细纱皮圈钳口隔距对成纱条干均匀度和毛羽的影响探析

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文/张 毅 浙江省常山纺织有限责任公司

成纱条干均匀度与毛羽是反映成纱两个不同方面的质量特性指标，纱线条干均匀度反映的是纱体沿轴向较短片段内粗细或重量的均匀程度，条干好坏影响单纱强力及强力不匀，在织物上会出现各种疵点和横档，还影响准备、织造断头，因此是成纱质量的一项重要指标；毛羽是影响纱线外观和风格的另一个重要质量指标，纱线毛羽的状态直接影响到织造效率、布面风格和染色效果，特别是3mm以上的毛羽会严重影响后道的生产，纱线之间容易缠结，导致织布时纱线不能顺利通过经停片、综眼和筘齿，造成开口不清或断头增多。

细纱是纺纱生产的最后一道工序，是影响条干均匀度和毛羽的关键工序，所以降低成纱条干CV值和减少毛羽H值是企业急待解决的质量问题。

1 选题理由

马军在“成纱条干与成纱毛羽的关系”一文结论中提到在条干恶化的条件下，成纱毛羽指数与成纱条干成正相关关系［1］，即毛羽多则反映条干不匀率的值也大，胡振龙等“环锭纺成纱毛羽的影响因素及控制措施”文中提到，采用偏小的隔距块时，可使须条截面的宽度变小，减少了纤维的扩散程度，使须条在较紧密的状态下加捻，从而减少毛羽［2］。基于以上观点，本文采用调节细纱皮圈钳口隔距试验，分析成纱条干均匀度和毛羽的关系，优化工艺参数，达到提高成纱条干水平和减少毛羽产生的目的。

2 实验部分

2.1理论依据

2.1.1 提高成纱条干均匀度的工艺原则

通常纱厂为了提高细纱成纱条干均匀度，前区工艺贯彻“三小”工艺，即小浮游区、小皮圈钳口隔距、小罗拉中心距。

小浮游区：减小皮圈钳口到罗拉距离，使承担较大牵伸倍数的前牵伸区，减小了浮游区以及浮游纤维动程，从而使纤维移距偏差减小，提高了成纱的条干均匀度。

采用小皮圈钳口隔距：为了使牵伸过程中纤维不过早提前变速，适当减小皮圈钳口隔距是有利的，它可以改善前区纤维的伸直度，使纤维运动变速点前移，收到良好工艺效果。

小罗拉隔距：较小的前区罗拉隔距，可增加牵伸区内须条中部摩擦力界的强度，减少浮游纤维数量，有利于成纱的条干均匀度。

2.1.2 降低成纱毛羽的措施

毛羽成因：1828年美国人J.索普发明环锭纺纱机以来一直保持着纱线生产的统治地位，在纺纱过程中须条经牵伸后加捻时，使原来伸直平行的纤维与纱轴发生倾斜，须条宽度逐渐收缩，两侧也逐渐折叠而卷入纱条中心，形成加捻三角区。

图1 纱条的加捻

在加捻三角区中纤维发生内外转移，短纤维要比长纤维容易分布在纱的外层，这是因为纤维的两端不受张力作用而处于纱的外层，短纤维头端多，故处于外层的机会多，对短纤维纱来说，纤维的两端在加捻三角区中因为不受张力而被挤在纱的外层，就形成毛羽。

减少毛羽方法：

1、控制吐出细纱前罗拉须条的宽度；减小加捻三角区的面积（宽度、高度）；保持加捻三角区的稳定性。

2、保持纱线通道光滑，减少纱线在纺纱过程中与纱线通道产生的摩擦刮擦形成的毛羽。

3、改变纺纱方法

（1）赛络纺，在纺纱三角区单纱先轻微加捻，并和后再加捻。须条在主加捻点处已变成圆柱体，有利于纤维端缠入纱体。

（2）紧密纺，利用负压对纤维的积聚作用而达到减少毛羽的目的。

（3）赛络紧密纺，赛络紧密纺是综合了赛络纺和紧密纺二者的特点而形成的纺纱形式，对毛羽的改善作用更为明显。

2.2 试验内容

试验品种：普梳色纺纱，紧密纺和赛络紧密纺纯棉精梳色纺纱；

工艺：调整细纱皮圈钳口隔距；

检测指标：成纱条干CV值和毛羽H值；

试验结果差异性判断；

（1）如果相伴概率值小于或等于假设的显著性水平α＝0.05，诊断样本均值之间存在显著性差异。

（2）相反，相伴概率值大于显著性水平α＝0.05，认为样本均值和总体均值之间不存在显著性差异。

（3）判断数据集间的相关性，相关系数取值范围见表1。

表1 相关系数取值范围

2.3 试验条件

仪器：YG191XH条干毛羽测试仪（上海国纺检测科技有限公司）；

试验机型：DTM129、HFJA506紧密纺细纱机。

同锭同粗纱工艺对比试验。

3 实验结果与分析

3.1 普梳环锭纺

品种纯棉18.5tex色纺纱，选10锭分别换上不同隔距块进行纺纱，测试各项指标见表2，从试验结果来看，成纱毛羽随钳口隔距增加而减少，从3.0mm增加至3.5mm时，条干CV值各项值略有提升，毛羽减少6.8%；从3.5mm增加到4.0mm条干各项指标下降，但毛羽减少1.5%。

经对两组数集作成对显著性检验：3.0mm与3.5mm钳口隔距时的条干CV值相关系数0.6868表明显著相关，相伴概率0.3697说明无显著差异；两组毛羽数集相关系数-0.0923，微弱相关，相伴概率0.0024，存在显著差异，从钳口隔距3.0mm调整到3.5mm，成纱条干CV值没有明显区别，而成纱毛羽改善显著。3.0mm与4.0mm钳口时的条干CV值相关系数0.1275表明微弱相关，相伴概率0.0008说明有显著差异，成纱条干CV值产生恶化。

表2 环锭纺钳口隔距对成纱质量影响

图2 皮圈钳口输出须条

在普通的环锭细纱机上，须条在牵伸区内受到罗拉加压的影响呈扁平状，图2为三种皮圈钳口隔距输出须条的宽度，3.0mm须条最宽，4.0mm最窄。为了降低成纱条干CV值，将牵伸区内纤维分布向前罗拉钳口靠近，并保持纤维变速点稳定，除适当缩小浮游区长度和加强皮圈中部摩擦力界外，主要取决于皮圈钳口部分摩擦力界的强度及其稳定性，皮圈钳口开口过大，图2 a钳口部分压力过小，削弱了控制纤维运动的作用，遇棉束、短纤维集聚时因其内部纤维联系力强时，须条不易分解，结果是加捻三角区小，成纱的毛羽少，但成纱的细节、粗节和棉结明显增加；钳口隔距过小，受牵伸的须条受力大，须条变形大，须条变宽而使加捻三角区增大，毛羽增多，皮圈钳口对运动纤维控制能力过强，牵伸区内快速纤维同浮游纤维难以滑开，浮游纤维同慢速也难以滑开，须条中纤维相互贴紧，使整个须条易在前罗拉钳口下打滑，使成纱的条干水平下降。

3.2紧密纺

纯棉精梳14.5tex紧密纺色纺纱，不同钳口隔距所纺纱的质量指标见表3，条干均匀度各项指标随钳口隔距增加而下降，毛羽数量随钳口隔距增大而减少，但减少不明显。

表3 紧密纺钳口隔距对成纱质量影响

公司紧密纺机台为负压式紧密纺，其原理是利用负压对纤维的集聚作用而达到减少毛羽的目的。由于纤维受负压的集聚作用，加捻三角区很小，皮圈钳口输出须条宽度对三角区大小影响不大，只与纺出纱线的号数、负压集聚紧密程度有关，同时由于负压作用，纤维在加捻过程中的相互转移大幅度减少，从而使成纱毛羽大幅度减少，强力大幅度提高，因此钳口隔距变化对毛羽影响不大，重点以提高条干为主。

3.3赛络紧密纺

表4是赛络紧密纺生产精梳14.5tex色纺纱在不同钳口隔距情下生产的纱，其结果是成条干CV值随钳口隔减小而下降，呈正相关关系，相关系数0.92，毛羽呈负相关关系，相关系数0.94。因此，赛络紧密纺的皮圈钳口隔距对成纱条干和毛羽关系密切，且规律性强。

表4 赛络紧密纺钳口隔距对成纱质量影响

图3 钳口隔距与条干CV值和毛羽H关系图

赛络纺利用了股线减少毛羽提高强力的机理，通过两根或多个单纱之间加捻过程中对长毛羽的捕捉，使长毛羽卷入最终纱线的内部，变成较短的毛羽，从而达到减少毛羽，提高强力的目的。赛络紧密纺是紧密纺和赛络纺相结合的一种组合纺纱法，该技术所纺制的纱线秉承了两种纺纱法的优异特性和品质，与传统环锭纺单纱及赛络纱、紧密纱相比，紧密赛络纱毛羽更少，强力更高，更具有赛络纺合股的效果，是纺制高档织物的理想原料。

(1) 赛络紧密纺利用气流对纤维积极控制形成二个比赛络纺小很多的加捻三角区，图4所示，加捻三角区的形态和尺寸发生变化，赛络紧密纺的三角区宽度和高度远小于赛络纺，对加捻三角区进行了革命性的创新，较大力度地解决加捻三角区问题，因此，赛络紧密纺对毛羽、强力的改善相当明显。

(2) 在赛络紧密纺系统中，由于双须条的喂入，会形成一定的加捻三角区，虽然是二个很小的三角区，但对左三角区和右三角区的边缘纤维形成的三角区的宽度，仍对成纱毛羽有影响，钳口隔距对紧密纺成纱毛羽影响虽然不大，但成负相关关系还是比较明显的，赛络紧密纺二个集聚区输出二条须条，其宽度相加，则对三角区面积增大还是比较明显的，从试验结果来看，皮圈钳口隔距减小时左右边缘纤维距离增大，毛羽则增加。

图4 赛络纺与赛络紧密纺的加捻三角区

4 结语

通过三种纺纱方式的试验对比结果，表明皮圈钳口工艺与成纱条干均匀度和毛羽关系密切，并有一定的相关性，合理优化细纱皮圈隔距工艺，对提高成纱条干均匀度和降低成纱毛羽，效果显著简单易行。由于纺纱方式不同，影响程度不同，主要归结如下：

(1) 钳口隔距与成纱毛羽H值呈负相关关系，正常情况下与成纱条干CV值呈正相关关系，普通环锭纺和赛络紧密纺呈显著相关；紧密纺钳口工艺变化对毛羽影响不大，主要以提高条干水平为主。

(2) 在确保条干CV值不出现显著差异情况下，加大皮圈钳口隔距能明显减少毛羽H值。

参考文献：

[1] 马军. 成纱条干与成纱毛羽的关系[C] 2006’中国纱线质量暨新产品开发技术论坛，.青岛：全国棉纺织科技信息中心,2006：394-397

[2] 胡振龙，赵卫华，吉孟国，张成英.环锭纺成纱毛羽的影响因素及控制措施[J].纺织器材，2019；45（06）：36~39.

编辑：纺织大学堂

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