中国纺织工程学会棉纺织专业委员会 吕恒正
1并粗质量与成纱质量的关系
并粗工艺决定并粗纺纱质量,并粗质量又直接影响成纱质量。故并粗工艺的优劣与成纱质量息息相关,理由如下:
1.1粗纱是细纱的准备工序。
在传统的环锭纺系统中,粗纱机的任务就是提供符合细纱要求的满管粗纱、细纱机仅能在此粗纱质量的基础上,纺出成纱来。欲使成纱质量完全能满足后部织造工序的要求,除细纱的工艺,没备完全合理外,还必需有良好的粗纱质量作基础。
1.2单根喂入方式。
除纺高支纱采用双粗纱喂人,赛洛(SirOspun)纺外,自末并起,都是单根喂入连续生产,并、粗、细各工序牵伸产生的附加不匀率,逐工序累加,条干不匀只能沿生产工序趋于恶化,无改善的可能,即是说,没有好的并粗质量,就没有好的成纱质量。
1.3罗拉牵伸方式。
在并、粗、细一条生产线上,都采用的是罗拉牵伸,只是因为纺出须条截面纤维数的逐工序减少,采用了不同规格的牵伸元件而已,故下道工序是上道工序质量的延续.
第一表中的数据证明:粗纱质量随末并条质量而波动,细纱质量又因粗纱质量而波动,精梳纱是如此,普通纱也是如此,故提高成纱质量的关键是提高并粗质量,而提高并粗质量的关键,在机械状态,运转管理正常的前提下,是合理的并粗工艺。
2并条工艺讨论。
2.1工艺道数。
传统环锭纺系统中,两道并条,一道粗纱奇数工序,使残余的未伸直的弯钩纤维中的大多数纤维,以后弯钩形式进人细纱牵伸区,转杯纺则两道并条偶数工序,使残余未伸直弯钩纤维中的大多数纤维,以前弯钩形式进入分梳辊梳理区,(分梳辊有梳直前弯钩的作用,但同时又发生新的弯钩纤维),喷气纺,涡流纺等先经牵伸装置,并条工艺道数应取奇数,一般采用三道,对混纺纱,适应混合均匀的需求,常用三道,过予并的纤维(涤纶)为四道,精梳后并条,以单道为佳。(详下述)
2.2末并定量
末并定量关系列梳棉机配台与粗细工艺,其间存在如下关系:
T-纺纱号数(tex)
w-纺纱纤维的标准回潮率
由(1)式,末并定量Fd依生条定量Fc而定,一般的Dd>N,故Fd
4g/m,但鲜有超时过5g/m者,生条定量变化幅度不大。所以,工艺调整是在有限范围内进行的,但其调整都与成纱质量息息相关。
2.3牵伸型式
2.3.1四种牵伸型式比较。
并条机现有的四种牵伸型式3/3(三上三下,下同)上托式压力棒牵伸,4/3附导向罗拉的压力棒牵伸,5/4附导向罗拉的压力棒牵伸和3/4压力棒牵伸,各型特点比较如第二表
现国内外牵伸型式均趋向于4/3压力棒牵伸。
2.3.2压力棒牵伸。
现国内外均采用压力棒牵伸,其特点就是延伸并加强了握持钳口的摩擦力界,加强了对浮游纤维的控制。
2.3.2.1上托式与下托式压力棒。
上托式无集尘现象,棉网中的短绒、尘杂可顺利地从压力棒表面通过,可减少因此而产生的纱疵。其对慢速纤维的控制力,是上托的压力棒与中上胶辊表面形成的包围弧产生的,故其前罗拉钳口必然高于二、三罗拉表面。下压式则很难不集聚短绒、尘杂,不少机型在压力棒上端的几何图形上做文章,仍难根免。其对慢速纤维的控制力,是下压的压力棒与中罗拉表面形成的包围弧产生的,故其前罗拉钳口必然低于二、三(四)罗拉表面。胶辊与纤维的摩擦因素远大于罗拉与纤维的摩擦因数,其控制力前者应强于后者,因胶辊表面老化较快,导致摩擦因数变化,周期性调换,致其对慢速纤维的控制力,反不及罗拉表面包围弧控制的稳定。故采用上托式压力棒,应对中胶辊的管理,给予足够的注意。
2.3.2.2压力棒调节。
无论是上托式或下托式,都是采用压力棒与中罗拉中心距不变时,利用调节环作高低位置的变化,以改变后包围弧的弧长、角度来进行调节,上托式随调节环直径的增大而增大,下压式则随调节环的增大而减小,这种调节方式的不妥处,就是会产生前牵伸钳口处的反包围弧,众所周知,反包围弧对条干CV%值是极其不利的,故压力棒的调整,应在前牵伸钳口的切线上,作前后位置的调节,以消除反包围弧的产生。
2.4头道(予并)并条工艺。
头并或精梳予并的主要功能是改善生条的内部结构,处理的是数量上占据多数的前弯钩纤维,应遵循牵伸伸直前弯钩纤维的规律,即在理想条件下,牵伸倍数为2倍时,对前弯钩纤维的伸长值是最大值,超过3倍时,将出现负伸长,会导致棉结的增多,恶化程度随超出3倍以上牵伸倍数的增大而增加[注二],当然在生产实践中,对上述数字应有修正,但这个规律,无论是传统纺,还是新型纺,普梳,还是精梳,莫能例外,现举一、二实例供参考。
某厂,仅改变头并工艺,由原8根并合改为6根并合,总牵伸倍数降为5.763倍,后牵伸倍数1.628倍,纺纱号数为纯棉普梳C27.8tex,并、粗、细设备型号分别为FA306,FA402,FAS06,末并、粗、细纱工艺均未变[注三],纺纱效果整理如第三表。
某厂纺纱品种为T/CJ7.3tex,精梳予并机型为A272F,梳棉生条棉结为45粒左右,经予并后,棉结上升至130粒以上 ,将予并后牵伸倍数由1.23倍提高至1.82倍后,棉结大幅度由130粒降至45粒左右。[注四]
现今一致的看法是,头并(予并)并合数不大于6根,总牵伸倍数小于并合数,后牵伸倍数普梳在1.7~2.0倍间选用,精梳予并为防粘卷,可略低,予并并合数可减至4~5根。
为使头并有较多的时间伸直纤维的前弯钩,应采用稍大一点的罗拉隔距,虽然头并的条干稍有恶化,因其为二并(末并)提供了较好基础,二并的条干值会有改善。
2.5末道(二道)并条工艺。
2.5.1质量把关。
末并是质量把关工序,以控制条干CV%值、重不匀率为主,并合数宜在8根以上,采用集中牵伸,总牵伸倍数可稍大于并合数,后区牵伸倍数<1.2倍,罗拉隔距可稍大,但前区罗拉隔距应偏紧掌握,加强压力棒对慢速纤维的控制,使变速点前移。
2.5.2精梳后单道并条。
精梳后采用单道并条,国内已有lO余年的历史,优点是避免过烂过熟条子在粗纱机导条架上产生意外牵伸,粘连,劈条,毛条,导致纱疵增加,条干恶化,与传统纺比,省去了一道并条,试验证明棉纱质量确有改善,已逐渐为纺纱厂认同,现采用两种方法:
2.5.2.1单道并条附有超短片段自调匀整装置。
开环超短片段自调匀整的目的是:(1)把好质量关,严格控制重不匀(支偏),长期地稳定纺纱质量;(2)匀整精梳条的结合波(30~40rnm),降低精梳条的条干CV%值;(3)设置门限,在线防疵,清除长短粗节等纱疵。但超短片段自调匀整装置售价昂贵,资金短缺的企业,望而却步。
2.5.2.2单道并条无匀整。
从工艺、设备、管理三方面进行持之以恒地细致的工作。工艺方面,严格控制生条的外不匀,合理精梳准备及精梳后的单并工艺,加强对梳棉的落棉、生条、精梳条定量及重不匀的控制,加强检测次数,如每月一次改为每周一次,每班三次,改为每班五次等。设备方面,对生产线上的机台,维修责任到人,保证机械随时都在完好状态中运转。特别对那些与纺纱质量密切相关的牵伸元件,保证其完好性与一致性,减小允差范围。运转管理方面实行交叉编号的固定供应,最大限度地减小梳棉台间、并条眼间、精梳头间的差异。精梳车间对温湿度的要求较高,相对湿度最好控制在R.H.55~65%之间。
有的工厂,通过以上所述长期地艰辛努力,推行无匀整的精梳后单道并条工艺,取得较好成绩[注五][注六],参考第四表。
注:1.注脚“1”“2”分别为两个不同企业
2.单1的机型是FA311型,工艺设计:定量16.77g/5m,8根并合,牵伸倍数7.01×1.018×1.37=9.78倍,罗拉隔距5.5×7×12(mm)压力棒前移0.5mm.
单2的机型是.A272F型,工艺设计,定量17.5g/5m,8根并合,牵伸倍数5.23×1.617=8。46倍,精梳条定量18.5g/5m,
2.6集束与成形。
2.6.1集束。
并条机低速时,没有集束问题,但高线速纺出时。集束成条过程中气流的影响越来越大,成了不得不认真考虑的问题。其影响因素有5,述之如下:[注七]
2.6.1.1高速集束时,棉网纤维须从受挤压时,其中空气的顺畅排出:
2.6.1.2高速纺出的定量棉网,随速度激增的惯性力的影响;
2.6.1.3高速集束区中的气流工况(气压,流量)特别是逆向气流阻力对棉网边纤维的影响;
2.6.1.4集束器内部纺纱通道的光洁程度,决定纺纱通道对高速纺出棉网的摩擦阻力,此阻力对边纤维是否能顺利通过,影响较大;