单锭控制、在线检测、模拟后道、预警预控、最佳质量已成为现代纺纱生产的主要特点和发展趋势。而作为纺纱生产最后控制环节——自动络筒机上的清纱系统，其作用已远超出了传统电子清纱器的范畴，更体现出现代质量管理“预防胜于纠错”的重要准则，除有效监测并控制成纱疵点外，更体现出对生产系统的分析和指导作用，有助于把握纺纱质量与产量的技术经济性。以USTER Quantum3型电子清纱器为典型代表的现代清纱系统，其主要质量控制作用可归纳为以下几点：监测并清除有害疵点；监测和控制纺纱设备状态；在线测定纱线的质量参数；特殊情况报警；显示和报告信息系统数据，为纺纱系统提供信息分析和质量保证。
2、合理优化清纱工艺的原则
生产中，清纱系统在清除有害纱疵的同时，在线监测纱线质量，并对疵点分布规律作出统计，有利于指导和控制前道生产。在基于纱线疵点散点图并掌握原纱疵点分布情况的前提下，根据后道织物分类及质量要求优化清纱曲线方能达到合理优化清纱曲线的目的，进而有效掌握质量、效率和产量的关系，达到技术与经济的统一。在实际生产中，应重点把握以下几点。
(1)有效掌握原纱疵点分布，重点是纱线疵点散点图。从USTER统计数值和行业内经验分析，一般原纱内十万米有害疵点(不考虑异纤疵点)为20个一100个。纱疵虽具有随机性和波动性，但是通过纺纱系统质量控制，往往能控制在一定范围内。所有纱疵不论如何变化，按USTER清纱系统分类，都可以分为短粗节、长粗节、异纤、链状、支偏类纱疵这几大类，在USTER Quantum清纱系统的清纱功能上对应为短粗节(N、S)、长粗节(L)、长细节(T)、异纤(F)、链状(Pc)、支偏(CCP、CCM)。
(2)优化清纱曲线，就是使清纱界限沿着无害疵点分布。而Quantum 3型电子清纱器与Quantum2型电子清纱器相比，更进一步依靠直观的“纱体”图，来修正和优化清纱工艺曲线。在纱疵分类中，所谓有害纱疵和无害纱疵都是相对的，根据后道织物标准要求而有所不同。棉纺行业对USTER分级系统中有害纱疵的一般认同为，短粗节A4、A3、B4、B3、C4、C3、D4、D3、D2，长粗节E和部分F、G，长细节H：、I：以及异纤、链状、支偏类纱疵。这些有害纱疵往往在总疵点中所占比例极小。我们曾统计过C 14．6 tex、JC 14．6 tex和C／T60／40 14．6 tex品种两个月的各类疵点数，上述有害纱疵分别仅占各品种总纱疵的1．5％、4．7％和7．9％，但却是影响纱线质量和后道织物质量的关键。随着质量要求的不断提高，以上疵点情况往往需要加以修正。如一些高档细号精梳色织用纱，由于后道织物的显现率高，往往在原九级基础上，再增加B：、C：加严控制为十一级短粗纱疵。而F、G长粗节疵点截面积为+45％一+100％，长度在8 cm以上，此类疵点易于在织物上显现出来，也应加严控制。
(3)通过对纱线条干、常发纱疵、毛羽、切疵数及纱线接头数量等的监测，可有效指导前道生产系统的质量控制，通过前道纺纱系统质量的改进，可保证自动络筒机质量、产量和效率的合理性，兼顾技术与经济性。
3、合理优化清纱工艺的实例
以下为使用USTER Quantum2型和Quantum3型电子清纱器，在优化C／T 60／40 14．6 tex品种上的两个实例。Quantum2型电子清纱器提供了生产样照、分级矩阵、Q—Data及络筒专家系统和纱疵织物模拟图(选配)，但IMK智能检测头不能从立体的角度进行检测，在打印输出中显示的同样灵敏度和长度的纱疵，其形状、结构、尺寸是千变万化的；散点图里显示的纱疵由红(绿)点表示，点越密集说明纱疵出现的次数越多，而且密集程度与络纱的长度相关，当相同大小的纱疵出现在同一位置时就会重叠在一起，络纱长度到一定程度又会在纵坐标上连成一条线。
清纱工艺需根据原纱疵点分布、后道织物质量要求和自动络筒机产量、效率进行合理设置，其中辅助点的修正也很重要。所生产的C／T 60／40 14．6 tex混纺纱供后道家纺床品机织织物使用，在Quantum2型电子清纱器上显现十万米有害纱疵数为60个一80个，其中B，类纱疵比例较高，自动络筒机生产效率在85％～88％，体现为原纱疵点偏多，切疵数高，效率偏低。
我们针对清纱系统上反馈出的疵点分布信息，对B，类疵点相关运转操作和纺纱工艺作了改进。首先在运转操作中加强了对清梳联梳棉机后车肚和细纱牵伸区的清洁工作；纺纱工艺上对末并速度进行了优化；同时将清梳联梳棉机锡林速度从360 r／min调整为400 r／min，盖板速度从250 mm／min调整为200 mm／min，原纱十万米纱疵数降为40个～50个。
其次，根据床品机织物特点对清纱工艺进行优化。床品面料与服装面料相比，由于成品用途和视觉感受不同，其布面疵点要求略低，缎纹组织织物对A，、A。、B：等短粗细小类疵点具有一定掩盖性，因此在清纱工艺设置时，更要注重C，、C。及D类纱疵的清除，N通道工艺从280％调整为320％，S通道工艺从170％X1．5 cm调整为180％x2 cm。其他清纱工艺参数：L通道70％x20 cm，T通道一40％x20 cm，粗节辅助点HI 150％×3 cm，粗节辅助点H2 140％×4 cm，粗节辅助点H，130％x6 cm，粗节辅助点H。100％x8 cm，细节辅助点H，一50％x2 cm。
通过优化设置，最终在满足后道织造和织物质量要求的基础上，络筒机生产效率提升到90％以上，达到了较好的效果。图1为经过纺纱系统改进和清纱系统工艺优化后的工艺设置和散点图。
图1 Quantum2型电子清纱器工艺设置及散点图
Quantum3型电子清纱器在Quantum 2型电子清纱器的基础上采用了智能清纱技术，提出了“纱体”概念，可在数分钟内将络筒机上加工纱线的纱疵情况加以统计分析，用可视化的方式，将纱线的质量特性以“图片”的形式展示出来，包含了所生产纱线的不匀率、纱号、原料和纺纱工艺等信息。对清纱极限自动推荐最优化的清纱曲线，并预测纱线的切断次数。
在Quantum3型电子清纱器的Q数据散点图上，深绿色区域表示真正的“纱体”，浅绿色区域表示“纱体”的变异，可以根据Q数据散点图上深绿、浅绿颜色，清晰地看到清纱极限与纱线质量特性的关系，判断出初始设定的清纱极限宽严程度，再进行人工手动设置，而后可以点击智能极限smart Limit键自由微调选择清纱极限，以兼顾质量与产量要求。
Quantum2型电子清纱器对于长度在0．1 cm～1 em的粗节，在N通道中设置清纱极限，用截面积一个数据设定，如果需要清除1 cm以下粗节，必须在辅助点H中加以设置。Quantum3型电子清纱器将Quantum2型电子清纱器的N、s、T通道合并为STL通道，可分为NSL。一NSL。，将清纱极限的长度细分到1 cm以下，使清纱工艺设置时更加方便快捷。C／T 60／40 14．6 tex品种，Quan—tum3型电子清纱器的主要工艺设置：NSL，480％×O．5 cm，NSL2 270％×1．5 cm，NSL3 80％x8 cm，NSL4 38％x25 cm，NSL5 22％×100 cm，Tl一65％×3．2 cm，T，一36％x20 em，T1—21％×120 cm。散点图见图2。
图2 Quantum3型电子清纱器工艺设置、纱体及散点图由Quantum3型和Quantum 2型电子清纱器的使用效果可知：
(1)对比两张散点图可看出，Quantum3型电子清纱器的散点图可以直观地反映出清纱极限曲线离“纱体”有多远，结合纱线用途和使用要求，就可以清晰而明确地沿“纱体”设置，量身定做是它的最大特点。
(2)由以上对比可以看出，Quantum2型电子清纱器有一定的局限性，单凭辅助点的设定很难达到Quantum3型电子清纱器那样几乎与“纱体”相切的清纱曲线，参照Quantum3型电子清纱器，清纱极限设置是否合理，需要往哪方面进行修正，就比较清晰。从以上产品的清纱工艺比较看出，在设定Quantum2型电子清纱器清纱参数时，N通道可以像Quantum3型电子清纱器那样细分到1 cm以下(通过辅助点H进行设置)。在生产实践中，对A，A。、B，、B。类纱疵在九级纱疵中所占比例进行过统计分析，发现这几类纱疵在九级纱疵中比例要超过70％。其中A，纱疵很密集，细小的清纱极限设置变化都将影响切纱的次数，影响到络筒效率，而A，纱疵因为较为短小，仅为0．1 cm～1 cm，且最大截面积差异在250％～400％间，根据不同织物要求，部分能被掩盖。对于B：类纱疵，如果纬纱上纱疵较短，则易掩盖于织物组织中而不易暴露出来，那么对于B：只需清除长度较长的部分纱疵即可。结合后道产品质量的需求，A，、B：纱疵的清纱极限可以放宽设置。对Dl、F、G、Hl、Il纱疵，Quantum2型电子清纱器的设定离“纱体”有一定的空间，这几类纱疵主要是由于操作、设备等因素引起，如前所述，虽然数量少，但危害较大，如遇上突发性纱疵，将会造成较大影响。因而，在Quantum2型电子清纱器上应尽量严格控制，一旦发现切疵异常，有利于追踪发现生产流程中出现的问题。
(3)利用Quantum3型电子清纱器在自动络筒机上生产得出纱线特性的“图片”，在配置Quantum2型电子清纱器的自动络筒机上进行清纱极限参考设置，方便实用。
