棉紗質(zhì)量微觀管理控制分析

羅 荃，熊 偉

(1.湖南工程學院 紡織服裝學院，湖南 湘潭 411104；2.新疆沃普農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，烏魯木齊 830011)

1 概述

隨著數(shù)字技術(shù)、光電技術(shù)在紡織原料和紡織設備、品質(zhì)監(jiān)控、棉紗檢測中的不斷應用，棉紗中偶發(fā)性紗疵和部分常發(fā)性紗疵很容易在原料生產(chǎn)、紡紗生產(chǎn)過程中被清除，但只有配合實施有效的微觀管理，才能夠更好地控制棉紗、面料的微觀疵點。相比以前，紡紗工藝技術(shù)、設備維護保養(yǎng)對棉紗質(zhì)量的影響度有所降低，而紡紗器材專件在結(jié)構(gòu)和性能上的變化成為影響棉紗質(zhì)量的主要因素之一，且微觀管理在清潔次數(shù)、除塵系統(tǒng)、環(huán)境因素方面的控制尤為重要。

近20年來，棉紗強力增加了10%～20%，危害性毛羽大幅減少，各種新興紡紗形式的變化和傳統(tǒng)紡紗模式的改進成為促進棉紗質(zhì)量提高、產(chǎn)品多樣化的關(guān)鍵。一方面，在棉紗疵點A1，A2，B1，B2，C1，C2，D1，D2，H1，I1以及異性纖維、死棉、白星的日常管理和控制上取得了很大進步；另一方面，隨著人們消費水平提高和消費觀念轉(zhuǎn)變，棉紗微疵點A0，A1，B0，B1，C0，C1，D0，D1，H0，I0的控制要求也進一步提高，微疵點即細小疵點成為紡紗廠被投訴和索賠的主要原因之一。

棉紗微疵點的產(chǎn)生，是紡紗廠在原料標準、紡紗器材、維護保養(yǎng)、過程控制、環(huán)境管理、工藝設置以及空調(diào)除塵等方面微觀管理不到位的結(jié)果。雖然很多紡紗廠擁有非常先進的紡紗設備，然而調(diào)查發(fā)現(xiàn)約80%以上紡織廠均處于粗放式管理，但棉紗微疵點的控制和解決，不是簡單的棉紗生產(chǎn)過程中的隔距、定量、牽伸倍數(shù)、清紗參數(shù)的工藝控制，而是根據(jù)織物組織結(jié)構(gòu)和織物染色需要進行的微觀管理控制。微疵點控制的關(guān)鍵，是紡紗廠對不同種類原料細小疵點的控制，也是對紡紗過程中某些視覺或者觸覺難以發(fā)現(xiàn)而實際對棉紗細小疵點具有危害性影響的工藝、生產(chǎn)管理的控制，最為直接的微觀管理就是對紡紗廠空調(diào)微塵和不成團的單纖維、纖維飛花的控制。微觀管理的實施和控制，是衡量紡紗廠棉紗質(zhì)量控制和棉紗質(zhì)量標準的關(guān)鍵。

2 原料微觀管理與微疵點的關(guān)系

多數(shù)紡紗廠僅注重原料的長度、線密度、強力與含雜指標，對原料中的短絨率、未成熟纖維、500 μm以下的各類疵點，尤其是微塵、棉蠟和棉糖對棉紗細小紗疵的影響和危害關(guān)注較少，未能很好地利用微觀管理來控制看似“不重要”的原料指標，這也是紡織企業(yè)采用相同紡紗設備、原料、環(huán)境與工藝生產(chǎn)相同品種棉紗但產(chǎn)品質(zhì)量有差異的主要原因，即沒有更好地把握控制好原料存在的細微差距，對原料微疵點控制不足。隨著大容量纖維測試儀、單纖維測試儀的普遍運用，雖然紡紗廠對不同原料質(zhì)量控制的微觀管理更為方便，但是并未很好地把微疵點和微觀管理控制有機結(jié)合在一起實施微疵點控制，未就面料質(zhì)量控制疵點與對應的原料疵點控制指標建立起更為有效的對應關(guān)系。

如表1所示，大容量纖維測試儀、單纖維測試儀測試的原料疵點指標、原料微疵點指標與棉紗、面料控制疵點指標中，只有雜質(zhì)和棉結(jié)可以建立控制對應關(guān)系。雖然手感目測是控制顯現(xiàn)性疵點的最佳方式，也是分析原料細小紗疵種類和在紡紗過程中控制原料疵點的主要形式，但這一微觀管理方式在現(xiàn)代紡紗中大多被拋棄。

表1 微觀管理不同測試方法與微疵點內(nèi)容對比

實際管理中，根據(jù)織物組織結(jié)構(gòu)和染色需求的不同，強化原料質(zhì)量疵點的控制標準、控制等級，了解短絨率、未成熟纖維對棉紗疵點、織物疵點的影響，也是微觀管理的一種模式。通過微觀管理進行有效控制，是紡紗廠從采購到檢驗到入庫標準化管理的關(guān)鍵，是決定其工藝設置、器材配置、環(huán)境控制與生產(chǎn)管理控制的重要因素，也是穩(wěn)定棉紗質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的重中之重。根據(jù)不同原料質(zhì)量控制，制定不同等級半制品、成品以及面料質(zhì)量控制標準，可以彌補紡紗設備、原料測試儀器對原料控制指標測試與分析的不足，有利于減少棉紗細小疵點、提升最終產(chǎn)品的檔次和利潤空間[1-2]。

3 清梳聯(lián)精梳工序微觀管理與微紗疵和織物疵點的關(guān)系

布面疵點直接反映清梳聯(lián)精梳工序?qū)υ洗命c的清除效率與清除效果。一般情況下，布面經(jīng)常顯現(xiàn)的疵點，70%以上來源于清梳聯(lián)精梳工序殘留的原料疵點。單纖維測試儀能測試原料中的棉結(jié)(大于500 μm)、帶纖維籽屑、短絨率、微塵、異物率和未成熟纖維；手感目測可以檢測原料和半制品中的索絲、軟籽表皮、僵斑、死棉、白星、異性纖維；除細節(jié)、粗節(jié)、毛羽、毛粒毛球、飛花、染色不勻與橫條外，其他原料疵點均會跟隨紡紗過程殘留在棉紗中，導致布面細小紗疵數(shù)量和某些疵點難以控制[3-5]，這些均說明紡紗企業(yè)在清梳聯(lián)梳理過程中未能很好地重視微觀管理。

清梳聯(lián)精梳工序的微觀管理除了控制測試指標外，加強生產(chǎn)車間的環(huán)境微觀管理也是重點，尤其是除塵和溫濕度的控制，否則梳棉條與精梳條的棉結(jié)、帶纖維籽屑、短絨率、未成熟纖維雖然在控制標準范圍之內(nèi)，但是棉紗的細小紗疵尤其是A0，A1，B0，B1，C0，C1，H0，H1和異性纖維、死棉、白星類疵點在布面表現(xiàn)也極為明顯。

隨著紡紗號數(shù)減小和棉紗對細小紗疵標準控制要求的提高，生產(chǎn)環(huán)境對細小紗疵的影響越來越突出，溫度、濕度、送風、排風量的微弱變化，均會直接影響梳理、除雜、除短絨的效果。紡紗廠強化對清梳聯(lián)、精梳工序每臺設備、每個區(qū)域的溫度、濕度和送回風的一致性控制，是防止半制品微塵數(shù)量、小于500 μm的棉結(jié)和帶纖維籽屑棉結(jié)、異物率波動的關(guān)鍵，是減少棉紗細小紗疵的重點，也是紡紗廠微觀管理水平提高的主要因素之一[6]。

充分利用單纖維測試儀對棉絮、棉層、棉條微塵數(shù)量和體積大小進行檢測，以指導生產(chǎn)現(xiàn)場人員針對性的進行和管理控制，有利于減少紗線中細小紗疵、死棉、白星、毛粒毛球的數(shù)量；此外，做好清梳聯(lián)、精梳通道部位清潔、梳理器材的清潔管理、梳理器材的周期維護保養(yǎng)也是半制品棉層、棉條危害性細小疵點數(shù)量減少的關(guān)鍵。因此，應根據(jù)棉紗質(zhì)量需要、梳理器材質(zhì)量制定合理的清梳聯(lián)清潔頻次、清潔標準，是清梳微觀管理的重點。紡精梳7.3 tex紗，梳棉蓋板、精梳頂梳清潔次數(shù)與棉條細小疵點的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表2。

表2 梳棉蓋板和精梳頂梳清潔次數(shù)與棉條細小疵點試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計 單位：個/(100 km)

從表2可以看出，隨著蓋板和頂梳清潔次數(shù)增加，細小紗疵均有減少，布面上常見而棉紗中未反映的死棉、白星、毛粒毛球下降顯著，異性纖維減少的數(shù)量相對有限，因此強化梳理器材的清潔次數(shù)和清潔效果，是紡紗廠強化微觀管理的重點。

4 微塵對棉紗微疵點的影響

由于紡紗廠生產(chǎn)棉紗品種多、紗號范圍大，微塵對棉紗質(zhì)量的危害性難以發(fā)現(xiàn)，但其和細小飛花對質(zhì)量要求高、紗號細的棉紗疵點影響較大，對微塵實施微觀管理是一種必要手段，尤其是微塵中產(chǎn)生的A0，A1，B0，B1，C0，C1，D0，D1紗疵和死棉、白星、毛粒毛球、毛羽等。影響微塵的主要因素，有紡紗原料、空調(diào)、除塵等，其中紡紗設備的密閉性和除塵點的影響易被忽視，因此做好紡紗微觀管理才是防止微塵的關(guān)鍵。

隨著清梳聯(lián)流程增長、精梳機臺數(shù)增多，紡紗速度加快和紡紗產(chǎn)量增加，加上設備各機臺以及機頭、機尾除塵效果存在差異，除塵效果的有限性逐漸凸顯。除塵效果可以通過梳棉機蓋板嵌花、精梳機錫林嵌花、精梳頂梳掛花的多少得到反映。在大面積使用機采棉、高含糖和高含蠟棉、多灰塵棉的生產(chǎn)過程中，以及紡制特細號紗過程中，微塵更具有危害性。當紗線單位截面積中纖維根數(shù)減少的時候，微塵中的超短纖維、危害性纖維和肉眼難以發(fā)現(xiàn)的危害性疵點相互聚集、糾纏、浮游，在棉條、棉紗弱環(huán)部位和凸顯部位形成一定數(shù)量的危害性疵點，最終對織物組織結(jié)構(gòu)造成危害。

設備密閉性好、生產(chǎn)車間干凈、生產(chǎn)棉紗號數(shù)極低的紡紗廠，微塵變化導致除塵壓力變化引起的棉層、棉條疵點的變化最突出，不同機臺棉條質(zhì)量的差異也最明顯。溫濕度和送排風量的變化，作為直接影響各生產(chǎn)車間除塵變化的關(guān)鍵，對梳理、除雜、除短絨效果以及未成熟纖維、超短絨、微塵在梳理器材上的殘留影響很大，因此強化紡紗廠對多工序、多機臺除塵效果的一致性控制，是防止半制品微塵、超短纖維、超小雜質(zhì)、小于500 μm棉結(jié)和帶纖維籽屑棉結(jié)、異物率的關(guān)鍵，也是減少低特號數(shù)棉紗、高質(zhì)量精梳棉紗中A0，A1，B0，B1，C0，C1，H0，H1紗疵和死棉、白星疵點的重點。除塵室的清潔、清掃管理，是體現(xiàn)紡紗廠微觀管理水平因素之一，也是最易被紡紗廠忽視的微觀管理要素。根據(jù)面料質(zhì)量，建立棉絮、棉層、棉條、棉紗中微塵數(shù)量和體積的控制標準，利于減少特細號棉紗細小紗疵、短粗節(jié)、死棉、白星和毛粒毛球，也利于提高一般號數(shù)高質(zhì)量棉紗的清潔度，是高質(zhì)量棉紗死棉、白星數(shù)量減少的有效方法之一。

紡紗廠各工序的除塵清潔管理，僅依靠紡紗系統(tǒng)效果難以保證，為減少微塵類疵點對棉紗質(zhì)量的危害，需做好紡紗廠除塵室、空調(diào)送回風管道、送回風口的清潔和濾網(wǎng)、濾塵布的清洗與更換，同時制定合理的清潔周期和頻次，這些均是實施微觀管理的具體措施。

表3是紡2.3 tex紗，清梳聯(lián)除塵設備清潔次數(shù)與梳棉條質(zhì)量的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

表3 清梳聯(lián)除塵設備清潔次數(shù)與梳棉條指標的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計

表3數(shù)據(jù)說明，隨著清潔次數(shù)的增加，除塵濾網(wǎng)、除塵絨布的吸附性提升，清梳聯(lián)設備上的微塵、微短絨等危害性疵點被吸附的概率增大，梳棉條危害性疵點的數(shù)量和大小均有下降，其中微塵的降幅最為顯著，是微觀管理控制半制品疵點效果的體現(xiàn)。因此，防止除塵室濾網(wǎng)和清潔除塵絨布的堵塞、粘附是減少梳棉條疵點的重要手段，保證清梳聯(lián)梳棉機多機臺前、中、后吸附壓力的一致性，是減少梳棉條機臺質(zhì)量差異的關(guān)鍵。這些微觀管理的方式方法在前紡工序的利用，有效控制了梳棉工序、精梳工序容易忽視的疵點，解決了細號紗中的細小紗疵。

表4是紡2.3 tex紗梳棉機蓋板清潔裝置吸附點與梳棉條質(zhì)量指標的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

表4 梳棉機蓋板清潔裝置吸附點與梳棉條指標的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計

梳棉機蓋板清潔裝置采用單一吸點，無法保證吸附力的強度和一致性，是造成蓋板嵌花的主要原因；采用2點、2端吸附的蓋板清潔效果比單一吸點好，但易造成中間部位的吸附風力不足，可以通過增加中間鼓風間接增加吸附力，使梳棉機蓋板在強吸附力作用下長期保持干凈，對減少梳棉條微塵的效果十分顯著，且有利于減少梳棉條的死棉、白星數(shù)量，有效防止梳棉機蓋板嵌花和針齒損傷，該微觀管理既保證了質(zhì)量又保護了紡紗器材。

5 往復式細紗風機清潔和風箱式清潔器對細紗微塵的控制

往復式細紗風機清潔和風箱式清潔器對細紗微塵的控制是微觀管理的一種模式。紡紗生產(chǎn)實踐證明，微塵對紡紗質(zhì)量的危害性存在于每道工序，對梳棉工序、細紗工序的影響最為嚴重。一定數(shù)量、長度不一的纖維和纖維束在細紗鉗口加捻、集聚產(chǎn)生大量的短纖維和微塵，是造成細紗工序產(chǎn)生微塵的主要因素。表面上看，細紗風箱吸附可以解決鉗口加捻浮游出現(xiàn)的的纖維和微塵，但細紗風機本身吸附力不均勻，且無規(guī)律運動的、被拉斷的未加捻的牽伸纖維，以飛花、微塵形式出現(xiàn)、位置隨機，可以被地下風管吸附，也可以被上風箱吸附，未被吸附的會在紡紗空間漂浮或進入紗線主體形成危害性紗疵。另外，鋼絲圈與鋼領(lǐng)摩擦、掛斷的纖維形成的微塵，100%浮游在紡紗空間，若碰到金屬靜電、吸附力強的油漬時會聚集、糾結(jié)形成活動性棉結(jié)和更多種類的危害性紗疵。雖然很多紡紗廠都有往復式風機清潔器和地面除塵裝置，對細紗車間的飛花、微塵和危害性纖維進行吸附，但很難將其全部吸附干凈。

因此，根據(jù)紡紗原料質(zhì)量、紡紗品種、紡紗質(zhì)量制定往復式游動清潔器的運動速度、風箱式清潔器的清潔頻次，防止其堵塞，是細紗車間做好微觀管理以減少飛花、微塵等危害的重點。特別是在進行特低號數(shù)棉紗生產(chǎn)時，必須保證細紗車間、紡紗設備的潔凈，加強往復式清潔器的清潔位置和清潔頻率控制，以及地排風的吸附除塵控制，保持細紗車間各區(qū)域送回風和風箱式清潔器的清潔頻次、往復式清潔器的運行速度的一致性，使車間空氣的輸送和回流平衡且穩(wěn)定，減少細紗機不同部位、不同機臺由空氣變化、微塵變化引起的差異，是細紗車間質(zhì)量整體穩(wěn)定的關(guān)鍵。

表5是紡4.2 tex紗，細紗機風箱式清潔器清潔頻率與棉紗細小紗疵的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

從表5可以看出，隨著清潔次數(shù)的增加，細小紗疵均有降低，降幅明顯的是A0，B0，C0，D0，H0類紗疵，說明增加清潔次數(shù)是降低微塵的有效手段之一；棉紗號數(shù)越低，越要加強細紗車間送回風前、后的穩(wěn)定一致，這種微觀管理必須建立有效的標準，從而讓紡紗企業(yè)受益。

表5 細紗機風箱式清潔器清潔頻率與棉紗細小紗疵的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計 單位：個/(100 km)

6 結(jié)語

紡紗廠的微觀管理，集中體現(xiàn)在細節(jié)管理方面，不僅包含原料質(zhì)量指標的控制、清梳聯(lián)精梳環(huán)境的控制，也包含紡紗各工序的微塵控制、原料與織物組織結(jié)構(gòu)相對應的半制品疵點、紗線疵點控制；做好原料、清梳聯(lián)、精梳與細紗工序的微觀管理，可以穩(wěn)定和控制常規(guī)產(chǎn)品質(zhì)量，也能保證細特號紗的生產(chǎn)質(zhì)量控制；實施標準化管理與數(shù)據(jù)化管理，是原料質(zhì)量控制、紡紗工藝質(zhì)量控制、紡紗器材質(zhì)量控制、棉紗質(zhì)量控制與織物質(zhì)量控制的基石，也是紡紗廠降低生產(chǎn)成本、穩(wěn)定棉紗質(zhì)量的關(guān)鍵。制定紡紗廠微觀管理制度、建立紡紗廠多工序和多指標微觀管理模式、完善微觀管理控制標準，是紡紗廠控制微疵點的必要措施和必經(jīng)之路。