纺纱原料与前纺工序对成纱毛羽的影响探讨
纺纱原料与前纺工序对成纱毛羽的影响探讨
赵博 （中原工学院）
0 前言
纱线毛羽不仅影响机织、针织等工序的生产效率，而且还影响最终产品的外观质量，随着科学技术的不断发展，对纱线质量的要求也发生了新的变化，除了条干、强力等指标外，对纱线毛羽也提出了较高的要求。以往在降低纱线毛羽方面的研究，偏重于降低细纱与络筒工序毛羽的发生，而对纺纱原料、半制品质量和前纺工序工艺参数对成纱毛羽影响的研究较少。本文结合生产实践，通过实验和测试，分析了原料性能、梳棉工艺、并条质量和粗纱工艺等因素对成纱毛羽的影响，探讨了为降低成纱毛羽，前纺各工序应采取的技术措施。
1 实验、检验条件与数量处理
实验品种：CJ14.5，CJ11.6等等
实验条件：采用YG171A型毛羽测试仪，测试速度为30 m/min，测试张力为15 cn±0.5 cn；温湿度情况为24℃，60% 。
测试方法：每次测试连续测10次，取其平均值作为平均毛羽数。改变工艺的试验，采用同台、同锭细纱机对比取样，在生产现场取样，每组试样30个管纱。
2 测试结果与分析
2.1 原料性能对成纱毛羽的影响
2.1.1 原棉长度与成纱毛羽间的关系
纤维平均长度长，不仅细纱单位长度内纤维根数减少而使成纱毛羽数量减少，而且更容易受加捻扭矩和纤维间摩擦力的作用而使可能伸出的头端长度减短，纤维越短，成纱毛羽越多，实验结果见表1。
2.1.2 纤维整齐度、短绒率等对成纱毛羽的影响
成熟度过大会使纤维刚性增大，抱合力减弱，使毛羽增多，成熟度过小，纤维强力小，易折断，短绒增加，使成纱毛羽数量增加。短绒多，单位截面中纤维根数增加，使成纱毛羽增加，整齐度好或成纱毛羽少，实验结果见表2。
2.1.3 纤维的抗扭强度和抗弯刚度对成纱毛羽的影响
纤维的抗扭强度和抗弯刚度越大，纤维越难完全捻合到纱体之中，已捻入纱体的纤维端伸出纱体的可能性就大，成纱毛羽产生的机率就越大。
2.1.4 涤纶纤维细度对成纱毛羽的影响
纤维细度对成纱毛羽的影响较复杂，纤维越细，纱线中纤维根数越多，纤维头尾端伸出纱体的机率越大，成纱毛羽根数越多，用粗纤维纺纱时，在相同特数的条件下，纱线截面内纤维根数越少，有可能使成纱毛羽数量减少，但粗纤维刚度大，有可能对成纱毛羽起相反的作用。有关实验证明：纤维越粗成纱毛羽越多。纺CJ/T 55/45 13 tex纱时，选用4种不同细度的涤纶纤维纺纱后，分别测试毛羽数量，其结果见表3。
由表3可知，纺精梳涤棉纱时，用较细的涤纶纤维，可明显减少成纱毛羽数量。
2.1.5 合成纤维油剂比电阻对毛羽的影响
纺合成纤维涤纶时，油剂含量过少，纺纱过程中易产生静电，引起须条发毛；油剂含量过多，油剂剥落使通道部分粘附纤维的现象严重，也会使成纱毛羽增加。见表4。
表4 油剂比电阻与成纱毛羽间的关系
2.1.6 棉纤维单强和断裂强度对成纱毛羽的影响
单纤强度大，断裂强度增加时，棉纤维在加工过程中不易断裂，成纱毛羽越少；棉纤维强力不仅与纤维粗细有关，而且与纤维品种及成熟度有关，长绒棉细度细，长度长，成熟度佳，单纤维强力大，故成纱毛羽少。不同单纤强力与成纱毛羽的关系试验见表5。
注：品种为CJ14.5 tex
2.1.7 短绒率对成纱毛羽的影响
短绒越多，不利于牵伸机构对纤维运动的有效控制，不利于须条中纤维伸直平行度的改善，造成在牵伸中移距偏差过大，使纤维变速点过于集中，纤维与纤维间接触长度短，纱线在受外力作用时，纤维间易滑脱而形成毛羽。不同短绒率与细纱间的关系见表6。
2.1.8 原棉细度对成纱毛羽的影响
原棉细度越细，纱线截面内纤维相数越多，纤维间抱合力和摩擦力越大，纤维再受外力作用时不容易产生滑脱，在牵伸中短绒容易被牵伸机构控制，使纤维变速点集中，浮游纤维数量减少，因而成纱结构紧密，表面光洁均匀，成纱毛羽数量少，纺CJ14.5 tex纱，我们做了对比实验，结果见表7。
2.1.9 成熟度、断裂长度与成纱毛羽间的关系
成熟度过大或过小，纤维刚性大，抱合力差；纤维强力小，易折断，短绒多，成纱毛羽数量多。断裂长度是纤维公制支数与单纤维强力的乘积，纤维的细度越细，强力越高，在加工过程中产生的短绒少。实验证明，成熟度适中，断裂长度大的原棉，其成纱毛羽较少。
2.2 开清棉工序对成纱毛羽的影响
清花机打手状态和主要机件的车速要适当控制，以减少纤维损伤，降低短绒率，使纤维在后道工序中抱合紧密，减少混乱纤维和头端纤维根数。清花工序应减少纤维损伤，在生产中按“少打多松，通道光洁，轻定量，中速度，薄喂入”的工艺原则。
2.3 梳棉工序对成纱毛羽的影响
2.3.1 梳棉机工艺参数
适当降低梳棉机整体梳棉速度，提高锡林与道夫的速比，适当放大盖板与锡林间的隔距，保证纤维分梳缓和，提高棉网清晰度。适当提高盖板速度，以减少纤维损伤和短绒。保证通道光洁，无毛刺，适当提高张力牵伸，减少弯钩纤维和棉结数量。
梳棉机落棉率适当提高，排出的短绒增加，纤维间抱合力和摩擦力增加，纤维间接触长度长，受外力作用时，有利于提高纱条中纤维的伸直平行度，改善条干，降低成纱毛羽数量。
2.3.2 梳棉机设备状态
提高纤维的分梳转移，减少短绒是减少成纱毛羽数量的关键，采用新型针布，提高针布的锋利度，保证良好的梳理度，使纤维在锡林盖板间能够良好的分梳和转移，有效地排除结杂，分离纤维束，减少损伤纤维数量。减少纤维绕锡林和冲塞盖板，提高针布的分梳穿刺能力，减少纤维弯曲扭结数量，增加盖板落棉率，增加对纤维的吸收及释放能力对减少成纱毛羽十分有利。
2.3.3 车间温湿度对成纱毛羽的影响
生产实践证明，原棉回潮率过大，不利于原棉的开松、分梳和除杂，使生条中短绒增加，在原棉成熟度低，杂质短绒多时更明显。回潮率太低，使棉纤维刚性增加，使生条中短绒增加。所以应控制好车间的温湿度，使车间保持适合而稳定的温湿度，对减少成纱毛羽十分有利。
2.4 精梳工序对成纱毛羽的影响
精梳小卷工艺中，无并卷的比有并卷的成纱毛羽少，小卷定量重的比定量轻的成纱毛羽少；生产实践证明，适当降低精梳准备牵伸倍数（预并和条卷牵伸倍数之积），对减少成纱毛羽十分有利，试验结果见表8、9。
注：品种为CJ14.5tex，机型E7/6型精梳机
注：①预并条机FA302型，条卷机FA331型，精梳机E7/6型。②品种CJ11.5tex。
2.5 并条工序对细纱纤维的影响
从大量实验和布面分析可知，经过二道并条工艺的成纱毛羽少，经过三道并条工艺的成纱毛羽多，生条倒向后上并条可减少成纱毛羽；并条的喇叭口应偏小，缩小圈条器喇叭口径，使条子圈放紧密，表面光滑，防止条子发毛，改善通道堵塞现象，提高熟条质量，通过增加纤维间的抱合力和摩擦力，减少成纱毛羽。生产过程中按“中定量、重加压、顺牵伸、中捻度、小张力和适当的罗拉隔距”的原则，对降低成纱毛羽十分有利。
并条机后区牵伸倍数对成纱毛羽的影响见表10。
注：品种CJ18.4tex
由表10 可见，采用头并较大后区牵伸和末并较小后区牵伸的工艺原则，有利于提高纤维伸直平行度，改善熟条内部结构质量，对改善细纱条干，减少成纱毛羽极为重要。
2.6 粗纱工序对成纱毛羽的影响
在细纱不出硬头的前提下，粗纱捻系数以偏大掌握为好，较大的捻系数能提高细纱机后牵伸的控制能力，经后区牵伸后留有部分捻回，有利于前区提高须条紧密度，增加粗纱机前胶辊前冲量，以加强对粗纱加捻三角区纤维的控制，使粗纱纱身光洁；适当增加粗纱车间的相对湿度和粗纱回潮率，在主牵伸区采用合适的集合器，以及良好的纤维条通道状态和钳口压力；适当减轻粗纱定量，增加后区牵伸倍数，使用适当小的钳口隔距，适当增加粗纱轴向密度，粗纱保持良好的结构和光洁度，均能降低成纱毛羽，试验结果见表11、12、13、14。
注：①中区集合器口径为6 mm×4 mm，前区集合器口径为10 mm。
由表11可见，粗纱定量偏轻掌握，可减少细纱和总牵伸倍数，有助于减少纤维在牵伸中的移距偏差，改善条干和纱条光洁度，减少成纱毛羽数量；粗纱后区牵伸倍数偏小掌握，有利于提高粗纱和细纱的条干水平，降低成纱毛羽的数量。
由表12 可见，粗纱胶辊适当前移，可减少纤维在罗拉上的包围弧，有利于粗纱加捻，提高粗纱中纤维的紧密度和条干水平，使粗纱表面光洁，经细纱牵伸加捻后纤维不易伸出在纱干之外而形成毛羽。
表12 粗纱前胶辊位移量与成纱毛羽间的关系
注：机型A454G，品种CJ27.8tex，胶辊为普通软弹胶辊。
注：品种T/C 60/40 13tex
实验表明，适当提高粗纱回潮率，有利于降低涤纶纤维的扭转刚度和抗弯刚度，减少纤维伸出纱体的机率，提高棉纤维的强力，使棉纤维的分离度、伸直平行度提高，可改善静电现象对纤维的排斥作用，从而减少成纱毛羽。
注：（1）钳口隔距为5 mm。（2）品种CJ14.5。
由表14可知，采用口径偏小的集合器，能增加须条间的紧密程度，改善粗纱内部结构和光洁度，可以加强细纱加捻三角区纤维的控制，使纤维头尾端不易伸出在纱干之外而形成毛羽。
综上所述，在粗纱工序，应适当选择合理的工艺参数，控制好粗纱的内在质量和外在质量，采取有效的技术措施,如粗纱选择适当定量、选择合适的假捻器、适当偏小的钳口隔距等，均能为减少成纱毛羽创造良好的条件。
3 结语
降低成纱毛羽是一项系统工程，成纱毛羽涉及到原料性能、前纺各工序工艺参数、设备状态、温湿度控制等等，前纺工序应适当控制车间温湿度，提高纤维伸直度，减少短绒和弯钩纤维，清棉工序应采用“少打多松，通道光洁，轻定量，中速度、薄喂入”的工艺原则；梳棉工序选择合理的速度和隔距，多排短绒，适当提高落棉率，减少纤维损伤，可以提高细纱条干，减少成纱毛羽数量；精梳采用的小卷重量应偏重掌握，适当降低精梳准备牵伸倍数，适当提高落棉率，对减少成纱毛羽十分有利；并粗工序合理配置牵伸和加捻卷绕部分的工艺，如采用顺牵伸工艺，适当增加加压量，适当提高粗纱捻度、卷绕密度和回潮率，适当减轻粗纱定量等，均可降低成纱毛羽数量。
参考文献：
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