并條工藝在棉紡流程的創(chuàng)新及應用

陳玉峰

(光山白鯊針布有限公司，河南信陽，465450)

1 并條工序的任務

1.1 并條工序的傳統(tǒng)任務

并條工序的傳統(tǒng)任務是并合牽伸，混和成條。并合是將6根～8根條子并合制成一根條子，通過隨機疊合原理，降低熟條的重量不勻率。牽伸是將并合后的棉層抽長拉細，通過牽伸使條中纖維的分離度、伸直度、取向度得到提高?；旌褪峭ㄟ^并條機的并合與牽伸，使各種不同性能的纖維得到充分混和，使條子各截面內(nèi)的纖維成分分布均勻，以減少色差。成條是將棉層聚攏成條，供下道工序使用[1]。

1.2 并條機在棉紡工藝中的邊緣化問題爭論

并條工序在工藝流程中存在兩種爭論：一種并條邊緣化，即處于輔助的地位，部分認為在新型紡紗過程中可以去并條化，特別是在梳棉有牽伸勻整，纖維伸直度非常好的條件下，但是這種只是停留在一些初級的研究階段；僅從經(jīng)濟的角度看，并條機的作用不大，通常占到紗線成本的3%左右。另一種是質(zhì)量的不可缺失性，并條工序?qū)Τ杉啑l干影響很大，一是并條機是消除半制品不勻的最后機臺，并條之前的質(zhì)量缺陷若在并條得不到消除，其后就會加劇，成紗質(zhì)量發(fā)生惡化；二是并條機的產(chǎn)量很高，一旦產(chǎn)生疵點對流程中的影響極大，因此并條機是流程中必不可少的工序[2]。

2 并條機在紡紗工藝流程中的創(chuàng)新

梳棉機梳理后的生條，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在以下分布：不同彎鉤狀態(tài)的纖維，40%～50%伸直狀態(tài)的纖維，8%～20%的短纖維，部分棉結(jié)和塵雜，帶籽屑棉結(jié)，0.5%左右的微塵含量，截面內(nèi)成分不同的纖維集合體。后部工序需要清潔度較高、伸直度較高、棉結(jié)少、混和均勻的棉條。并條工藝中能夠解決的問題是伸直纖維、打開部分活棉結(jié)、排除部分短絨和塵雜。隨著紡紗技術的發(fā)展，并條不僅具有抽長拉細、均勻混和的功能，也有補充梳理、整理功能，還有利于降低落棉、減少棉結(jié)的功能。

2.1 整理纖維

為了獲得成紗強力的最佳值，纖維在須條中的排列必須平行，而并條機的牽伸具備此項功能。同時利用并條工藝打開活棉結(jié)，使伸直的纖維進一步保證伸直效果，伸直不充分的纖維得到充分的伸直。特別是一些新型纖維，經(jīng)過梳棉梳理后功能性纖維的狀態(tài)較為復雜，彎鉤纖維較多，需要進一步整理才能夠進入下道牽伸，由此必須依靠并條機功能來滿足整理的需要。

2.2 降低落棉

隨著紡紗高質(zhì)量的要求，精梳紗線的應用呈增加趨勢。經(jīng)過梳理后的生條，進入精梳后會產(chǎn)生10%～25%的落棉，這些落棉中有部分伸直不好的長纖維被精梳的錫林和頂梳梳理，造成成本的增加。利用并條功能，進一步提高纖維伸直平行度，保證進入精梳機鉗口纖維處于高度的伸直平行狀態(tài)，利于降低落棉。

2.3 控制多組分混紡比

混紡紗線，特別一些多組分纖維混紡紗線的紡紗工藝，需要精確的混紡比例，而如何控制混紡比例對并條提出了新的要求。同時部分色紡、渦流紡新型紡紗、半精紡、花式紗線對其組分混紡比例的要求非常嚴格，由此并條工藝不僅是需要道數(shù)和并合數(shù)的變化，還有工藝上的配合和創(chuàng)新。

2.4 混和任務的多樣性

混和是并條工序的首要任務之一，隨著紡紗技術的發(fā)展，特別是棉、麻、絲、毛以及新型纖維的綜合運用，短纖維紡紗呈集成發(fā)展趨勢，由此要求混和的形式、并合的道數(shù)、混和的功能都發(fā)生了多樣性的變化，滿足這些變化是并條工藝創(chuàng)新的必要需求。

2.5 除塵雜的作用

塵雜是影響紗線質(zhì)量的關鍵因素之一，塵雜與纖維之間存在較強的黏附力，去除塵雜的條件是只有當單纖維與纖維之間有足夠的摩擦力時，除塵雜才能達到較好的效果。在整個紡紗工藝流程中摩擦力主要產(chǎn)生于梳棉和并條之間，在并條機上主要是牽伸作用使塵雜與纖維分離，而后依靠吸風系統(tǒng)去除塵雜。

3 并條工藝在棉紡流程中的創(chuàng)新應用實例

3.1 用多梳多并工藝改善麻纖維混紡紗線質(zhì)量

亞麻/棉/粘膠 55/25/20 18.5 tex紡紗中存在的問題:麻棉混紡流程采用雙清雙梳工藝，纖維進行盤混，打擊點太多，損傷纖維嚴重；若不采用雙清雙梳工藝，麻纖維細化程度不夠，質(zhì)量達不到要求；經(jīng)過一清一梳一精工藝流程，指標可以達到要求，但是落棉成本太高，其中麻的落率占大多數(shù)；質(zhì)量指標中棉結(jié)達3 000個/km以上，條干CV在17%～20%左右，達不到用戶的要求。

根據(jù)這種情況，具體措施是采取雙梳并條混和工藝。

采用并條作為二次梳理的準備工序，將生條利用并合制作成條卷，進行雙梳工藝。關鍵點是能夠利用并條加強混和，加強整理，制成新的小卷，重新進行梳理，保證了質(zhì)量。

3.2 采用條混降低麻纖維混紡成本

采用精梳長絨棉與漢麻混紡，混紡比例65/35，紡紗號數(shù)9.7 tex，采用盤混工藝進行全混精梳梳理，噸紗落棉較多，制成率噸紗耗棉高達1 730 kg左右，且經(jīng)過精梳后的混紡比例不易控制，后道工序生產(chǎn)不順利，斷頭率高。具體配置如下。

根據(jù)情況對工序進行了調(diào)整，采用精梳條棉網(wǎng)混和，貫徹“梳理不落棉，落棉不梳理”的原則，質(zhì)量得到了改善，噸紗耗棉制成率降低到1 450 kg，效果明顯。

3.3 差別化纖維單染品種多并合解決單染問題

單染品種最容易出現(xiàn)橫檔疵布，一旦出現(xiàn)就會索賠，在并合上采用預并整理后再條混，有效地解決了問題。

其原理是差別化纖維經(jīng)過梳理后，伸直度達不到并合要求(梳棉梳理后只有50%)，在并合過程中容易產(chǎn)生棉結(jié)或者同類纖維積聚，造成單染疵點。加強整理后，纖維伸直度得到了改善，效果明顯。

3.4 提高混和并合效果的優(yōu)化措施

粘膠纖維規(guī)格為1.33 dtex×38 mm，混紡比例80%，改性滌綸規(guī)格為1.33 dtex×38 mm，混紡比例20%。原工藝并合數(shù)為6根×8根(一并×二并)，兩道并條的后區(qū)牽伸都為1.4倍。采用該工藝時出現(xiàn)針織布面棉結(jié)多，外觀差異大等問題。分析主要原因是并合少，混和不足，纖維間同類集聚造成棉結(jié)大，布面質(zhì)量差。采取措施是將并合數(shù)調(diào)整為10根×8根(一并×二并)，后區(qū)牽伸一并1.8倍，二并后區(qū)牽伸1.2倍以上。即增加并合根數(shù)，合理分布后區(qū)牽伸，一并增加后區(qū)牽伸力，二并后區(qū)加強整理，質(zhì)量得到了明顯改善。調(diào)整前后，R/T 80/20 19.5 tex紗的質(zhì)量對比如下。其中，方案1并合數(shù)(一并×二并)為6根×8根，方案2(一并×二并)為10根×8根。方案1布面差異大，棉結(jié)多；方案2布面質(zhì)量較好。

并合數(shù) 方案1 方案2

后區(qū)牽伸

(一并×二并)/倍 1.4×1.4 1.8×1.2

條干CV/% 10.37 10.23

細節(jié)

/個·km-10 0

粗節(jié)

/個·km-19 6

棉結(jié)

/個·km-120 9

管間CVb/% 1.73 1.71

3.5 差別化色紡應用預并提高產(chǎn)品質(zhì)量

在色紡流程中運用預并主要有以下作用：通過準備的條并合、網(wǎng)并合，制成便于再梳理或者再精梳的小卷，再梳理等。具體對比見表1。

表1差別化色紡應用預并

項目工藝流程紡紗效果差別化纖維預整理精梳棉網(wǎng)制作色紡再梳棉準備色紡再精梳準備梳棉→預并→條卷→再梳理梳棉→預并→成網(wǎng)染色梳棉→預并→條卷→梳棉→并條染色梳棉條→預并→條并卷聯(lián)合機→精梳整理彎鉤纖維,提高質(zhì)量實現(xiàn)單纖維梳理,提高質(zhì)量降低棉結(jié)20%以上降低棉結(jié)30%以上

3.6 預并“一大一小”工藝伸直前彎鉤

梳棉后產(chǎn)生大量彎鉤纖維，特別是產(chǎn)量增加使纖維量增加后更為突出。根據(jù)彎鉤伸直理論可知，前彎鉤的伸直牽伸倍數(shù)不小于1.6倍，不大于3.8倍，否則前彎鉤纖維就會被精梳排除。因此，在預并加強對彎鉤纖維的伸直，是提高伸直平行度的有效措施。預并采取小的并合數(shù)和大的后區(qū)牽伸倍數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對前彎鉤纖維的充分伸直(也是紡紗流程唯一具備條件的工序之一)。預并可強化彎鉤伸直，減少纖維橫向聯(lián)系造成的落棉，是對梳棉梳理不足的補充。一般預并工藝采用后區(qū)牽伸1.7倍，總牽伸5倍，4根～6根并合時，成紗棉結(jié)明顯降低,達15%以上。

3.7 精梳后并條采用“兩大一小”工藝提高成紗質(zhì)量

提高牽伸伸直度，加強纖維尾端伸直，牽伸伸直度重點是纖維末端的伸直狀態(tài)。纖維頭端變速，尾端脫離鉗口控制，后部纖維的摩擦力和控制力決定纖維變速過程中的伸直狀態(tài)。單道并條采用“兩大一小”工藝：重定量，大后區(qū)隔距，小后區(qū)牽伸倍數(shù)。原理是高速條件下，纖維經(jīng)過兩羅拉鉗口的時間變短，沒有足夠的空間無法在瞬間完成較厚棉層的整理，因此加大隔距，以空間換時間。重定量利用纖維間的內(nèi)靜摩擦力，實現(xiàn)纖維變速時伸直。精梳后單道并條采用重定量時，一般工藝采用大后區(qū)隔距、小后區(qū)牽伸倍數(shù)，后區(qū)牽伸設計為1.15倍～1.25倍，總牽伸5.9倍，后區(qū)羅拉隔距17 mm，熟條定量21 g/5 m。

3.8 降低精梳落棉成本

高速重定量工藝的推廣，使生條中未伸直、未分離纖維增多，造成精梳機錫林和頂梳的梳理負擔加重，喂入精梳機小卷質(zhì)量的理想狀態(tài)是纖維得到充分的分離、平行、伸直，可有效減輕精梳機梳理負擔，減少落棉，增加給棉長度(即產(chǎn)量)。防黏卷與精梳前工序大牽伸是一對矛盾，只要有能力解決精梳棉卷黏卷，就可采用多道預并條，實踐中多采用兩道并條，利用并條機提前分離、平行、伸直纖維，可以利于降低精梳落棉1%～1.5%。

3.9 新型渦流紡的并合

渦流紡紗的機理是纖維條經(jīng)牽伸后形成纖維束，纖維束在噴管中穩(wěn)定的渦流控制下加捻及末端擴張，再經(jīng)空心錠子的捻搓作用后旋轉(zhuǎn)，完成外部包纏纖維和紗芯纖維的加捻作用。外部結(jié)構(gòu)近似于環(huán)錠紡紗，包纏纖維呈螺旋狀，與無捻紗芯一起形成捻度，相對于真捻紗，包纏纖維比較少，并有伸直纏繞的情況。內(nèi)部紗芯纖維的排列直接影響成紗強力，若纖維分布定向好，則單位截面承擔應力的纖維數(shù)量多，成紗強力弱環(huán)及細節(jié)出現(xiàn)概率少，成紗斷裂強度增加。

渦流紡紗時如果喂入條中彎鉤纖維和棉結(jié)多，則紗芯纖維定向差，易產(chǎn)生強力弱環(huán)及細節(jié)，短絨含量高還將導致渦流紡紗生產(chǎn)中的纖維散失，造成渦流紗斷裂強度下降。因此，渦流紡的并條一般采用三道并合，提高纖維伸直效果。由于生條內(nèi)纖維平行伸直度較差，為了消除前彎鉤，改善熟條條干，根據(jù)系統(tǒng)工藝學原理，適當加大頭并的后區(qū)牽伸倍數(shù)，一般不低于1.7倍，末道并條后區(qū)牽伸一般不大于1.3倍，以提高條子伸直度，為成紗均勻打下良好的基礎。

3.10 半精紡小比例的梯度混和

半精紡小比例混紡色紗中，部分纖維的含量低于3%，很難混和均勻，為保證混紡比例的精確性，在并條上進行混紡比例調(diào)整，采用梯度稀釋方法能夠做到穩(wěn)定和精確。例如生產(chǎn)彩點含量為1.5%的R 19.5 tex渦流紡產(chǎn)品，操作步驟為：將1.5%的彩點紗先擴大混紡比例，然后再稀釋。即先分別生產(chǎn)出100%本色粘膠纖維生條和本色粘膠纖維與彩點纖維混紡比例為92.5/7.5的混紡生條，然后再將4根100%本色粘膠纖維生條與1根混紡生條進行兩道或三道并條并合，最終實現(xiàn)小比例混紡纖維含量的要求。

4 結(jié)語

在棉紡工藝流程中，并條工藝隨著紡紗形式、紡紗質(zhì)量的提高發(fā)生了很大的變化，重點體現(xiàn)在對纖維整理功能、控制多組分混紡比、混和任務的多樣性、除塵雜等方面，在實踐中合理運用并條工藝的創(chuàng)新點，能夠保證紗線質(zhì)量穩(wěn)定、混紡比精確、成本降低。