兩項關鍵工藝對JC 4.8 tex成紗質量的影響

蔡赟糜娜

（無錫一棉紡織集團有限公司，江蘇無錫，214000）

隨著紡紗技術的不斷進步，針對純棉細號紗紡紗工藝[1?4]和成紗質量[5?6]的探索一直沒有止步。在環錠紡工藝流程中，細紗工序對成紗質量有著極為重要的作用，而決定成紗質量的關鍵環節就是纖維須條的牽伸過程，能否實現纖維須條的均勻穩定牽伸是細紗工序的核心任務。粗紗作為細紗工序的原料，其性狀直接關系到細紗工藝的配置[7]。因此，影響細紗牽伸的因素主要有粗紗定量、粗紗捻度、搖架壓力、羅拉隔距、牽伸倍數等。

在棉紡企業紗線生產過程中，粗紗工序是紡紗的一個重要環節，主要任務是對前道工序的棉條進行牽伸，為后道工序成紗打下基礎。粗紗捻系數的設計是改變粗紗內在結構的重要工藝參數之一，粗紗捻系數直接關系到粗紗纖維間抱合力的大小，不僅對減少粗紗意外伸長起著關鍵的作用，同時對細紗牽伸過程中牽伸力的穩定及防止邊纖維擴散起著關鍵作用。粗紗捻度又影響細紗工序牽伸過程中纖維須條的摩擦力場分布，這對牽伸羅拉的握持能力提出了更高要求，同時通過合理配置搖架壓力，對提高成紗質量有重要意義。

為了研究粗紗捻度和搖架壓力對純棉細號紗成紗質量的影響，本研究通過紡制JC 4.8 tex紗，在其他工藝參數保持一致的情況下，探究不同粗紗捻度與搖架壓力對成紗質量的影響。

1 試驗部分

1.1 原料

采用100%新疆長絨棉為原料，為獲得較優的成紗強力和條干均勻度，主要關注棉花的上半部平均長度、長度整齊度指數、短絨率、斷裂比強度、馬克隆值等指標。紡制JC 4.8 tex紗所用原料的HVI測試數據：上半部平均長度38.4 mm，長度整齊度指數87.1%，12.7 mm短絨率8.24%，馬克隆值4.02，成熟度指數0.91，斷裂比強度39.6 cN/tex。

1.2 紡紗工藝流程

BDT019型抓棉機→LVSA375型凝棉器→MFC053型雙軸流開棉機→MCM236型多倉混棉機→TC10型梳棉機→FA306型預并條機→E32型條并卷聯合機→E62型精梳機→RSB?D35C型并條機→JWF1458A型粗紗機→FA506型環錠細紗機

本研究所用細紗機牽伸形式采用三羅拉四膠圈形式，即后羅拉也采用長短膠圈牽伸，可以有效提高后區牽伸能力，有利于提高細紗機牽伸機構的總牽伸能力。主要紡紗工藝參數：粗紗定量3.0 g/10 m，羅拉隔距17 mm×42 mm，上銷型號SX3?6833B，隔距塊2.0 mm，錠速13550 r/min，鋼領型號PG13854，鋼絲圈型號C1SL dr17/0，前膠輥型號WRC365，直徑30 mm，總牽伸62.5倍，后區牽伸1.16倍，細紗捻系數420。

1.3 試驗方案

控制其他工藝參數相同的前提下，分析粗紗捻度和細紗搖架壓力對成紗質量的影響，具體試驗方案見表1。

表1 試驗方案

1.4 測試設備及條件

采用YG029GK型單紗強力儀測試紗線的強伸性能，測試長度500 mm，拉伸速度500 mm/min，預 加 張 力0.5 cN/tex；采 用USTER TESTER 5?S800型條干測試儀測試紗線的條干均勻度與毛羽指數，測試速度400 m/min，測試時間1 min；測試環境溫濕度：溫度（20±2）℃，相對濕度（65±4）%。

2 結果與討論

對于純棉細號紗，其紗線強力較低，紗線強力是衡量紗線質量水平的重要指標，另外，純棉細號紗較細，紗線的條干均勻程度和毛羽水平對后道織物表面外觀效果影響更為明顯。本研究對不同粗紗捻度和搖架壓力工藝條件下所紡紗線各項性能進行測試，重點分析成紗條干C V、細節、粗節、棉結、紗線斷裂強度和毛羽H值。試驗結果見表2至表4。

由表2～表4可以看出：

表2 搖架壓力采用方案1時不同捻度粗紗對JC 4.8 tex紗的影響

表4 搖架壓力采用方案3時不同捻度粗紗對JC 4.8 tex紗的影響

（1）粗紗捻度對成紗條干C V有明顯影響，且在一定范圍內提高粗紗捻度有利于改善成紗條干均勻度，這個情況可以從兩方面來分析。一方面，提高粗紗捻度可以減少粗紗退繞過程的意外伸長，捻系數越小，纖維與纖維之間抱合程度越差，這種情況下產生意外伸長的幾率相對于采用大捻系數設定時會大很多，因此更加容易產生細節，影響成紗的條干水平；另一方面，由于粗紗捻度的存在，可增加牽伸須條中纖維的抱合力，且在牽伸過程中形成了一個附加摩擦力場，而客觀上纖維須條中存在捻度不勻，這就會導致該附加摩擦力場的波動，具體可通過提高粗紗捻度和羅拉握持力來改善附加摩擦力場的波動范圍，有助于提高紗線質量。從表中還可以看出，增大搖架壓力也能在一定程度上略微改善成紗條干，但是當搖架壓力提高到一定水平后，成紗條干不會進一步改善?？紤]到大的搖架壓力會縮短膠輥使用壽命，實際生產中不宜大幅度提高搖架壓力。

（2）成紗斷裂強度受粗紗捻度和搖架壓力的影響不明顯，但是較高的粗紗捻度還是能夠微量地提高成紗斷裂強力。成紗斷裂強力根源是受纖維強力、纖維表面摩擦性能、紗線截面內纖維根數以及紗線結構影響，影響因素相對比較復雜。僅從改變粗紗捻度和細紗搖架壓力來分析成紗原理很難得出影響成紗斷裂強力的明確原由，在此不做過多討論。

（3）提高粗紗捻度可以減少成紗毛羽，這是由于增大粗紗捻度時，在細紗牽伸過程中纖維抱合力更大，有利于纖維須條在牽伸過程中橫向收縮，纖維須條的邊緣纖維更加向須條中心靠攏，減少了頭端伸出紗體的數量，在一定程度上減少了成紗毛羽。

表3 搖架壓力采用方案2時不同捻度粗紗對JC 4.8 tex紗的影響

3 結論

紡制純棉細號紗，需要對各道工序施行精細化工藝。本研究基于紡制JC 4.8 tex紗，探討了粗紗捻度和細紗搖架壓力對成紗質量的影響。試驗結果顯示，粗紗捻度對成紗條干C V有明顯影響，在一定范圍內提高粗紗捻度有利于改善成紗條干均勻度；增大細紗搖架壓力也能在一定程度上改善成紗條干，但是當搖架壓力提高到一定水平后，成紗條干不會進一步改善；成紗斷裂強度受粗紗捻度和細紗搖架壓力的影響不明顯；適當提高粗紗捻度可以減少成紗毛羽。綜合以上分析，最終優選出JC 4.8 tex紗較優的工藝配置：粗紗捻度5.5捻/10 cm，細紗雙錠搖架壓力190 N×125 N×150 N。