一種定義紗線異纖有害級別的方法

陳麗娟 黃仲麗 馬宏慶 陸振乾

［1.烏斯特技術(shù)（蘇州）有限公司，江蘇蘇州，215122；2.河南省紡織品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院，河南鄭州，450042；3.鹽城工學(xué)院，江蘇鹽城，224051］

異纖是困擾整個紡紗生產(chǎn)過程的主要問題。異纖包括棉花采摘過程中的許多異物，如塑料、毛發(fā)、繩子、包裝材料、棉桿、莖葉等。為了控制異纖，通過在清棉工序加裝異纖清除系統(tǒng)去除棉花中的大部分異纖，并在絡(luò)筒工序通過電子清紗器的異纖傳感器切除紗線中異纖，實現(xiàn)對紗線異纖的全面控制［1?4］。并使用紗疵儀檢測紗線中殘留的異纖分級數(shù)據(jù)，以控制成品紗線中的異纖數(shù)量，滿足下游用戶的要求。紗線中異纖的種類可以分為深色異纖FD、淺色異纖FL（針對色紗）、植物纖維VEG和丙綸PP［5］。

不同用途的布面對紗線中異纖的要求不同，如目前行業(yè)中漂白布對紗線異纖的基本要求是每20 kg布的異纖不得超過20個。因此，清晰地了解紗線中不同級別的異纖在漂白布中顯現(xiàn)的概率，定義有害異纖的級別，在異纖控制中起到關(guān)鍵作用。本研究介紹如何針對布面要求識別有害異纖級別的方法。主要通過對各個級別的深色異纖疵點對針織漂白布面的影響情況進(jìn)行分析，探討各個級別的異纖在布面的有害程度。本方法對于紡紗工廠控制異纖、針織工廠優(yōu)選原紗具有重要意義。

1 有害異纖評估流程

USTER?CLASSIMAT 5型紗線分級系統(tǒng)的異纖檢測采用光電傳感器，異纖傳感器帶有紅綠雙重光源，通過對比分別從異纖和紗線本身的反射光得到異纖的反射率，可以檢測所有與紗線有顏色差異的異纖。結(jié)合異纖的反射率（%）和長度（cm），將異纖分為32個級別，如圖1所示。

圖1 異纖分級矩陣圖

儀器檢測異纖的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人眼的識別能力，紗線異纖分級矩陣中各個級別的異纖疵點在針織布面中被人眼識別的可能性大小，主要取決于檢驗人員的主觀能力，也會受到檢驗條件、布面結(jié)構(gòu)、布面顏色等客觀因素的影響。USTER?CL?ASSIMAT 5型紗線分級系統(tǒng)檢測到的紗線異纖在布面人工檢驗時存在被漏檢的可能性。

因此，本研究設(shè)計了一種方法，用于檢查紗線異纖在下游工序的表現(xiàn)，并識別人工驗布時人眼對異纖的識別率，進(jìn)而定義對于特定面料異纖要求下，需要控制的紗線異纖級別。具體的流程如圖2所示。

圖2 有害異纖評估流程

依據(jù)圖2描述的方法，本次試驗以C 18.5 tex環(huán)錠針織紗為例，詳述試驗流程。采用大圓機進(jìn)行織造，坯布經(jīng)漂白處理后備用。探討USTER?CLASSIMAT 5型紗線分級系統(tǒng)檢測出的各個級別異纖在漂白布中被人眼識別的百分率，定義C 18.5 tex環(huán)錠針織紗最有害的異纖紗疵級別。

2 試驗

2.1 異纖收集及分級

2.1.1 異纖分級

異纖在紗線中的分布隨機性大，總體來說，如圖1所示，異纖分級矩陣左下角的異纖危害性相對較小且分布密集；而偏向右上角的異纖長度長，與紗線本身的顏色對比度大，數(shù)量相對較少，這類異纖織入布面后極易被人眼識別，因此其有害程度相對較高。

綜合實際應(yīng)用經(jīng)驗，AA級別的異纖疵點長度較短，多附著在紗線表面，絕大部分在織造過程中會脫落，真正出現(xiàn)在漂白布面的概率較低。而偶發(fā)異纖如A 4、B4、C3、C4、D3、D4、E、F級別的疵點，因其長度較長、顏色對比度較高，在漂白布面的有害性是業(yè)界公認(rèn)的，試驗結(jié)果也證實了這點。同時因其出現(xiàn)頻率低，很難收集到這類疵點，本次試驗不再收集這類異纖疵點。此次試驗共收集了16個級別608個異纖，具體如表1所示。這些異纖將按序織入針織布。

表1 織入布面的異纖級別及對應(yīng)數(shù)量

2.1.2 異纖采樣拍照

使用USTER?CLASSIMAT 5型紗線分級系統(tǒng)的清紗自停功能，設(shè)定異纖清紗極限，收集異纖分級矩陣圖中各個級別的異纖疵點至少20個。收集時按照不同級別分類，對每一個異纖進(jìn)行編號，同時標(biāo)注每一個疵點的反射率和長度參數(shù)，對每一個疵點進(jìn)行拍照存檔（放大200倍），如圖3所示，便于追蹤每一個收集到的異纖疵點在織造過程、漂白過程以及針織布面上的表現(xiàn)。圖中，紗線疵點圖片命名方式為“紗疵級別?反射率?長度”（下圖同），如“A 2?11.2?6”代表其異纖紗疵級別為A 2，反射率為11.2%，異纖長度為6 mm。

圖3 代表性異纖實樣

2.2 異纖織入過程

將收集的異纖織入針織布面，手工將異纖接入針織機儲紗器和織針之間的紗線中，如圖4（a）所示綠色標(biāo)注位置。為避免異纖在針織布中過于密集妨礙后期觀察分析，每隔8針接入1個異纖，同時為便于識別織入異纖的順序，用記號筆在接入的異纖兩端標(biāo)注必要的記號，便于一一對應(yīng)觀察異纖在織造過程、漂白過程以及布面的表現(xiàn)，如圖4（b）所示。

圖4 異纖織入針織機位置及必要的標(biāo)注

2.3 人工檢驗

異纖疵點織入布面后，分別對坯布和漂白布進(jìn)行人工異纖檢驗，并記錄人眼能夠識別的異纖編號。使用200倍放大鏡對坯布、漂白布上每一個織入異纖疵點拍照，照片文件保留并記錄原始異纖編號，如圖5所示。追蹤對比每一個織入的紗線異纖、坯布異纖、漂白布異纖，詳細(xì)分析異纖在織造、漂白、布面的表現(xiàn)。以織入的B22級別異纖為例，最終實際織入針織布面的B22級別異纖疵點為48個，9個疵點在針織或漂白過程中消失了，而最終保留在漂白布面的異纖為39個。實際織入的異纖序號都有詳細(xì)的記錄。圖5清晰地呈現(xiàn)了異纖疵點“從紗線到漂白布面”的對應(yīng)關(guān)系，圖中僅以編號1的異纖為代表進(jìn)行演示。

圖5 異纖從紗線到漂白布面的表現(xiàn)

3 結(jié)果分析

3.1 不同級別異纖的布面表現(xiàn)統(tǒng)計

表2列出了不同級別的異纖在針織、漂白、布面及人工檢驗等統(tǒng)計結(jié)果。由表2可以看出，并非所有的紗線異纖都會出現(xiàn)在坯布或漂白布中。部分異纖在針織、漂白過程中消失，沒有出現(xiàn)在相應(yīng)的坯布、漂白布中。同時，人工驗布存在一定的漏檢，人眼能識別到的異纖占紗疵儀檢測異纖的65%。此次試驗采用了人工靜態(tài)驗布，換言之，正常驗布速度20 m/min時，人工驗布異纖的識別率將遠(yuǎn)低于65%。人眼對各個級別異纖的識別率也不盡相同，當(dāng)人眼的識別率達(dá)到80%以上時，通常便可認(rèn)為該疵點極易被識別，即可認(rèn)定該級別的疵點為嚴(yán)重有害異纖疵點。

3.2 消失異纖分析

首先，對針織過程中清除的異纖進(jìn)行分析，將在針織過程掉落的異纖對應(yīng)的紗線圖片進(jìn)行統(tǒng)計，如圖6所示，每個圖上方標(biāo)明了異纖級別、反射率和長度信息。由圖6可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)在織造過程中掉落的異纖都是浮在紗線表面的松散異纖，在織造過程中，紗線與導(dǎo)紗孔及織針的摩擦作用，會使紗線表面松散的異纖脫離紗體掉落下來。

表2 異纖在針織、漂白、布面及人工檢驗等統(tǒng)計結(jié)果

圖6 織造過程掉落的異纖舉例

其次，煮練和漂白也會清除掉部分異纖，這部分異纖主要是油污類異纖。坯布經(jīng)煮練和漂白工藝后，異纖中的油污會被清洗掉，紗線再次變回原來的顏色，從而使異纖消失。

4 結(jié)論

（1）紗線生產(chǎn)商應(yīng)根據(jù)后道布面的異纖要求，有針對性地控制相應(yīng)級別的異纖疵點。使用USTER?CLASSIMAT 5型紗線分級系統(tǒng)可以有效檢測并定義紗線中最有害的異纖級別。

（2）由于異纖在紗線中的分布形態(tài)和特性不同，并非所有的紗線異纖都保留在坯布或漂白布中，針織和漂白會去除掉紗線中的部分異纖。

（3）對于C 18.5 tex環(huán)錠單面針織漂白布，靜態(tài)人工檢驗人眼對異纖的檢出率為65%。

（4）異纖分級矩陣中的各個級別異纖在漂白布上被人眼識別出來的概率不同，對于C 18.5 tex環(huán)錠針織單面漂白布，以下級別的異纖疵點人眼可見異纖百分率達(dá)到80%以上：A 2、A 3、A 4、B21、B22、B3、B4、C12、C2、C3、C4、D11、D12、D2、D3、D4、E11、E12、E2、E3、E4、F，這些級別的異纖在人工布面檢驗過程中極易被識別，可定義為嚴(yán)重有害異纖疵點；而A 1、B11、B12、B13、B14、C11這些級別的異纖，被人眼識別的百分率低于80%，相對而言不易被識別為有害異纖。