環(huán)錠紡棉氨綸包芯紗高頻疵點(diǎn)分析

程慧鵬 孫喜平 蔡林友 徐 陽(yáng)

（1.新疆大學(xué)，新疆烏魯木齊，830046；2.丹陽(yáng)市丹盛紡織有限公司，江蘇鎮(zhèn)江，212309）

生產(chǎn)氨綸包芯紗的方法有環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡、摩擦紡、噴氣渦流紡、靜電紡等，其中環(huán)錠紡氨綸包芯紗因外包纖維密集度比較均勻、紗線結(jié)構(gòu)緊密、強(qiáng)力高等特點(diǎn)而被廣泛采用［1］。環(huán)錠紡棉氨綸包芯紗的紡紗過(guò)程可能受設(shè)備、工藝等因素的影響，既會(huì)產(chǎn)生與普通環(huán)錠紡紗線相同或同類型的紗疵，又會(huì)產(chǎn)生一些環(huán)錠紡氨綸包芯紗特有的紗疵［2］，而消除和避免這些紗疵也是提高環(huán)錠紡棉氨綸包芯紗質(zhì)量的主要途徑。本研究選用新疆兵團(tuán)第八師100%長(zhǎng)絨棉，以JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）品種為例，對(duì)其生產(chǎn)中產(chǎn)生的紗疵進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)主要紗疵進(jìn)行成因分析。

1 棉氨綸包芯紗生產(chǎn)流程

與普通環(huán)錠紗相比，環(huán)錠紡棉氨綸包芯紗的質(zhì)量控制最關(guān)鍵的是在細(xì)紗和絡(luò)筒兩個(gè)工序。

在FA502型細(xì)紗機(jī)上進(jìn)行改造，添加導(dǎo)紗機(jī)構(gòu)、張力控制裝置和后區(qū)集合器裝置，并附加數(shù)控包芯紗裝置，氨綸芯絲在導(dǎo)絲羅拉的牽引下退繞，經(jīng)過(guò)預(yù)牽伸機(jī)構(gòu)，自前羅拉和膠輥后的集合器喂入。需要注意的是，細(xì)紗捻系數(shù)要偏大控制，這樣有利于提高包覆效果，減少毛羽。使用卡特1EL6/0型鋼絲圈，質(zhì)量偏重控制。此外，根據(jù)紡制包芯紗中氨綸絲的規(guī)格，氨綸絲預(yù)牽伸倍數(shù)選定在3.5倍～4.0倍之間，具體要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)選定。

在村田№21C型紗庫(kù)式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上絡(luò)筒，絡(luò)紗速度1 100 m/min。配置USTER QUANTUM 2型電子清紗器，清紗參數(shù)設(shè)計(jì)主要針對(duì)偏絲、裸絲等多數(shù)不良紗疵的有效清除，其中電子清紗器的偏支通道和規(guī)律性紗疵通道的把關(guān)作用最為關(guān)鍵。

2 紗疵統(tǒng)計(jì)與分析

2.1 紗疵統(tǒng)計(jì)

通過(guò)跟蹤追溯JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）紗在細(xì)紗工序和絡(luò)筒工序的生產(chǎn)流程，絡(luò)筒時(shí)電子清紗器會(huì)檢測(cè)紗疵并進(jìn)行切疵，切疵超過(guò)設(shè)定頻次的管紗會(huì)被剔除，針對(duì)被剔除的管紗進(jìn)行紗疵類型判定和數(shù)量統(tǒng)計(jì)。首先每天通過(guò)搖黑板法對(duì)管紗紗疵進(jìn)行直接觀測(cè)，再結(jié)合顯微鏡和針織小樣織機(jī)織制布樣進(jìn)行紗疵辨別并記錄。每天統(tǒng)計(jì)50個(gè)有效紗疵，經(jīng)過(guò)20天的試驗(yàn)，共取紗疵樣本1 000個(gè)，具體是偏絲176個(gè)，條干不勻174個(gè)，彈性不勻154個(gè)，毛羽128個(gè)，空芯105個(gè)，裸絲99個(gè)，緊捻60個(gè)，弱捻51個(gè)，割絲38個(gè)，其他15個(gè)。

由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）紗在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)了9種以上類型的紗疵，其中條干不勻、毛羽、緊捻和弱捻屬于環(huán)錠紡常發(fā)紗疵，而其他幾種紗疵為包芯紗特有紗疵，如偏絲、彈性不勻等。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，出現(xiàn)頻次最多的紗疵是偏絲和條干不勻，分別占樣本總量的17.6%和17.4%，此外出現(xiàn)頻次較多的紗疵還有彈性不勻、毛羽、空芯、裸絲。

2.2 主要紗疵成因分析

對(duì)上述6種主要常發(fā)紗疵，使用釘板法進(jìn)行紗疵成因追溯，以確保紗疵成因的準(zhǔn)確性。每臺(tái)細(xì)紗機(jī)每次落紗使用10個(gè)釘板將細(xì)紗管紗依次放在標(biāo)有錠號(hào)的專用釘板上，絡(luò)筒時(shí)再依次從釘板上取出，以確保每個(gè)管紗的原始錠位不會(huì)混亂，從而實(shí)現(xiàn)管紗的跟蹤。利用絡(luò)筒機(jī)電子清紗器切疵，報(bào)警剔除管紗，將所切紗疵和所剔除管紗在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。在確保紗疵分類準(zhǔn)確性的前提下，再?gòu)南鄳?yīng)管紗所在錠位找出紗疵成因，然后根據(jù)在細(xì)紗機(jī)上追溯到各種紗疵的形成原因，對(duì)出現(xiàn)頻次相對(duì)較多的6種紗疵的主要成因進(jìn)行總結(jié)。

總樣本紗疵中偏絲紗疵出現(xiàn)頻次最多。偏絲是在紡制包芯紗過(guò)程中由于外包纖維包覆芯絲不足形成的紗疵［3］。實(shí)際追蹤發(fā)現(xiàn)，形成偏絲紗疵最常見(jiàn)的原因是導(dǎo)絲輪設(shè)置不合理，導(dǎo)致外包纖維包纏芯絲不良而形成偏絲紗疵。另外，當(dāng)氨綸絲不在導(dǎo)絲輪內(nèi)時(shí)，如果擋車工沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)或者未將氨綸絲放到位也會(huì)形成偏絲紗疵。

條干不勻紗疵是指紗線長(zhǎng)度方向的粗細(xì)有規(guī)律或無(wú)規(guī)律突變。無(wú)論是包芯紗還是普通紗線，出現(xiàn)條干不勻的幾率都很大，經(jīng)過(guò)分析，生產(chǎn)棉氨綸包芯紗時(shí)，造成紗線條干不勻紗疵的主要原因是膠輥損傷或羅拉嵌飛花。

彈性不勻紗疵是生產(chǎn)棉氨綸包芯紗最常見(jiàn)的紗疵之一，氨綸芯絲一般由多股絲束組成，氨綸絲缺股或氨綸絲粗細(xì)不均勻都會(huì)引起包芯紗彈性不勻。在紡制過(guò)程中，紗線張力超過(guò)設(shè)計(jì)要求，芯絲會(huì)過(guò)度牽伸，造成包芯紗彈力過(guò)大，反之，芯絲牽伸不足會(huì)造成包芯紗彈力偏??；氨綸絲掛到導(dǎo)紗鉤上被夾住會(huì)造成包芯紗缺少芯絲，后續(xù)織造的布面會(huì)呈現(xiàn)出花紋稀疏且彈力小［4］。

與條干不勻紗疵一樣，毛羽紗疵也是環(huán)錠紡最常見(jiàn)的紗疵之一。在對(duì)棉氨綸包芯紗的紗疵進(jìn)行追溯時(shí)，發(fā)現(xiàn)毛羽一般都是某機(jī)械部件刮傷或者掛傷紗體產(chǎn)生的。例如錠子與鋼領(lǐng)、導(dǎo)紗鉤不同心，形成了歪氣圈，紗體碰撞隔紗板，兩者產(chǎn)生摩擦導(dǎo)致纖維伸出紗體形成毛羽。

空芯指在紡制包芯紗時(shí)缺少芯絲的情況。追溯發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)絲輪轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活或者氨綸絲繞到羅拉上導(dǎo)致氨綸絲被扯斷或掛斷，如果擋車工沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，就會(huì)造成空芯紗疵。

裸絲與空芯紗疵剛好相反，是在紡制包芯紗時(shí)只有芯絲、沒(méi)有外包紗的情況。常見(jiàn)的原因是喂入粗紗斷頭使粗紗跑空，或紡紗時(shí)棉纖維須條全部被吸棉笛管吸走。此外，細(xì)紗捻度設(shè)計(jì)較小時(shí)，棉氨綸包芯紗在絡(luò)筒時(shí)，其弱捻處的外包纖維會(huì)被絡(luò)筒機(jī)的吸風(fēng)口剝離而形成裸絲紗。

3 紗疵防治措施

針對(duì)以上6類紗疵的成因分析，發(fā)現(xiàn)這6種紗疵都與人員操作管理松懈、工藝參數(shù)設(shè)置不合理以及設(shè)備管理不當(dāng)有關(guān)。因此，主要對(duì)以上3個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格要求和改進(jìn)［5］，就可從根本上解決棉氨綸包芯紗紗疵問(wèn)題。

3.1 合理配置工藝參數(shù)

（1）因?yàn)榕渲昧溯^大的粗紗捻系數(shù)，細(xì)紗后區(qū)牽伸要控制在1.25倍～1.45倍。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化，細(xì)紗后區(qū)牽伸取1.40倍為最佳。

（2）若細(xì)紗捻系數(shù)過(guò)小，當(dāng)包芯紗受到拉伸時(shí)，外層包覆的棉纖維容易產(chǎn)生滑脫，造成芯絲外露。因此其細(xì)紗捻系數(shù)要高于普通環(huán)錠紗，一般控制在420～450范圍內(nèi)較為合適，這樣有利于提高包芯紗的包覆效果，還能有效減少毛羽。如果細(xì)紗捻系數(shù)過(guò)高則會(huì)降低氨綸包芯紗的彈性。

（3）如果鋼領(lǐng)鋼絲圈配置不當(dāng)，鋼絲圈磨損發(fā)熱會(huì)割斷、熔斷外露的氨綸絲而形成空芯紗，選擇寬邊鋼領(lǐng)有利于鋼領(lǐng)鋼絲圈運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的散熱，從而減少割絲和空芯紗疵的發(fā)生。鋼絲圈的質(zhì)量不能太重或太輕，鋼絲圈太重易斷頭，太輕易使紗線摩擦隔紗板而產(chǎn)生大量毛羽。

（4）不同規(guī)格的氨綸絲預(yù)牽伸倍數(shù)選擇范圍不同。在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，一般會(huì)先對(duì)每批氨綸絲進(jìn)行試紡試驗(yàn)，并根據(jù)試紡的情況選擇合適的氨綸絲預(yù)牽伸倍數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出氨綸絲的預(yù)牽伸倍數(shù)控制在3.5倍～3.8倍時(shí)紡紗效果較好［6］。

（5）USTER QUANTUM 2型電子清紗器要嚴(yán)格設(shè)置電子清紗器參數(shù)，這樣能夠有效清除偏絲、裸絲、條干不勻等紗疵數(shù)量。通過(guò)優(yōu)選，主要清紗參數(shù)：長(zhǎng)細(xì)節(jié)-30%×20 cm，短粗節(jié)+35%×2 cm，長(zhǎng)粗節(jié)+35%×20 cm，棉結(jié)+140%。

3.2 加強(qiáng)設(shè)備管理

首先要合理制定細(xì)紗機(jī)揩車和專件更換的周期，每月制訂好揩車、平車以及紡紗專件更換的計(jì)劃，把紗疵產(chǎn)生的可能性降到最低限度［7］。其次，紡紗專件的選型和使用也會(huì)直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，需根據(jù)包芯紗品種和生產(chǎn)方法，優(yōu)選合適的紡紗專件品牌和型號(hào)，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的穩(wěn)定。

3.3 嚴(yán)抓人員操作管理

操作工的操作技能和工作質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。人員操作管理首先是抓好清潔工作，減少飛花附入。清潔工作是減少紡紗斷頭、預(yù)防紗疵、提高包芯紗品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，操作人員要嚴(yán)格按清潔進(jìn)度和規(guī)范做好機(jī)臺(tái)清潔工作，重點(diǎn)加強(qiáng)牽伸區(qū)清潔工作。另外要多巡回檢查，及時(shí)處理繞膠輥、纏羅拉問(wèn)題，避免斷絲紡紗和單粗紗紡紗，減少裸絲和空芯紗疵，杜絕粗紗喂入造成的偏絲紗疵。同時(shí)，要大力提升擋車工操作水平，加強(qiáng)操作技能培訓(xùn)，提高擋車工操作的積極性和主動(dòng)性，加強(qiáng)巡回制度，重視捉防紗疵工作。例如擋車工上班要逐只摸膠輥，若發(fā)現(xiàn)不良膠輥要及時(shí)更換，以減少條干不勻紗疵的產(chǎn)生。

4 結(jié)語(yǔ)

棉氨綸包芯紗中的紗疵會(huì)影響后道加工的效率、布面效果及產(chǎn)品檔次。為預(yù)防紗疵的形成，提高棉氨綸包芯紗的質(zhì)量，本研究對(duì)環(huán)錠紡棉氨綸包芯紗常見(jiàn)紗疵進(jìn)行分析。以JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）品種為例，通過(guò)對(duì)在紡紗過(guò)程中易產(chǎn)生的紗疵進(jìn)行類型和數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，得出環(huán)錠紡棉氨綸包芯紗存在9種以上類型的紗疵。對(duì)出現(xiàn)頻次相對(duì)較多的紗疵通過(guò)追蹤進(jìn)行成因分析，如偏絲、條干不勻、彈性不勻、毛羽、空芯和裸絲等紗疵。生產(chǎn)實(shí)踐表明，通過(guò)從優(yōu)選工藝參數(shù)、加強(qiáng)設(shè)備管理、嚴(yán)抓人員操作管理3個(gè)方面采取有效措施，可有效消除或避免棉氨綸包芯紗紗疵的產(chǎn)生。本研究所采用的追蹤手段只是最基礎(chǔ)的一種紗疵分析方法，而近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)逐漸應(yīng)用到紡織領(lǐng)域，采用物聯(lián)網(wǎng)中廣泛使用的無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊等信息化技術(shù)，對(duì)環(huán)錠紡紗全程進(jìn)行追溯與實(shí)時(shí)監(jiān)管，可以追溯到紗疵的產(chǎn)生根源，及時(shí)解決隱患并采取防治措施，可以更為有效地提升紡紗生產(chǎn)的精細(xì)化管理水平。