提升低扭矩紡紗質(zhì)量的實踐

趙建奎

(河北宏潤新型面料有限公司，河北保定，071500)

隨著人們生活水平的提高，對穿著舒適的要求越來越高，面料常常采用純棉低捻紗織造。如果采用正常配棉做傳統(tǒng)環(huán)錠紡低捻紗，則紡紗時斷頭太多，紡紗困難，紡紗質(zhì)量也無法滿足下游用戶的要求。一般會選擇很低的紡紗速度或加入部分長絨棉提高強力來減少斷頭，但這樣會使成本上升、產(chǎn)能下降；還有一種方法就是采用可溶性維綸進(jìn)行伴紡，但這個方法紡紗流程長、成本高、環(huán)保壓力大。而隨著低扭矩紡紗技術(shù)的成熟與完善，能夠解決低捻紗斷頭多、紡紗困難這一難題。

1 低扭矩紡紗技術(shù)

通常我們所說的低扭矩紡紗，又稱扭妥紡，其關(guān)鍵技術(shù)是通過假捻盤在紡紗段加上一定數(shù)量的假捻來提高成紗強力，減少紡紗時的斷頭，同時這些假捻在準(zhǔn)備或織造過程中可以相互抵消，基本消除了成紗殘余扭矩。它也可以和纜型紡、嵌入紡、賽絡(luò)紡、集聚紡等紡紗形式進(jìn)行組合。在紡紗段加上假捻的形式主要有機械中心旋轉(zhuǎn)式、噴氣中心旋轉(zhuǎn)式、單輪盤摩擦式、龍帶直線表面摩擦式、皮帶搓捻式、輪盤搓捻式等6種[1]，而最常見的是單輪盤摩擦式加捻和龍帶直線表面摩擦式加捻兩種。圖1為單輪盤摩擦式加捻低扭矩紡紗實物圖；圖2為龍帶直線表面摩擦式加捻低扭矩紡紗實物圖。下面就以單輪盤摩擦式加捻為例來探討低扭矩紡紗技術(shù)的應(yīng)用。

圖1 單輪盤摩擦式加捻紡紗

圖2 龍帶直線表面摩擦式加捻紡紗

2 低扭矩紗的特點

2.1 低扭矩紗及其織物特點

低扭矩紗的特點是外松內(nèi)緊，纖維呈非同軸不規(guī)則異形結(jié)構(gòu)螺旋線排列，纖維的轉(zhuǎn)移幅度大，較同捻系數(shù)同配棉同號數(shù)紗毛羽少、強力高[2]。由于此紡紗形式一般比傳統(tǒng)環(huán)錠紗捻度低15%～30%，所以能避免針織紗緯斜，其織物風(fēng)格柔軟豐滿，有羊絨般的手感，且織物光澤平滑亮麗。傳統(tǒng)環(huán)錠針織紗毛巾，其色澤呆滯，手感硬挺。低扭矩紗毛巾，色澤亮麗柔順，手感柔軟豐滿。

2.2 低扭矩紡紗的優(yōu)點

(1)低扭矩紡紗產(chǎn)能大，較傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗提高15%～30%。對于低扭矩紡紗而言，由于捻度低，同樣細(xì)紗錠速時前羅拉輸出線速度相對較快，紡紗斷頭又少，因此其產(chǎn)量較高。

(2)紡紗過程斷頭少。由于在紡紗段加上了幾倍于環(huán)錠紡的假捻，提高了紡紗段的強力，減小了加捻三角區(qū)；另外假捻盤阻止了氣圈張力上傳，使紡紗段張力較小，斷頭明顯減少。

(3)節(jié)約用棉。從理論上講，單從紡紗斷頭方面考慮，紡?fù)枖?shù)紗時，低扭矩紡可以降低配棉等級，節(jié)約用棉。但由于低扭矩紡紗主要用于高檔針織用品，如巾被類、衛(wèi)衣類等，要求既要柔軟舒適，還要保證不掉毛，反而常常需要提高配棉等級來彌補低捻對纖維控制差而掉毛的缺點。牛仔布使用低扭矩紗時柔軟舒適，光滑平整，附加值也相對較高。

(4)提高勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。由于在同等錠速時的低扭矩紡產(chǎn)能高，則紡?fù)瑯赢a(chǎn)量所用的設(shè)備臺數(shù)較少，可節(jié)約用電、用工。

3 捻度工藝設(shè)計原則與紡紗原理

3.1 捻度工藝設(shè)計原則

低扭矩紗主要是針織用紗，設(shè)計捻系數(shù)一般在230～330，其假捻捻系數(shù)一般在600～860。假捻捻系數(shù)與真捻捻系數(shù)的比值一般掌握在2.9～3.6，這樣更有利于假捻殘余扭矩的消除。

單輪盤摩擦式加捻低扭矩紡紗，其工藝設(shè)計一般要求假捻盤轉(zhuǎn)速與前羅拉轉(zhuǎn)速相當(dāng)。紡粗號紗時，其假捻盤轉(zhuǎn)速適當(dāng)偏大掌握。這主要是因為紗線越粗，抗扭剛度越大，加捻越不易，滑動加捻效率越低；另外紗號越粗，直徑越大，而假捻盤直徑不變，則傳動比減小，這也是造成粗號紗假捻捻系數(shù)低的原因。因此，粗號紗假捻盤轉(zhuǎn)速較前羅拉轉(zhuǎn)速要偏高掌握，這樣才能保證假捻與真捻的捻系數(shù)之比。

3.2 單輪盤摩擦式加捻低扭矩紡紗原理

單輪盤摩擦式加捻低扭矩紡紗如圖1所示，須條位于假捻盤的左側(cè)，假捻盤逆時針旋轉(zhuǎn)，以假捻盤為界點，則在紡紗段加上Z向假捻，氣圈段加上S向假捻。由于紡紗段原來就是Z捻，這樣紡紗段捻度明顯增加，使得捻回向加捻三角區(qū)傳遞、匯集，加捻三角區(qū)減小，纖維內(nèi)外轉(zhuǎn)移幅度大，進(jìn)而提高了紡紗段強力，紡紗段不易斷頭；而氣圈段原來為Z捻，現(xiàn)在加上幾倍于真捻的S捻，兩種捻向相互抵消一部分，剩余捻度仍然比原來大1倍左右，只是與原來捻向不同而已，所以也不會增加斷頭。

4 質(zhì)量指標(biāo)

低扭矩紗捻度比傳統(tǒng)環(huán)錠針織紗小很多，由于假捻盤的作用，成紗結(jié)構(gòu)不盡相同，再加上鉗口工藝的差異性，兩種成紗指標(biāo)也存在一定的差異。以JC 14.6 tex和JC 18.2 tex為例，將低扭矩紗與傳統(tǒng)環(huán)錠針織紗進(jìn)行比較，試驗數(shù)據(jù)見表1。

由表1可以看出，低扭矩紗雖然比同捻度傳統(tǒng)環(huán)錠紗強力高5%～7%，但較傳統(tǒng)環(huán)錠針織紗的強力低6%左右；低扭矩紗雖然比同捻度環(huán)錠紗毛羽H值低6%，但較傳統(tǒng)環(huán)錠針織紗的毛羽H值還要高8%～10%；其條干CV及常發(fā)性紗疵與傳統(tǒng)環(huán)錠針織紗也有一定的差異。

表1JC14.6tex和JC18.2tex低扭矩紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紗質(zhì)量指標(biāo)對比

品種/tex種類條干CV/%細(xì)節(jié)/個·km-1粗節(jié)/個·km-1棉結(jié)/個·km-1毛羽H值捻度/捻·(10 cm)-1斷裂強力/cNJC 14.6JC 14.6JC 18.2JC 18.2低扭矩紗 傳統(tǒng)環(huán)錠針織紗低扭矩紗 傳統(tǒng)環(huán)錠針織紗12.7211.8711.6211.600.60.30.10 26.311.011.86.547.532.045.030.35.725.286.445.8171.392.465.381.4221.5233.6268.0286.4

另外在對成紗捻度測試時，由于低扭矩紗易伸長，按正常方法測試會造成捻度偏大的現(xiàn)象，所以在測試低扭矩紗時選擇在減少張力重錘重量20%條件下測試，才與真實捻度接近[2]。

5 質(zhì)量改進(jìn)措施

由于低扭矩成紗捻度比較低，直接影響成紗的斷裂強力和毛羽，所以主要從是斷裂強力、毛羽兩方面進(jìn)行改善。

在原料和環(huán)境一定的情況下，我們主要從細(xì)紗專件入手，在細(xì)紗前區(qū)加裝集合器來改善成紗毛羽和斷裂強力。目的就是在須條加捻之前將其收窄，使伸出須條主體的纖維或頭端附入主體，減少纖維在前羅拉吸棉笛管處的損失量,通過加捻使盡可能多的纖維抱合在一起，增加強力，并改善毛羽和紗線的光澤。

由于低扭矩紗現(xiàn)階段多為中細(xì)號紗，所以我們在紡C 27.8 tex低扭矩紗品種上進(jìn)行了試驗。方案1為3.5 mm普通隔距塊+開口規(guī)格為1.8 mm的集合器；方案2為3.5 mm普通隔距塊；方案3為3.5 mm異形壓力棒隔距塊，其他工藝相同，對比數(shù)據(jù)見表2。

表2三種鉗口配置方案的質(zhì)量對比

方案條干CV/%細(xì)節(jié)/個·km-1粗節(jié)/個·km-1棉結(jié)/個·km-1毛羽H值斷裂強力/cN強力CV/%方案1方案2方案312.4712.3311.190 2.52.540.035.813.820.026.721.35.916.426.47409.4376.0387.97.47.98.9

由表2可以看出，方案1與方案2條干水平接近，方案1的棉結(jié)、斷裂強力、毛羽水平較好，即加裝集合器時，成紗棉結(jié)改善25%，斷裂強力提高8.9%，毛羽H值改善7.9%。方案3的條干水平明顯優(yōu)于方案1和方案2，棉結(jié)與方案1相當(dāng)。從毛羽H值來看，方案1最優(yōu)，較其他兩個方案改善8%左右。從斷裂強力來看，方案1斷裂強力最高，較其他兩個方案平均值強力提高了7%左右。因此可以說明，在低扭矩紡紗過程中，集合器對其成紗斷裂強力和毛羽的改善效果都比較明顯，但條干較方案3略差。

由于低扭矩紗主要用途為衛(wèi)衣、巾被類或牛仔布，對條干要求相對較低；另外低扭矩紗較適宜紡中粗號紗，而中粗號紗在細(xì)紗牽伸過程中需要從鉗口中抽取的纖維根數(shù)較細(xì)號紗多，使用異形壓力棒隔距塊易造成牽伸不良吐須條現(xiàn)象，同時壓力棒隔距塊實現(xiàn)對浮游區(qū)強控制時，會使須條寬度變寬，再加上低扭矩紡紗捻回少，毛羽會增加。所以結(jié)合上面幾組數(shù)據(jù)分析結(jié)論，低扭矩紡紗不宜使用異形壓力棒隔距塊，建議選用普通隔距塊+集合器配置的形式紡紗。

6 注意事項

(1)安裝假捻盤組件(代替原葉子板)要平整，不能左右歪斜，向上有3°～5°的仰角，否則傳動假捻盤的皮帶易掉。三同心要準(zhǔn)確，以減少成紗斷頭和毛羽。

(2)采用V形槽導(dǎo)向瓷嘴代替導(dǎo)紗鉤，在始紡位置時，陶瓷導(dǎo)紗槽底部與管紗頂部的距離保持在20 mm～25 mm。

(3)落紗后開車啟動時，不要向上搖起或少搖鋼領(lǐng)板，否則紗線易脫離鋼絲圈造成斷頭，可在小紗位直接開車。選擇速度為變頻控制的細(xì)紗機可降低此紡紗段的速度，進(jìn)而減少紡紗斷頭。

(4)在車頭與車尾加裝葉子板定位銷，落紗時一定要同時插好。落紗時抬起葉子板，使其不下翻到紡紗位置，否則葉子板易扭曲。使用智能落紗機時更要注意，否則會損壞落紗機或假捻盤。

(5)要正確安裝集合器。常見錯誤包括前后面反裝；粗紗未過集合器(集合器在導(dǎo)紗運程之外)；集合器未放到底，架在膠輥與上銷間，懸空在前羅拉上；上銷位置靠前造成集合器蹭膠輥等。

(6)如果隔紗板位置不正，當(dāng)紡到大紗位置時，易造成碰觸假捻盤組合件或摩擦假捻盤傳動龍帶。

(7)采用V形槽導(dǎo)向瓷嘴代替導(dǎo)紗鉤后，當(dāng)出現(xiàn)導(dǎo)紗絲因碰撞被撥出凹槽，此時導(dǎo)紗間隙消失，會造成接頭時在導(dǎo)紗槽處卡斷拎頭紗，無法接頭。

(8)經(jīng)常遇到測試捻度比設(shè)計捻度還大的問題。主要是低扭矩紗捻度非常小，測試時伸長較大所致。一般將預(yù)加張力較常規(guī)張力減小20%為宜，或?qū)⑸扉L定位刻度由4變?yōu)?。

7 結(jié)束語

(1)低扭矩紡紗就是在紡紗段加上一定數(shù)量假捻的紡紗形式。低扭矩紗結(jié)構(gòu)外松內(nèi)緊，呈不規(guī)則螺旋線結(jié)構(gòu)，具有強力高、毛羽少、高產(chǎn)低耗等優(yōu)點。假捻捻系數(shù)與真捻捻系數(shù)的比值一般掌握在2.9～3.6之間。

(2)低扭矩紗主要用途為衛(wèi)衣、巾被類或牛仔布，主要突出其柔軟舒適、羊絨般的手感，光滑平整、色澤亮麗的外觀特征，還要保證使用時經(jīng)久耐用、不掉毛，所以配棉往往比正常品種級別偏高掌握。

(3)低扭矩紡的鉗口配置建議采用普通隔距塊+前區(qū)集合器，以此替代壓力棒隔距塊，強力可提高6%以上，毛羽H值可減少8%左右。

(4)低扭矩紗需要在生產(chǎn)過程中不斷完善改進(jìn)措施，比如集合器的正確使用,捻度測試要調(diào)整預(yù)加張力(較常規(guī)張力減小20%為宜)，或?qū)⑸扉L定位刻度由4調(diào)整到0等。