技术 | 包芯纱生产管理的探讨

包芯纱又称复合纱或包覆纱，它是由两种或两种以上的纤维组合而成的一种新型纱线，一般以强力和弹力都较好的合成纤维长丝为芯丝，外包棉、毛、粘胶纤维等短纤维，一起加捻而纺制成的纱。包芯纱兼有长丝芯纱和外包短纤维的优良性能。比较常见的包芯纱有涤棉包芯纱，它以涤纶长丝为芯纱，外包棉纤维。

一、包芯纱芯丝的分类

包芯纱最常见的芯丝主要有以下几种：

1.1 高弹性高伸长的芯丝

如氨纶丝。用这类芯丝的包芯纱制成的织物，穿着张弛有度、合身服贴，美观而舒适。

1.2 有一定弹性的芯丝

如低弹丝、高弹丝，常用的有CM800、T400、PBT等，用这类芯丝的包芯纱制成的织物，有弱弹、微弹的效果，有一定的舒适度和相当的保型性，近几年普及程度正在迅速提高。

1.3 柔性无弹的芯丝

如锦纶FDY、涤纶FDY等，用这类芯丝的包芯纱制成的织物，尺寸稳定性好，抗皱免烫，悬垂性好。

1.4 特种芯丝

如金属丝、高强度丝、特种纱线等，用这类芯丝的包芯纱，主要用于织造有特殊用途的织物。

1.5 双芯丝

把性能不同的两根长丝同时作为芯丝，以发挥各自的特点，产生较强的互补作用。例如：棉包PBT加氨纶，将氨纶的高弹和PBT的低弹保型性相结合，使氨纶丝在一定的范围内伸缩，而不至于超出弹性范围或致氨纶丝疲劳，保持服装的舒适和美观。近期也有企业开发出“三芯纱”，即氨纶与长丝空包后，再与氨纶一起作为芯丝。

二、包芯纱装置的分类

采用的芯丝不同，生产包芯纱的装置也就不同，主要类型有以下几种：

2.1 氨纶包芯纱装置

采用双导丝辊，由前罗拉链条传动或伺服电机传动，后者方便调整氨纶丝的张力牵伸工艺，且可以设置任何数值，目前正被大量纺纱厂采用。

将氨纶丝饼置于导丝辊，经导丝轮进入前罗拉钳口，导丝轮选用超硬铝合金材质，根据需要可配置单锭双轮或单锭单轮加压力棒（压丝杆）。

导丝辊的联接形式主要有键销式、脱卸式两种。

导丝棍常用的材质有：不锈钢复合管、带槽铝合金管、高精度镀铬管等。

2.2 低弹丝、无弹丝包芯纱装置

2.2.1 丝架部分

丝架有多种形式：

（1）立柱加高，搭建三排或四排插丝杆，丝筒直接放在插丝杆上。

（2）在原吊锭架上方铺设平板，安装引丝架（俗称内置式）。

（3）吊锭式，即挂装在粗纱吊锭上。

（4）卷装若是丝饼形式，也可以放在氨纶包芯的导丝辊上，设置合适的牵伸张力即可生产。

（5）车弄横插式，目前已基本淘汰。

2.2.2 张力控制部分

主要有张力盘式和主动传动式两种。

（1）张力盘式，辅以陶瓷定位器组成。长丝从丝筒上引出后，经过一道或两道张力盘消除长丝扭结，并给以一定张力。这种机构的张力变化有一定的随机性，锭间差异大且不稳定。

（2）主动传动式。在张力盘式的基础上加入主动传动部分，由高精度导丝辊、皮辊、导丝钩等组成，张力可控可调，又可以分为链条传动式和电机传动式两种。链条式的导丝辊由前罗拉链条传动，电机式的导丝辊由编码器、电机驱动。基于长丝的喂丝速度较快（接近于前罗拉线速度），为确保运转的平稳，高精度导丝辊的传动联接一般采用键销脱卸结合式。

2.3 双芯包芯纱装置

把上述两种装置合二为一。纺纱时一根氨纶和一根长丝同时通过导丝轮引入细纱机前罗拉与前皮辊钳口，在加捻三角区由外包纤维将双芯丝包覆。

三、生产包芯纱的要求

3.1工艺管理的要求

3.1.1芯丝的选择和牵伸倍数的配置

（1）要根据织物要求选择合适规格及品牌的氨纶丝，配以适当的牵伸倍数，规格包括粗细、是否消光等。

（2）采用前罗拉链条式传动的包芯纱装置时，要注意选择合适的工艺链轮，并保证装配可靠；采用伺服电机式传动的包芯纱装置时，要有专人负责输入工艺数据，确保输入数据准确无误。

（3）在正常开机后，可以通过检测前罗拉和导丝辊的实际速度来计算出实际牵伸倍数，应该也必须与工艺要求相符，还可以通过抽丝称重法计算含丝量来进行验证。在日常管理中，要对机台进行定期检测或抽查，防止机器的隐性故障而带病运转。

（4）长丝也需要合理选用品种规格，比包括D数、F数、捻向及其应力等。比如粗细要合适，否则会影响包覆效果。细支纱若选用了偏粗的长丝，纱线会因外包纤维量太少、纤维间抱合度不足，外包纤维容易被笛管随机性地吸走，在纺纱张力较大、纺纱角度较大时（如满纱落纱前）情况会更严重，条干、强力严重受损，纱线松散、毛羽增加，一般长丝含量不宜超过25%。

（5）长丝的张力设定需要根据所选长丝的特点、机械结构、机械状态等因素进行优选。如果是简易张力盘型式的传动机构，长丝的丝饼要靠前罗拉与前皮辊的握持力来拉动，从而进行自由脱圈退绕或旋转退绕，因此张力无法准确调节；如果是主动式的传动装置，可以用张力仪检测不同牵伸值下的张力，以便合理选配，张力牵伸的经验值一般在1.01-1.07之间。张力牵伸太小时容易产生包覆不良、拥丝甚至松散扭结等问题；张力过大时容易造成加捻三角区纤维损失，纱线呈包缠状态，毛羽增多、强力降低，生产赛络纺包芯纱时这种现象会更加严重。

3.1.2 其它工艺参数

其它工艺参数也需要进行相应的调整，例如：

（1）包芯纱的捻系数应比常规纱线高10-15%左右，以利于提高包覆效果。

（2）要合理选配钢丝圈，严格管理钢丝圈的使用周期。

（3）锭速要适当，特别是要防止钢丝圈温度过高，使芯丝弹性受损甚至熔断（熔丝），尤其是外包纤维回潮率较低的纯涤纶等品种。

（4）粗纱喇叭口不宜过大，以防止粗纱条晃动。如果是赛络纺品种，喇叭口间距、纺纱张力不宜大，否则加捻三角区会严重偏于一侧，造成另一根须条呈包缠状态，并有较多纤维损失率。

3.2 设备管理的要求

（1）很多纺纱厂选用单锭双轮的导丝轮装置，其中氨纶丝经过双轮，可以及时发现氨纶断丝，实践也证明：即使单包氨纶时经过双轮，长丝在前钳口的位置也更加稳定，小倍率牵伸时优势更明显。长丝只经过前轮时，前轮的安装位置一般以芯丝进入钳口时适当碰擦前皮辊为宜。

（2）使用芯丝断丝自停装置，可以有效杜绝空心纱的隐患。

（3）每天检查芯丝位置，目前普遍采用芯丝对准粗纱中心，或Z捻略偏左、S捻略偏右的方法，生产赛罗纺Z捻包芯纱时，芯丝应对准左侧那一根粗纱的中心。在无法确认芯丝位置是否正确时，可以用压纱法观察加捻三角区芯丝的位置，甚至打断几根纱线来观察。

（4）加装导丝辊速度检测报警装置，实时监测所有导丝辊最远端处的速度，发生不良时根据设置的门限及时报警。有些厂家在导丝辊远离动力端做上醒目的记号，保证两侧的两根或四根辊子始终同步。

（5）重视钢丝圈使用周期的控制，特别是要防止严重烧毁的钢丝圈纺出失弹纱、断丝纱等疵品；安装编码器，同步带等松紧适当，加强日常转转状态的检查；导丝辊保持光洁，避免钩、带、绕现象。

（6）粗纱横动扁铁拆除横动装置，并将横动扁铁固定牢靠。

（7）如果需要长期停纺，要取下压丝皮辊，编码器停转，防止无谓损耗和变形。

3.3 操作管理的要求

（1）细纱断头后，一般采用换管或绕管法接头，特别是在生产单氨纶包芯纱时，要防止电清漏切接头处的无芯或多芯纱（笛管中带出），织入布面造成疵布。含长丝品种，接头时要双手协调配合，在接头操作不熟练时，使用纱剪可以提高接头效率，目前很多厂家在操作熟练的前提下采用掐丝挂头法，速度快、效率高。

（2）挡车工必须及时处理偏芯、断丝、缺丝等疵点纱，一时没法彻底处理的要分开存放，过后专人处理。

（3）保持导丝轮的清整洁，导丝槽带花绕丝、防尘帽端盖绕花等要及时清理，保持轮子运转灵活。

（4）落纱时，停机后要迅速逐锭检查，防止空芯、偏芯等疵点纱流入络筒工序。

（5）换长丝时，一般整台统一更换，机台两侧同时进行，防止重心偏于一侧，产生安全隐患。

（6）风箱花原则上不能回用。

3.4自络打结

自络采用搓捻接头打结效果较好，但成本极高，只适用于细支纱。目前大量采用的是空气捻接器接头，普遍没有弹性，且有露丝、露头等问题，在有些布面上会形成疵点，双芯纱问题会更突出。

对纺纱企业而言，减少各工序的纱疵是重要课题，在目前打结难题尚未彻底攻克的情况下，更要注重对纱疵的控制。在设置电清工艺时要权衡利弊，可以适当放宽轻微的有害纱疵（如A1纱疵），尽量减少切割数。

四、结 语

目前市场上对包芯纱（特别是色纺包芯纱）的需求较为旺盛，利润空间相对较大。因此开发包芯纱系列产品，是棉纺织企业产品结构调整的一个可选方案。

作者：俞善忠 江阴市天闻机械制造有限公司

编辑：中国纱线网新媒体团队

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