绢丝竹节纱的开发实践

赵建华(， )

绢丝竹节纱产品具有透气性好，手感粗犷，独特的花式效应和模拟自然不匀等特点，深受国内外消费者的青睐。绢丝竹节纱的纺制，主要是在细纱工序进行设备改造和工艺的变更。

1 设备改造

目前，国内外尚无定型的绢丝竹节纱设备，因此我们参照棉纺竹节纱生产原理对FK501绢丝精纺机进行改造，经过多次试验，生产的16.7 tex 竹节纱达到了客户要求，实现了批量生产。其改造原理为：给中后罗拉增加瞬时的加速度，使中后罗拉超喂产生竹节部分的粗纱，形成竹节，前罗拉保持正常的纺纱速度。我们采用的方法是，对FK501精纺机的牵伸传动机构进行改造，改变120T蝴蝶牙的结构，采用TL-5型竹节纱装置，用变频电机控制中后罗拉的转速，使中后罗拉在快速和正常速度两种状态下转换，当中后罗拉快速转动时喂入前罗拉的粗纱多于正常纺纱时所需的粗纱，则产生竹节。并且根据伺服电机频率变换的不同，产生不同大小的竹节。当电机恢复到正常的纺纱速度时，喂入正常时所需的粗纱，则纺出正常纱。

2 竹节纱竹节工艺设计

2.1 传动比的确定(伺服电机到后罗拉速比,如图2)

传动比是竹节纱工艺上的一个重要技术参数，它直接关系到牵伸和竹节的准确性，以及伺服电机的负载率和工艺的优质性，所以要准确设计和计算：

传动比的计算方法：

传动比=48/31×48/52×37/27×67/37×72/23×32/18×ZE/ZD=19.738×ZE/ZD

图1 竹节纱传动装置示意图

2.2 传动比的设计要求：

(1)传动比必须大于20，传动比越大，伺服电机负载率就越小。

(2)伺服电机纺基纱(正常纱)的转速在130～300 rpm之间。

(3)伺服电机最高速度，也就是竹节最粗部分，不能超过1800 rpm。

伺服电机转速=前罗拉转速×传动比/总牵伸[1]

2.3 传动比的设计方法

首先，确定要纺制品种的总牵伸和前罗拉转速的大致数值，然后根据公式的要求，大致确定传动比的数值，最后根据传动比的公式确定ZE/ZD的比值，并根据这个比值选取牵伸齿轮的齿数。

2.4 总牵伸的确定

总牵伸=粗纱定量×15/基纱号数[2]。由于每台车的实际牵伸效率不一样，应根据实际试验结果调整此参数。

2.5 起跳频率的设定

起跳频率用于调整开车瞬间的纱的粗细度，有利于降低开车断头率，可以有效解决开车细节以及车的传动滞后，范围0.1～9.9，正常范围0.5～4之间，号数越小，参数越大，具体要求是看开车的瞬间出来的纱，如果细了，减少此参数；粗了，就加大此参数[3]。

2.6 竹节参数的设定

节粗≥1倍，节长≥2 mm，节距≥2 mm。

16.7 tex竹节纱的主要工艺参数：传动比 34.05，总牵伸 20.5，起跳频率 2.0，节长 6～7 cm,节粗3.0倍,节距346 mm,390 mm,274 mm,440 mm。

3 竹节纱工艺流程及设计要点

3.1 竹节纱工艺流程

配绵→延展→制条→练条Ⅰ→练条Ⅱ→练条Ⅲ→练条Ⅳ→粗纺→精纺→高温定型→络筒→摇纱→节取→打包入库

3.2 粗纱以前各工序按常规绢丝工艺设计

粗纱、精纺及络筒工艺的设计说明如下：

3.2.1粗纱

粗纱主要是定量与捻度要适当。粗纱定量轻或粗纱捻度小,在纺制竹节纱的竹节部分时,后罗拉转速瞬时加快,粗纱须条快速喂入易拉断,不利于粗纱退绕;粗纱定量过重或捻度过大,则不利于精纺工序纤维的顺利牵伸。按照以上原则,我们生产的16.7 tex竹节纱粗纺工序的主要工艺参数:粗纱定量4.12 g/15 m,捻度31.19捻/m,前中罗拉内表面隔距95 mm,牵伸倍数7.94 。

3.2.2精纺

精纺工序是竹节纱生产的关键。

(1) 精纺捻度：竹节纱捻度的设计是以基纱为基础的。根据捻度传递原理,竹节纱中竹节部分局部无捻度或捻度分布少，纤维间抱合力低，强力小，为了提高成纱强力,一般情况下,细纱捻度要大于同号数基纱捻度。由于竹节纱是单纱，捻度又比正常纱偏大，为了摇纱后纱线不卷缩，在精纺工序后需增加一道高温定型工序。

(2) 钢领：由于竹节纱粗节部分直径是常规纱部分的3倍左右，细纱卷绕时空隙多，密度小，特别是粗号纱卷绕密度更小，为尽量提高生产效率而采用最大的钢领。

(3) 钢丝圈：根据粗节的纱号，在细纱可能承受的张力范围内选择较重的钢丝圈。虽然同号数竹节纱较常规纱细，但由于粗节部分直径大，钢丝圈过轻，气圈过大，纱线会打到隔纱板上，增加毛羽。但钢丝圈过重会出现整体断头，接头接不上去的现象，所以选择钢丝圈为钢领板上升最高不打到细纱管头部，下降不打隔纱板为宜。实际生产中还要根据纱号粗细、竹节粗度来确定使用钢丝圈的型号。同时要控制前罗拉转速，由于竹节纱强力低，并使用了较大的钢丝圈，故需降低钢丝圈的速度，以减少细纱断头，前罗拉转速细号纱控制在 120 rpm左右，粗号纱控制在 150 rpm左右。

(4) 卷绕与成形。由于竹节纱卷绕密度小，为避免烂纱、冒纱，宜加大级升距及轴向间距，选择合适的成形锯齿轮和卷绕齿轮，以保证细纱成形良好。

(5) 隔距块：隔距块的选择应考虑在混合纱号与最粗纱号之间，一般稍大点。

(6) 罗拉隔距：中后罗拉隔距加大，可以减少纺硬头。

(7) 摇架压力：摇架压力不宜太大，否则会加大伺服电机的负载，加大转矩。

16.7 tex竹节纱精纺工序主要工艺参数:细纱定量1.670 g/100 m,细纱干重1.505 g/100 m,捻度730捻/m，钢领BC6 4251,钢丝圈 BC6 42#,前罗拉转速147 rpm,罗拉隔距130 mm,隔距块颜色 红色,摇架皮辊加压:前皮辊 245 daN,中皮辊117.6 daN,后皮辊196 daN。

3.3 络筒工序

络筒电机转速要比正常纱号的速度低，这样可以改善单纱电清造成的绵粒和毛羽增多现象。同时要使用较重的张力垫片,使细纱顺利退绕,防止冒纱。

16.7 tex竹节纱络筒工艺参数:电机转速 320 rpm，槽筒转速1 560 rpm 张力盘重量7.5+15 g 。 清疵标准：短粗350%、3.0 cm ，长粗 120%、40 cm ,长细-50%、70 cm。

3.4 成纱质量

经试验室测试，我们纺制的16.7 tex成纱质量指标如下：断裂长度24.6 km,强力变异系数7.4%,伸长率8.0%,一米捻度727.2,捻度容许差异率0.32%,实际号数16.5 tex,号数容许差异率+1.00%，符合客户要求。

4 结语

当前纺织市场竞争日益激烈，除了提高产品质量等指标外，开发新产品成了最好的竞争手段。通过对FK501精纺机进行局部改造，可以生产出多种绢丝竹节纱产品，满足不同客户的需求。

[1] 胡 梁，彭 晓.粗号竹节纱的工艺设计及质量控制[J].棉纺织技术，2009,37(7)：46—48.

[2] 李 伟，耿 斌，吴心红.环锭纺竹节纱参数测量与工艺计算[J].棉纺织技术，2005,33(9)：49—52.

[3] 盛庆石.地毯用竹节纱的生产实践[J].棉纺织技术，2011,39(9)：43—45.