技术 | 毛羽纱疵质量攻关案例分析

       一、环锭纺毛羽的形态及其形成机理

       1.1 环锭纺纱线的毛羽形态

        从纱的断面看:纱线四周都存在毛羽。沿纱的轴向方向看,伸出纱体的毛羽形态各不相同且长短不一。一般分为三种基本形态:

       (1)端毛羽:纤维的一端伸出纱线主体表面,而其余部分则被卷入纱线主体内,此类毛羽长度 4mm 以下比例较大,主要是短绒造成,特别是有害的3mm的毛羽多属于端毛羽。

       (2)圈毛羽:纤维的两端同时被卷入纱线主体,中间部分伸出纱线主体表面,此类毛羽主要是由长纤维在加捻中纱线轴心卷取时造成。圈毛羽经过摩擦后往往形成 8mm ~9mm 的毛羽。

       (3)浮游毛羽:附着于纱线主体表面的松散纤维。此类毛羽多是纱线中的含杂纤维所致,在后加工中受强烈摩擦易引起飞花。

       1.2 环锭纺毛羽的形成机理

       按毛羽的形成机理,环锭纺纱线的毛羽分为加捻毛羽和过程毛羽。

       加捻毛羽:主要是须条在加捻过程中形成。加捻毛羽的特点是分布于全管纱上,因为它时时刻刻都在发生。

       过程毛羽:主要是纱线在纺纱过程中与纱线通道产生的摩擦刮擦形成的毛羽。过程毛羽的特点是管纱上局部处产生毛羽。

       二、细纱工序控制毛羽的主要方法和措施

       细纱工序既是加捻毛羽的产生点,又是过程毛羽的严重增加点。因此,细纱工序的各项状态对毛羽的影响极大,是控制毛羽的关键工序。解决加捻毛羽的关键是控制前罗拉吐出的须条宽度,防止须条扩散、边纤维增多,当前紧密纺是较彻底的方法。在纱条通道上,应用新型纺纱器材、优选工艺和提高设备状态是减少过程毛羽的有效方法。

       2.1 优选合理的细纱工艺

       (1)在不妨碍接头的情况下,前皮辊位置前冲1-3㎜,对比试验数据如下:

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       通过实验对比可以看出,减小纤维在前罗拉上的包围弧,可减少加捻三角区的面积,有利于减少细纱毛羽。前皮辊前移1mm可减少3mm毛羽3-12。

       (2)优化后区工艺采用针织纱工艺,后区小牵伸倍数1.152、较大粗纱捻系数(根据配棉情况一般选择125-132),对比试验数据如下:

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       根据试验可以看出,增大牵伸纱条紧密度,减少纱体表面松散纤维,使粗纱结构紧密、光滑,避免在后工序及运输过程中发毛而增加毛羽产生的机会,使毛羽减少。

       (3)选择适当的纺纱速度。在所纺纱号和纤维细度一定的前提下,细纱锭速超出一定的范围后,成纱毛羽随锭速的增加而增加,对比如下:

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       当钢领直径为42mm时,锭速从15000 r/min 增加到 16000 r/min 时,纱条毛羽增加明显,这是因为锭速越高,纱条在运行中所受到的离心力越大,即容易使纤维的尾端伸出纤维主体而形成毛羽。纺制粗号纯棉纱时,锭速每增加1%时,成纱毛羽则以2%~4%左右的速率增加。在纺制合成纤维及混纺纱时,成纱毛羽数量随着锭速的增加而更加剧烈地增加。这是因为除了离心力作用的原因外,高锭速还造成了高发热现象,导致了静电的产生,从而加速了成纱毛羽的形成与增加。

       (4)用好细纱前区集合器、尽量缩短前区浮游区长度,有利于增大前罗拉输入须条的紧密度,减少加捻三角区宽度,减少加捻毛羽数。但要注意集合器使用不当会造成纱疵的大幅度增加。使用集合器比不使用集合器成纱 3mm 的毛羽可减少,但是操作不到位易造成质量隐患。

       2.2加强设备维修与保养,保持设备状态良好。 

       一次车间发现个别管纱在小纱突然出现毛羽,排除钢丝圈重量选择偏轻气圈过大的因素,通过分析确定:隔纱板存在毛刺,在小纱的时候,气圈大,碰隔纱板时正好刮到毛刺,造成毛羽。另外检查管头存在损伤有毛刺,因小纱时纱线碰管头造成毛羽。因此设备机件的状态良好对毛羽控制尤为重要。

       (1)防止和消除纱条通道机件不光洁,如导纱杆、喇叭口、集合器、导纱钩、筒管顶部等有毛刺、起沟槽、划伤、磨损等,以免将纱条摩擦起毛;

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       根据以上试验数据可以看出,细纱专件及通道状态是否正常,对纺纱毛羽影响显著,尤其是专件不良时恶化较多,所以要定期保养、更换不良专件,保证成纱质量稳定。

       (2)做好导纱钩,钢令,锭子 “三同心”,防止和消除细纱锭子不垂直,钢领板不水平,叶子板不平整,导纱钩、钢领和锭子不同心等,以免气圈不正,使纱条与隔纱板摩擦、撞击,与纱管顶部摩擦,造成细纱毛羽成倍增加。特别是大纱时,会更加明显,毛羽比正常纱增加 2.5 倍左右。

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       由以上试验可以看出,导纱钩,钢令,锭子 “三同心”对纺纱毛羽影响显著,尤其是大纱时增加严重,所以细纱“三同心”控制是毛羽控制常抓不懈工作。

       (3)隔纱板若出现棉蜡、毛刺不光洁,筒管上纱线气圈增大时,使纱线与隔纱板相接触,气圈碰隔纱板,成纱毛羽增加,在日常检查中,注意更换划破或损坏的隔纱板。

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       (4)保证钢丝圈无挂花,运行平稳。校正好钢丝圈清洁器隔距,使清洁器有效发挥作用,杜绝当前使用存在的清洁器变形、失效、挂花现象。尤其在更换品种,低支纱改高支纱后,清洁器隔距的调整要跟上。钢丝圈挂花对比3mm毛羽增加5以上。

       2.3合理选配钢领、钢丝圈型号

       使钢丝圈纱线通道大小适宜、运行平稳,从而减少细线毛羽。小纱时钢丝圈重量宜重,大纱时钢丝圈重量宜轻,保证气圈不碰管头、不碰隔纱板,在断头较少的情况下,偏重掌握。

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       在生产中有时会发现在管纱的中大纱部位突然出现毛羽,可用手电观察钢丝圈和气圈状态,如果人为打断头后再重新接头,毛羽会消失。并拆下检查钢丝圈纱线通道和磨损部位是否有交叉或者距离近,如果气圈不稳定,或者纱线通道窄,就需要对钢丝圈重新进行选择。

       选用钢丝圈“三看、二试、一听”的方法:三看是:看气圈形态及其稳定性,看钢丝圈的纱条通道,看钢丝圈的磨损位置、程度及颜色;二试是:手感接头张力和一落纱断头分布。一听:听取车工和落纱工的反映;重视对不同品种、不同型号钢丝圈使用周期的摸索制定合理的调换周期;对专件使用周期做好记录和控制,杜绝因超期造成的毛羽增加,也有利于对专件质量做好把关。

       2.4合理选择钢领直径和管纱卷装直径

       当锭速不变,钢领或卷装直径增大,钢丝圈线速增加,纱线张力增大,气圈段所受空气阻力和离心力也增大,使细纱毛羽增加,如纺 CM40S纱时,管纱直径减小2mm,3mm毛羽可降低5-10。

       2.5合理选择始纺位置和导纱钩与纱管的距离,控制好气圈形态

       为稳定气圈形态,压缩小纱最大气圈高度,增加大纱阶段气圈最小高度。通过实验对比,始纺位置适当提高2格,叶子板与机面距离减小1-5mm对降低毛羽有明显效果。

       2.6导纱钩的选用

       导纱钩工作面光洁耐磨是基本要求,当前对导纱钩叶子板的更换是状态更换,导纱钩通道不同程度存在磨损,严重的出现起槽出白线,更换表面粗糙的导纱钩,在导纱钩孔径选择上越小,可减小气圈直径,使纱条与导纱钩的接触面减小,有利于气圈的稳定,有利于捻度传递和减少毛羽。通过实验对比:采用2mm孔径比3mm孔径减少近40%,比5mm孔径减少近60%。

       2.7及时更换表面粗糙的前皮辊

       优选合适的软弹性皮辊,增强对浮游纤维的控制面积,缩小加捻三角区,有利于减少毛羽。采用软弹性辊和内外花纹胶圈有利于减少毛羽数,有资料表明,试纺品种 CMT/C45S(65/35) 采用 邵氏硬度 65°和 72°两种规格胶辊纺纱毛羽数见下表:

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       由表可见,由于软弹性辊受压变形后其表面覆盖的面积较大,横向握持力较均匀,对须条的边纤维控制好,因此无论是涤棉纱还是纯棉纱,毛羽数都比 72 度皮辊减少3-5。

       2.8 加强空调管理,严格控制车间温湿度

       在皮辊罗拉不缠绕的前提下,相对湿度大一些,纤维较柔软易于被捻入纱体,尤其纺合成纤维或混纺纱时,相对湿度太低,易产生静电,使成纱毛羽增加。

       2.9 加强运转管理

       做好各部位清洁工作,及时巡回,处理好断头,严防粘,缠,挂,堵,减少对粗纱的接触摩擦造成发毛,减少人为产生的毛羽增加。

       2.10 积极采用新技术

       (1)改造紧密纺设备。

       (2)采用新型钢领、钢丝圈、陶瓷导纱钩,在延长使用寿命同时可以降低细纱毛羽。

       (3)采用细纱机变频调速技术,适当降低小纱、大纱阶段的锭速,提高中纱阶段的锭速,不仅可以均衡一落纱的张力,减少断头,也有利于减少不同纱段间的毛羽差异。

       三、结 语

       综上所述,细纱工序影响毛羽的因素众多,解决毛羽问题是一项系统工程,需要从纺纱工艺、专件、器材的规格选用、材质、质量、寿命、安装位置精度,设备运转状态,车间温湿度控制,生产工艺设备管理等方面进行细致有效的工作,一定会收到较好的效果。

       作者:王勇 马敬宝 魏桥纺织股份有限公司

       编辑:中国纱线网新媒体团队

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