钢领钢丝圈纺制高品质纱线的思考

缪定蜀

(苏州市纺织工程学会，江苏 苏州　215004)

0　引言

高品质纱线附加值高，深受市场青睐，其加工质量要求也非常高，须精细化、系统化制作。要纺好纱，应用高端纺织专用基础件和精细管理缺一不可。三分技术、七分管理——做好器材专件管理工作尤为重要，纺制高品质纱的秘诀就是“管理+制度化”。

1　管理是钢领钢丝圈纺高品质纱的基础

用好钢领、钢丝圈纺高品质纱，要从日常管理做起，不断反思。

要把好钢领钢丝圈的“三关”，即进厂关，纺纱使用关和客户关。“三关”做不好，其他都是空谈。

1.1　进厂关

钢领、钢丝圈对成纱质量、生产成本和效率有较大影响，需特别关注其使用寿命、纺纱品种适应性和锭差一致性。对高品质纱线而言，客户尤其强调实物质量，生产管理者要关注纺纱设备批量生产时检测的质量，是否既能满足实物的最终要求，又有较高的性价比，能达到同类器材成本的最低要求。

选择高品质钢领、钢丝圈，要注意以下4方面。

1.1.1选择知名度高、市场份额大的制造企业。

1.1.2鉴于集聚纺、赛络集聚纺、染色化纤、人造纤维以及摩擦因数高的纤维等纺纱是在高温高压下完成的，故不建议用普通钢领配高端钢丝圈(两者须均为高配)。国外某专业研究机构发现，钢丝圈更换周期和钢领使用寿命间有极大关联性，否则影响纱线质量一致性和稳定性。一般说来，钢领使用寿命为3 a，则钢丝圈更换周期为8 d；钢领使用寿命为5 a～6 a，钢丝圈更换周期为12 d；钢领使用寿命为8 a以上，钢丝圈更换周期则为21 d。要做好高品质纱，钢丝圈更换周期应大于12 d，因为频繁更换钢丝圈需承担较大的质量风险。目前，纺纱企业配套使用反映较好的钢领、钢丝圈有进口布雷克(Bräcker)泰腾钢领与柏丽系列钢丝圈，国产重庆金猫高耐磨GHJ钢领与RFc钢丝圈。

1.1.3钢领、钢丝圈选配不能以制造厂提供的参数为依据，要依据纺纱厂技术部门系统检测的静态与动态全过程参数进行选择。一般静态主要检测钢领的圆度、平面度、平行度，使其不大于0.01 mm，表面粗糙度Ra值小于 0.1 μm，硬度大于1000 HV；钢丝圈1000只称重的质量差异小于1.5%[1]。动态主要是检测长期生产过程中纺纱大小气圈、钢领板升降过程张力的稳定性及钢丝圈是否出现楔住、磨损、飞圈、挂花等问题；要求断头率低，纺纱综合质量一致性高，高速运行无摩擦氧化及微粒熔结问题；表面粗糙度、硬度在数年内无突变，纺纱质量指标长期稳定在控制范围内。

1.1.4了解并掌握钢领、钢丝圈性能参数，做到两者精准配套，防止过早磨损。需注意，钢丝圈硬度不是越高越好，高端钢领硬度通常超过1000 HV，而钢丝圈硬度为600 HV～650 HV时综合性能最佳[2]。

1.2　纺纱使用关

钢丝圈与钢领配套是一项要求很高的技术工作。由于每个企业纺纱品种、原料、工艺、设备、空调等千差万别，同一制造厂家的钢丝圈有效使用寿命也有不同。好的器材也要求使用企业从自身的硬件和软件基础出发，围绕高品质纱线要求去落实。只有达到卷绕系统纺纱应力最小，纱线张力波动最小，钢领、钢丝圈这对摩擦副才能真正纺好纱。要把好“使用关”，首先要做好设备基础性工作。

1.2.1钢领、导纱器和气圈控制环三者相对于锭子中心定位准确；纱管直径、长度和锭距与相关钢领直径比准确；钢丝圈清洁器性能好，调整适当不挂花；钢领板不起浮、打顿，确保水平位置；选用新一代高性能锭子，振动极小；空调环境如换气次数、含尘量、温湿度等满足高品质纺纱要求；生产车间有完整的领用、使用、更换保养钢领、钢丝圈制度[3-4]。

1.2.2钢领、钢丝圈最佳组合需满足：适当的几何形态，纱号、速度相匹配，即要科学提速，钢丝圈线速度及质(重)量与钢领负荷(mN)成正相关，与钢领半径成负相关，防止超速致使钢丝圈发生热磨损造成飞圈断头。钢领应负荷正常，有足够的纤维润滑。检验钢领运行负荷正确与否，应在满足钢领跑道表面波峰、波谷高度与均匀度前提下，保证钢丝圈在寿命周期内始终运行顺畅，两者滑动面光洁平滑(定期清洁，尽量无磨损痕迹)。此外，高性能钢领纺大于9.8 tex的纯棉纱和混纺纱无需降速，也无需走熟期；对于使用寿命约为5 a的钢领，纺制小于9.8 tex的纯棉纱和混纺纱或集聚纺紧密纱则需降速10%，换3～5次钢丝圈。

1.2.3高品质纱线钢领、钢丝圈的选配与集聚纺、赛络集聚纺等纺纱技术相关。笔者认为UL udr型、EL udr型、BS JM1 EL gc型等钢丝圈纺制紧密纱较理想，宽半圆(udr)适合集聚纺纯棉与混纺品种，可增大与钢领跑道的接触面积，使其性能得到最佳体现。赛络集聚纺CJ 14.6 tex纱，用PG1钢领配BS EL(或者ES)型钢丝圈，短车选4/0～5/0，长车选6/0～7/0；莫代尔19.4 tex AAJ赛络纺用BS EM gc型钢丝圈，寿命达15 d。上述钢丝圈型号，纺制针织纱效果并不理想，可选择有定位功能的MM gc型或UM gc型避开磨损区，这两种钢丝圈散热性能好，通道更畅，对稳定纱线质量，减少毛羽更加有效。

1.3　客户关

增品种、提品质、创品牌成为当前企业发展的目标要求，在纺织企业转型升级时应避开与东南亚、南亚同质化生产，提倡个性化定制，柔性化生产，呼唤工匠精神。纺纱质量的最高境界就是任何时候，出厂纱线的品质都稳定在同一水平。

纱线按用途一般分为针织与机织两大类。有针织厂反映高速大圆机上出现较大飞毛，经过分析,是由两方面因素导致。一是钢领、钢丝圈使用寿命偏短，更换频繁，造成钢丝圈过度使用，后期钢丝圈导纱下口严重磨损，将纱刮擦出大量毛羽，并产生细纱短细节，在小纱张力波动下更甚；二是钢丝圈圈形选择不当，质心过高，散热不良所致。

高速喷气织机对纱线毛羽有较高要求，因为毛羽多易造成染色疵点，甚至导致面料起毛起球。可以说控制毛羽是企业技术水平的体现，尤其对生产高端纱线的企业而言，纱线毛羽值及毛羽CV值指标控制成为难以逾越的门槛。虽然赛络纺纱或集聚纺纱毛羽少，但如果钢丝圈过度使用，造成某一纱段毛羽突然明显增加，则织物布面显现率也增加，染色吸色加深；毛羽较少的纱线经过染色会产生浅色的横斑。毛羽不均匀易造成染色深浅不一，织成面料形成条花疵点，印染易使布面出现横档等，色织用纱及高品质精梳针织纱对钢领、钢丝圈的稳定性与可靠性要求更高。所以，纺纱过程必须杜绝由于钢领、钢丝圈自身质量与配套不良造成纱线毛羽差异过大的问题；必须控制好细纱大小纱张力，减少钢丝圈与钢领在高速运行过程中的摩擦阻力及楔住、气圈波动问题，使毛羽控制在坯布允许范围内，以保证染色后布面颜色均匀。

2　应对措施

为了确定钢丝圈更换周期，可以通过自动络筒机电清优化纺纱工艺，跟踪观察细纱钢丝圈使用天数产生疵群数量的变化。通常钢领、钢丝圈快到保养周期时，会慢慢出现不规则纱庛，约在35 cm处纱庛间距逐渐缩短，如果钢丝圈严重磨损，一般会形成3 cm、5 cm、9 cm等非周期性的疵群，且危害性越来越大，累积至一定数量便会被切除。对自动络筒机而言，增加多余切疵，会影响整机效率。也有极端情况出现，如钢丝圈烧毁造成整个布面满天星，这在钢丝圈更换新型号或者超期使用阶段都有可能出现，必须严格管理制度以杜绝此类问题的发生。

以洛菲电清为例，通过短疵群、长疵群、偏细疵群3个通道对纱线出现周期性与非周期性疵点进行监测、统计和清除。短疵群主要拦截以钢领打顿、钢丝圈损坏为主的非周期性连续疵点群；偏细疵群可拦截监测长度较长(20 m、30 m)的疵群。通过钢丝圈磨损程度及使用周期分析，查找疵群分布及类型特征，优化切疵工艺，小疵群出现次数较少时，可以延长钢丝圈更换周期；反之，小疵群次数明显增加，且确认钢丝圈已经磨损，即可确定缩短某型号钢丝圈更换周期。

值得注意的是，钢丝圈使用后期会出现纱疵间距不规则性缩短，这时要警觉细纱大面积出现疵群问题。钢领、钢丝圈纺纱试验全过程必须与客户密切沟通协调，不断修改工艺参数，以达到效能最优化。这点可根据钢领的磨损或衰退程度来确定，或根据纺纱时的成纱毛羽和纱线断头来确定。

3　加强钢领钢丝圈管理

加强钢领、钢丝圈的管理，首先应理顺纺纱的流程路线，以符合生产高品质纱的要求，去除不合理规章造成难以执行的障碍，破除新旧制度重叠形成相互矛盾的桎梏。

3.1钢领使用期限应依据所纺纤维品种、钢领型号、钢领表面处理状态等确定[5]。安排专人每天观察临近使用周期钢领机台的棉结和毛羽，发现异常应尽快更换。

3.2在钢丝圈型号确定后，日常生产中应根据钢领使用时间、锭速等因素综合考虑，选择钢丝圈号数。

3.3纺纱企业应制定严格的工艺管理制度。成熟品种由工艺师按工艺设计文件下达工艺通知单，同时注明钢丝圈厂家、型号、规格等参数；质检室、车间按工艺单执行；新品种或新钢领、新钢丝圈正常使用前，必须由工艺工程师组织车间有关人员上机试纺。

3.4凡上车的钢领应根据品种、区域归类建立台账，严格按周期调换，以减少锭差，最好按区域集中更换。对于因品种翻改，未到使用周期而调下的钢领，应清洁保养以备下次使用。

3.5试纺时，优质钢丝圈应气圈稳定、张力一致、拎头轻巧、走熟期短，飞圈、挂花、断头、毛羽及棉结少，钢丝圈损耗率小，性价比高，生活好做等，经观察判断，总结为试验报告后交总工审核确定。

3.6钢丝圈数量应严格控制，确保不浪费：允许高价钢丝圈损耗率为1%，普通钢丝圈损耗率为3%；运转班钢丝圈需按品种定月计划控制使用。

4　结语

应用钢领、钢丝圈纺制高品质纱线，技术工艺是手段，管理才是保障。不少企业相关的管理文本、应用管理范本都有，但流于形式的多；钢领、钢丝圈选用渠道混乱、使用管理不当，导致高品质纱质量难以长期保持稳定。因此，现阶段我国企业尤其中小纺织企业必须加强制度化建设，重点做到两方面：一是建设制度系统化，要与企业文化建设相结合，靠系统维持持续运转；二是要动真格，实行制度化管理，明确企业制度“制定”“执行”主体，由专职机构与专人监督执行，并通过培训让每名员工知晓，制度面前人人平等，损害企业利益要受到惩处。

提高产品质量和客户满意度是硬道理。钢领、钢丝圈配套使用效果对实现高品质纱线质量长期稳定作用不可小觑，需要全面系统地进行精准布局。