随着市场对纺织品质量的要求不断提高,纺织面料提质升档已成为我国纺织工业新发展的突破口,从而对纱线的质量要求也更加重视,纱线毛羽和捻度不匀是纱线质量中的十分重要的要素。纱线毛羽的多少和分布是否均匀,对布的质量和织物的染色印花质量都有重大影响,而且还有后道工序的环境污染问题。纱线捻度不匀影响纱线的强力、弹性、手感、耐磨性等指标,从而影响织物的风格和质量。本文从分析纱线毛羽和捻度不匀的成因着手,深入浅出地论述了减少纱线毛羽和降低捻度不匀的措施。
一、影响纱、线毛羽的主要因素及控制措施
在纺纱的过程中,纱与线的毛羽主要产生在细纱和络筒两个主要生产工序。除了纤维的物理特性和纺纱、线的工艺设计外,其中细纱的纺纱三角区中有关的主要加捻、卷绕元件器材及筒准工序中的络纱张力因素和设备类型等,都对纱、线毛羽的产生有明显的影响。在降低纱、线条干CV%值,减少成品的常发性和偶发性纱疵,提高纱线强力和降低单强CV%值的基础上,要主攻纱、线降低毛羽值和捻度不匀率,提高纱、布质量整体水平,才能使纺
织企业在激烈的市场竞争中求得生存与发展。
(一)成纱毛羽的概念及其危害性
1、成纱毛羽的概念
所谓纱、线毛羽,即为伸出纱、线主体表面的毛茸纤维。在生产实践中,通过对成纱毛羽一些现象的相关分析,毛羽长度的一般状况是:棉纱毛羽75%以上短于1mm。长于3mm的极少,不足毛羽总数的1%。因此,细纱毛羽一般长度均小于1mm。
生产实践证明,环锭纺细纱机纺纱段形成的毛羽基本上属短毛羽,而长毛羽主要是络筒机(特别是自动络筒机)机件对纱、线的摩擦所造成。
2、纱、线毛羽的危害性
毛羽造成了纱、线外表毛绒,降低了纱、线外观的光泽性。纱、线带有不同程度的毛羽会对织物产生不良的影响。例如毛羽的长短、数量及其分布不仅影响机织、针织等后工序的生产效率(特别对无梭织机),而且影响到最终产品的外观质量。
过多的成纱毛羽会影响准备工序的正常上浆,并在织造过程中,由于纱、线发毛使相邻纱条粘贴在一起造成开口不清,断头增加,在布面形成纬档织疵。生产实践证明,机织物的纬向条纹疵点并非都是由纱、线的长片段重量不匀率(即条干均匀度)所造成,而往往同纱、线毛羽不同程度有着直接的关系。另外,纱、线毛羽的差异还会造成纱、线毛羽不同程度有着直接的关系。另外,纱、线毛羽的差异还会造成纱、线和织物的染色差异,造成服装或饰物外表的色差,损害了消费者的利益。
因此,随着人民生活水平的提高及国内外市场对纺织品质量的荷求,使纱、线毛羽指标已成为当前的重要质量考核指标而受到国内外纺织企业的普遍高度重视。
(二)纱、线毛羽形成的原因
1、成纱的毛羽形态
细纱毛羽按其形态大致可分为下列三种状况:
(1)纤维的一端伸出纱条主体表面,其余部份卷入纱条主体内;
(2)纤维的两端卷入纱条主体内,中间部分伸出纱条主体表面形成“卷状”或“环状”。
(3)纤维中间卷入纱条主体内,两端伸出纱条主体表面,另外,附着于纱条主体表面的松散纤维也会造成成纱毛羽,即浮游毛羽。
2、影响纱、线毛羽形成的因素
(1)纤维的物理特性
纤维长度长,相应成纱的毛羽就少,而纺纱原料中的短纤维比例越高,则外伸纤维的毛羽就越多,纤维细度粗,成纱所包含的毛羽较多,纤维成熟度与整齐度好,细度细的优质原棉,成纱毛羽较少。纤维的挠曲与扭转刚度等,同成纱毛羽产生的数量及分布密切相关。
(2)纱、线的密度和捻度
在通常情况下及纺纱的工艺设计中,成纱毛羽量随着纱、线密度的增加而增加(因相互摩擦增加所致),随着捻度的减少而毛羽量减少(即扭转刚度所致),捻度小则成纱毛羽量增加少,捻度大则成纱毛羽量增加较多。
(3)胶辊、胶圈的表面状况及细纱前胶辊的前冲位置
环锭纺细纱机影响三角区纱条毛羽产生的重要因素之一,是前胶辊及上、下胶圈的表面状况和适纺性与稳定性。丁腈胶圈在纺纱机构中起着控制纤维的起导与握持作用,要求上、下胶圈具有优良的弹性和柔软性,良好的抗静电性,抗污染性及抗早衰龟裂性能,表面滑爽,有利于对纱条的包覆控制及握持浮游纤维的有序运动。
要求丁腈胶辊具有优良的弹性,较小的压缩变形与优良的耐磨性,良好的抗静电性,抗污染性,稳定的硬度,光滑细腻的表面及抗臭氧耐龟裂老化性能,不致积聚静电而增加成纱毛羽。
在细纱前牵伸区,将前胶辊向前罗拉钳口线前移3mm~5mm时,不仅有利于纱条的加捻,减少细纱断头(但对成纱条干CV%略有影响),同时还减小了纺纱三角区的面积,使成纱毛羽明显减少。而采用高弹性低硬度软胶辊纺纯棉纱时,可具有这方面整体的最大优势和明显效果。
(4)细纱机的锭速:
在所纺纱号和纤维细度一定的前提下,细纱锭速超出一定的范围后,成纱毛羽却随着锭速的增加而增加。
例如,当钢领直径为Φ42mm时,锭速从14500r/min增加到16500r/min时,纱条毛羽增加更快。这是因为锭速越高,纱条在运行中所受到的离心力越大,即容易使纤维的尾端伸出纤维主体而形成毛羽。
通过试验测试,纺制粗号纯棉纱时(59tex~29.5tex),锭速每增加1%时,成纱毛羽则以2%~4%左右的速度增加。
在纺制合成纤维及混纺纱时,成纱毛羽数量却随着锭速的增加而更加剧烈地增加。这是因为除了离心力作用的原因外,还有高锭速造成了高发热现象,导致了静电的产生,从而加速了成纱毛羽的形成与增加。
(5)纺纱区的摩擦效应
在纺纱卷绕或运行过程中,摩擦造成纱条毛羽的主要成因如下:
1当钢领板处于最低位置时,或是钢丝圈用得太重,造成纺纱张力大,纱条活气圈过小,使钢丝圈对纱条的摩擦增加,致使纱、线与筒管顶端碰撞摩擦而产生毛羽。
2钢丝圈用得太轻,造成纺纱张力小,纱条活力圈大,使纱、线与隔纱板碰撞摩擦而产生毛羽。
3歪锭子,或叶子板导纱钩内径未对准锭尖中心,导纱钩磨损起槽或松动,均造成纺纱张力的波动而使纱、线毛羽数量增加。
4纤维通道毛刺、不光洁、破损和凸凹不平,清洁工作不良,造成“粘、缠、挂、堵”现象,均会增加纱、线毛羽的产生。
(6)主要纺纱器材不良的影响:
1钢领直径及圆整度、平整度不良,内跑道轨迹毛刺,有波纹及凸凹不平与不光洁,钢领使用周期过长使轨道发生早衰变化,钢领板不平或变形,四角不着实及前后松动,大羊脚与龙筋套筒磨损,上下运行不垂直,都会造成纺纱张力的起伏波动及摩擦效应的增加,从而导致纱、线毛羽的增加。
2钢丝圈使用与钢领的磨合配合不良,钢丝圈使用时间过长衰退,烧毁后未及时更换而继续开纺,造成纱、线毛羽显著增加;
3导纱钩对纱条的摩擦(特别是大孔径导纱钩),约使成纱毛羽增加10%~14%左右。
4丁腈胶辊与胶圈弹性差、硬度过大、磨砺后表面的粗糙度Ra值超过1μm以上,表面不光滑细腻及早衰老化龟裂:胶辊与胶圈维护保养及使用不良,未按周期调换和延长使用,其表面的棉腊、油渍未及时清洗,均造成纺纱中的静电与缠绕增加,导致成纱毛羽的增加。
(7)纺部前纺设计工艺的影响:
众所周知,由于精梳棉条排除了短纤维,纤维的伸直平行度好,同普梳纱比较,精梳纱的毛羽较少。
为了减少纱、线的毛羽,前纺并条机应采用“头并大,二并小”的并条后区牵伸工艺,以利减少纤维的前、后弯钩,有利于纤维的伸直而减少成纱毛羽。
通过改变操作和质量测试,在头道并条之前将生条倒向开纺,也可减少成纱毛羽。
(8)络筒工序的影响
从生产实践中可知,络筒机的络筒线速度和槽筒的表面状况,张力盘重量清纱板隔距,导纱距离,破裂环高度等各项络筒工艺对纱、线毛羽有直接而较大的影响。一般经过络筒工序后,纱、线毛羽数量增加较多,应引起重视。
①张力大小的合理控制:张力过大,纱、线同络筒机的相关部件发生碰撞,导致摩擦增大,使卷入纱体中的部分纤维伸出纱体,或是将短毛羽刮擦成长毛羽。张力过小时,纱、线张力波动较大而不稳定,致使纱线易跑动,会导致纱线毛羽的增加。
②清纱板隔距过大或过小都将产生不利的影响,必须合理进行控制。清纱板隔距过大,起不到清纱的作用:隔距过小,纱线与清纱板接触摩擦,易刮伤纱线而使毛羽大幅度增加。
③络筒机的气圈破裂环高度与导纱板距离要合理进行控制;破裂环位置低时,气圈直径小,纱线在运行过程中与络纱部件碰撞摩擦较轻,故筒纱增加的毛羽少。当破裂环高度高时,气圈直径增大,同络纱部件间的摩擦加剧,使筒纱、线的毛羽明显增加。
导纱距离大小的影响:当导纱距离小时,纱线从管纱的退绕过程中,纱线同管纱间的倾角小,使其与纱管的摩擦小,筒纱线的毛羽增加较小。当导纱距离大时,纱线从管纱的退绕过程中,纱线同管纱间的倾角大,导致与纱管的摩擦增大,则使筒纱线的毛羽增加较多。
④络筒机的络筒线速度和槽筒的表面状况对筒纱线毛羽的影响:从理论和生产实践中可知,络筒速度同纱线毛羽值的增加呈正相性相关:当速度越高时,纱线气圈的回转速度就越大,则离心力越大,造成纱线与络筒部件碰撞摩擦加剧,导致筒子纱线毛羽增加越多。因此,自动络筒机比国产1332M型络筒机产生的筒纱线毛羽多。
金属槽筒比胶木槽筒表面状况好,导电性优,使用寿命长,筒纱线所产生的毛羽数量显著地少。
⑤筒子卷绕直径的大小对络纱毛羽有一定程度的影响:小筒子纱与槽筒间的摩擦力小,故络纱毛羽增加量少。
随着管纱的退绕,筒纱直径逐渐地增大,筒子重量随之加重后,同槽筒间的摩擦力增大,故络筒纱线的毛羽数量也随之上升而增加。
(9)车间温湿度条件的影响:
车间温度过高,而相对湿度低于45%时,纱、线的毛羽却明显地增加。
以上各类影响纱、线毛羽产生的因素,必须引起纺织企业各级管理人员的高度重视,一定要强化各工序的质量科学管理、预防于未来,“小事不抓,必成大祸”。
(三)减少纱、线毛羽的技术措施
对纺纯绵纱时,如果毛羽过多,在印染工序可采用烧毛工艺来消除外伸纤维。但对于合成纤维或混纺纱,却不宜采用烧毛工艺,这是因为合成纤维在烧毛时有熔化现象,并有形成粗节疵点的可能性。
为了减少纱、线毛羽,除了根据上述产生因素采取相对应的措施外,还可采取如下技术措施来预防和减少纱、线毛羽。
1、在细纱机主牵伸区的胶圈与前罗拉之间,采用优质而灵活的集合器,通常可降低成纱毛羽达11%~14%左右。而集合器的开口尺寸大小要与获得降低成纱毛羽数量的最佳效果为原则来确定,应认真试验研究。集合器应采用导电性能好的材质,防止静电产生。
2、采用螺旋形气圈控制环,可以减少成纱毛羽,纺Z捻纱时,螺旋线呈顺时针上外,节距控制在22mm左右,减少成纱毛羽效果较好。
选用较小孔径的导纱钩(河北定州恒达纺织器材制造有限公司生产),可减少气圈的张力作用,使纱条与导纱钩的接触面积减小,有利于纱条捻度的传递及降低成纱毛羽。
3、采用陶瓷钢领,亚光钢领(江苏常州、无锡生产)或回转钢领,可使成纱毛羽降低25%~30%左右。但使用回转钢领时,会导致成纱的断裂强度降低10%~15%左右,应在工艺设计中采取相应措施来加以完善。
4、采用陕西省纺织器材研究所研究生产的镀氟钢丝圈,其使用寿命可达一个月左右(一般钢丝圈的使用寿命只有5天~10天),极大的延长了钢领与钢丝圈之间的磨合配合及运行中的稳定性,对稳定和降低成纱毛羽较为有利。
5、采用优质的高弹性低硬度的胶辊和胶圈,选择正确的罗拉钳口压力和适宜的隔距块,有利于降低纺纯棉纱的毛羽。
在“胶辊与胶圈应用技术”中,必须特别重视抓好如下方面的工作:
(1)丁腈胶辊的硬度选择应视所纺品种而定,不能千篇一律。
生产实践证明,胶辊硬度在一定的范围内,与成纱条干CV%值呈正相性相关:即胶辊硬度高,成纱条干CV%值高;胶辊硬度低,则成纱条干CV%值低。胶辊硬度与成纱强力呈负相性相关:即胶辊硬度高,成纱强力低:胶辊硬度低,则成纱强力较高。
目前,国内外先进的纺织企业在胶辊使用上的经验是:纺纯棉品种(或粘胶纤维),采用A63°~A68°的胶辊,纺涤棉正常比例混纺品种,应用A72°~A75°的胶辊,纺纯合成纤维品种,采用A78°~A80°的胶辊:纺毛、麻、丝品种时,采用A84°的胶辊,从而,有利于成品质量的改善。
(2)主攻胶辊磨砺质量,改善其表面的粗糙度(Ra值为0.4μm~0.8μm内),是提高胶辊制作质量,增强其适纺性与稳定性的关键。
严格胶辊的套制和强化胶辊的压圆整形工作(实行“二次压圆整形”操作:即胶管套制后的第一次压圆整形;胶辊粗磨后再次压圆整形),是消除胶辊应力差异,减少胶辊偏心、中凹、大小头的变形差异,改善胶辊的内在质量和成纱质量的重要基础。
(3)丁腈胶圈的表面粗糙度之优劣,对纤维牵伸运动的握持控制作用和影响,比对胶辊的要求更高及更加敏感。胶圈是产生各类纱疵,特别是产生偶发性(突发性)纱疵的大本营,在日常性管理工作中一定要认真对待。
(4)强化对胶辊、胶圈的日常正确使用及维护保养工作,严禁不合格的产品出皮辊间和上车使用。
认真抓好企业皮辊间的上述工作,进行综合性的治理,对改善成纱质量和降低成纱毛羽较为重要。
6、校正导纱钩和锭子的偏心,确保大小羊脚的垂直与升降灵活,做好钢领板的四角落位着实及三点水平工作,确保钢领板整体水平和前后左右无松动:加强开车校活气圈适中等工作,控制好纺纱张力的变化,是减少细纱与捻线毛羽的基础。
导纱钩的偏心、松动与磨损起槽,造成细纱加捻和卷绕中的不正常运动及摩擦的增加,导致了成纱毛羽的增加。尤其是锭子的偏心(歪锭)影响更甚,特别是锭子向前偏心时,成纱更为毛茸,故应加强保全和重点检修中的校正工作。
7、对于含短绒率高的原棉,清花工序以贯彻“多松少打”的工艺原则:梳棉要加快盖板运行速度和精梳机应采取多落短绒;改进前纺并条后区的牵伸工艺,最大限度地增加粗纱卷装密度(但不能造成重叠),可减少粗纱毛羽,从而有助于减少细纱毛羽。
8、合理络筒工艺配置,适应偏低选择络筒机破裂环的高度及导纱距离,并选择好合适的张力盘重量,采用金属槽筒和电子清纱器,适当降低络筒机的车速,均对降低纱线毛羽有利。
9、纺部各工序设备的纤维通道,必须保持光洁而无毛刺:棉条桶内壁光滑清洁和桶上包边无破损毛刺,车间要定期检修棉条桶,内壁砂光后要打光油,桶口卷边光滑。要加强操作中的清整洁工作,消除各类纤维通道的“粘、缠、挂、堵”现象。
10、合理控制车间温湿度:空调工作要贯彻执行“清钢放湿,精并粗吸湿,细纱放湿,筒准吸湿”的原则。细纱车间相对湿度控制在55%~65%的范围内,温度保持在30℃以内其生产效果较佳。要求空调职工“勤巡回、勤检查、勤调节”,以利车间正常生产和确保成纱质量的稳定与改善。
二、影响纱、线捻度不匀的主要因素及控制措施
(一)成纱捻度不匀的危害性
纱条在加捻过程中,由于原料、设备、工艺、器材和操作中诸因素的影响,造成纱、线捻度不匀率的增加,必将导致成纱条干均匀度的变化差异较大,从而影响细纱的断裂强度和单强CV%值的显著差异变化,造成强弱捻纱。这不仅使布面产生毛茸和黄纬,白纬色档花纬疵点,而且在染色时会产生明显的色差。这既影响了纱、线和织物的内在质量不良,又严重影响了织物的外观质量,并降低了生产率等许多问题,应引起我们的重视和严加防范与消除之。
(二)造成纱、线捻度不均的主要因素
1、粗纱机不使用假捻器时,纺纱段的捻度远远低于工艺设计捻度,使正常纺出的粗纱伸长率也较大(一般大于2%左右)。这主要是由于锭翼顶端对纱条的摩擦阻碍了捻度的向上传递(且称这种因摩擦而阻碍捻度传递的现象为“捻陷”),而锭翼顶端的摩擦作用越大,则纱条的捻陷也就越大。
2、细纱的条干均匀度不良,特别是粗节与细节的产生对纱、线的捻度不匀影响较大。
3、锭速不匀是纱、线产生捻度不匀的重要原因。而锭速不匀主要是由滚盘(滚筒)锭子状况与锭带盘三者之间的滑溜率差异所造成。而对滑溜率的影响主要是锭带张力、锭带的内外层质量、锭尖的锥度与锭盘直径的差异,以及锭子的润滑条件及缺油所造成,故均会造成纱、线捻度不匀率的差异。
4、锭带长度和锭带张力对锭速的严重影响:锭带张力大,则锭带与滚盘之间的滑溜率,锭盘与锭带之间的滑溜率小,而锭速就高,即纱、线的捻度就大。若锭带张力小,锭带同滚盘及锭盘间的滑溜率大,导致锭速即纱、线的捻度就小。
锭带长度对锭带张力的影响显著:锭带长则锭带张力小。锭带短则锭带张力大。若细纱机和捻线机同台锭带长度不一致,即造成同台各条锭带张力差异大,导致同台锭速不匀,则影响纱、线的捻度不匀。
锭带搭头不良,扭花和破损毛边,锭子与锭带盘回转不灵活,打屯等,均对纱、线的捻度不匀率产生一定影响的影响。
5、锭子与筒管配套接触不良,筒管顶部内孔磨损或不圆整,重量过轻、锭杆弯曲、麻手和锭子运行摇头,锭钩磨损失效,落纱后锭杆回丝未除尽等将导致管纱在运行中跳管或“隐形跳管”现象,造成纱、线捻度不匀率的回升。
6、工艺因素及责任感的影响:由于工作责任感不强和车间试验室管理不严格,将捻度变换齿数用错,造成来势凶猛的大批量强弱捻纱。
(三)减少纱、线捻度不匀的措施
针对产生纱、线捻度不匀率的上述因素,来采用相对应的方法进行预防,降低纱、线的捻度不匀。
1、经常检查和调整粗纱张力,减少前、后排间张力差异:在粗纱机锭翼顶端加装假捻器,可增加胶辊罗拉钳口与锭翼顶端间纺纱段的捻度和强力。同时,对锭翼空心臂要按照周期做清洁,校正压撑弧度及压撑重量基本一致,加强锭子的校直工作,可提高粗纱与细纱的内在质量,能增加粗纱的卷装容量,有利于减少细纱毛羽。
2、采用新型优质的胶辊与胶圈,增加对纤维的握持及控制作用,减少滑溜,增加牵抻过程中的适纺性和稳定性。既有利降低成纱的粗节、细节、条干CV%值和毛羽,又有利于降低纱、线的捻度不匀。
3、在日常工作中,要加强对锭子的检校整形工作,锭盘直径不同的锭子同台不能混用,锭带盘位置和张力重锤的刻度要严格一致,确保锭带张力一致;调整锭带扭花,使锭带基本处于锭带盘中间位置运行。锭脚要结合机车周期加油,确保滚盘、锭带盘和绽子回转灵活。
4、采用高效节能锭带,可达到既能节电,又能降低纱线捻度不匀,延长锭带使用寿命。
5、在捻线机上罗拉表面套装“捻线上罗拉丁腈胶圈”增强对捻线运行中的握持力,减少了滑溜率,稳定了牵伸运动,能明显降低捻线的捻度不匀率和数量。
6、强化管理工作,严格工艺管理制度,避免和消除将捻度变换齿轮用错等现象。