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环锭纺生产涤粘纱线毛羽的成因与控制方法探讨

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2016年09月18日

本文通过对环锭纺生产涤粘纱毛羽的形成原因及影响毛羽的各种因素进行分析,从消除生产过程中涤纶纤维产生的静电入手,综合工艺、器材、设备、操作、温湿度控制、管理等多方面因素提出了控制毛羽的主要方法与措施。对探讨环锭纺生产涤粘纱线过程中毛羽的控制具有一定的指导意义和作用。


环锭纺纱线毛羽多不但影响织物的外观,而 且影响织物的其他性能,同时也会降低后工序, 特别是织机的生产效率。毛羽多的纱线,织物纹路不清晰,易起毛起球,后工序加工时断头多, 生产效率低,落物量大影响制成率。此外,还会使织物形成染色不匀的横档以及吊经,跳花,纬 档等疵点。


目前,随化纤新型纤维功能的多样化,生产化纤混纺纱线,将成为主流趋势,特别是以粘胶 为原料与化纤混纺纱线比重会增大,故探讨涤粘混纺纱线毛羽控制方法十分必要。涤粘纱线因化 纤卷曲数少,而粘胶纤维有光滑感,纤维间抱合 力差,且生产过程中易产生静电,故在生产中毛 羽会重一些。


因此,研究环锭纺生产涤粘纱线毛羽产生的原因,分析影响环锭纺毛羽的各种因素,从而采取措施减少毛羽,以满足用户要求。


1 环锭纺毛羽的形态及其相关特性


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,伸长纱体的毛羽形态各不相同且长短小一。


一般分为三种基本形态:


端毛羽:纤维的端部伸出纱芯表面,而其余 部分被纱线包裹。对端毛羽而言,按纱线的运行方向分为头向 毛羽,尾向毛羽和双向毛羽。通常情况下,端毛 羽占环锭纺纱线毛羽的绝大部分。


圈毛羽:纤维的两端被纱线包裹,中部拱出 形成圈或环。


浮游毛羽:附着于纱线表面的松散纤维。


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所形成的疵点。纤维在加捻时,前罗拉输出的须条呈扁平的状态,纤维与纱轴平行排列。钢丝圈回转产生的捻回向前罗拉钳口传递,使钳口处的须条围绕轴线回转,

须条宽度逐渐收缩,两侧也逐渐折叠而卷入纱条中心,形成加捻三角区。在加捻三角形中,须条的宽度和截面发生变化,从扁平带状逐渐形成近似圆柱形的细纱。须条加捻时,除了几何结构的变化外,还产生纤维内外层转移。在纺纱张力的作用下,处于中心纤维以外的纤维受到的向心压力,加捻三角形中的纤维由于纺纱张力产生的力学条件,使边纤维挤向中心,把中心纤维挤向边缘。当边纤维被挤入中心后,其受到的向心压力趋于零,又被一些边缘纤维挤出来,一根纤维往往从内向外,又从外向内,发生内外层纤维反复互相转移。当纤维的头端被挤出并脱离与其他纤维的抱合后,由于没有张力和向心压力的作用,所以不再被压向内部, 而是留在纱体的表面从而形成毛羽。


从以上分析可以看出,加捻三角区对纱线表面毛羽的形成起着决定性作用。控制细纱前罗拉输出须条的宽度是控制成纱加捻毛羽的关键因素 (宽度小,纤维受到的向心压力波动范围小,纤维的反复相互转移剧烈程度小,有利于减少毛羽),这一点已经被紧密纺纱工艺所验证。同时,须条中纤维结构状态,短绒含量的高低,纤维之间的相互抱合力和纺纱张力的控制对成纱毛羽的影响也至关重要。


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挂擦形成的毛羽。涤粘纱线生产中 的条子和粗纱抱合力差,由于通道不光滑运行阻力增大或受外力碰撞,因摩擦挂擦极易擦毛,增大了成为毛羽的机率;细纱由于纱线通道不光滑,会使得纱线原来的短毛羽被刮伤拉长,或者使两端已经埋入纱体的纤维在中端被刮磨断裂,或原来在纱体内的纤维头端刮磨出,从而使得毛 羽进一步恶化或者形成新的毛羽。化纤的导电性能较差,流动的纱条与转动的罗拉,或与部件接 触瞬间均产生静电,纤维因静电作用而受力且无规则,将纱条外围的纤维端向外扩散而成为毛羽。从以上分析不难看出,影响过程毛羽的主要因素是刮擦,与纱线的通道,纱线经过通道时的张力大小,静电大小等密切相关。其中尤其与细 纱钢领钢丝圈的状态,

槽筒的状态,纱线在槽筒上的包围弧长和络纱速度,以及纤维含油剂少, 环境湿度小而静电不易消除密切相关。


2 控制毛羽的主要方法和措施


毛羽参数一般用毛羽指数表示,比较直观的是毛羽根数,而控制毛羽主要是控制有害毛羽, 即3 mm及以上的毛羽。


2.1 原料使用


(1)纤维的抗扭和抗弯刚度越大,将纤维扭转和弯曲的难度越大,一方面难以将其完全捻合进入纱体;另一方面己经捻入纱体的纤维端又有可能弹出纱体,使得毛羽增加。


(2)纤维长度长,一是因为纱线单位长度内的纤维根数减少从而使毛羽减少;另一方面,纤维容易被扭曲加捻使得结构紧密。反之,毛羽会增加。


(3)纤维的细度对毛羽的影响,是纤维粗毛羽多,纤维细毛羽少。


(4)严格控制回花比例,因化纤经过反复打击致纤维损伤,使用后其表面油剂散失,均会造成毛羽增加,回花使用不能超过5%。


(5)粘胶纤维因吸放湿性能强,要提前松开棉包,纤维吸湿平衡,有利于控制毛羽。


因此,原料选配时,应按照成纱对毛羽的要求,控制好纤维的细度,长度,整齐度,为减少毛羽创造良好的条件。纺化纤要注意油剂含量,含量少,易产生静电,引起纱条发毛;含量高, 易沾污通道使通道发涩拉毛须条,均会增加毛羽,同时也会造成梳理牵伸不畅,使半制品质量 下降。


2.2 设备、工艺、专件器材、操作、温湿度等方面的要求


2.2.1清花工序


重点是减少纤维的损伤。化学纤维几乎不含杂,降低各打手的速度,放大握持打击点的隔距,无论对毛羽还是棉结都有改善的效果。


气流通畅,不噎车,不堵车。气流不通畅易造成噎堵,噎堵是造成索丝棉结的主要因素,而这些索丝在梳棉会产生大量的短绒,从而使得毛羽大幅增加。气流通畅可以排除部分短绒 及灰尘,有利于后道工序加工。


因化纤含油剂,输棉管道易产生油垢,增大阻力,要定时清除汕垢,保持通畅,特别是 清钢联系统要引起重视。


保持一定的湿度,使得纤维到梳棉处于放湿状态,有利于梳棉的分梳,减少短绒和棉 结。粘胶

纤维生条的回潮率控制在10%左右,有利于后道加工和毛羽控制。


2.2.2梳棉工序


工艺上的思路:减少损伤,排除短绒, 提高纤维的伸直平行度。采取的措施:较低的刺 辊转速(低于800r/min),较大的锡林与刺辊的速比,适当大的刺辊一-给棉板隔距,根据化纤原料中硬丝、并丝或盖板花中的硬丝、并丝来确 定盖板的运行速度,多则快,少则慢。


设备上的重点还是保证机械的正常状态和针布的良好状态,刺辊降速后应加强刺辊状态的检查,为了弥补刺辊降速后的分梳度不足,可采用薄齿,密齿的刺辊锯条,刺辊上的倒齿乱针必须及时修复,机上除尘吸口保持足够的负压。


运转要加强清洁,防止短绒附入。及时清除梳棉集束喇叭口和圈条器污垢,要求梳棉挡车工每班交班前用棉包布沾酒精将集束喇叭和圈条器做一次清洁,彻底做干净。随时做好机台清洁,特别是锡林与道夫三角区清洁,保持除尘吸口不堵、不挂花积尘,大、小漏底清洁在停车时要彻底。


2.2.3并条工序

并条工序的重点是优化牵伸工艺,提高纤维的伸直平行度。工艺思路:头预并并合数和 总牵伸倍数宜小不宜大,后区牵伸倍数宜大不宜小,后区隔距宜大不宜小;二并并合数与总牵伸 倍数基本相当,后区牵伸倍数比头并要小,后区隔距宜大不宜小;三并的并合数和总牵伸倍数基本相当,后区牵伸倍数宜小不宜大,前区牵伸倍数宜大不宜小,前后区应实施重加压,紧隔距, 强控制。


值得注意的是:并条的通道光洁是降低纱疵,减少毛羽的有效措施。定时做好通道清 洁。条桶容量适当,定长很长时,造成上层的条子大量摩擦起毛,严重影响质量。另外,条桶的质量差静电严重,严重影响条子的光洁度。同时,机后条子在退绕时,条子高低,条桶位置如果不合适,会严重碰毛,拉毛棉条,造成后工序毛羽增加。这些不起眼的工作对毛羽影响很大, 需要认真关注并解决。


涤粘混纺若是在并条混合,在保证混纺比前提下,根据混并的根数,采用“涤一粘一涤 一粘一涤”相间排列,既混合均匀又

利于控制毛羽和纱疵;并条条子喂入要平行,中心要对准集束喇叭中心线,有利于控制毛羽。


2.2.4粗纱工序


粗纱工序降低毛羽重点应放在增加须条紧密程度,提高纤维的伸直平行度,改善粗纱光洁度。


粗纱总牵伸倍数偏小掌握为宜,后区隔距偏大掌握,后区牵伸倍数偏小掌握。


粗纱捻系数在满足细纱正常牵伸的前提下偏大掌握有利于减少毛羽。


粗纱采用有整理区的4罗拉牵伸形式有利于减少毛羽。


应采用合适的集合器开口,集合器光洁与否、开口大小和几何形状对纱线毛羽有着很大影响,集合器开口不宜小,但要能较好地集合须条,使粗纱紧密、光洁,又不因条子与集合器摩擦起毛;选用合适的假捻器有利于减少毛羽。


注重牵伸区部件和锭翼的光洁,有利于减少毛羽。上下胶圈、胶辊按周期清洗更换,上销与上胶圈组成的钳口紧贴下销并与上肖平齐, 均有利于有效控制纤维运动,定期清洗锭翼,保持锭翼光洁,保证粗纱平整光洁,有利于减少毛羽。


合适的储存运输粗纱,防止粗纱表面发毛,有利于减少毛羽。


2.2.5细纱工序


细纱工序既是加捻毛羽之产生点,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。


(1)优选合理的细纱工艺:


粗纱轻定量。细纱牵伸倍数越大,毛羽越多。


在细纱牵伸顺利时,适当增大粗纱捻度。


增大细纱后区罗拉隔距。


减小细纱后区牵伸倍数。后区小牵伸,有利于减少毛羽,改善条干CV%及重量CV%。


择适当的纺纱速度。锭速越高,毛羽增长越多。


适当增加前胶辊对前罗拉的前冲量,有利于捻回的传递,减小加捻三角区的长度与宽 度,从而达到减少毛羽的效果。


(2)合理选用纺专器材:


上销选用自动张力调节尼龙上销。


胶辊选用低硬度高弹性优质胶辊。胶辊选用邵尔A硬度为65度,有利于对纤维的控制,有利于毛羽,条干CV%,细节、粗节等指标控制。


采用内外花纹胶圈。


钢丝圈:选择适应性好,走熟期短,断头少;通道宽畅,防止纱线通道与钢丝圈跑道产生交叉从而造成摩擦割

断头;拎头爽快,特别在小纱时不应过重且接头容易;尽可能保证气圈不碰管子头,不碰隔纱板,在断头较少的情况下, 偏重掌握。特别要重视钢丝_的周期管理,钢丝 圈磨损严重时,易产生通道交叉,纱线将会被磨损 的缺口处刮毛产生较多的毛羽。


钢领:表面硬度适中均匀,能与钢丝圈相适应;内外跑道光滑,摩擦系数小而均匀;内径圆整度偏差越小越好;只与只,批与批之间的 一致性好;钢令顶面平行度及顶面与底面平行度要好。钢领使用时间的长短对毛羽也有影,故钢领不能超期使用。


导纱钩孔径越小,对毛羽改善越好;导纱钩应光洁耐磨。细纱使用前区集合器是减少纱 线毛羽的一个非常有效的措施。


(3)加强设备管理,确保部件完好光洁:


在纺纱过程中,导纱钩磨损起槽、光洁度降低,易将纱条刮毛而使成纱毛羽增加, 应及时更换磨损起槽的导纱钩。


细纱导纱钩、钢领和锭子三者不同心,造成气圈不正,使纱条与隔 纱板摩擦、撞击,与纱管顶部摩擦,使纱线毛羽成倍增加。


钢丝圈清洁器与钢领间隔距过大时,会使清洁作用失效,钢丝圈挂花增多,挂花会将纱条磨毛。保持隔纱板的光洁,不积垢,防气圈碰撞而增加毛羽。


做好喇叭口的除污垢和光洁工作。因此,在实际生产中,必须保持纱条通道光 洁,重视设备检修,发现问题应及时修复,保持 设备状态良好。


(4)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。消除细纱加捻过程外来积花、短绒、飞花附着形成的浮游毛羽。


加捻过程中,飞花和短绒的飞入是造成浮游毛羽的主要原因。在具体生产过程中,加强对粗纱的筒脚挂花,牵伸部位和卷绕部位清洁,毛辊积花的及时清除,能够有效减少毛羽。


每落纱后要清除锭子缠回丝,清洁器挂花。


(5)加强空调管理,严格控制车间温湿度:


温湿度影响纤维的刚性、导电性,因而也对成纱毛羽有一定的影响。湿度相 对大一些,纤维就会较柔软,易于被捻入纱体 中,静电易消除,在胶辊不缠绕的前提下,提高相对湿度有利

于消除静电和改善卷绕条件对减少毛羽有利。湿度60%左右,温度32°C左右,回潮率按混纺纱的公定回潮率控制对控制毛羽有利。


车间内气流紊乱,与细纱锭子高速锭转动而带动的气流,飞花、短绒增多而无规则运动,会造成浮游毛羽增多;区域温湿度差异大, 不利于毛羽控制。空调调节时不要有气流紊乱, 缩小区域温湿度差异。


2.2.6络筒工序


低速低张力是关键。自动络筒工序是毛羽增加最多的一个工序,一般要增加3倍左右,特别是 3 mm及以上的毛羽增长多,是几何倍增加,这主要是各种机件对纱线的摩擦所造成的。由于卷绕速度高、锥形筒子每一个点的卷绕速度不一样,纱线在卷绕过程中将产生较大的滑移。因此,管纱经络筒后毛羽将产生严重的恶化。所以,络筒工序是纱线过程毛羽的严重产生点,也是我们解决毛羽问题的另一个重要关注点。


(1)做好优化工艺控制自络毛羽增长的试验:


优选络筒速度和络纱张力,自动络筒机 络纱张力、络纱速度对毛羽有很大的影响。络纱 速度和络纱张力在工艺调整时应看做一个整体进行,如果仅考虑一个工艺参数会适得其反,具体优选时相互结合,可以做到高速运行毛羽增长幅度不大的效果。


优选卷绕硬度,优化络纱张力,有利于控制毛羽的增长。筒子卷绕硬度增加,筒子接触槽筒压力降低(P4气压越大接触压力越小),毛羽增长幅度降低。


(2)加强运转清洁工作和揩车工作:


做好纱线通道部位、托盘上的清洁及时清理,减少飞花累积造成毛羽附入的增加。捻接器 清洁、筒子支架内清洁、吸嘴清洁等。交接班清洁时,必须同时停车后进行,不准前前后后进行。


(3)做好细纱管纱运至络筒的转移防护,防止纱篓压纱的现象发生。


(4)相对湿度控制在70-73%。适当增加络筒车间的湿度有利于减少毛羽。


3 其他方面


(1)胶辊除注重选型和制作外,还应注重保养。并条、粗纱、细纱胶辊涂料和清洁周期,针对化纤易产生静电,制作后上涂料要加防静电剂;清洗周期,并条每周一次,粗纱每半月一次,

细纱与钢丝圈同步。因含油剂胶辊及胶圈均 易聚油垢,按周期用去油垢强的清洗剂清洗,烘干 再使用。


(2)毛羽变化季节性很强,秋季干燥,化纤产 生静电不易消除,毛羽增加较多,空调要增加湿度,消除静电;秋季干燥,生产工序飞花也大量增加,毛羽增长快,缩短机台清洁周期,减少毛羽。必要时,生产工序适当降低车速,对控制毛羽也有帮助。


4 结束语


(1)环锭纺纱线的毛羽是在生产全流程中随着牵伸增大、输出速度加快而增多,并且对后工序生产效率和产品质量均有影响。减少毛羽,特别 是3 mm及以上的有害毛羽,是提升纱线质量的重要方面。


(2)环锭纺纱线的毛羽分为加捻毛羽和过程毛 羽。加捻三角区对纱线表面毛羽的形成起着决定性作用,控制细纱前罗拉输出须条的宽度是控制成纱加捻毛羽的关键因素。同时,须条中纤维结构状态,短绒含量的高低,纤维之间的抱合力和 纺纱张力的控制对加捻毛羽的影响同样重要。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挂擦形成的毛羽。影响过程毛羽的主要因素是刮擦,与纱线的通道光洁程度,纱线经过通 道时的张力大小及纱线上静电强弱密切相关,特别与细纱钢令钢丝圈的状态,槽筒的状态,纱线在槽筒上的包围弧长和络纱速度有密切相关。


(3)解决涤粘混纺纱线的毛羽问题是一项系 统工程,应从原料特性深入了解并正确应对,加 强设备管理和操作管理,优化工艺,合理选配器 材,随天气季节变化调节温湿度等方面进行细致有效的工作,做到工艺合理,设备完好,通道光 洁,机台无粘、缠、挂、堵,环境整洁,物流有序,持续改进,最大限度减少有害毛羽。


(4)涤粘混纺纱线的毛羽是比较难控制的品 种之一,要抓关键工序。毛羽主要成形于细纱, 增长于络筒。细纱工序既是加捻毛羽之产生点,又是过程毛羽的严重增加点,是控制毛羽的关键工序。络筒工序由于卷绕速度高,同时由于锥形筒子每一个点的卷绕速度不一样,纱线在卷绕过 程中将产生较大的滑移。因此,管

纱经络筒后毛羽将产生严重的恶化。所以,络筒工序是纱线过程毛羽的严重产生点,也是我们解决毛羽问题的另一个重要关注点。



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