级改造。安装高精度的纱线位置传感器、振动传感器等，实时监测纱线在络纱过程中的运行状态和筒子纱的振动情况。通过智能化控制系统，对设备运行参数进行实时调整和优化，实现络纱过程的智能化监控和管理。设备智能化升级改造后，可显著提高对原丝粗丝率变化等复杂因素的应对能力，降低成品端面蛛网耳朵缺陷率。

3 实验验证与效果评估

3.1 实验设计

选取不同粗丝率的原丝样本，分别进行合股纱络纱实验。实验采用相同的络纱设备和基础工艺参数，设置多组对比实验，每组实验重复10 次，以确保实验结果的可靠性。在实验过程中，使用高精度的张力传感器监测纱线张力变化，利用图像采集系统记录筒子纱卷绕过程，观察成品端面蛛网耳朵的出现情况。

3.2 实验结果分析

（1）原丝粗丝率与蛛网耳朵发生率的关系

实验结果表明，随着原丝粗丝率的增加，合股纱成品端面蛛网耳朵的发生率显著上升。当原丝粗丝率低于1%时，蛛网耳朵发生率仅为 5% 左右；当粗丝率升高至 3% 时，蛛网耳朵发生率达到 20% ；当粗丝率超过 5% 时，蛛网耳朵发生率高达 40% 以上。两者呈现明显的正相关关系，验证了原丝粗丝率对蛛网耳朵现象的关键影响[3]。

（2）控制策略实施效果

在实施上述控制策略后，对实验结果进行再次分析。结果显示，采用原丝质量管控措施后，原丝粗丝率平均降低至 1.5% 以下。结合络纱工艺优化和设备维护升级，合股纱成品端面蛛网耳朵发生率大幅下降至 10% 以内。其中，自适应张力控制技术使纱线张力波动降低了约 60% ，动态卷绕角调整策略有效改善了卷绕角的稳定性，设备智能化升级改造进一步提高了系统对原丝质量变化的适应性，综合作用显著提升了合股纱络纱质量。

展望

4 结束语

本研究明确了合股纱络纱中原丝粗丝率对成品端面蛛网耳朵的影响机制。原丝粗丝率的增加会导致纱线张力不均匀性增大，引发纱线位移；同时破坏卷绕动力学平衡，使卷绕角不稳定、筒子纱动态失衡，最终导致蛛网耳朵现象频繁出现。基于此，通过实施原丝质量管控、络纱工艺优化及设备维护与升级等综合控制策略，可有效降低原丝粗丝率，稳定纱线张力和卷绕角，显著减少成品端面蛛网耳朵缺陷，提高合股纱产品质量和生产效率。

参考文献：

[1]李季媛,陈红霞,冯清国,等. 菌草纤维/漂白亚麻混纺紧密赛络纱的开 发与实践 [J]. 上海纺织科技, 2025, 53 (06): 56-59.

[2]杨金鹏,景军锋,李吉国,等. 基于机器视觉的玻璃纤维合股纱缺陷检测系统设计 [J]. 纺织学报, 2024, 45 (05): 193-201.

[3]陈苗,郭琴. 络纱问题理论研究及可视化 [J]. 大学物理, 2024, 43(04): 65-68+80.