技术 | 转杯纺纱超柔纱工艺优选实践
转杯纺纱作为一种新型纺纱技术，具有独特的成纱质量和成本优势。在目前的转杯纺纱生产能力中，大多是采用低配棉生产牛仔机织用纱。采用转杯纺纺制超柔纱线，用于针织面料具有独特的风格，能够达到降低成本，提高经济效益的目的。
一、转杯纺超柔纱的特点以及纺纱存在的问题
1.1 转杯纺超柔纱的特点及存在的问题
转杯纺超柔纱的特点是配棉短绒高、含杂大，成纱捻度低于正常纱线10%左右，成纱风格克服正常转杯纺纱线的硬度的缺点。转杯纺超柔纱纺纱时主要问题是，端头率高、强力低、毛羽大，造成生产效率低。由于转杯纺纱成纱原理中间断开，纤维的输出和输入不是连续性，一端握持自由端加捻一端加捻，克服此问题必须从合理选配捻原件加捻盘和转杯，优化相关工艺，才能解决。
1.2转杯纺超柔纱配棉及工艺流程
使用的原棉是低级棉和再用棉，含短绒杂质较多，各种原料以“粗中有细，短中夹长“的原则。主要原料指标见表1。
工艺流程为：JWF1012型抓棉机 →FA113C 型混开棉机→JWF1026多仓混棉机→JWF1124C开棉机→JWF1054除微尘设备 →JWF1172棉箱→JWF1216型梳棉机 →TD10型并条机→ BD-7型转杯纺纱机
二、转杯纺纱超柔纱工艺优选
2.1 假捻盘的选配
其加捻的主要元件是假捻盘，其直径大小、材质不同、制造工艺、耐磨程度和光洁程度，对成纱质量有很大的影响。 假捻盘在纺纱器输纤通道与引纱装置之间，是纤维的终点亦是纱线的起点。凝聚排列均匀的纤维在引纱的牵伸作用下，在假捻盘上运动加捻，输出纱线。主要作用有：一是给纱线加上一定的捻度，并且最大限度地减少捻度的损失；二是在纱线的输送过程中保证纤维快速的运动。
纺纱工艺对假捻盘的要求:一是要求光滑无毛刺以免挂毛纱线，以适应纱线的运动和输送；二是有小的摩擦系数, 因为转杯纺纱一端握持，自由端加捻，捻度损失较环锭纺高出13～15%，既能保证纤维在其圆弧面上高速运动，又能保证加捻程度；三是耐磨，防止起槽影响质量。一般选用从以下几个方面考虑，一是圆弧曲率半径，曲率半径小加捻效率高，曲率半径大加捻效率低，圆弧曲率半径小陶瓷假捻盘；二是材质：陶瓷阻捻头摩擦系数小，自润滑能力强，不易粘棉腊，一致性强，加捻效率较为稳定；三是假捻盘形式：刻槽假捻盘、螺旋陶瓷假捻盘、光面加捻盘，光面假捻效率低纱线光洁单强力低，刻槽假捻效率高强力大毛羽多，在不影响加捻效率的情况下，选用盘香陶瓷阻假捻盘有利于降低断头减少毛羽，提高强力。具体选配见表2。
表中分析：选配假捻盘螺旋陶瓷的利于加捻，同时毛羽少，强力高。
2.2 转杯的选配
超柔纱为了保证成纱低捻度、柔软风格，选配大直径转杯有利于质量稳定。在转杯纺纱的速度设计中，转杯纱的捻度与转杯速度和引纱速度有关，因此在确定转杯速度时一定要注意转杯速度与断头的关系。转杯主的工艺参数主要有：直径和槽型。直径大加捻效率高，槽型T型、Z型，利于纤维凝聚。为保证凝聚效果转杯直径一般偏大选配，在40mm以上直径；为了凝聚效果，转杯槽型选配T型杯、和Z型槽杯。具体选配见表3.
表中分析：选配大直径Z型槽杯，能够增加凝聚和加捻效果，成纱质量明显优于小直径转杯；同时在转杯直径加大转杯速度高的情况下成纱质量反而恶化，同时捻度偏大，端头较多，对质量影响更大。
2.3 转杯速度的优化
超柔纱转杯直径偏大选配，其速度一般偏低掌握。转杯速度高，纺纱张力大，当纺纱张力接近纺纱强力的比值时纱线容易发生断头；同时转杯直径大，离心力大，纺纱张力大容易断头；转杯速度高加捻效率低，捻度不匀不易控制。转杯速度优化见表4.
表中分析：转杯速度高，离心力大，加捻效率低，不利于超柔纱的成纱质量，一般采用低于正常转杯速度的20%，利于质量稳定。
2.4分梳辊速度的优化
超柔纱分梳辊转速选择取决于原料含杂和纱均匀度，纱的强度，锯齿的新旧程度等因素。增加分梳辊转速对于条子的开松的影响：排除增加，纤维分离度好，不易绕分梳棍，纤维转移好； 粉尘增加，纤维易损伤，分梳辊表面速度若超过输送气流速度时，纤维易卷曲。增加分梳辊的转速对质量影响：纱的不匀改善，粗节、棉结减少，强力下降，伸长下降。由于采用的是低级原棉，在兼顾气流输送的情况下相应提高分梳辊的速度对除杂有利。在具体选用时用7500r/min-8500r/min.具体优化见表5.
表中分析：超柔纱由于纤维短，含杂大，为减少纤维损伤提高成纱强力，一般采用较低低速度利于成成纱强力，保持超柔纱的风格。
2.5超柔纱排杂负压的优化
纺制转杯纺超柔纱时，容易出现突发性粗节。主要原因是负压过低，造成排杂不畅。工艺排风是转杯纺纱重要的参数之一。纺纱器内纤维的输送、并合需要一定的负压，纺纱杯内的高速运转必须有一定的风排出。转杯纺弱捻纱在生产过程中，捻度小杂质不易包缠于纱条内，负压不足杂质凝聚在转杯槽内，造成粗细节杂质的明显增长。预防措施：保证工艺排风的畅通，稳定纺杯负压，减少突发性纱疵的出现。一般转杯负压控制在-6500pa以上，排杂负压控制在-1500pa—-1800pa之间。
2.6超柔纱捻系数的确定
超柔纱纱捻系数一般比正常纱线低20%左右，主要是为了保证捻度和纺纱的顺利进行。转杯纺纱的加捻效率在实际生产中最低值只能达到设计捻度的84%。如58.3tex设计捻度为46捻/10cm时，实际捻度最低只有39.1捻/10cm；36.4tex设计捻度为59捻/10cm时，实际捻度最低只有49.3捻/10cm。同时转杯纺纱设计捻度越大，加捻效率越低；转杯速度越高，加捻效率越低。由于转杯超柔纱转杯速度较低，加捻效率较高，因此在捻度设计时应注意过高的捻度会影响低捻纱的效果。 具体确定时一般为330～350之间。
三、转杯纺超柔纱优化效果对比
转杯纺超柔纱，通过工艺优化其工艺原则为：转杯大直径、Z型槽，假捻盘螺旋陶瓷，转杯低速度，分梳辊中速度，转杯大负压，排杂小负压，能够实现捻度低、强力高、纱线风格柔软的效果。具体工艺和效果对比见表6。
四、结 语
转杯纺超柔纱捻度受到限制，通过对转杯纺工艺进行优化，合理设定转杯纺纱的工艺参数，重点对转杯速度、转杯直径及槽型、假捻盘几何尺寸等关键参数进行优化，能够实现使用低级棉纺制转杯纺超柔纱，达到降低成本，稳定纱线风格提高经济效益的目的。
作者：陈玉峰 光山白鲨针布有限公司 王子峰 项城市纺织有限公司 刘晓歌 河南神禹纺织有限公司