提高成紗強(qiáng)力的措施

胡振龍，趙衛(wèi)華

(東營(yíng)市宏遠(yuǎn)紡織有限公司，山東 東營(yíng) 257500)

0 引言

紗線強(qiáng)力是評(píng)價(jià)紗線質(zhì)量的重要指標(biāo)，紗線具有一定的強(qiáng)力才能使織物具有一定的牢度。紗線強(qiáng)力指標(biāo)可分為絕對(duì)強(qiáng)力和相對(duì)強(qiáng)力，絕對(duì)強(qiáng)力是指紗線受拉伸力直至斷裂時(shí)所需的力，也叫斷裂強(qiáng)力。原紗強(qiáng)力分為平均強(qiáng)度、強(qiáng)力不勻率、平均伸長(zhǎng)率及斷裂伸長(zhǎng)率。一般經(jīng)紗平均強(qiáng)度為15 cN/tex，強(qiáng)力CV值為9%～10%；緯紗平均強(qiáng)度為12 cN/tex，強(qiáng)力CV值同經(jīng)紗；平均斷裂伸長(zhǎng)率一般控制在不大于2%。

紗線斷裂是因?yàn)椴糠掷w維斷裂或部分纖維滑脫所致，斷面處單根纖維強(qiáng)力低、不勻率大；而紗中纖維之所以滑脫，主要是因?yàn)槔w維短，短絨積聚，纖維卷曲少，纖維柔性差，抱合力差。

1 影響成紗強(qiáng)力的因素

影響成紗強(qiáng)力的因素很多，一般有原料性能(纖維長(zhǎng)度、線密度、成熟度及強(qiáng)力等)、紡紗工藝過程、成紗結(jié)構(gòu)(纖維伸直度、平行度及在紗線中的排列分布狀況、紗線的捻度大小等)及成紗均勻度(質(zhì)量不勻率、捻度不勻率等)。

因?yàn)榧喚€斷裂總在其細(xì)弱處發(fā)生，所以提高成紗強(qiáng)力主要應(yīng)從合理選擇原料、減少混合差異提高半成品質(zhì)量、改善半成品與成紗結(jié)構(gòu)、提高細(xì)紗條干以及合理選擇捻系數(shù)等方面入手。

2 原料性能與成紗強(qiáng)力

2.1 纖維長(zhǎng)度、整齊度與成紗強(qiáng)力

纖維長(zhǎng)、整齊度好、短纖維少的原棉，其成紗表面毛羽少、強(qiáng)力高。不同纖維長(zhǎng)度、整齊度的成紗強(qiáng)度和成紗強(qiáng)力不勻率對(duì)比，見表1。

表1 不同纖維長(zhǎng)度、整齊度的成紗強(qiáng)力對(duì)比

纖維長(zhǎng)度/mm272931333537纖維長(zhǎng)度整齊度/%85.986.887.688.989.389.9成紗強(qiáng)度/(cN·tex-1)16.817.618.120.621.021.7成紗強(qiáng)力不勻率/%7.146.836.6910.288.798.63 注:紡CJ 14.6 tex紗的纖維長(zhǎng)度為27 mm～31 mm;紡CJ 7.3 tex紗的纖維長(zhǎng)度為33 mm～37 mm。

2.2 纖維線密度與成紗強(qiáng)力

纖維線密度小，成紗截面內(nèi)纖維根數(shù)多、分布均勻，則成紗條干均勻；截面積內(nèi)纖維根數(shù)多，纖維間接觸面積大、摩擦力大，紗線在拉伸斷裂時(shí)，滑脫纖維的根數(shù)減少，則紗線強(qiáng)力高。

2.3 纖維斷裂強(qiáng)度、單強(qiáng)與成紗強(qiáng)力

纖維線密度小、強(qiáng)力高，則纖維斷裂強(qiáng)度大、成紗強(qiáng)力好：正常的單纖維斷裂強(qiáng)度為3.5 cN/tex～4.5 cN/tex，在成熟度和線密度相同情況下，棉纖維強(qiáng)力高則成紗強(qiáng)力高；單強(qiáng)特別差的纖維不僅在紡紗過程中容易斷裂形成短絨，且容易被搓揉成結(jié)粒，導(dǎo)致成紗條干惡化，從而使成紗強(qiáng)力降低。

綜上所述，棉纖維的性能與紗線強(qiáng)力的關(guān)系，見表2。

表2 棉纖維性能與紗線強(qiáng)力

棉纖維性能正常范圍紗線強(qiáng)力長(zhǎng)度/mm23～33纖維長(zhǎng)、整齊度好,強(qiáng)力高短絨率(16 mm以下)/%1.0～15.0短絨少,成紗條干均勻,強(qiáng)力高單纖維強(qiáng)力/cN3.5～4.5在一定線密度范圍內(nèi)的單強(qiáng)高,纖維斷裂困難,成紗強(qiáng)力高線密度/dtex1.5～2.0 正常成熟度情況下,線密度大,纖維柔軟,手感好、彈性好、色澤柔和,成紗后抱合力良好,強(qiáng)力高成熟度1.5～2.1成熟纖維強(qiáng)力高,除雜效果好,色澤形態(tài)飽滿,成紗強(qiáng)力高

3 紡紗工藝與成紗強(qiáng)力

3.1 前紡工序

在原料充分開松的條件下，清梳工序應(yīng)盡可能避免猛烈打擊以防打斷纖維、增加短絨或因損傷纖維而降低原有的強(qiáng)力。此外，應(yīng)使各種成分均勻混和，提高單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率；在保證前后機(jī)臺(tái)供應(yīng)條件下，單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率越高越好(達(dá)到98%以上)。

3.1.1合理配置清梳工藝

3.1.1.1開清工序設(shè)備作用劇烈，應(yīng)合理選擇其工藝參數(shù)，以提高各機(jī)開松除雜效率，充分排除大雜和有害疵點(diǎn)，做到薄喂、柔和開松、以梳代打，合理減少打擊點(diǎn)，達(dá)到棉結(jié)、雜質(zhì)、短絨兼顧。清花除雜率高、筵棉含雜少，造成棉結(jié)、短絨增長(zhǎng)，對(duì)成紗強(qiáng)力影響大。大量實(shí)踐表明：原棉含雜小于1.5%，清棉機(jī)合理除雜效率應(yīng)為30%～40%；原棉含雜為1.5%～2.0%，則清棉機(jī)合理除雜效率應(yīng)為40%～50%；若原棉含雜大于2.0%，則清棉機(jī)合理除雜效率應(yīng)為40%～60%；總之，筵棉含雜率保持不大于1.0%是最基本的要求。

在根據(jù)原棉含雜情況確定了清棉總除雜效率后，要對(duì)開棉清棉之間除雜進(jìn)行合理分配，降低短絨增長(zhǎng)率。筵棉對(duì)原棉棉結(jié)增長(zhǎng)率應(yīng)控制為不大于80%，短絨增長(zhǎng)率控制在不大于1%，力求不增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)。

3.1.1.2青紡機(jī)制造的JWF1107型和JWF1115型清梳聯(lián)，不同打手速度對(duì)棉結(jié)、短絨變化率影響的優(yōu)化試驗(yàn)見表3、表4。

表3JWF1107型打手轉(zhuǎn)速和棉結(jié)、短絨(AFIS)測(cè)定值

打手轉(zhuǎn)速/(r·min-1)棉結(jié)/(?！-1)短絨率/%入口出口增長(zhǎng)率/%入口出口增長(zhǎng)率/%45224133237.77.618.238.152025132328.79.009.000650322298-7.413.1010.50-19.9750337347-3.013.3012.80-3.88002552622.78.408.20-2.3

表4JWF1115型精開棉機(jī)打手轉(zhuǎn)速和棉結(jié)、短絨(AFIS)測(cè)定值

打手轉(zhuǎn)速/(r·min-1)棉結(jié)/(粒·g-1)短絨率/%入口出口增長(zhǎng)率/%入口出口增長(zhǎng)率/%4803243322.478.67.8-9.354030335216.209.110.212.060026131219.5018.17.9-2.4

原棉：上半部平均長(zhǎng)度為29.8 mm；馬克隆值為4.43；強(qiáng)度為29.7 cN/tex；含雜率為4.43%；棉結(jié)為237 粒/g；短絨率(16 mm以下)為7.72%。從表3、表4可以看出，機(jī)型不同，打手轉(zhuǎn)速和棉結(jié)、短絨的變化率不同。

3.1.2梳棉工序

由于生條的結(jié)雜、短絨和不勻率等直接影響成紗強(qiáng)力，所以應(yīng)充分發(fā)揮梳棉工序的梳理功能。采用薄喂輕打、順向喂棉以減少喂棉箱的棉結(jié)增加量和纖維損傷，在保證原料必要的開松條件下應(yīng)盡量降低開松輥轉(zhuǎn)速。使用優(yōu)質(zhì)的梳理器材、優(yōu)化的工藝速度和精確的工藝隔距，以實(shí)現(xiàn)梳棉機(jī)棉結(jié)、短絨和除雜兼顧。優(yōu)選梳理器材，主要是指做好梳理器材的配套，優(yōu)化工藝速度是根據(jù)產(chǎn)量和針布規(guī)格確定，通過實(shí)踐找尋不同錫林針布的最佳轉(zhuǎn)速。如AC2525系列錫林針布轉(zhuǎn)速約為510 r/min，AC2030系列約為390 r/min，而AC2040僅約為360 r/min時(shí)，棉結(jié)短絨最少。梳棉機(jī)上針布間隔距小，有利于對(duì)纖維梳理和轉(zhuǎn)移：隔距小時(shí)梳理充分，纖維伸直平行度好、棉結(jié)容易被梳開、不易搓擦成結(jié)，可減少返花和纏繞；但隔距過小則易損傷纖維、增加短絨(一般情況下短絨率應(yīng)控制在不大于14%)。生條短絨對(duì)成紗強(qiáng)力的影響見表5。

表5 生條短絨對(duì)成紗強(qiáng)力的影響

生條短絨率/%25.420.017.714.5成紗斷裂強(qiáng)度/(cN·tex-1)11.212.412.813.3成紗強(qiáng)力CV/%14.311.910.59.7細(xì)紗斷頭/[根·(千錠·h)-1]40312725

3.1.3并粗工序

3.1.3.1并條工序的任務(wù)是降低生條中長(zhǎng)片斷不勻率，提高纖維伸直度，盡可能不破壞或少破壞條子短片段不勻，自調(diào)勻整對(duì)降低成紗不勻率有明顯效果。合理的牽伸型式和牽伸工藝是保證牽伸過程中，加強(qiáng)對(duì)纖維有效控制的必要條件。

3.1.3.2適當(dāng)提高粗紗工序溫濕度，增大粗紗回潮率，易于纖維伸直；提高相對(duì)濕度，縮小牽伸隔距，可穩(wěn)定纖維運(yùn)動(dòng)，有利于提高條干均勻度?；爻贝髸r(shí)，牽伸后的纖維內(nèi)應(yīng)力易于消除，能維持纖維伸直平行的狀態(tài)，但是過大會(huì)影響正常生產(chǎn)和質(zhì)量，如出現(xiàn)繞膠輥、纏羅拉等。

3.1.3.3實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制末并重量，降低臺(tái)差和眼差，減少因纖維條重量差異形成的粗紗卷繞伸長(zhǎng)的錠差，合理控制粗紗伸長(zhǎng)率。成紗強(qiáng)力與粗紗不勻率的關(guān)系：成紗強(qiáng)力隨粗紗短片斷不勻率的增大而降低，粗紗周期性不勻率使成紗強(qiáng)力的降低更顯著。

3.1.3.4降低精梳條干不勻、控制精梳落棉率，可以提高棉網(wǎng)質(zhì)量，保證精梳棉條中纖維的分離度和伸直平行良好，短絨和疵點(diǎn)較少，有利于并條、粗紗和細(xì)紗的牽伸。為保證條干均勻，應(yīng)合理調(diào)整工藝參數(shù)、正確定時(shí)定位、準(zhǔn)確控制各部的張力牽伸、減少意外牽伸不勻和保證機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

精梳落棉增加、排除的短絨和棉結(jié)雜質(zhì)較多、精梳條中的短絨含量少、棉網(wǎng)質(zhì)量提高，僅對(duì)提高成紗強(qiáng)力有利，而對(duì)節(jié)約用棉不利。生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)棉紗質(zhì)量要求找出最佳工藝結(jié)合點(diǎn)，精梳落棉與棉網(wǎng)質(zhì)量的關(guān)系見表6。

表6精梳落棉與棉網(wǎng)質(zhì)量單位：%

3.1.4原料混合均勻度

減少原料差異率，增強(qiáng)前紡對(duì)原料的混合作用，是提高成紗強(qiáng)力的必要條件。均勻混和使各種原料纖維在紗線內(nèi)均勻分布，可獲得最佳的紗線結(jié)構(gòu)，從而使紗線在拉伸過程中每根纖維的強(qiáng)力得到集聚、充分利用。

3.1.4.1減少混用原料的形狀差異，以降低因原料特性差異造成的混和不勻，特別是減少纖維線密度、長(zhǎng)度、初始模量以及包裝密度和尺寸的差異。兩種纖維混和時(shí)應(yīng)注意混紡比的設(shè)計(jì)，以免混紡比不當(dāng)而影響成紗強(qiáng)力。

3.1.4.2科學(xué)設(shè)計(jì)棉包盤排列并執(zhí)行到位，棉包松緊應(yīng)一致，做好削高嵌縫工作，清花運(yùn)轉(zhuǎn)抓包機(jī)勤抓、少抓，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率，以保證開松良好、混和充分。

3.1.4.3提高梳棉機(jī)的梳理功能，提高單纖維間的混和概率，找出工藝與質(zhì)量的最佳結(jié)合點(diǎn)，以保證纖維的充分梳理、混和，提高短絨的排除率。

3.1.4.4適當(dāng)增加精梳、并條工序的并合數(shù)，并注意混合方法的改進(jìn)，使各原料在進(jìn)入細(xì)紗工序之前得到充分混合。

3.2 后紡工序

3.2.1細(xì)紗條干均勻度

生產(chǎn)實(shí)踐表明細(xì)紗條干均勻度好，細(xì)紗單錠不勻率就會(huì)下降。影響成紗強(qiáng)力的因素很多，如牽伸倍數(shù)、羅拉隔距、粗紗捻系數(shù)等，但影響細(xì)紗條干均勻度的主要因素是細(xì)紗前區(qū)的工藝與摩擦力，尤其是前牽伸區(qū)集合器的使用、浮游區(qū)的長(zhǎng)度以及膠圈鉗口的壓力等。

3.2.2細(xì)紗百米質(zhì)量不勻率

細(xì)紗百米質(zhì)量不勻率是造成管紗間強(qiáng)力不勻的重要因素，一般細(xì)紗百米質(zhì)量不勻率須穩(wěn)定在2.5%以內(nèi)，才能避免突發(fā)性的單強(qiáng)不勻率超過標(biāo)準(zhǔn)；有時(shí)成紗單強(qiáng)不勻率高，而百米質(zhì)量不勻率并無體現(xiàn)，這是因?yàn)槌霈F(xiàn)強(qiáng)力的紗段很短，所以要求在降低細(xì)紗長(zhǎng)片段不勻的同時(shí)，還要注意降低約0.5 m的片段不勻。另外，注意降低前紡的半制品質(zhì)量，如清棉卷不勻率應(yīng)在1%以內(nèi)、精梳條短絨率在10%以內(nèi)、并合數(shù)準(zhǔn)確、粗紗伸長(zhǎng)率控制在不大于1.5%，以防止粗紗飄頭和粘連。

3.2.3須條結(jié)構(gòu)

細(xì)紗加捻時(shí)，須條的緊張程度、寬度、緊密度、纖維排列和伸直狀態(tài)等都對(duì)成紗強(qiáng)力有影響，現(xiàn)在的集聚紡緊密紗改善了加捻前須條的結(jié)構(gòu)、減少了紗條毛羽，從而提高成紗強(qiáng)力。

3.2.4細(xì)紗粗細(xì)節(jié)和結(jié)粒

細(xì)紗粗節(jié)產(chǎn)生的主要原因是前紡工藝對(duì)纖維梳理不好，有大量束絲造成細(xì)紗牽伸不開而形成粗節(jié)，而須條較弱的地方經(jīng)牽伸后變成細(xì)節(jié)。粗節(jié)導(dǎo)致紗線捻度分布不勻，粗節(jié)的捻度小，相對(duì)細(xì)紗強(qiáng)力偏低。在拉伸時(shí)捻度的傳遞遠(yuǎn)滯后于拉伸速度，使捻度尚未達(dá)到粗節(jié)處已被拉斷，這就是大結(jié)粒和粗節(jié)之所以成為成紗強(qiáng)力的薄弱環(huán)節(jié)和發(fā)生斷頭的原因。為此，要加強(qiáng)操作和運(yùn)轉(zhuǎn)管理，注意把關(guān)捉疵。

3.2.5細(xì)紗捻度、捻系數(shù)

成紗強(qiáng)力與纖維長(zhǎng)度、線密度、加捻方法及加捻所受張力等因素有關(guān)，在其它條件不變時(shí)捻度對(duì)成紗強(qiáng)力影響較大；在一般使用的捻系數(shù)范圍內(nèi)，捻度越大紗線強(qiáng)力越大。實(shí)踐對(duì)比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)捻系數(shù)從337增加到344時(shí)，成紗強(qiáng)度由226 cN提高到232 cN；但是達(dá)到臨界捻度后再加捻，強(qiáng)度反而降低。

此外，為使紗線捻度均勻，還必須保證加捻部件的工作部位光潔、無毛刺；鋼領(lǐng)、鋼絲圈選配合理，錠子轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、振動(dòng)小且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。

4 車間溫濕度與成紗強(qiáng)力

溫濕度與纖維強(qiáng)力的關(guān)系很大，濕度與纖維強(qiáng)力的關(guān)系更密切。濕度對(duì)各種纖維的強(qiáng)力影響是不同的，當(dāng)相對(duì)濕度為60%～70%時(shí)，棉纖維強(qiáng)力比干燥狀態(tài)時(shí)約提高50%；溫度對(duì)纖維強(qiáng)力的影響很小，當(dāng)溫度每升高1 ℃時(shí)，棉纖維強(qiáng)力約降低0.3%。

紡紗從前紡到絡(luò)筒的過程中，溫濕度的控制特點(diǎn)有：① 開清棉相對(duì)濕度要求比較小，有利于把棉塊開松成小棉束并除去雜質(zhì)；但也不能過小，以免引起纖維脆斷、短絨增加，一般紡棉時(shí)相對(duì)濕度宜控制為55%；② 梳棉工序相對(duì)濕度應(yīng)比開清棉工序稍低，這樣筵棉在梳棉車間有少量放濕，使纖維顯現(xiàn)內(nèi)濕外干狀態(tài)以利于分梳，相對(duì)濕度一般宜為53%；③ 并粗工序要求相對(duì)濕度較大，這樣纖維導(dǎo)電性好、能正常排列，使條干均勻度好，相對(duì)濕度宜控制為約60%；④ 細(xì)紗工序要求相對(duì)濕度比并粗工序小，使粗紗在細(xì)紗車間保持放濕狀態(tài)，有利于牽伸。濕度過大會(huì)造成紗線與加捻件的摩擦力變大、斷頭率增高，還會(huì)繞膠輥、繞羅拉等；濕度過小易使棉纖維散落、飛花增多，靜電大且纖維抱合力差、毛羽增加，使成紗強(qiáng)力降低。一般細(xì)紗工序相對(duì)濕度宜控制為約55%。紡紗車間溫濕度控制見表7。

表7 紡紗車間溫濕度控制表

條件季節(jié)清花梳棉精梳并粗細(xì)紗后紡溫度/℃夏冬28～3020～2228～3022～2528～3022～2428～3022～2530～3224～2730～3224～26相對(duì)濕度/%夏冬55～6050～6055～6055～6060～6560～6560～6560～6555～6055～6068～7860～65

5 結(jié)語

影響成紗強(qiáng)力的因素較多，從原料選配到紡紗的全過程都會(huì)出現(xiàn)，所以提高成紗強(qiáng)力是一項(xiàng)系統(tǒng)的質(zhì)量工作，應(yīng)從原料、工藝、設(shè)備、溫濕度調(diào)節(jié)方面全面系統(tǒng)地進(jìn)行控制和管理，才能取得良好效果。