高细纱条干质量的工艺措施

通过全面分析细纱纺纱工艺与细纱条干均匀度的关系，指出了不同的细纱工艺对条干均匀度的影响，并介绍了提高细纱条干质量的一些工艺措施。关键词：牵伸；条干均匀度；隔距；钳口；胶辊近年来，随着纺织技术的不断进步和发展，棉纱质量水平不断提升。高档纺织品都对棉纱品质提出不断提高的要求，从2001年Usler统计值与1997年相比，棉纱各品质要求都有了一定的提高。特别是细纱条干均匀度是成纱质量的一项重要指标，它不仅影响单纱强力及强力变异系数，还影响准备、织造断头和布面外观质量。细纱工序是影响条干均匀度的关键工序，所以优化细纱工艺，降低成纱条干CV值是企业急待解决的质量问题。1 细纱牵伸形式对成纱条干的影响新型细纱机大都是气动加压、V型牵伸，前区工艺贯彻“三小”工艺，即小浮游区、小钳口隔距、 小罗拉中心距，它的后区采用曲线牵伸，有较长的钳口握持距和较短的非控制区长度，既增大了后区摩擦力界强度，加强对须条的控制，又有对纤维长短不匀适应性好的特点，减小了位移牵伸产生的牵伸波。我们对FA503型细纱机与FAS07型细纱机的V型牵伸的细纱条干做了对比，结果见表1。表1 相同20个粗纱不同机型纺纱2 粗纱定量对成纱条干的影响由牵伸理论得知，牵伸倍数越大，附加不匀就越大，假如同号数细纱，喂人的粗纱特数越大，所需牵伸倍数越大，附加不匀也越大，对于新型V型牵伸，经过试验，粗纱定量可比传统牵伸大些。不同粗纱定量纺C 14.5 tex条干CV见表2。 表2 不同粗纱定量纺C14.5tex CV 粗纱定量/g.(10 m)-1 ，机型 ，条干/CV%，细节/个.km-1，粗节/个.km-1，棉结/个.km-14.5，FA503，FA507 ，12.36 ，11.92，1 0，26，20，67，63，4.8 ，FA503，FA507，12.50，12.15，2 1，30，24，70，665.2 ，FA503 ，FA507 ，12.70， 14.45 ，1 1 ，26 ，22 ，70 ，64 5.85， FA503，FA507，12.80 ，11.84 ，1 0 ，36， 24 ，89 ，74 从表2可以看出，对于传统的牵伸型式，随着粗纱定量的增大，细纱条干CV增大，粗节、棉结也随着增多。而对于气动加压的V型牵伸来说，由于V型牵伸独特的附加摩擦力界设置，使控制纤维的能力大大加强，进入前牵伸区纱条的结构均匀度、纤维伸直度和紧密度较好，增大粗纱定量，细纱条干变化不明显，所以FA507型细纱机的粗纱定量可适当增大。 3 牵伸工艺对成纱条干的影响牵伸工艺的配置应考虑牵伸工艺与牵伸机构的适应性以及牵伸工艺各参数间的相互配置，长期的生产实践和工艺试验是较好的工艺优选方法。3.1 前区工艺 前区工艺主要包括前区罗拉隔距、钳口隔距、前胶辊加压等。 3.1.1 前区罗拉握持距 罗拉握持距的确定原则是在不损伤纤维并能保持牵伸力与握持力相平衡的条件下，偏小掌握为宜。因为，前区握持距关系前区牵伸浮游区长度的大小，关系到握持力和牵伸力的配置，与成纱条干Cy值有着密切关系。在传统工艺中前中罗拉中心距纺纯棉品种以43 mm居多。近年来，国产新型细纱机在罗拉座下销棒支承形式上作了改进，前中罗拉表面隔距最小可达16．5 mm，我们对FA507型细纱机的罗拉座做了改进试纺，最小表面距改为17.0mm，大大缩短了前区浮游区长度，有利于提高条干水平和条干CV值差异率的水平。理论上，当原料和牵伸机构一定时，罗拉握持距与牵伸附加不匀间存在近似直线关系，因此，减小罗拉握持距，缩短浮游区，可使牵伸区变速点向前钳口靠拢，有利于改善成纱条干均匀度。 在生产中罗拉握持距比较难测量，所以用改变罗拉表面距来调整罗拉握持距，进行工艺优化试验，FA507型细纱机不同前区表面距纺C14.5tex的条干CV见表3。 表3 不同前区表面距纺C14.5 tex的条于CV 罗拉表面距/mm 17×25条干CV/% 14.60罗拉表面距/mm 18×25条干CV/%  14.87罗拉表面距/mm 19×25 条干CV/% 15.23 较小的前区罗拉隔距，使承担较大牵伸倍数的前牵伸区，减小了浮游区以及浮游纤维动程，从而使纤维移距偏差减小，提高了成纱的条干均匀度，这在纺纯棉品种，特别是纯棉普梳品种非常明显。从表3可以看出前区罗拉握持距减小，细纱条干明显改善。 3.1.2 采用小钳口 为了使牵伸过程中纤维不过早提前变速，适当减小销子钳口是有利的，它可以改善前区纤维的伸直度。常规品种使用的2.5~3.5 mm五档中每档以0.25 mm递增，档数调整比较细微，便于对不同品种和不同牵伸工艺的精细调整，以收到良好工艺效果。钳口由原来的3.0~3.5 mm改为2.5 ~2.75 mm，CJ 18.2tex成纱质量如表4所示。表4 不同钳口隔距纺CJ9.5tex，CJ18.2tex成纱质量 钳口隔距/mm 品种/tex 条干CV/% 细节 粗节 棉结 水平（2001）/% 3.0 CJ18.2 CJ19.4 11.62 11.35 1 1 13 9 38 31 25 25 2.5 CJ18.2 CJ19.4 11.04 10.97 0 0 7 6 29 21 5 5 注：同粗纱(20个)，同锭子(20个)在不同钳口下的条干CV。3.1.3 摇架加压 胶辊加压是对须条产生足够的握持力，使牵伸能够正常进行的条件，FA507型细纱机，配气动加压，静压稳定可靠，加压充分调节方便。我们通过试验，细纱摇架压力特别是前胶辊的压力大小，对成纱条干CV值的影响比较明显，不同胶辊压力纺CJ 18.2 rex纱的条干CV。  表5 不同胶辊压力纺CJ18.2tex纱条干CV 压力/mPa 条干/CV% 细节/个.km-1 粗节/个.km-1 棉结/个.km-1 0.12 0.10 0.08 11.84 11.71 12.05 0 1 2 16 12 15 28 20 19 3.2 后区工艺 后区工艺主要包括后区牵伸倍数，后区中心距和粗纱捻系数等，这几项重要牵伸工艺参数需密切配合和合理配置，才能对成纱质量起到稳定和提高作用。 3.2.1 粗纱捻度 细纱的后区牵伸是简单罗拉牵伸，利用粗纱捻回产生的附加摩擦力界控制纤维运动是有效的。当牵伸倍数较小，牵伸力较大时，后纤维对浮游纤维的控制力，大于前纤维对浮游纤维的引导力，纤维变速点前移而趋于稳定，当后牵伸倍数增大时，必须适当增加捻系数，使纱条紧密，摩擦力界强度增强，使纤维变速点前移而稳定。但当后区牵伸倍数较大时即增大了引导力，削弱了控制力，使浮游纤维提早变速，从而恶化成纱条干，在针织纱工艺中，弹性牵伸作用强，不仅可防止喂人前牵伸区纱条紧密度差异增大，而且有利于捻回分布不匀的改善，对前区牵伸非常有利，所以针织纱工艺后区采用小牵伸和粗纱高捻度，经过后区牵伸后，牵伸须条带着一定数量的捻回进入胶圈牵伸区，前区牵伸纱条上的捻回还能作为胶圈牵伸区中间摩擦力界的补充，对牵伸纱条宽度有一定的控制作用，有利于对纤维运动控制，对提高成纱条干有利。 在实际生产中，我们理论联系实际，粗纱捻系数的确定结合了粗纱定量，后牵伸倍数，中后罗拉隔距，加压和温湿度等。表6是其它因素基本不变时，不同粗纱捻系数时的CJ14.5 rex细纱条干CV。 3.2.2 后区罗拉握持距与后区牵伸倍数 在细纱牵伸中，前区具有较强的控制纤维运动的能力，而且被控制截面中的纤维数量少，前区牵伸倍数的变化，对成纱不匀的影响小一些，因此，细纱的牵伸分配重点考虑后区牵伸对成纱条干不匀的影响。目前生产中普遍采用的是小的后区牵伸倍数，后区隔距适当放大，一般机织用纱为1.25~1.40倍之间，针织用纱一般为1.07~1.20倍之间，此种工艺不仅条干好，而且如果适当增大后区隔距，后区牵伸倍数在小范围内变动或纤维长度变化不大时，隔距可以不作调整，便于管理，减少改车时间，降低工人劳动强度。不同后区牵伸成纱条干见表7。 表7 不同粗纱捻系数CJ14.5tex纱的条干CV 粗纱捻系数 90 95 100 110 114 117 条干CV/% 13.33 13.27 13.21 12.86 12.67 12.59  表7 不同后区牵伸纺CJ14.5tex纱的条干CV 后牵伸倍/倍 条干/CV% 细节/个.km-1 粗节/个.km-1 棉结/个.km-1 1.13 1.17 1.21 1.24 1.28 12.09 12.53 12.57 12.53 12.61 1 0 0 1 2 13 16 18 20 10 33 40 40 45 33 从表7可以看出，随着后牵伸倍数的增大，细纱条干均匀度明显恶化。 表8是同品种不同后区罗拉表面隔距纺C14.5 tex成纱条干CV值。表8 不同后区罗拉表面隔距纺C 14.5tex成纱条于CV 项 目 18×21 18×23.5 18×27 条干CV/% 14.69 14.61 14.66 从表中可以看到在牵伸正常的情况下，改变后区罗拉握持距细纱条干CV值变化不大。4 胶 辊胶辊是纺纱工艺中重要的牵伸部件，对成纱质量的影响显著。对胶辊的一般质量要求是，硬度均匀、表面光洁、色泽一致、直径差异与外圆偏心小、抗静电、对温湿度有一定的适应性。 4.1 胶辊硬度对条干的影响 在长期的生产实践中，我们知道软胶辊能够改善细纱条干。其一软胶辊在压力的作用下，与罗拉握持所组成的钳口线相应增宽，从而能够显著地增强钳口对须条的握持性能。而且钳口线向两端延伸，造成既前冲而又后移。钳口线后移，相对缩小了前区握持隔距，有利于控制浮游纤维的运动，有利于改善条干均匀度。其二，软胶辊与罗拉组成的钳口线相对比较稳定。软胶辊具有弹性好、表面变形大，吸振能力强的特点，使钳口动态握持力保持相对稳定。其三软胶辊横向握持均匀，对须条的边缘纤维控制能力强，对改善细纱条干有利。 在生产中我们使用WRC-965型不处理胶辊，条干CV值好，但由于其抗绕性还不够理想，在纺涤棉品种时，高速回转的胶辊与纤维摩擦而产生的静电引起绕胶辊现象。为了能够有效解决这个问题，我们将涂料配比浓度降低后对胶辊表面进行涂料处理，并进行上车跟踪试验。试验结果如表9所示。 表9 T/C 80/20 13 tex成纱条CV 涂料配比 1:3 1:5 1:8 1:10 条干CV/% 15.08 15.00 14.78 14.75 试验结果表明，由于淡化处理的涂料配比浓度较低，并没有使胶辊失去原有的低硬高弹的特性，加压后，回弹性好的特点也基本没有变，因此胶辊仍能有效地控制纤维，改善质量。WRC—965型不处理胶辊经过涂料淡化处理后，增强了导电性能，消除了静电，因而使胶辊能够具有抗绕性。第三种涂料配比上机生产略有绕花但条干较好。综合考虑，我们选择了第三种配比对WRC-965型不处理胶辊的涂料淡化处理方法，加上严格的胶辊更换周期管理，推广使用，条干水平保持在25％。经过长期使用和高温高湿的考验后，验证了WRC—965型不处理胶辊在经过第三种涂料淡化处理后，胶辊绕花现象已基本消失，值车工生活好做，产品质量稳定。 4.2 胶辊直径与成纱质量 较大直径胶辊在相同压力下弹性好，与罗拉的弧形接触面大，摩擦力界扩大，浮游区缩小，对浮游纤维的控制得到加强，有利于变速点向前钳口集中。同时，大直径胶辊吸振性好，可减弱罗拉沟槽或尘杂引起的波动，使胶辊的横向握持力均匀性提高，有利于控制须条边缘纤维的运动。大直径胶辊对牵伸须条充分、均匀、稳定的握持，使得牵伸状态改善，从而有利于提高成纱质量。 从理论上分析大直径胶辊纺纱性能优于小直径胶辊，但纺纱中必须和中后胶辊直径相匹配。前档胶辊直径加大后摇架高度，因此必须相应加大中铁辊和后胶辊直径。在生产中我们用淘汰下的前胶辊加工成后胶辊，其直径要求在27mm～28.5 mm之间。不同直径胶辊在FA507型细纱机(气动加压，V形牵伸)同锭、同粗纱的条件下进行纺纱试验，CJ 18.2 tex纺纱效果见表10。表10 不同胶辊直径纺CJ18.2tex成纱条干试验 胶辊直径 条干/CV% 细节/个.km-1 粗节/个.km-1 棉结/个.km-1 29 30 31 11.23 11.08 11.07 0 0 0 6 5 4 23 22 20 根据以上试验，我们对细纱机上的胶辊统一作了规定，要求胶辊直径在29.5~30.5 mm之间，小于此范围的胶辊作为后胶辊使用，并严格要求后胶辊必须小于前胶辊并切且胶辊直径大小一致。 5 结 语 （1）新型V型牵伸通过抬高后罗拉形成独特的附加摩擦力界，提高了进入前区纱条的结构均匀度、紧密度和纤维伸直度，较普通牵伸显现出较高的牵伸能力，细纱条干优于普通牵伸。 （2）采用较小的前区罗拉表面距、较小的罗拉钳口及较大的前胶辊加压，能使纤维变速点靠近前钳口，从而减小移距偏差，提高成纱的条干均匀度。 （3）小的后区牵伸倍数对细纱条干有利，在牵伸正常的情况下适当增加粗纱捻系数，能够改善细纱条干均匀度。 （4）胶辊是细纱牵伸的关键器材，使用不处理软胶辊，增大胶辊直径，对浮游纤维可以有效控制，使变速点稳定而集中，从而有利于提高成纱条干均匀度。