纱线上毛羽分布不均匀以及在织造中毛羽形成新的棉结等都会影响染色布的外观质量,有的会形成横档疵点。在纺纱过程中环锭细纱机锭子与锭子、络纱机筒子与筒子之间,纱线上毛羽分布有差异。由于伸出纱体外的毛羽比纱体内的纤维更容易染色,从而造成坯布染色后的色差,形成横档疵点。
喷气织机生产高密织物时毛羽使相邻经纱相互缠连造成开口不清,经纱上3毫米以上的毛羽还会使引纬失败。以30英支细纱为例如果纱线上毛羽长度为3毫米则细纱直径将增大18倍。 喷气织机初始开口高度为3.5毫米,由于毛羽的存在会减少织机开口的有效高度,造成经纱开口不清、纬纱飞行受阻而造成停台, 据统计喷气织机的停台75%与纱线毛羽有关。纬纱毛羽长度在3毫米以上,纬纱直径亦增加许多,相邻经纱缠连,不仅造成开口不清,引纬也很困难,还会产生织造疵点影响产品质量。
纱线上的毛羽在下游各工序因受摩擦而脱落,形成飞花污染环境,危害人体健康,也会产生新的疵点使纱线及织物质量下降。
纱线上毛羽问题早已引起国内外纺织界的重视并进行了许多研究,取得显著效果,现讨论如下:
一、环绽细纱机纺纱时对纱线毛羽的影响
细纱机纺纱时,纤维束从前罗拉引出后即在钢领、钢丝圈作用下加捻并形成纺纱加捻三角区,这是产生毛羽的重要部位。
1、纺纱三角区对细纱毛羽影响很大,据国外报导,纺纱三角区即产生毛羽还产生飞花,飞花约占整个细纱车间飞花的85%,造成的毛羽数也很多。以下几例可说明纺纱三角区对细纱毛羽的影响:
①美国印第安那州纺织研究院对前罗拉至纱线形成前之间的纺纱三角区对毛羽的影响作了研究提出减少或消除纺纱三角区来有效控制与减少细纱毛羽的 “气压式”纺纱法,它是将纤维须条从前罗拉钳口引出后立即进入距罗拉钳口很近的细小导管(以不碰罗拉为限),导管内装一个很小的带孔套管,压缩空气进入外管后经4个小孔进入内管,纱线从管子下端引出并经叶子板、导纱钩进入气圈纺纱区,压缩空气穿过气路再从管子上下端出纱口小孔排出,这种“气压式”纺纱方法试验结果表明,套管上端距前罗拉钳口越小控制细纱毛羽的效果越好。当气压压力为0.5千克力/公分2,(498毫巴),细纱毛羽最少。由于压缩空气对纱线形成包围的气压环,使伸出纱体的毛羽在加捻作用下被并到纱体内,纺出的纱毛羽很少,纱体比较光滑。
②日本村田公司在1995年米兰展览会上展出的RJS804喷气纺纱机纺纱时,纤维束一离开前罗拉钳口即进入喷嘴,在气流作用下完成对纤维的包缠,使纱获得一定强力。这种纺纱方法取消了纺纱加捻三角区,纺出的喷气纱纱疵及毛羽少,像0.5毫米长的毛羽在纱长10米内的个数为179个,而普通环锭纱高达3113个,由此看来,纺纱加捻三角区存在与否对成纱毛羽的影响很大。
村田公司在1999年法国巴黎展览会上又展出了No851MVS(Murata VorterxSpinner)涡流纺纱机,它是由牵伸机构、螺旋喷咀、空心锭子及卷绕系统组成,纺纱速度高达400米/分,由于螺旋喷咀距前罗拉钳口很近,不存在纺纱加捻三角区,纺出的纱毛羽很少,而且经过空心锭子的搓捻作用进一步减少了较短的毛羽,使纺出的涡流纱毛羽、纱疵都少,毛羽只有环锭纱的1/4~1/5,纱面光洁如丝。
③德国青泽公司、绪森公司及瑞士立达公司新近研制生产了密实纱的环锭细纱机(Compact yarn),其成纱强力比传统的环锭纱高且毛羽很少,改进了后工序的染色效果。
密实环锭纱的生产技术是在普通环锭细纱机前罗拉钳口引出处加装一个凝聚机构,从而取消了纺纱三角区,使从前罗拉引出的须条立即受到凝聚气流及相应机构的控制,纺出的细纱蓬松度比普通环锭纱减少许多,毛羽很少,纱体光滑如丝,织物外观美观、优良,形成高档次的环锭纱和织物。由于这种密实环锭纱比普通环锭纱毛羽少,下工序的浆纱、烧毛等工序处理毛羽的任务不再重要,有的甚至可省去(如烧毛工序)。
密实纱的毛羽比普通环锭纱明显减少,见表1
表1 密实环锭纱与普通环锭纱毛羽性质比较
注:1、密实环锭纱的稔度比普通环锭纱捻度低10%,普通环锭纱为针织纱捻度。
2、应用Zweigle毛羽测试仪测试
3、表中A-普通环锭纱 B—密实环锭纱
④在环锭细纱机上使用适当开口宽度的集合器,对减少纺纱三角区产生的毛羽有一定作用,如某厂生产65/35涤棉45英支纱时,集合器开口宽度由2.3毫米减少为2毫米则每10米纱上3毫米以上的毛羽数由14.3关注为11.6。但由于一般集合器不够灵活,使用不当会影响细纱条干。
⑤环锭细纱机影响纺纱三角区毛羽的另一重要因素是细纱前罗拉上皮辊:
应根据纺纱品种选择较软的皮辊,增加握持钳口面积形成好的摩擦力界、缩小纺纱三角区。
前上皮辊要具备抗静电能力,减少或消除皮辊高速回转而引发的静电吸附现象,降低毛羽。如美国阿姆斯壮(Armstrong)系列胶辊(J-463及ME-670)内含电荷释放成份可减少纺纱三角区的毛羽,目前我国也有类型似胶辊生产。
将细纱机前罗拉上皮辊适当前移,可减少纺纱三角区的面积,也有助于减少毛羽。
此外要及时清洗积存在皮辊上的棉蜡及油渍,保持上、下罗拉光洁、无伤痕等,可帮助减少毛羽。
2、钢领、钢丝圈卷捻部分对细纱毛羽的影响:
钢领、钢丝圈是环锭细纱机纺纱过程中加捻卷绕的重要部件,钢领、钢丝圈配合的好坏直接影响纺纱张力大小及钢丝圈对细纱的摩擦力,一般在一个调换周期内钢丝圈与钢领之间存在着磨合期、稳定期及衰退期,磨合期,衰退期中钢丝圈与钢领之间配合状况差、纺纱张力波动大,对纱线的摩擦力亦大,细纱毛羽增加较多。如果钢丝圈使用寿命加长,除了磨合期及衰退期外,稳定期的时间亦加长,这是减少毛羽的关键。国内外的钢领、钢丝圈技术有许多新发展。
①德国Tec公司研制的Ceratwine陶瓷钢领/钢丝圈系列产品,在锭子速度为17500转/分条件下可连续运行105天而不损坏, 使钢丝圈在一个调换周期内纺纱张力、对纱线的摩擦力细纱断头及毛羽都很少,对减少纱疵、提高细纱质量及生产效率有十分显著的功能。
②瑞士立达公司生产的Hi-per-spin环锭细纱机采用的ORBIT高速钢领钢丝圈是由特殊耐磨材料制成,具有耐磨擦、使用寿命长的特点,而且设计时扩大了钢领钢丝圈的几何尺寸使接触面增加了4-5倍,从而增加了散热能力, 使钢丝圈使用寿命延长,在高速高达25000转/分是毛羽不会增加。还可适当选配较轻的钢丝圈,减少钢丝圈与钢领之间的应力和对细纱的磨擦,从而也减少了毛羽数量。
③我国陕西省纺织器材研究所研制的镀氟钢丝圈,其使用寿命长达一个月,比一般钢丝圈的使用寿命7-10天要高许多倍,大大加长了钢领钢丝圈之间配合的稳定期,对稳定与降低细纱毛羽十分有利。
④我国目前许多棉纺企业推广应用亚光钢领新技术对减少毛羽效果显著,使2毫米长及以上的毛羽数下降30-50%,3毫米长的毛羽数减少50-70%。
⑤在钢领钢丝圈配套使用方面,国内外都在实践中作了大量尝试,积累了丰富经验。
纺纱时钢丝圈太轻、太重都会影响纺纱张力的变化,钢丝圈太重、纺纱张力大,使钢丝圈对纱线的磨擦增加,纱线还会与纱管顶端产生磨擦,如钢丝圈太轻,纺纱张力太小,气圈过大造成纱线碰隔纱板,这些都会使毛羽增加。
国内某厂在纺精梳65/35.45英支涤棉时对不同重量钢丝圈的使用使细纱毛羽受到的影响作对比试验,用太仓171型毛羽测试仪测试如表2
表2不同重量钢丝圈对细纱毛羽影响
除了搞好钢领钢丝圈配套,延长钢丝圈使用寿命外,国内外还很重视用其它方法控制纺纱张力的稳定。
①国内外一些新型环锭细纱机都配备了变频调速装置,使大、中、小纱的锭子速度、 钢丝圈线速度能相应调节,使纺纱张力受控稳定,如瑞士Hi-per-spin环锭细纱机等都是以电子计算机模拟控制整个纺纱过程中大、中、小纱的纺纱速度作用到无级调速,从而有效控制纺纱张力,一方面延长钢丝圈使用寿命,一方面由于张力稳定,减少了细纱毛羽的波动。
②在细纱机上加装气圈控制环,使纺纱时的一个大气圈变成两个小气圈,也对减少纺纱张力,减少毛羽有一定作用。
③在日常的细纱机运转中还有许多管理上的因素造成纺纱张力波动,使细纱毛羽增加,如细纱机上的导纱钩、钢领和锭子三者不同心,造成圈不正、碰隔纱板等也会使毛羽增加。
由于钢领钢丝圈卷捻部分不正常,会使细纱毛羽数量显著增加,因此解决好钢领、钢丝圈、卷捻部分的有关问题是降低细纱毛羽的重要环节之一。