淺述半精紡并條工藝技術(shù)與質(zhì)量控制思路

周衛(wèi)忠

（桐鄉(xiāng)市易德紡織有限公司，浙江嘉興，314512）

隨著半精紡紗線使用領(lǐng)域的不斷拓展，以及服裝越來(lái)越向輕薄型發(fā)展，半精紡紗線也呈現(xiàn)出品種多樣化、檔次高、細(xì)號(hào)化的需求，因此半精紡紗線的條干水平也越來(lái)越受到重視。由于纖維內(nèi)在結(jié)構(gòu)在并條后已定型，熟條條干水平和重量偏差等質(zhì)量指標(biāo)決定了最終的紗線質(zhì)量。并條工序作為承上啟下的工序很關(guān)鍵，它通過(guò)并合和牽伸不但改善了須條的重量不勻率，還可改善須條內(nèi)部的纖維伸直度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，尤其對(duì)于多纖維混紡的半精紡品種而言，同時(shí)還擔(dān)任著混色的作用。由于半精紡產(chǎn)品的原料組合中，各自纖維在力學(xué)性能和形態(tài)上存在著很大的差異，經(jīng)過(guò)并條工序的半制品較難達(dá)到后道紡紗混和均勻的質(zhì)量要求，然而這點(diǎn)往往在生產(chǎn)中被忽視［1］。

在半精紡紡紗系統(tǒng)中至今還沒(méi)有適合于半精紡個(gè)性化生產(chǎn)要求的并合設(shè)備，一般都是借用棉紡系統(tǒng)中的并條機(jī)，并將其經(jīng)過(guò)部分個(gè)性化改造，而各半精紡企業(yè)均根據(jù)自已所紡制產(chǎn)品的類型而各自摸索，其改造方法不盡相同，存在的問(wèn)題也還很多。因此，針對(duì)半精紡紗線的特點(diǎn)以及并條工序的生產(chǎn)難點(diǎn)，對(duì)半精紡生產(chǎn)中并條工序的組織與管理、半精紡并合工藝的選擇以及熟條質(zhì)量控制措施進(jìn)行闡述，為提高半精紡紗線質(zhì)量提供有益參考。

1 并條工序在生產(chǎn)和管理方面的注意事項(xiàng)

半精紡生產(chǎn)實(shí)際上是一個(gè)開發(fā)產(chǎn)品的過(guò)程，并條工序首先應(yīng)注重其生產(chǎn)是否正常，這是保證半制品質(zhì)量的前提。熟條質(zhì)量直接影響粗紗質(zhì)量，且熟條的內(nèi)部纖維結(jié)構(gòu)在并條后已經(jīng)定型，熟條的條干CV值、重量偏差、內(nèi)在結(jié)構(gòu)等是決定成紗質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，在并條工序要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理觀念，采用系統(tǒng)的觀點(diǎn)去組織生產(chǎn)，改進(jìn)生產(chǎn)環(huán)境和整個(gè)并合牽伸狀態(tài)，為后部提供達(dá)到紡紗質(zhì)量要求的須條。

1.1 工藝道數(shù)

在傳統(tǒng)的棉紡并條工序中，其任務(wù)主要是為下道工序提供質(zhì)量指標(biāo)符合要求的熟條。半精紡品種基本上是多種纖維混紡，這些混紡纖維的長(zhǎng)度離散、細(xì)度離散等較大，而且又是色紡，纖維易損傷。因此，半精紡的并條工序要重點(diǎn)發(fā)揮混和均勻和提高纖維整齊度的作用。在棉紡的并條牽伸以“緊隔距，重加壓”為工藝原則，提高纖維長(zhǎng)度整齊度是保證條干均勻度的關(guān)鍵。

并條道數(shù)的選擇應(yīng)隨品種不同而不同。雖然有些半精紡品種經(jīng)過(guò)兩道并條的熟條質(zhì)量指標(biāo)均能達(dá)到要求，但其纖維混和均勻度不夠。因此在實(shí)際生產(chǎn)中半精紡的并條工藝道數(shù)一般采用3道或4道，有些特殊品種甚至采用5道，這樣才能使熟條質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到下道工序混和均勻的質(zhì)量要求。當(dāng)然并合數(shù)不能過(guò)多，否則條子過(guò)熟而發(fā)爛，不利于紡紗質(zhì)量的控制。因此半精紡并條工藝道數(shù)要從總體上根據(jù)各品種的工藝特點(diǎn)進(jìn)行合理選擇。

1.2 車間環(huán)境

散纖維染色實(shí)際上是一種化學(xué)處理過(guò)程，染色后的纖維，不但去除了纖維表面原有的油脂和紡紗助劑，纖維本身也受到不同程度的損傷，且染色越深的纖維損傷越大，纖維表面的摩擦因數(shù)和吸濕性能等物理性能都會(huì)發(fā)生很大的變化，從而影響可紡性能。另外，半精紡品種又多又雜，相對(duì)于傳統(tǒng)棉紡對(duì)并條工序生產(chǎn)車間環(huán)境的要求更高，而且較為敏感，溫濕度控制稍有不慎，就可能會(huì)出現(xiàn)繞羅拉、繞膠輥、絨板花過(guò)多等問(wèn)題，有的甚至無(wú)法生產(chǎn)。因此半精紡并條工序?qū)ιa(chǎn)環(huán)境的要求：空調(diào)能隨時(shí)調(diào)節(jié)，見效要快，并能保持溫濕度控制的相對(duì)穩(wěn)定，以適應(yīng)多品種的變化。

一般半精紡的并條工序，須使用簡(jiǎn)易墻體將前后道工序和左右生產(chǎn)線隔開，使每條生產(chǎn)線的并條工序能單獨(dú)分區(qū)管理，從而使每條生產(chǎn)線在并條工序的空調(diào)能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)分區(qū)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)多品種的變化。

1.3 工藝管理

半精紡紗線品種雜、批次多且批量小、批與批的工藝差異大，又是訂單形式，這就要求在換批時(shí)其工藝調(diào)整要快而準(zhǔn)。工藝管理方面既要嚴(yán)格又要靈活、精準(zhǔn)。半制品的質(zhì)量控制指標(biāo)必須達(dá)到紡紗技術(shù)要求的范圍，同時(shí)針對(duì)不同品種制定不同的半制品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，不能一概而論。另外，半精紡多以纖維混紡為主，其半制品質(zhì)量的波動(dòng)較大，因此要求實(shí)驗(yàn)室增加對(duì)并條半制品質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)試頻率，同時(shí)要掌握好每個(gè)品種在每一道并條的質(zhì)量指標(biāo)變化規(guī)律。

1.4 設(shè)備管理

半精紡原料在梳理前大多要經(jīng)過(guò)給濕和添加一定量的紡紗助劑，油脂較多。隨著生產(chǎn)量的增加，堆積在各個(gè)牽伸元件上的油脂會(huì)越來(lái)越多，當(dāng)達(dá)到一定程度后就會(huì)出現(xiàn)繞花、繞膠輥、加壓不良等現(xiàn)象。另外，半精紡的并條工藝一般采用“緊隔距，重加壓”，以保證條干均勻，但這會(huì)增加設(shè)備的牽伸負(fù)荷和運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，而且對(duì)加壓元件的要求更高，設(shè)備易疲勞。這就需要保持良好的設(shè)備狀態(tài)，最大限度地減少臺(tái)差。半精紡的生產(chǎn)須加強(qiáng)設(shè)備維修保養(yǎng)管理，加嚴(yán)設(shè)備保養(yǎng)的技術(shù)要求，縮短保養(yǎng)周期，完善各項(xiàng)設(shè)備檢查制度。

2 并條工序主要控制措施

針對(duì)上述特點(diǎn)，在半精紡并條工序經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)色差、色點(diǎn)、重量不勻、條干不勻及質(zhì)量指標(biāo)不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵是對(duì)工藝參數(shù)、半制品質(zhì)量指標(biāo)、須條內(nèi)在結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。

2.1 工藝參數(shù)的控制

工藝是否科學(xué)合理是熟條質(zhì)量指標(biāo)能否符合要求的重要支撐。并條的主要工藝參數(shù)包括并條定量、各道牽伸倍數(shù)、羅拉隔距、壓力棒的高低工藝等。在實(shí)際生產(chǎn)中必須根據(jù)原料性能、紗線訂單的個(gè)性化質(zhì)量要求、設(shè)備的狀態(tài)及牽伸負(fù)荷等實(shí)際情況，對(duì)以上各主要工藝參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2.1.1 羅拉隔距的設(shè)置

羅拉隔距越小，牽伸浮游區(qū)就越短，也越能強(qiáng)化羅拉牽伸區(qū)的摩擦力界，從而加強(qiáng)牽伸區(qū)對(duì)纖維運(yùn)動(dòng)的控制能力，集中浮游纖維的變速點(diǎn)，使輸出的須條具有較好的條干均勻度［2］。

半精紡的原料經(jīng)染色后，纖維受損，單纖強(qiáng)力偏低，而某些動(dòng)物纖維尤為突出，牽伸時(shí)易被拉斷。因此對(duì)于羅拉隔距的設(shè)置既要兼顧纖維整齊度，又要不拉斷纖維，同時(shí)還要控制好絕大部分纖維的運(yùn)動(dòng)。另外，有些品種的纖維都是經(jīng)漂白后再染色，此時(shí)纖維的摩擦因數(shù)較大，會(huì)產(chǎn)生牽伸力過(guò)大和壓力不夠等現(xiàn)象，這時(shí)就會(huì)在羅拉鉗口處產(chǎn)生嚴(yán)重的滑溜現(xiàn)象，且是隨機(jī)的，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)牽伸不開，這樣反而會(huì)產(chǎn)生偶發(fā)性紗疵，進(jìn)而使條干惡化。因此，半精紡并條羅拉隔距的設(shè)置，必須要結(jié)合混紡纖維的性能差異及其染色后纖維性能的變化而定。

2.1.2 牽伸倍數(shù)的配置

半精紡各道并條的總牽伸倍數(shù)一般接近于并合數(shù)，常用的牽伸工藝有倒?fàn)可旌晚槧可靸煞N。倒?fàn)可炫渲糜欣诟纳剖鞐l的條干均勻度；順牽伸配置有利于纖維伸直，消除纏繞纖維，減少成紗細(xì)節(jié)，提高成紗強(qiáng)力。半精紡后區(qū)牽伸倍數(shù)的設(shè)置原則需根據(jù)各組分纖維長(zhǎng)度及其整齊度、纖維伸直情況、并條道數(shù)、并條定量、羅拉隔距等因素綜合分析。后區(qū)牽伸一般在1.6倍～2.5倍之間。

半精紡的頭并，其喂入的生條中具有較多的前彎鉤纖維和纏繞纖維，伸直度較差，纖維的平均長(zhǎng)度比纖維伸直時(shí)要短，浮游纖維也多。因此半精紡頭并的前區(qū)牽伸倍數(shù)宜偏小掌握，才能有利于改善須條的條干均勻度；同時(shí)其后區(qū)牽伸倍數(shù)也不能過(guò)大，否則會(huì)擴(kuò)散須條中纖維，不利于控制浮游纖維，條干均勻度也會(huì)惡化［3］。由于經(jīng)過(guò)頭并的牽伸，已經(jīng)消除了部分前彎鉤，須條中纖維的整齊度、伸直度均比生條有所提高，因此半精紡二并、三并的后區(qū)牽伸倍數(shù)宜偏小掌握，同時(shí)適當(dāng)增大前區(qū)的牽伸力，進(jìn)而伸直后彎鉤纖維，有利于須條纖維的伸直，提升須條的條干均勻度。

生產(chǎn)實(shí)踐也表明，纖維長(zhǎng)度越長(zhǎng)越整齊，并條后區(qū)牽伸倍數(shù)可偏大設(shè)置；纖維越卷曲，后區(qū)牽伸倍數(shù)越宜偏大控制。

2.1.3 壓力棒工藝的選擇

半精紡使用的原料大多是多組分混紡的動(dòng)物纖維，其特點(diǎn)是長(zhǎng)度離散和細(xì)度離散都較大。因此，半精紡的并條牽伸尤其要加強(qiáng)對(duì)浮游纖維的控制，合理選擇壓力棒工藝，增加牽伸區(qū)的摩擦力界，增強(qiáng)對(duì)浮游纖維的控制。基于以上原因，半精紡并條主牽伸區(qū)采用壓力棒牽伸，壓力棒可以將棉網(wǎng)形成曲線通道，進(jìn)而擴(kuò)展鉗口的摩擦力界，并縮短纖維浮游區(qū)長(zhǎng)度，加強(qiáng)對(duì)浮游纖維的控制。生產(chǎn)實(shí)踐證明，壓力棒位置偏高時(shí)，棉網(wǎng)在壓力棒下表面的包圍弧就小，在鉗口處控制棉網(wǎng)的摩擦力界就弱，對(duì)浮游纖維的伸直不利，影響條干水平；反之，有利于增強(qiáng)對(duì)棉網(wǎng)浮游纖維的控制，使浮游纖維的變速點(diǎn)集中而且靠近鉗口［4］。因此合理使用壓力棒工藝是半精紡并條工序控制浮游纖維的關(guān)鍵。

2.1.4 并條膠輥硬度的選擇

半精紡的原料經(jīng)染色后，再經(jīng)過(guò)和毛工序添加油劑，纖維的表面性能發(fā)生了很大的變化，因此在并條工序會(huì)產(chǎn)生纖維發(fā)黏或者因靜電等造成的纏繞現(xiàn)象。此時(shí)合理選擇膠輥的硬度，能有效改善條子的可紡性。膠輥硬度偏低，有利于提高半精紡的條干均勻度，因?yàn)榈陀捕鹊哪z輥與羅拉之間的接觸面大，縮短了纖維浮游區(qū)的長(zhǎng)度，使浮游纖維的運(yùn)動(dòng)得到有效控制［5］。但膠輥硬度過(guò)低，會(huì)加劇因纖維發(fā)黏而產(chǎn)生的纏繞。因此，半精紡并條膠輥的選擇要兼顧纖維品種、纖維的長(zhǎng)度離散情況、染色后纖維表面物理性能以及生產(chǎn)季節(jié)、空調(diào)等實(shí)際情況而定。膠輥硬度的選擇是半精紡并條工序中一項(xiàng)很重要的工藝措施。

2.2 半制品質(zhì)量指標(biāo)的控制

由于半精紡紗線的品種多而雜，紗線的用途不同，對(duì)其質(zhì)量要求也有所不同。因此，在半精紡并條工序要重視半制品質(zhì)量指標(biāo)的控制，對(duì)每個(gè)批次的生產(chǎn)，在并條工序都要設(shè)立不同的半制品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 纖維內(nèi)在結(jié)構(gòu)的控制

纖維內(nèi)在結(jié)構(gòu)包括纖維的分離度、伸直度、平行度和短纖維的分布等，它對(duì)成紗的條干水平有著直接的影響。半精紡品種以多組分混紡居多，實(shí)際生產(chǎn)中往往有一些品種的并條條干水平相差不大，然而其成紗條干水平卻有所不同，主要是由并條內(nèi)纖維內(nèi)在結(jié)構(gòu)差異造成。因?yàn)椴l的條干指標(biāo)僅表示須條的截面、外形、重量片段等不均勻的程度，而纖維內(nèi)在結(jié)構(gòu)卻對(duì)成紗條干有著很大的影響，在半精紡生產(chǎn)中也尤其敏感。

纖維的分離度越高，表示纖維間分離的狀態(tài)越好；分離度越差，表示須條中存在未能分離的纖維越多，其中部分纖維在并條的牽伸過(guò)程中能夠得到充分分離，但如果牽伸工藝不當(dāng)，那么未被分離的部分纖維在牽伸過(guò)程中會(huì)加劇集結(jié)，從而在后道紡紗的牽伸中形成粗細(xì)節(jié)等短片段條干不勻。由于在半精紡的分梳環(huán)節(jié)，特別是對(duì)某些動(dòng)物纖維的分梳，要求將其完全分梳成單纖維狀態(tài)，這樣在梳理過(guò)程中纖維就會(huì)受到很大的損傷。在實(shí)際的半精紡生產(chǎn)中，生條中往往有少量未能被充分梳開的纖維，這些纖維通常是借助于并條的牽伸來(lái)分離。然而這些纖維中的部分纖維會(huì)在牽伸分離過(guò)程中被拉斷，產(chǎn)生新的短纖維，而且這些短纖維又會(huì)產(chǎn)生新的集結(jié)。另外，生條中的纏繞纖維，如果經(jīng)過(guò)不合理的并條牽伸也會(huì)形成棉結(jié)，這些難點(diǎn)在半精紡并條工序中都會(huì)出現(xiàn)。因此，首先要根據(jù)半精紡品種的特點(diǎn)，分梳時(shí)掌握好分梳強(qiáng)度與纖維損傷的平衡點(diǎn)，頭并、二并是消除纖維纏繞的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)調(diào)整牽伸工藝，最大限度在頭并、二并中松解和消除那些未能被充分梳開的纏繞纖維，以提高纖維的分離度。

纖維的伸直度和平行度對(duì)成紗條干有著很大的影響，纖維伸直度和平行度低時(shí)，在牽伸過(guò)程中纖維易相互纏結(jié)產(chǎn)生集束運(yùn)動(dòng)，還會(huì)破壞正常纖維的變速，造成條干不勻。多組分混紡的半精紡須條中纖維形態(tài)是十分復(fù)雜的，有卷曲、彎鉤、扭曲等形態(tài)，尤其是某些動(dòng)物纖維有較為復(fù)雜的伸長(zhǎng)性和卷曲性。實(shí)際生產(chǎn)中，可以通過(guò)牽伸倍數(shù)的配置以及前后區(qū)牽伸倍數(shù)的分配、工藝道數(shù)的選擇等方面來(lái)提高纖維的平行度與伸直度。牽伸倍數(shù)愈大，纖維運(yùn)動(dòng)相對(duì)速度就愈大，纖維的伸直和平行效果就愈好。生產(chǎn)實(shí)踐中，頭并的總牽伸倍數(shù)宜小，頭并之后的各道并條的總牽伸倍數(shù)宜大，以充分發(fā)揮頭并伸直前彎鉤和頭并之后的各道并條伸直后彎鉤的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

半精紡的品種多而雜，原料大多經(jīng)過(guò)染色，其力學(xué)性能和外觀形態(tài)都發(fā)生了較大的變化，而并條工序作為承上啟下的關(guān)鍵工序，既可以改善須條的重量不勻率和纖維的混和均勻度，還可改善須條纖維的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。因此，在半精紡并條工序合理設(shè)計(jì)并合工藝參數(shù)、控制好半制品的質(zhì)量指標(biāo)以及須條的內(nèi)在結(jié)構(gòu)等尤其重要。生產(chǎn)實(shí)踐表明，根據(jù)各種纖維的紡紗性能，分析不同半精紡品種在并條工序生產(chǎn)出現(xiàn)的難點(diǎn)和注意事項(xiàng)，結(jié)合具體的牽伸形式，對(duì)設(shè)備的牽伸部件及工藝參數(shù)采取針對(duì)性的改進(jìn)和優(yōu)選措施，進(jìn)而為后道工序生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的須條?？傊?，控制好半精紡并條工序的生產(chǎn)質(zhì)量，掌握好半精紡各類纖維的并合技術(shù)，是紡好半精紡紗線的關(guān)鍵。