減少棉紗線毛羽的途徑和方法

來源：cntextile 發(fā)布時間：2004-8-17 10:52:49

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    隨著國內(nèi)外市場對紡織品質(zhì)量要求的不斷提高，客戶對棉紗毛羽也提出了更高的要求，目前，我國的棉紗質(zhì)量標準中還沒有對毛羽的考核標準，所以，一般企業(yè)并不針對棉紗毛羽做正規(guī)的測試。但是，棉紡廠棉紗毛羽的均勻性和穩(wěn)定性對后道織布廠的生產(chǎn)效率和坯布質(zhì)量，乃至棉印染布的成品質(zhì)量都有著很大影響，國際通用的棉紗Uster公報早于1989年就已做出對紗線毛羽的考核規(guī)定，在我國已經(jīng)加入WTO的今天，國際國內(nèi)的紡織經(jīng)濟越來越溶為一體，作為棉紗線的加工制做者，必須重視對棉紗毛羽的研究，花大力氣解決棉紗毛羽問題。紗線毛羽問題涉及從原棉開始，到紡紗、織布以及染色成品的全過程。由于國內(nèi)棉紡企業(yè)多以筒紗作為成品出售。因此，本文結(jié)合企業(yè)出售筒紗的實際，對控制棉紡廠筒紗的毛羽進行探討。
    1 毛羽問題
    棉紗的毛羽按纖維伸出紗線基體的形態(tài)不同分為：端毛羽、圈毛羽和浮游毛羽三種；按紗線方向分為：頭向毛羽、尾向毛羽、雙向毛羽、圈向毛羽和亂向毛羽，計十五種。一般情況，0.5~1 mm長度的毛羽占總數(shù)的60％左右，1~3 mm長度的毛羽占總數(shù)的35％左右，3mm以上長度的毛羽占毛羽總數(shù)的5％左右。棉紗通常是由一根一根短纖維經(jīng)捻合凝聚而成的，有毛羽伸出紗體是必然的，關(guān)鍵是3mm以上的毛羽會嚴重影響后道的生產(chǎn)，影響紗線及其最終產(chǎn)品的外觀、手感和使用性能。如：紗線之間容易纏結(jié)，導(dǎo)致織布時紗線不能順利通過經(jīng)停片、綜眼和筘齒，造成開口不清或斷頭增多。在無梭織機上使用時，因織機多為小梭口、大張力、高速度的工作狀態(tài)，若紗線毛羽問題嚴重，則會引起經(jīng)紗阻擋斷頭，織造效率降低?？梢哉f，控制棉紗毛羽是組織織造生產(chǎn)的關(guān)鍵。棉紗毛羽問題除對棉織物產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不利影響外，還會在下游各工序因受摩擦而脫落，形成飛花，導(dǎo)致環(huán)境污染問題，危害人的身體健康。
    2 毛羽成因
    2.1 纖維性質(zhì)
    棉紗毛羽與棉纖維的成熟度、長度、短絨率和細度有關(guān)。毛羽大多是紗體中纖維端的外露形成的。紗線內(nèi)纖維根數(shù)越多，頭尾數(shù)也越多，其它條件一樣的情況下毛羽數(shù)也就越多，纖維長度越短，越易產(chǎn)生毛羽．眾多學(xué)者的研究表明，在纖維的諸多物理機械性能中，棉纖維的扭轉(zhuǎn)剛度和撓曲剛度是與紗線毛羽最密切相關(guān)的機械性能。棉纖維的扭轉(zhuǎn)剛度和撓曲剛度大，纖維端伸出紗體的可能性就大，形成的毛羽就多。
    通過試驗，發(fā)現(xiàn)我廠的普梳32S棉紗中，細紗毛羽的三分之二以上表現(xiàn)為棉纖維的根端伸出紗體，僅有六分之一左右為棉纖維的稍端伸出紗體。分析認為，棉纖維的根端比稍端粗，剛度大，根端比稍端更易凸出紗體而成為毛羽，所以，棉紗的端毛羽多為棉纖維的根端。
    生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，在一定的工藝條件下，原棉的成熟度高，細絨棉、長絨棉紡紗時，毛羽較少。分析認為，原棉成熟度高，棉纖維的強力好，纖維相對來說粗細均勻，長度較長。紗線單位長度內(nèi)纖維數(shù)減少，纖維頭減少，而且，長細纖維易受加捻扭矩和纖維間摩擦力的作用而使可能伸出紗體的纖維頭長度減短。所以，紗體光滑，毛羽較少。
棉纖維的平行度和整齊度指標，除了與原棉纖維的性能有關(guān)外，還主要取決于前紡各工序的加工工藝，因此，平行度和整齊度對棉紗毛羽的影響在下文前紡工藝中一并討論。
    2.2 前紡工藝
    (1) 梳理工序。棉條中短絨含量越高，越容易產(chǎn)生毛羽。試驗證明：當(dāng)一般原棉的短絨排除率在5％以下時，成紗毛羽數(shù)量較多；短絨排除率在5％以上時，成紗的毛羽將會減少。一般來說，普梳紗比精梳紗的毛羽多30％~40％。通過精梳工藝，排除了棉的大量短纖維，提高了纖維伸直平行度，所以成紗毛羽會減少。
    (2) 并粗工序。經(jīng)二道并條的成紗毛羽比經(jīng)一道并條的成紗毛羽少。經(jīng)二道并條的棉須條中纖維的伸直平行度改善，有利于減少毛羽。采用頭并大、二并小的并條后區(qū)牽伸，也有利于纖維伸直。二道并條采用集中前區(qū)牽伸工藝則有利于減少纖維彎鉤。
粗紗條的表面不光潔，可以在細紗加工中導(dǎo)致毛羽增多，所以，粗紗工序適當(dāng)加大捻系數(shù)對減少棉毛羽有利。另外，粗紗車上的棉條通道不光潔也會造成紗線的毛羽增多。
    2.3 細紗工藝
    (1) 細紗是紡紗的關(guān)鍵工序，其紡專器材的優(yōu)劣對成紗毛羽影響較大．主要表現(xiàn)為：①鋼領(lǐng)直徑不精確，圓整度、平整度不良，或有波紋、毛刺、凹凸不平與不光潔，鋼領(lǐng)板不平或走動變形，上下運動不垂直，會造成紡紗張力的起伏波動與摩擦效應(yīng)增加，導(dǎo)致紗線毛羽增加；②鋼絲圈與鋼領(lǐng)配合不良、嵌花，會造成紗線毛羽顯著增加；③導(dǎo)紗鉤起槽，對紗條的摩擦，會使毛羽增加；④膠輥膠圈硬度過大，靜電集聚，會導(dǎo)致纏繞嚴重，出現(xiàn)毛羽；⑤錠子對錠尖中心不準，造成紡紗張力波動而使紗線毛羽數(shù)量增加。
    (2) 細紗集合器能收攏紗條邊緣纖維，使紗條結(jié)構(gòu)緊密、光滑，從而減少毛羽，但若集合器的開口過小，則會使棉須條變毛糙，增加棉紗毛羽。
    (3) 紗線對導(dǎo)紗鉤的包圍弧過大，會影響加捻的傳遞，紡紗段捻度減小，毛羽會增加。
    (4) 細紗錠速和車間溫濕度條件也是影響毛羽的重要因素。成紗毛羽數(shù)隨細紗錠速呈正比例增加。細紗車間的相對濕度低于50％時，成紗毛羽也會急劇增加。
    (5) 細紗機加捻部分的工藝條件與設(shè)備狀態(tài)不良；紗線受到刮擦，會損傷紗線結(jié)構(gòu)，使毛羽增加。加捻過程中，外來飛花和短絨附著于紗體而部分捻人紗中，也會形成毛羽。
    2.4 絡(luò)筒工藝
    絡(luò)筒是紡紗的最后一道工序，絡(luò)筒加工，除了改變棉紗的卷裝形式和質(zhì)量外，而且可以切除粗節(jié)、弱節(jié)等紗疵。但是，絡(luò)筒工藝的不良卻會導(dǎo)致棉紗最終毛羽盼增加。有人做過試驗，棉紗經(jīng)絡(luò)筒工序后，毛羽大致可增加50％-150％，有的甚至高達250％。這是因為在絡(luò)筒過程中，紗線與絡(luò)筒機各部件接觸、碰撞、摩擦，使原來已被包卷在紗體中的纖維端露出紗體，形成新毛羽或?qū)⒃藜喩系亩堂鸪独砷L毛羽。
    (1) 槽筒。目前，國內(nèi)棉紡織廠使用的槽筒有膠木槽筒和金屬槽筒兩大類。傳統(tǒng)膠木槽筒的耐磨性差，使用過程中表面易起溝槽，溝槽對紗線的摩擦致使棉紗毛羽增加。
    (2) 絡(luò)紗通道．絡(luò)紗通道包括張力架S板、瓷柱、清紗器檢測頭、導(dǎo)紗管套、張力碗、探針，這些元件一旦出現(xiàn)毛刺、凹槽、破損，接觸紗處表面不光潔時，棉紗在運動過程中就會受到較大的摩擦，并產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致棉紗毛羽增加。正常情況下，張力碗是平衡轉(zhuǎn)動的，如果張力碗內(nèi)孔被磨大或磨偏，紗線就會處于較長時間段內(nèi)的靜止不動狀態(tài)，棉紗受到的摩擦變大，紗線毛羽增加。
    (3) 自停裝置。正常的自停裝置自停箱油量充足，紗線斷頭時，筒紗立即跳起，脫離高速旋轉(zhuǎn)的槽筒，否則，筒紗不立即跳起，不能脫離槽筒，而與高速運轉(zhuǎn)的槽筒保持不變位置的摩擦，嚴重損傷紗線，使毛羽增加。如果自停箱缺油，筒紗啟動之前，在下降過程中速度過快，和槽筒接觸的沖擊力過猛，摩擦力加大，棉紗受到損傷，毛羽數(shù)量增加。
    (4) 寶塔管、筒錠和槽筒的配合。若筒錠角度產(chǎn)生偏差，即寶塔管和槽筒角度不對，兩者不密接，寶塔管的大頭或小頭和槽筒有較大縫隙，筒紗在運動中就會產(chǎn)生跳動。當(dāng)寶塔管的孔大或錠管壓簧失效時，兩者之間的配合不密接，絡(luò)紗過程中，筒紗和槽筒之間就會產(chǎn)生縱向滑移。筒紗的跳動與滑移，都會導(dǎo)致筒紗的局部加重摩擦，棉紗毛羽會顯著增加。
    (5) 工藝參數(shù)。①車速越高，紗線與槽筒之間的摩擦力越大，紗線受損傷也越大，毛羽數(shù)增加；②張力片重，絡(luò)紗張力大，紗線與絡(luò)紗通道各部件的摩擦力增大，棉紗毛羽變長、增多；③清紗隔距過小，紗線因與清紗板摩擦而受到損傷，毛羽增加；④氣圈破裂環(huán)的位置過高，導(dǎo)紗距離偏大，分別會造成紗線與絡(luò)紗部件、紗線與管紗之間摩擦力的增大，毛羽量相應(yīng)增加；⑤筒紗卷裝量對棉紗毛羽也存在一定的影響。若卷裝過大，筒子重量大，筒子與槽筒摩擦力大，紗線受損傷大，棉紗毛羽量就會增加。
    3 毛羽控制
    通過分析棉紗毛羽的成因，組織攻關(guān)小組，對成紗毛羽問題進行研究，分項采取措施，做對比試驗，以求控制棉紗毛羽。
    3.1 合理配棉
    棉紗毛羽與配棉中的回花用量有關(guān)。配棉時，我廠兼顧所紡紗線的號數(shù)與成紗質(zhì)量要求進行科學(xué)配棉，綜合考慮原棉的品質(zhì)長度、細度、成熟度和短絨率，嚴格控制回條、回花的用量。如，紡C14.5tex紗的配棉長度為29mm，細度為1.69，短絨率為11％，回條、回花用量控制在6％，經(jīng)YGl71A型毛羽儀測試，嚴格控制回條、回花用量，可有效減少由配棉因素產(chǎn)生的毛羽。
    3.2 改善前紡的纖維平行伸直度
    在前紡加工中，提高梳棉工序的纖維分離度，降低了短絨的增長率；采用精梳加工，使棉纖維的平行度好，短絨少，毛羽總數(shù)也少，特別是長毛羽減少明顯，可參見表1；采用二道并條，改善棉條中纖維的伸直平行度，減少彎鉤纖維．經(jīng)一道并條和經(jīng)二道并條的棉紗毛羽情況見表2。
    表1 精梳紗普梳紗毛羽長度對比 %

1．品種分別為C14.5tex和JC14.5tex；2.YG171A型毛羽測儀；3.隨機抽取筒紗,連續(xù)測試10次,測試片段長度為10m，毛羽數(shù)為平均值。
表2 一道、二道并條加工對毛羽的影響個/10m

1．C14.5tex；2．YGl71A型毛羽測試儀；3．隨機抽取筒紗，連續(xù)測試10次，測試片段長度為10m，毛羽數(shù)為平均值；4．以下表3~8均同此表注。
    3.3增加粗紗捻系數(shù)
    適當(dāng)增加粗紗捻系數(shù)，減小后區(qū)牽伸倍數(shù)，放大后區(qū)羅拉中心距，放大后區(qū)牽伸倍數(shù)，可降低后牽伸區(qū)纖維的擴散程度，并可提高進入前牽伸區(qū)的須條緊密度。粗紗前皮輥前沖3mm，以加強對粗紗加捻三角區(qū)纖維的控制，使粗紗的紗身光潔。合理選擇喇叭口口徑及集棉器開口大小，一般偏小掌握。改進前后的對比數(shù)據(jù)見表3。
    表3 粗紗工藝改進對紗線毛羽的影響

    3.4 合理選擇細紗錠速
    在紡紗號數(shù)和配棉工藝一定的情況下，棉紗毛羽數(shù)隨錠速增加幾乎成正比例增加。表4是在同粗紗、同細紗錠的條件下的對比試驗。
    表4 細紗錠速對棉紗毛羽的影響

    從表4看出，細紗和錠速對棉紗毛羽有較大影響。因此，實際生產(chǎn)中，應(yīng)合理選擇細紗錠速，妥善處理細紗產(chǎn)量與質(zhì)量的矛盾，使企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量處于最優(yōu)化狀態(tài)。
    3.5 放大細紗后區(qū)羅拉中心距
    適當(dāng)放大后區(qū)羅拉中心距，減小后區(qū)牽伸倍數(shù)，對減少毛羽有利(見表5)。因此，在制定細紗工藝參數(shù)時，考慮設(shè)備條件的情況下，盡量把前區(qū)羅拉中心距定小，減小膠圈鉗口至前羅拉握持點的距離，以提高對纖維的控制力。
    表5 細紗牽伸區(qū)工藝參數(shù)對毛羽的影響個/10m

    3.6精選膠輥膠圈
    采用兩種表面硬度不同的不處理膠輥進行試驗。這兩種膠輥分別是：WRC-965雙層膠輥，邵氏A硬度為65度；WRC-963雙層膠輥，邵氏A硬度為63度。試驗數(shù)據(jù)見表6。
    表6 不同硬度膠輥對棉紗毛羽的影響個/10m

    從表6看出，膠輥的硬度適當(dāng)降低，可以改善棉紗毛羽狀態(tài)。生產(chǎn)中，采用了WRC-963雙層表面不處理膠輥，并配以內(nèi)花紋膠圈。因為內(nèi)花紋膠圈內(nèi)層有細小花紋，所以加強了膠圈與羅拉的嚙合，減少滑溜，增強了有效驅(qū)動，膠圈運動靈活，在牽伸過程中有利于對纖維的控制，對邊緣纖維的控制力加強，減少了浮游纖維頭端伸出棉條的幾率。
    3.7嚴格控制絡(luò)筒的紗線張力
    絡(luò)筒張力的大小直接表現(xiàn)為紗線與絡(luò)紗通道各部件摩擦強度的強弱，與毛羽增加數(shù)存在著正相關(guān)的關(guān)系(見表7)。
    表7 絡(luò)筒張力大小對棉紗毛羽的影響

    因此，在保證筒子成形良好的情況下，合理選擇張力盤，控制絡(luò)紗張力，對減少棉紗毛羽有必然聯(lián)系。
    3.8選用金屬槽筒
    在定性分析絡(luò)紗槽筒對棉紗毛羽影響的基礎(chǔ)上，我廠又做了定量的對比試驗，在同樣的工藝條件下，對比金屬槽筒和膠木槽筒，測試結(jié)果見表8．
    表8 膠木槽筒和金屬槽筒對棉紗毛羽的影響個/10m

    從表8看出，使用金屬槽筒，可顯著減少棉紗毛羽。我廠在生產(chǎn)中還進行了生產(chǎn)滌棉紗的試驗，發(fā)現(xiàn)，對于滌棉紗來說，使用金屬槽筒更有優(yōu)勢，其原因是金屬槽筒具有消除靜電的功能，而且表面光滑，不易在槽筒表面形成溝痕，因此，絡(luò)筒改用金屬槽筒是減少棉紗毛羽的有效措施。
    4 控制毛羽的效果
    通過對毛羽問題的分析和試驗，采取了以上8項措施，基本解決了棉紗毛羽問題（見表9）。
    表9 采取8項措施控制棉紗毛羽的效果個/10m

    1.測試品種分別為：C14.5tex和JCl4.5tex；2.YG171A型毛羽測試儀；3.隨機抽取筒紗，連續(xù)測試10次，測試片段長度為10 m，毛羽數(shù)為平均值。
    采取措施后，不僅棉紗毛羽數(shù)量顯著減少，而且毛羽狀態(tài)比較均勻、穩(wěn)定，滿足了筒紗出口的質(zhì)量要求。
    5 結(jié) 語
    以上總結(jié)討論多是從工藝技術(shù)角度進行的考慮。實踐中，要取得穩(wěn)定的技術(shù)攻關(guān)效果，還必須從操作管理和擋車工的產(chǎn)品質(zhì)量意識培養(yǎng)方面多做工作。只有企業(yè)的全體職工從思想上重視產(chǎn)品質(zhì)量問題，加上科學(xué)管理，才能取得長期穩(wěn)定的改進效果。

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減少棉紗線毛羽的途徑和方法