细纱工艺设计对成纱质量及断头率的影响

文/孙钱钱（中国纱线网专家委员会）

细纱牵伸工艺设计是确保成纱质量稳定的关键步骤，涉及纤维特性、摇架状态、设备配置等多个因素的综合考虑。正确的工艺参数设置能够显著提升生产效率和产品质量。

1 细纱牵伸工艺设计

细纱牵伸工艺的配置，会直接影响成纱的质量指标，现以采用38mm纤维粘胶生产赛络紧密纺纱线进行分析。

1.1 粗纱定量及捻系数

在确定粗纱定量和捻系数时，要全面考虑细纱规格、粗纱牵伸性能及成纱质量要求等因素。以粘胶赛络紧密纺120S为例，建议偏低设置粗纱干定量，大约在2g/10m左右。

粗纱捻系数要结合细纱工艺配置，尤其是要考虑细纱摇架的加压性能及其稳定性。如果采用的是高性能新型弹簧摇架搭配6833B型上销，对纤维的控制能力较强，在罗拉直径为27×30.5×27mm的情况下，可以将粗纱捻系数设定在72-75。同时将上销前冲1.5mm，以获得更佳的成纱质量。但如果摇架状态一般，为避免牵伸力大于握持力，应适当降低粗纱捻系数，以避免出现牵伸不稳定而出硬头，造成细纱瞬时断头较多的情况，甚至导致络筒切疵频率增高，严重影响生产效率的问题。

1.2 牵伸形式

（1）细纱牵伸形式分为V型牵伸和平面牵伸。牵伸形式不同，后皮辊直径配比、位置及后罗拉隔距设计也就不同。牵伸形式应根据所纺纤维的特性来决定，一般而言V型牵伸更适用于生产纯棉品种，而平面牵伸则更适合生产化纤品种。

（2）细纱上销也有普通上销（或加装压力棒隔距块）和加长上销之分，不同的上销位置不同，一般要求普通上销（6833系列）的上下钳口平齐或上销前冲1-1.5mm；而加长上销（6839系列）前冲2-3mm，但必须配套前罗拉中心距设计，否则会造成细纱瞬时断头多、成纱指标恶化，严重时络筒切疵大幅增加。

（3）细纱机的罗拉直径有不同的配置方式，如25×25×25mm、25×27×25mm、27×27×27mm、27×30.5×27mm等，罗拉直径不同对牵伸隔距、摇架压力的设置也有不同的要求，不能简单地依据中心距进行换算，否则就容易导致成纱质量恶化、断头率增高。

1.3 附加摩擦力界控制

在细纱生产过程中，附加摩擦力界的设置对成纱质量具有显著影响。一般情况下，在生产纯棉品种时，在后区加装后压力棒，或者在前区使用压力棒隔距块、加长上销可以加强对纤维的控制能力，有效改善成纱质量指标，但在生产纤维素纤维等化纤品种时效果相对不明显。

一般不建议同时在前区、后区增设附加摩擦力界，否则容易导致牵伸力过大，造成间断性硬头问题。

1.4 粗纱回潮率及细纱温湿度的控制

在粗纱捻系数一定的情况下，粗纱回潮率越高，细纱的牵伸力越大。生产粘胶品种时，建议将粗纱回潮率控制在9.0-9.5%范围内，以利于细纱顺利牵伸。否则，当细纱牵伸系统的牵伸能力达到临界点时，会导致出现大面积间断性吐硬头现象，成纱CVb增高。严重的情况下，可能引起细纱牵伸皮辊起槽、啃伤、磨烂等异常现象。

如在生产赛络紧密纺粘胶40支时，发现车间中间机台存在单台两侧须条不聚集的问题，成纱质量指标不合格，络筒机全部踢纱，无法正常开车。现场采取逐锭校正摇架压力、更换新皮辊、更换新网格圈等措施均没有效果。进一步检查设备运转状态、摇架压力、工艺上机、负压值、专件器材等也未能解决问题，而相邻机台却没有异常。经过现场反复观察，最终发现该机台上部空调口全部关闭，导致相对湿度偏低，将空调口恢复并运行30分钟后，该机台的网格圈集聚区须条恢复正常，测试成纱指标也回归正常。

2 细纱断头分析

2.1 细纱开车断头原因

（1）钢领板起始位置不合理。

（2）钢丝圈太轻，气圈打隔纱板、8字形气圈、相邻气圈纠结一起；钢丝圈太重，气圈磨管头拉断。

（3）清洁器隔距不当，钢丝圈选型不当，清洁器碰钢丝圈或钢丝圈挂花。

（4）停车时间不当，尾纱太长或太短；太长，纱线上会出现小辫子，造成开车断头；太短，在钢领板下降的过程中会出现拉断头现象。

（5）落纱停车位置不对，开车时钢领板不能拉直气圈上的小辫子而造成断头。

（6）车头各部位的齿轮（尤其是传动前罗拉的相关齿轮）啮合不当，齿轮啮合过松，车头同步带过松或磨损，当机台启动时，各齿轮之间冲击、振动较大，并产生不同程度的传动时间差，造成传动不同步而断头。

（7）开车的起始速度太低，气圈甩不开；速度太高直接将纱线拉断。

（8）钢领板位置太低，尾纱缠在锭子上。

（9）落纱工没有压空管，启动时造成筒管与锭子转动不同步而造成断头增多。

（10）细纱的捻度太大，停车时纱线上产生小辫子而造成开车断头。

（11）落纱操作不当，插管后压纱留头太长，开车后纱头与正常气圈绞在一起而打断头（一般不多）。

2.2 三自动与成形凸轮对断头的影响

（1）当停车位置处于成形凸轮大半径上时，机台启动时钢领板向上运动，纱线张力越来越大，开车断头多。

（2）当停车位置处于成形凸轮小半径时，机台启动时钢领板向下运动，纱线张力越来越小，有利于减少开车断头。

（3）在钢领板向上运行时，如果换向点高度不足，落纱关车后纱条虽套在钢丝圈内，但其张力要比纺纱时小得多，且由于细纱机关车后的惯性，造成纱条松弛并稍有卷曲状态，再开车时由于钢领板换向点高度不足，一旦钢领板下降，纱条来不及伸直就产生脱圈或堵塞钢丝圈而造成断头。将成形凸轮升降比由1/3的改为1/2的以后断头明显减少。

2.3 解决开车断头的措施

（1）调整纺纱起始位置，一般起始时叶子板距离细纱管顶端距离为2.5-3cm。

（2）观察小纱时气圈状态，如果气圈明显膨大撞隔纱板，可将钢丝圈加重一号；太重时减轻一号。

（3）合理校正钢丝圈清洁器与钢领的隔距。在任何情况下，钢丝圈都不能与钢丝圈清洁器碰触，否则会损毁钢领和钢丝圈，并造成断头，但钢丝圈清洁器必须保证能够对钢丝圈具有清洁作用。钢丝圈与钢丝圈清洁器的隔距与钢丝圈外形、型号、重量有关。一般钢丝圈越重隔距要越大，一般在1.5-3mm之间。

（4）合理调整尾纱长度，一般要求缠到纱管底部3-5圈。尾纱太短开车后不能缠住细纱管，纱线会从钢丝圈中脱出而造成断头。

（5）合理调整三自动，将停车位置调整到成形凸轮小半径的中间位置，此时启动机台开车断头会较少。卷绕半径越小，作用于纱线上的张力就越小。

（6）检查传动前罗拉的齿轮啮合状态及磨损情况，防止开车时出细节而造成断头。齿轮咬合要求：直齿2：8；斜齿1：9。

（7）合理选择细纱锭速，优化锭速曲线。对加装了变频器的细纱机，如果启动速度过慢，开车时气圈无法满足正常的形态要求，应调整加速时间。

（8）调整钢领板落纱停车位置，防止停车位置过低而造成纱尾缠锭子。

（9）落纱工开车前要做理头压管工作。

（10）结合成纱质量要求适当降低纱线捻度。

3 解决细纱断头的实践案例

3.1 罗拉隔距设计不当

某公司使用BS516细纱机生产粘胶赛紧60支品种时，初始配置的工艺参数为：粗纱捻系数70、回潮率10.5%，细纱罗拉表面距18×42mm、6839B加宽上销前冲2.5mm（2.0单面隔距块），气动摇架，实测压力220±5cN、后牵伸1.17倍。试纺成纱质量指标很好，开车3台未发现明显异常，但实际上机开车20台，运行一周后发现细纱间断性出硬头、皮辊勒伤较多，锭差特别大，现场连续观察发现间断性出硬头锭位不固定。反复对上销位置、摇架压力进行调整无明显效果。

经过多次现场调试和优化，我们针对细纱BS516的纺粘胶赛紧60支进行了以下改进措施：

（1）将罗拉表面距从原来的18×42mm调整为19×48mm。

（2）将粗纱回潮率从原来的10.5%降低至9.0%。

（3）将粗纱捻系数从原来的70增加到73。

（4）将上销前冲从原来的2.5mm调整为2mm。

通过以上改进措施，成纱指标明显改善，间断性出硬头问题降低了90%，问题基本得到解决。

3.2 罗拉扭震及粗纱后牵伸区跑偏

某公司采用JWF1566细纱机（气动摇架、V型牵伸）生产莱赛尔赛络紧密纺60支，罗拉直径为27×30.5×27mm，罗拉隔距设定为19×45mm，后牵伸为1.21，并配备加宽上销，粗纱定量为4g/10m。

车尾处的条干值与车头相差1%，-30%、-40%、-50%细节增长30-50%，断头增多。现场检查发现细纱龙筋和机面出现严重变形现象，差值最大达到15mm；手感机台尾部后罗拉扭震明显；摇架测试压力正常，但开车后压力不稳定。

针对上述问题，我们采取了以下措施：

（1）重新校正龙筋和机面。

（2）将后牵伸调整为1.07。

（3）将后罗拉隔距改为48mm。

（4）更换气动摇架气囊，并对气动摇架顶针进行检查，更换不合格的顶针。

调整后连续跟踪观察，罗拉扭震现象彻底消除，头中尾成纱指标差异消失。

4 经验与体会

4.1 细纱工艺的设计

设计细纱牵伸工艺，要系统考虑所纺纤维的特性、牵伸形式、粗纱定量及捻系数、细纱相对湿度、设备状态等因素，并兼顾前后流程。细纱牵伸工艺设计必须达到以下几点要求：

（1）保证生产的稳定性。

（2）在保证生产稳定的前提下，进行物理指标攻关，达到客户要求或内控要求。

（3）细纱锭间、台间的CVb%≤2.5，以满足织造质量要求。

（4）降低劣锭数量，降低络筒万米切疵率，减少偶发性纱疵。

（5）降低瞬时断头率和千锭时断头率。

（6）提高实际生产效率，提升加权平均锭速（并非最高车速越高产量就越高）。

4.2 降低细纱断头率

降低细纱断头率需要从设备的基础状态进行现场分析，必须综合考虑所纺品种、纤维特性、相对湿度以及是否使用夹纱器龙牙等各方面的因素，需要注意以下几个方面的问题：

（1）可以解决某台车断头问题的措施，并不一定适用于其他机台。

（2）细纱的短车和长车，降低断头的措施不尽相同。

（3）采用电子牵伸和电子卷绕的长车，与普通长车降低断头的措施也不同。

（4）卷绕工艺设计对管纱容量和络筒是否退绕脱圈有显著影响，要根据络筒是纱库式还是托盘式分别进行卷绕螺距设计。只有有针对性地采取措施，才能解决出现的任何问题。

5 结语

细纱牵伸工艺的成功设计与优化，不仅依赖于对纤维特性的深刻理解，还要充分考虑设备性能、工艺参数的相互作用。通过持续监测与适时调整，确保纺纱过程的稳定性和产品质量，是提升纺织企业竞争力的核心所在。

编辑：纺织大学堂

纺织大学堂对本平台刊载的原创内容享有著作权，如需转载请留言。