卷绕

卷绕油剂
横动导丝器基速、干扰频率和周期
丝与丝间摩擦力
上油率
卷绕角
含水量
丝与金属摩擦力
超喂率
卷绕成型
筒管夹转动灵活性
纺丝、卷绕速度
筒管夹与
横动导丝
预取向丝纤度
摩擦辊水平度器 换向位置
摩擦辊与卷扰锭子轴接触压力
横动导丝器的磨损
机械状态
卷绕Байду номын сангаас力
1.螺旋边:在丝饼端面出现开放性螺旋线。由于丝饼在高速 运转时的制动机械力主要施加在纸管上，因此，丝饼丝的 外层惯性力比内层大，从而造成丝层之间沿离心力方向产 生滑移现象，使丝饼端面产生如图4-6所示的开放性螺旋 线。它将随丝饼的增大和卷绕速度的提高而增多，所以在 超高速卷绕和特大丝饼成型时，要采用特殊的制动方式， 以避免形成太多的螺旋边。一般不严重的螺旋边不影响丝 条的性质和后加工时丝饼的退卷性能。 2.绊丝：即出现 在丝饼端面， 部分丝脱离了正常的卷绕轨迹，由弧变成 弦，其弦长超过5cm。 绊丝的出现不但影响丝饼的外观， 而且严格影响丝饼的退卷性能，往往造成后加工时的断头 和毛丝。3.表面凹凸：指丝饼外表出现凹凸不平的现象， 同时卷绕硬度不均匀，凸起部分硬度高，而凹下部分硬度 低。当丝饼中间高，两端低时，又称凸肚；反之，称凸肩。 产生这一现象，说明纺丝卷绕时的张力不匀，即在凸起部 分张力大凹下部分张力小，这将影响POY的质量，其主要 表现在条干不匀率(乌斯特值)和染色不匀率上。 4.叠圈： 指在丝饼的端面，形成圆圈状高出其他卷绕部分的丝，它 不但影响丝的条干不匀率和染色均匀性，而且会造成退卷 困难，严重时，亦会使丝饼塌边。
14.7
无
1.2
0.73
16.4
内层塌边
4.1.3.4 卷绕头参数
1．横动导丝器的运动速度(基速)及其干扰振 幅、 周期：
丝饼丝层的卷绕是由锭子轴的旋转和横动导
丝器的往复运动叠合而成。因此，横动导丝器 的速度与卷绕成型密切相关。为了防止卷绕时 相邻丝层之间的重叠，使横动导丝器的速度产 生周期性的变化。故设置干扰频率，其振幅一 般为±（1-1.5）%，周期为3-5s，实践证明，
4.1.1卷绕的基本原理
图4-1所示，一般丝饼有直边形(a)和双锥形(b)两种。最早的 丝饼大多采用双锥形，这是由于它具有外观美观，不易塌边 的优点。但由于双锥形丝饼只能适应500～1200m/min的卷 绕速度， 且它的锥边部分的丝易产生纬向条花，染色不匀。
随着纺丝卷绕速度的提高，这种卷绕形式渐趋被淘汰，而改 为直边丝饼形式。直边丝饼的优点是能适应高速卷绕的需要 (高达6000m/min)，且卷绕的丝质均匀，丝饼重量大，一般 为10～20kg，最大可达60kg以上。目前国内外绝大部分的 长丝卷绕机均采用交叉卷绕直边圆柱形卷装，它具有成型机 构简单、容量大等优点。
采用圆柱形卷绕时，丝条在张力状态下，在丝
层面上的螺旋线趋于“短程线”卷绕，不论是等 螺距或等升角的螺旋线，因其展开后均成一直线， 所以丝条总是处于平衡状态，而不会发生移动， 故卷装是稳定的。但在丝饼两端的折回处的丝条， 不是“短程线”卷绕，由于丝层间产生的摩擦力 而阻止了丝条的滑动，因此，在一定的条件下， 虽非“短程线”卷绕，丝条仍在取得平衡。
饼十分重要。常规纺丝时，影响长丝卷绕的三 要素为油剂性能、卷绕张力和欠喂率。
4.1.3.1卷绕油剂性能
由于自喷丝孔吐出的丝条含水率低，运行速 度快，因此，纤维间抱合力差，导电性能差。 在纤维与纤维、丝条与金属之间因摩擦而产 生电荷，并积聚起来，影响纺丝、卷绕的顺 利进行。为此，丝条在冷却凝固后，要进行 集束、上油，以增加纤维抱合力，改善丝条 与金属之间的润滑性和抗静电性。不同的油 剂和上油量对卷绕成型有影响。
5.卷绕硬度过高或过低：一般要求速纺丝丝饼 的硬度为肖氏硬度55°-70°，丝饼硬度过低， 丝饼显得松，容易塌边，在退卷时，易造成松 圈丝，后加工断头率增高；而高的卷绕硬度， 会使卷绕密度过高，从而造成退卷困难和退卷 时的张力波动。
6.卷绕角过大或过小：在丝饼上两层相邻丝条 之间的交角θ称为卷绕角，卷绕角θ过大，丝饼 两边的丝易向中间滑移，丝饼凸肩将增加，且 绊丝增多；卷绕角过小，则由于丝饼的丝层趋 向平行排列，在摩擦辊或压辊的摩擦力作用下 易造成塌边或凸肚等。
dk
h
αdk
βαdk
丝条卷绕成圆柱形丝饼时， 一般以螺旋线形 式进行卷绕。dk为卷绕直径，h为螺距，α为 螺旋升角(卷绕角)，β为往复丝条的夹角(交叉 角)，在数值上等于2•倍α角。
在卷绕过程中，丝饼回转运动的表面线速度称 为卷取速度，以V1表示；丝束往复运行的线 速度称为导丝速度，以V2表示；丝束单位时 间内的卷绕长度称为卷绕速度，以V表示。 根
据运动学相对运动原理，在卷绕时，任一卷绕 点M•在丝饼表面上的相对速度即为卷绕速度， 牵连速度即为卷取速度V1，绝对速度即为导 丝速度V2
4.1.1.2 卷绕稳定性： 在卷绕过程中，丝饼端部的丝束在张力作用下
可能发生滑动，甚至滑移，使卷装丧失稳定性， 引起卷装松散和乱丝，所以，保证卷装的稳定性 是完成卷装的一个重要条件。
干扰振幅太低，丝饼易产生表面丝层脱圈，但 振幅太大产生绊丝。
2.•接触压力 （1）摩擦辊与锭子轴的接触压力：
当卷绕头是摩擦辊驱动时，锭子轴的旋转是由摩擦辊与锭 子轴之间的摩擦力推动的。摩擦力除与摩擦辊的转速有关外， 还与摩擦辊和锭子轴之间的压力以及摩擦系数有关。当铺底 层丝或满卷丝时，由于摩擦系数前者小，后者大，导致摩擦 力不同，从而影响底层丝的质量。因而在日本村田机械公司 的卷绕头中，先绕底层丝(可作废处理)，使摩擦系数达到要 求时，再绕尾巴丝，然后进行正常卷绕。
1.摩擦传动：筒管由摩擦辊传动，导丝凸轮由电动机单 独传动。丝饼的直径虽越绕越大，但与之接触的摩擦辊 的表面线速度不变，所以卷取速度不变；丝饼的转速将 随着绕丝直径的增大而自动地减慢。摩擦传动结构比较 简单，丝饼切换时不必切断电源，改变卷绕速度时，也 只需改变摩擦辊的转速，所以它是熔纺卷绕机和假捻变 形机上普遍采用的传动方式。使用摩擦传动的卷绕机构 时，丝条呈等升角卷绕，因此必须配备变频式导丝机构， 使导丝速度作周期性变化。并且，摩擦辊与丝饼之间要 有适当的压力，以减少摩擦传动的打滑率。摩擦辊由同 步电动机单独传动。
由表4-1实验结果(纺速3200m/min•， 规格 P167dtex/36f)可见，超喂率增加会使凸肩和绊丝增多； 反之，会增加凸肚和造成内层塌边。
超喂率（％）
凸肩（mm）
POY丝饼成型
凸肚（mm）
绊丝（mm）
5.0
1.7
10.2
多
3.0
1.58
10.0
无
2.5
1.56
13.6
无
1.4
1.52
4.1.3.2卷绕张力 卷绕张力的大小与POY的丝饼成型密切相关。过高的卷绕
张力，会使丝饼成型不良，产生凸边、螺旋边、绊丝和表 面凹凸；卷绕张力过低，则丝饼易脱圈，丝饼松软，容易 造成塌边，对生产运行的影响也很大，生产过程中断头增 加，且断头后生头不易，采用自动切换落筒时，切换成功 率明显下降。 卷绕张力的调节首先靠调节纺丝张力（改 变集束点位置，改善上油效果），其次靠调节超喂率来控 制，采用改变导丝辊圆速度与卷绕速度的差值来控制卷绕 张力。如纺丝张力过高时，卷绕张力的降低就会受到限制。 这是因为当导丝辊与摩擦辊的速度相差太大时，在导丝辊 两端的丝条就会产生应力差，若应力差接近丝条冷拉伸应 力时，产生拉伸，使预取向丝质量存在潜在隐患。因此要 改变集束点位置的方法来改变纺丝张力，从而调节卷绕张 力，当上油位置向上、向内调节时，张力减小；当上油位 置向外、向下调节时张力变大。另外冷却吹风高度、风速、 甬道长度、丝条转向方式、油剂类型，油剂浓度、上油率 等均与卷绕张力有关。要根据实际情况选择合适的工艺参 数，调整丝道，根据生产的实际情况以及丝饼的成形情况 控制张力的大小。
不良卷绕缺陷 产生原因 排除措施
凸肩 卷绕张力过大。 接触压力太高。
减小卷绕张力，增大卷绕角。 降低接触压力。
螺旋边 卷绕筒管与中间丝层滑动落丝时，筒管制动速度过快。 平行度不合适。
减小卷绕张力，增大卷绕角。 调整平行度。
绊丝
卷绕张力太高。 卷绕角太大。 横动导丝器松动或损坏。 平行度不合适。 摩擦辊或压辊表面摩损。 筒管夹转动不灵或筒管有跳动。 横动导丝器干扰振幅太高。 上油不够或不均匀。
(2)低速生头高速卷绕模式。即采用低于工艺设
定的卷绕速度进行生头，生头后再加速到工艺速 度。一般FDY都采用低速生头高速卷绕模式。
4.1.3 影响卷绕丝饼成型的主要原因
卷绕成型是涤纶高速纺丝的重要环节。不良的 卷绕成型，不仅会影响预取向丝的性质和造成 丝饼在运输过程中的塌边，而且会影响后加工 过程中原丝的退卷性、加弹张力稳定性和拉伸 变形丝的染色均匀性，造成强、伸度不匀等。 所以正确控制卷绕工艺条件，以得到良好的丝
德国巴马格公司的SW系列卷绕头，摩擦辊与丝饼之间的 压力是变化的。空筒管时，压力设计为1.4～1.6MPa；绕底 层丝时，为避免擦伤丝条， 压力设计为0.8～1.0MPa ；正 常卷绕为1.1～3.0MPa。这样使绕底层丝时与正常卷绕时的 摩擦力一致，从而保证底层丝与正常丝的性质相同。
正常卷绕时，丝饼的硬度与摩擦辊和丝饼的接触压力有关。 压力增大，丝饼硬度增加；压力减小，丝饼变松。此外，当 绕底层丝的接触压力转换成正常卷绕时的接触压力时，若控 制不当，还会在退绕时引起断丝，导致底层丝用不完。
4.1.1.3 重叠现象：
在卷绕过程中，前层丝圈与后层圈重叠地绕在一个
地方，形成密集的丝带，这种现象称为重叠卷绕。 防止重叠的方法是通过改变卷绕比iw来解决的。
卷绕比是卷绕转数nk与丝条的往复次数m之比， 或丝条的卷装长度H与轴向距h之比。
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nk m