梳棉重定量工艺对涤黏混纺纱性能影响的分析

孙振国 张娣 吉宜军 崔益怀 苏旭中

摘要： 重定量工艺可提高车间生产效率，减少前纺用工与机台数量，降低生产成本，极大增强其在纺织行业的竞争力。梳棉重定量更是与纤维梳理度和最终成纱质量息息相关。文章通过增加梳棉的生条定量，并在并条工序中加大牵伸倍数，调整了熟条定量，优化了相关工序。采用相同工艺纺制涤纶/环保黏胶（65/35）18.5 tex混纺纱，对比轻、重梳棉定量对成纱质量的影响并进行分析。实验结果表明，梳棉定量适量提高可降低棉结，提高纱线综合质量。

关键词： 重定量;梳棉;涤黏混纺纱;成纱质量;并条;棉结

中图分类号： TS101.922

文献标志码： A

文章编号： 1001-7003（2021）12-0013-04

引用页码： 121103

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2021.12.003（篇序）

Abstract： The heavy weight process can improve workshop production efficiency， cut down the number of pre-spinning workers and machines， reduce production costs， thus prominently enhancing the competitiveness in the textile industry. Heavy weight cotton carding is closely associated with the fiber carding degree and final yarn quality. In this paper， by increasing the weight of carded sliver， enlarging the draft ratio in the drawing process， the weight of drawn silver was adjusted and the related process was optimized. The polyester/environmental adhesive （65/35） 18.5 tex blended yarn was spun by the same process， and the influence of light and heavy weight cotton carding on yarn quality was compared and analyzed in this article. The results show that the appropriate increase of the weight of cotton carding can reduce the neps and improve the comprehensive quality of the yarns.

Key words： heavy weight; cotton carding; polyester viscose blended yarn; yarn quality; drawing; neps

“輕定量、慢速度、紧隔距、重加压”是目前传统纺纱的主要思路，但这种生产模式严重阻碍了纺纱效率的提高，且目前中国纺纱行业正面临着招工难、劳动成本高的难题[1]。因此“重定量、大牵伸”的高效纺纱工艺必将成为未来企业的选择，可充分发掘前纺工艺的潜力，提高企业的利润空间[2]。但是，这也对纺纱设备和工艺提出了更高的要求，在满足高效生产的同时，必须保证成纱质量的稳定性。陈玉峰等[3]在粗纱重定量下，对细纱工艺进行探讨，认为采用“三大三小”的工艺原则可保证细纱的高质量、高效率生产。陈玉峰[4]对粗纱重定量工艺进行了探讨，并从牵伸的各个方面分析了重定量对粗、细纱的影响。刘建林[5]通过优选梳棉机，合理配置分梳原件，在提高生产效率的同时，半制品及成纱质量也得到了一定程度的提高。刘允光[6]对中低速梳棉机的重定量工艺进行了探讨，阐述了中低速梳棉机生产工艺的技术要点，极大提高前纺效率。梳棉重定量是“重定量、大牵伸”工艺的基础，只有在保证梳棉质量的前提下提高生条定量，才能真正实现整个棉纺流程的重定量。本文以涤纶和环保黏胶为原料，充分考虑两种纤维的性能，在梳棉重定量下进行工艺优化，对比轻、重定量涤纶/环保黏胶（65/35）18.5 tex混纺纱的成纱质量，探讨了“重定量、大牵伸”纺纱的可行性，并就梳棉、并条工序可能影响成纱性能原因进行分析与探讨。

1 实 验

1.1 测试方法

根据GB/T 14337—2008《化学纤维短纤维拉伸性能试验方法》，采用YG（B）001A单纤维电子强力仪（温州大荣纺织标准仪器厂）测试纱线强力，夹持距离20 mm，拉伸速度20 mm/min，实验条件为20.0 ℃、50 RH%，测试50组求取平均值。

1.1.2 纤维回潮率测试

根据GB/T 6503—2017《化学纤维回潮率试验方法》，采用Y802八篮恒温烘箱（莱州市电子仪器有限公司）将试样烘除水分至恒重，试样称重50 g，烘燥时间2 h，烘燥温度（105±3）℃。

1.1.3 单纱强伸性测试

根据GB 3916—2013《卷装纱单根纱线断裂强力合断裂伸长率的测定（CRE法）》，采用ME100条干仪（乌斯特有限公司）测试纱线强伸性，拉伸速度5 000 mm/min，隔距长度500 mm，均匀抽取10个卷装，每个卷装测6次求取平均值。

1.1.4 纱线条干测试

根据FZ 01050—1997《纱线疵点的分级与检验方法电容式》采用USTER-TENSORAPID4强力仪（乌斯特有限公司）测试纱线条干，络纱速度400 m/min，络纱时间1 min，测试10次求取平均值。

1.2 原 料

选用涤纶（T）、兰精环保黏胶（Ecovero）纤维，其性能指标如表1所示。

1.3 纺纱工艺流程

为确保混纺比例精确，本文采用条并混工艺，以满足对成纱高品质的要求。同时，采用紧密赛络纺工艺，以减少毛羽，提高纱线强力，使纱线条干更均匀。其纺纱工艺流程如下：

环保黏胶及涤纶：FA002型圆盘式抓棉机→SFA035E型混开棉机→A036型开棉机→FA146成卷机→FA201B梳棉机。

条混及纺纱：FA306型并条机（两道）→FA311型并条机→FA458型粗纱机→128K型细纱机→SAVIO型络筒机。

2 纺纱关键工序技术要点

2.1 开清棉

涤纶和环保黏胶纤维均为化学纤维，纤维具有较好的整齐度，且几乎不含杂质，因此开清棉工序中，主要是对纤维进行充分开松，去除纤维中含有的少量硬丝、并丝和束丝等。此工序需尽最大可能减少对纤维的损伤，因为两种纤维都比较细，断裂强度均较低，不宜对纤维过度打击、反复揉搓，应遵循“勤抓少抓、多松少打、充分开松”的原则[7-8]。适当增大各部位隔距，减少各设备打手速度，减少抓棉小车下降高度。总之，要尽量减少纤维损伤，避免在后道工序中，因速度过快或拉力过大使受损纤维断裂，造成棉结、短绒的增加，使后续去除棉结和短绒环节负担过重，最终影响成纱质量。开清棉工序工艺参数如表2所示。

2.2 梳 棉

梳棉是梳理工艺的核心，无论是轻、重定量都应使纤维具备足够的梳理度，使纤维单根化，并且纤维需满足一定平行度和伸直度[9]，以符合成纱质量的要求。在梳棉工序中本文选择较大的锡林和刺辊转速，以满足对纤维梳理度的要求[10]。锡林—盖板是纤维主要的梳理区，应适当放大锡林盖板隔距，减少对纤维的损伤，具体设置为0.25、0.23、0.20、0.20、0.23 mm[11]。選择较小的刺辊和锡林隔距，且刺辊和锡林线速度比始终保持在2.0以上，加强纤维的转移，避免重复梳理。设置锡林和道夫隔距为0.13 mm，有利于纤维的剥取转移。

重定量工艺下，本文保持出条速度不变，因此梳棉产量提高[12]，单位时间内经过锡林的纤维量提高，短纤维含量有所上升，故将盖板线速度提高一档至199 mm/min以去除短纤维，同时也增加了锡林和盖板的分梳能力，在重定量条件下使生条中纤维依旧平行顺直。生条质量偏重，也减少了棉网的破边烂边，改善了生条的条干均匀度[13]。梳棉主要工艺参数及生条条干CV值如表3所示。

2.3 并 条

与传统涤黏混纺纱相比，此次并条中省略涤纶预并工序，且成纱质量几乎不受影响，这也符合本文想要达到的节约机台、减少用工、降低成本的目的。采用三道并条，既可以使涤纶和环保黏胶两种原料充分混合，也可进一步提高纤维的梳理度、平行度和伸直度。混一工序采用5根涤纶生条与3根环保黏胶生条混合，以保证混纺比的准确性。在重定量工艺的影响下，生条定量相应提高，为避免粗纱及细纱重定量对成纱质量产生影响，加大头道并条牵伸倍数，调整为9.738。为缓解头道前区牵伸压力，增大后区牵伸倍数至1.9[14]。并条工序工艺参数及半制品条干CV值如表4所示。

2.4 粗 纱

在粗纱工序中，采用“大隔距、小后区牵伸、大捻系数”的工艺原则。设置较小的后区牵伸倍数，后区罗拉隔距偏大掌握，这有利于保持较好的条干水平。因为环保黏胶和涤纶纤维间抱合力较弱，应适当加大粗纱捻系数，加大纤维间的抱合力，有利于牵伸过程中对浮游纤维的控制，减少须条的意外伸长。适当增加车间环境的温度和温度，改善静电问题，减少纤维缠绕罗拉和胶辊现象的发生。粗纱车间温度控制在28 ℃～30 ℃，相对湿度保持在60%～64%。粗纱工序工艺参数及条干CV值如表5所示。

2.5 细 纱

细纱采用紧密赛络纺工艺，采用两根粗纱平行喂入，为与大牵伸工艺相适应，采用“大后区隔距、小后区牵伸、重加压”的工艺原则。两种纤维的平均长度均较长，且细纱工序几乎不含短纤维，因此罗拉中心距应偏大掌握，前后中心距分别设置为50、62 mm。由于粗纱工序采用了较大的捻系数增加了纤维间的摩擦力，为避免细纱工序牵伸不开，皮辊加压也应适当提高，改善须条打滑的现象。本文采用较小的后区牵伸倍数，与大后区隔距相匹配[15]，两者协同作用使条干质量保持稳定。细纱结合紧密纺和赛络纺的优势，使纱线强力更高，结构紧密、毛羽更少。细纱工序工艺参数如表6所示。

3 结果与分析

表7、表8为18.5 tex涤纶/环保黏胶（65/35）工艺调整前后成纱条干及强伸性对比。

分析表7、表8可知，经过工艺调整后，在梳棉重定量工艺下的成纱条干及纱疵水平总体较好，两种工艺条件下纱线强伸性指标相近。分析认为其原因有以下两点：

1） 在出条速度不变情况下，通过提高生条定量来增加产量。虽然锡林与盖板之间的纤维负荷也有所增加，但从锡林转移到道夫上的纤维量增加的倍数要大于锡林与盖板之间纤维量增加的倍数，因此重定量工艺道夫转移率是提高的。并且近些年来随着梳棉机各类针布和分梳原件的不断完善，梳棉机的梳理能力也随之提高，此时道夫转移率的提高，不仅不会对纤维的梳理度造成影响，使纤维及纤维束依旧保持必要的分离、清洁和分离程度，还避免了锡林的多次重复分梳对纤维造成损伤，使短绒率下降，棉结降低。故道夫转移率的提高，缓解梳棉过程中锡林分梳与刺辊转移之间的矛盾，这也符合纤维的柔性梳理理念，达到少损伤，多伸直的目的。并且降低道夫速度，生条定量变重，棉网厚有利于剥棉，减少棉网和生条的意外牵伸，提高了生条均匀度。

2） 在并条工序中，由于生条定量的增重，使得生条截面的纤维根数增多，从而加强了纤维与纤维间的摩擦力。由于摩擦力界的分布得到加强，有利于牵伸过程中对浮游纤维的控制，所以纤维间摩擦力的增加对控制浮游纤维的控制力和引导力也会起到强化作用。而摩擦力的大小受纤维的数量所影响，因而控制力的增加比引导力要大一些，这会使纤维的变速点前移且更加集中，可缓解因牵伸倍数大而使条干恶化的问题，且混二与混三工序可进一步保证条干水平的稳定。后区牵伸倍数的增大，缓解了头道并条前区的牵伸压力，同时也可兼顾纤维的伸直度、分离度和平行度，减少粗细节的产生，以稳定和提高成纱条干指标。

4 结 论

近年来，各工序定量有呈上升的趋势，“重定量、大牵伸”的高效工艺也是未来的必然选择。本文从梳棉重定量入手，探讨梳棉重定量对涤纶/环保黏胶（65/35）18.5 tex混纺纱成纱质量的影响，认为梳棉重定量可提高道夫转移率，避免了锡林对纤维的多次重复梳理，实现柔性梳理。并且生条重定量有助于加强对浮游纤维的控制，使变速点前移，降低了熟条不匀率，改善了生条及最终成纱质量。但是，生条定量的调整对前后道半制品的影响较大，要考虑到梳棉工序梳理质量的稳定性及牵伸倍数的影响，且梳棉定量的设置也因设备、原料、工艺的不同会有较大的变化，可从各工序进行工艺优化，以满足纺纱质量的要求。总之，各企业应结合自身的实际情况，合理确定生产工艺。

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