卷绕

2.• 触压力 接 （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。 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，• 力设计为0.8～1.0MPa ；正 压 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。



1.成型稳定：不管采用何种卷装形状、丝层如何分布，卷装 应稳定，不变形。 2.张力均匀：卷绕过程中需有一定张力，才能使丝条绕成坚 实的卷装。但张力过大，会影响丝条的延伸性，特别是外层 丝条张力过大时，卷装端面往往会出现“起皱”和“胀边” 现象；张力过小，卷装过于松软，退绕时容易产生“塌边” 和“脱圈”。 3.丝条分布均匀：卷装的丝条应均匀分布，密度一致，• 硬 软 适度，不能有重叠和密集的丝带，也不能有“凸边”摩擦丝 条，损坏成形，增加退绕时的阻力。 4.易于退绕：卷装上的丝层必须层次分明，顺利退绕，• 能 不 有互相纠缠、脱圈或断头现象，在卷装端部不能有“绊”丝。 5.卷装容量大：卷装容量的增大，• 味着丝条接头和机器停 意 台时间的减少，从而提高后加工的生产率。
dk
h αdk βαdk
丝条卷绕成圆柱形丝饼时，• 般以螺旋线形式 一 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• α角。 倍 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• 丝饼表面上的相对速度即为卷绕速度， 在 牵连速度即为卷取速度V1，绝对速度即为导 丝速度V2



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。
卷绕油剂 丝与丝间摩擦力 上油率 含水量
横动导丝器基速、干扰频率和周期 卷绕角 超喂率
丝与金属摩擦力
卷பைடு நூலகம்成型
筒管夹转动灵活性 筒管夹与 摩擦辊水平度器 横动导丝 换向位置 横动导丝器的磨损 纺丝、卷绕速度 预取向丝纤度 摩擦辊与卷扰锭子轴接触压力
机械状态
卷绕张力

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，• 分丝脱离了正常的卷绕轨迹，由弧变成弦， 部 其弦长超过5cm。• 丝的出现不但影响丝饼的外观，而且 绊 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。
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。

由表4-1实验结果(纺速3200m/min• • 格 ，规 P167dtex/36f)可见，超喂率增加会使凸肩和绊丝增 多；• 之，会增加凸肚和造成内层塌边。 反
POY丝饼成型
超喂率（％）
凸肩（mm） 1.7 1.58 1.56 1.52 0.73
凸肚（mm） 10.2 10.0 13.6 14.7 16.4



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。
nk H H iw m h tgd k

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。 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。


4.1.2.1 传动方式：筒管的传动有摩擦传动和直接(锭 子)• 动两种。 传 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。 2.直接传动：锭子轴直接由变速电动机传动。在卷绕过 程中，电动机的转速随着卷装(丝饼)直径的增大而自动 降低，以保持恒定的卷绕速度。电动机的调速可根据丝 条的变化来控制，也可根据卷装直径的变化来控制。

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，• 它的锥边部分的丝易产生纬向条花，染色不匀。 且 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。
绊丝（mm） 多 无 无 无 内层塌边
5.0 3.0 2.5 1.4 1.2

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、• 期： 周 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， 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。
1.速度控制模式（SC） 在SC控制模式中，通过速度检测器检测摩擦辊 的速度（反映了丝饼的线速度），反馈给控制单 元，控制单元通过控制锭子轴电机频率来达到速 度控制。采用这种模式，在卷绕过程中，卷绕速 度不变，确保了丝束纤度的稳定性。但此模式中 卷绕张力是在不断变化的，在生产某些品种时， 会对丝饼成型及断头产生一定的影响。 2.张力控制模式（TC） 在TC模式中，通过张力检测器检测张力大小， 根据张力波动调节卷绕速度来达到张力基本不变。 此模式对丝饼成型及减少断头有一定的好处。