浆纱断头的原因分析及解决措施

王聪妮 黄彦萍 程西楼

（西安纺织集团有限责任公司，陕西西安，710025）

浆纱断头率是考核浆纱质量好坏的一个重要指标。影响浆纱断头率的因素有很多，是一项复杂的系统工程，不仅涉及原纱质量、浆液质量、浆纱工艺、操作习惯及浆纱设备、品种等，而且各因素间相互作用。浆纱断头以及由断头引起的并纱、绞头、倒头、轻浆、浆斑、起毛起球等是影响浆纱质量、浆纱可织造性的重要因素。浆纱断头多，容易导致浆纱好轴率低，织机效率及织物下机质量水平不高。浆纱断头多还会导致上浆率和回潮率不匀，使浆纱不耐磨、浆膜完整度差，致使织造落物增加，织机停车时间长，可织性变差。浆纱断头易缠绕在上浆辊、压浆辊、浸没辊等辊体上，如果处理不及时，不仅影响浆纱排列均匀度，而且易使经纱黏连、缠绞并损伤辊体，影响浆纱质量。浆纱断头多影响浆纱质量，导致松经、吊经、棉球、横档、三跳等织疵增加，影响产品质量，甚至无法织造。本研究结合实际生产分析影响浆纱断头的因素，并总结解决措施。

1 原纱质量

1.1 纱线薄弱环节引起的浆纱断头

通常纱线的最小强力是由于纱线中的“弱环”造成的，在浆纱工序，经纱断头大多是纱线中的薄弱环节引发的。这是因为：原纱细节处的强力偏小，在浆纱工序无法承受各段张力负荷，容易产生断头；其次，原纱中的弱捻纱，其纱线结构松散易吸浆，强度和伸长率低，难以承受浆纱退绕张力和湿区伸长而易产生断头，并产生缠绕现象；再次，原纱质量的“弱环”影响整经质量，整经断头率高且值车工未按寻头操作法对接断头，导致小辫子纱、倒断头等，造成浆纱断头。

1.2 纱疵引起的浆纱断头

纱疵是引起浆纱断头的重要因素之一。实际生产中约30%的浆纱断头是原纱上的粗节、竹节、条干及捻结不良引起的，特别是长而大长粗节、竹节纱等；由于其强力弱环低于正常经纱张力，在承受浆纱各段张力负荷时，会持续或间断地解体松开，从而引发断头。目前基本采用空气捻接，但捻结处的断裂强力、伸长和断裂功比原纱低，容易造成浆纱断头。

原料的选择及配棉工艺影响原纱质量，进而也影响浆纱质量和浆纱断头。如果棉纤维成熟度差，原纱的捻系数低，纤维间的抱合力差；棉纤维的含蜡量高或化学纤维含油量高等，浆纱时会造成纤维滑移、断裂。纤维短、粗且短绒含量高，则经纱强力低，条干均匀度差，浆纱断头的几率会相应提高。

1.3 对策

为提高浆纱质量，降低浆纱断头，必须从原料选择、配棉入手，提高原纱质量。我们对原纱质量要求：粗节、细节、棉结等常发性纱疵应控制在USTER2018 公报25%～50%水平，其中细节要求达到25% 水平；由于纱线条干CV值与单强CV值呈正相关性，条干CV值应不低于USTER 2018 公报50% 水平，单强CV值控制在USTER2018 公报10%以内。为保证空气捻接质量，要求无结头纱捻结增粗小于1.2 倍，捻结强力不低于原纱平均强力85%，捻结处强力合格率大于85%；在保证原纱质量的前提下，优选络筒电子清纱器参数，确保切疵效率在87%以上。同时，适当增加整经张力，降低细节处“弱环”，值车工断头处理要找头准，理头顺，接头牢而小，保证整经张力、排列、卷绕三均匀，百根万米断头控制在2.5 根以内。

2 浆液质量

2.1 浆料选择

浆料选择不遵循相似相溶原理，无论浆液渗透如何好，没有良好的黏附性能，就不能防止纤维间的滑移，并在纱体表面形成一定的保护膜，贴伏毛羽，增加耐磨性，降低浆纱断头。因此，浆料配方应针对不同纱线性能，选择相应性能的浆料与之相匹配，利用相似相溶原理达到黏附力匹配的目的。由于PVA1799 内聚力较大，当配浆比例中用量过高，会加大浆纱脱离浸没辊、上浆辊及压浆辊时的阻力，造成干分绞阻力大，毛羽再生，浆纱断头增加；如果淀粉使用量过多而又没有良好的黏附剂配合，同样达不到良好的上浆目的。

一般亲水性棉、粘胶等纤维选择亲水性淀粉，例如聚丙烯酰胺、完全醇解PVA 等。涤纶等疏水性纤维，宜选择醋酸酯淀粉、丙烯酸酯、聚酯浆料、部分醇解PVA 等，具体配伍，各企业依据现有成纱质量水平、纺纱工艺、品种结构、设备生产状况等，考虑浆槽的浸压方式、压浆辊材料状况、浆纱伸长、回潮与上浆率的控制等因素与浆料性能的匹配。对于细号高密织物，浆料PVA1799∶变性淀粉一般为6∶4～2∶8，并适量加入低醇解度PVA、聚丙烯酰胺及蜡片。粘胶、莱赛尔和莫代尔纱，主浆料以变性淀粉为主，加入适量抗静电剂和蜡片。纯涤细号高密织物：PVA1799 配以低醇解度、低聚合度的变性PVA 为主浆料，加以适量变性淀粉和聚丙烯酸酯浆料，辅以适量的抗静电剂和蜡片；一般PVA∶变性淀粉为6∶4 或3∶1，其中PVA 中，低醇解度、低聚合度的变性PVA 占40%～50%，此时浆膜耐磨性和毛羽贴伏处于较好水平［1］。

2.2 浆液浓度、黏度

合理的浆液渗透与被覆是降低浆纱断头的关键因素之一。浆液在纱线中的渗透有利于纤维之间形成良好的黏附性能，阻碍纤维的滑移，被覆是保护浆纱表面免受磨擦，贴伏毛羽。只有合理选择浆液浓度、黏度，才有利于浆纱表面形成完整的浆膜，有利于浆液渗透与被覆均衡。在浆料配方、浆液浓度一定条件下，浆液黏度过大，流动性变差，浆液不易渗透到纱线内部，形成表面上浆，甚至轻浆，没有渗透的浆膜也易脱落，造成落物多，浆膜完整度、耐磨性差，浆纱断头增加。一方面，由于高黏度的浆液加大了压浆辊与纱片之间的打滑，浆液黏着性反而减小；另一方面，由于黏度过大，纱线上浆后被覆层加厚，加大了分纱阻力，毛羽增加，且易在压浆辊、上浆辊、浸没辊等位置产生断头缠纱，干分绞区产生撞筘；如果黏度过小，浆液流动性虽好，易渗透，但黏附力受影响，被覆差，纱线不耐磨，强度也变差，浆纱断头增加。我们提倡“高浓，低黏，高压”的浆纱工艺原则。优化浆液浓度、黏度，在提高浆液浓度的同时，应控制浆液黏度不升高，应不以牺牲浆液的黏附力而追求低黏。高压上浆与高浓、低黏的浆料性能匹配，有效控制浆液的渗透，使浆料更紧贴纤维在纱体主干上，使表面毛羽贴伏牢固。因此，我们一般浆液黏度控制在6 s～9 s（3#漏斗，4.5 s 水流值），具体根据品种结构、纺纱工艺、压浆形式，上浆辊、浸没辊、压浆辊表面状态、浆料配方等因素微调；转杯纺纱、莱赛尔等纤维素纤维纱，低黏度掌握在5.5 s～6.5 s，重渗透兼被覆，目的是增加纱线强力；细号高密织物一般控制在6.8 s～7.3 s，被覆渗透二者都要兼顾到位；纯涤、涤纶莫代尔系列品种一般控制在7.5 s～8.5 s，重被覆兼渗透，目的是要耐磨，减少后工序起毛起球现象，减少穿错、松经、吊经疵布；涤棉系列品种控制在7 s～8 s，重被覆兼渗透，目的是要耐磨，减少后工序起毛起球现象。

3 浆纱工艺

3.1 压浆力

压浆力组合设计不仅影响浆液的渗透与被覆、上浆的均匀性，而且影响织轴的可织造性。当上浆率、浆纱速度恒定，增大压浆力，浆纱的压出回潮率和压出加重率减小，浆液易渗透，纱线结构更加紧密，直径减小，上浆均匀性提高；但当黏度不匹配时，会影响浆纱表面被覆，浆纱渗透有余，被覆不足，产生断头，而压浆力低，则有利于被覆，渗透效果会略低，造成表面上浆，断头增加，甚至轻浆。因此，在选择压浆力时，不仅考虑黏度、浓度等常规指标，还应考虑浆料配方，在渗透薄弱时注意添加黏附性好的浆料。在被覆薄弱时，应适当添加成膜性好的浆料。要得到不同速度下稳定的上浆率，压浆力要随浆纱速度变化而变化。实际生产中，由于压浆辊硬度、选用浆料和上浆率大小等条件不同，压浆力设定也是不同，其设定原则：低浓高黏浆纱工艺，压浆力一般采用低压上浆工艺，为保证上浆率达到工艺要求；对于高浓低黏浆纱工艺，压浆力一般采用高压上浆；中浓低黏浆纱工艺，压浆力应采用中压上浆。压浆辊压力分：低压上浆，压力小于8 kN；中压上浆，压力9 kN～25 kN；高压上浆，压力大于26 kN。需要注意，在受压状态下，压浆辊与上浆辊是面接触。压浆区的挤压宽度应是9 mm～15 mm 为佳；太窄会出现压浆辊转动不灵，致使上浆不匀；太宽会增大挤压面积，上浆不良，断头增加。压浆辊硬度对压浆力影响也不容忽视，压浆辊硬度低，压浆宽度大，经纱在压浆区所需时间长，浆纱表面被挤去的浆液多，导致被覆差，上浆不足，易起毛起球，断头增加［2-3］。

3.2 上浆率

上浆率过大过小都会导致浆纱断头。如果上浆率过小，浆纱耐磨性差且织造落物多，甚至轻浆。上浆率过大时，浆纱弹性明显降低，导致经纱脆而硬，易产生疲劳而断裂。影响上浆率的主要因素有浆液浓度与黏度、浆料与浆料配方、纤维类型和纱线结构、压浆力大小、压浆辊硬度及压榨区宽度、纱线覆盖系数、浆纱速度、压出加重率、浸浆形式和长度、调浆与车工操作等。上浆率的设定目前没有统一标准，只能根据纺纱工艺及纱线线密度、织物组织及紧度、织机类型、织机速度、企业生产条件、操作习惯等，借鉴相似品种，优选最佳的上浆率范围。粘胶短纤维纱上浆率控制在纯棉类似品种的70%～80%，纯涤品种上浆率控制在纯棉品种1.17 倍左右，涤棉品种上浆率控制在纯棉品种的1.05 倍～1.15 倍，斜纹类织物上浆率是平纹织物的80%左右，缎纹织物是平纹织物的90%左右。集聚纺纱的上浆率比同类环锭纺纱小2 个百分点～3 个百分点。以PVA 为主体的浆料配方上浆率较淀粉为主体的浆料配方，上浆率小2 个百分点左右［4］。

3.3 回潮率

回潮率过大或过小都会影响浆纱质量、浆纱断头和浆纱的可织造性。若回潮率过大，偏湿，浆膜发黏，浆纱易黏连，不仅浆纱断头增加，而且织造时开口不清。若回潮率过小，偏干，纱体毛羽增加，浆膜变脆，黏着力和柔软度下降，导致浆纱断头增加，织造过程中落物多。因此，浆纱回潮率大小的确定应使浆纱在织造时的回潮率与浆纱在织造车间相对湿度下的平衡回潮率相一致，使浆纱在织造时处于吸湿状态。也就是说，一般浆纱回潮率小于该纱线的公定回潮率。如果浆纱在织造车间处于放湿状态，织造时经纱易产生黏并、断头。浆纱回潮率受吸浆率、烘筒温度、浆纱车速、纱线中纤维成分、线密度、覆盖系数、烘房排风量等影响。要控制好回潮率，就要对影响因素进行有效控制，如线密度大的品种，浆纱回潮率就大；疏水性纤维纱线，浆纱回潮率小；强捻纱、集聚纺纱，因其纱条结构紧密，浆纱回潮率较环锭纺纺纱回潮率适当提高。回潮率控制主要通过对浆纱车速，烘筒温度的自动调节来实现。因此，预烘温度不能低，否则烘筒表面易黏浆液，预烘温度高有利于浆膜完整，减少毛羽，上下层预烘温度差异不宜大，控制在10 ℃以内。通常浆纱回潮率控制范围：环纺棉纱7.0%～7.5%，集聚纺棉纱7.5%～8.0%，粘胶系列品种10%～11%，CVC 系列品种4%～5%，涤/棉65/35 系列品种2%～3%，纯涤系列品种1%～1.2%［5］。

3.4 浆纱伸长率和浆纱张力

浆纱张力与浆纱伸长密切相关。浆纱张力大，则浆纱伸长大，纱体弱环增加，断头增加；浆纱张力小，易诱发纱线通过各导辊间时缠绕导致断头。若经轴片纱张力不均匀，张力小的纱线松弛，黏在浸没辊、上浆辊而被拉断；喂入张力偏大，伸长偏大，纱线弱环在浆槽断头，也易绕在浸没辊上；干分绞张力过小，易造成分纱角度大，某根经纱松弛，拥胶棒、伸缩筘，浆纱断头增加。因此，要保持纱线的弹性满足可织性，就要降低张力引起的伸长，尤其是浆纱机各区张力配置。退绕、湿区张力宜小，退绕张力以不起小辫子纱、纱线左右不反转为准，湿区张力以进烘房不产生柳条纱为准，尽量保持纱线强力和弹性伸长。干区分绞张力可适当加大，使纱线能顺利通过分绞棒、筘齿，减少浆纱断头。卷绕、托纱张力应适当加大，保证卷绕均匀。对浆纱各区伸长基本要求：喂入伸长，一般是超喂，设定在-0.1%～0.1%，湿区伸长对纱线质量负面影响较大，一般设定0.3%左右，以纱线不打扭、小伸长为准，若总经根数少，为减少纱线横向位移，可适当增加0.2%左右伸长控制；干区伸长，为保证浆纱分绞，可适当增加张力，一般设定为0.5%～1.2%。湿伸长或收缩，因纤维种类及纱线结构而异，粘胶短纤维纱线、涤棉纱线及股线在干燥过程中会发生收缩，而纯棉纱几乎不发生收缩。一般浆纱总伸长控制范围：细号高密纯棉织物0.7%～1.0%，中、粗号纯棉织物0.9%～1.2%，纯涤织物0.8%～1.2%，涤棉混纺织物1.0%～1.2%，粘胶短纤系列为3.0%～4.0%［6］。

3.5 浆槽温度

浆槽温度过低，浆液流动性差，黏度增加，渗透差，形成表面上浆，浆纱手感粗硬，落物多，毛羽增加，造成浆纱断头多。若浆槽温度不稳定，忽高忽低，浆液易产生泡沫，结浆皮、浆斑，造成浆纱断头。一般纯棉纱浆槽温度控制在93 ℃～95 ℃，纯涤、涤棉混纺纱控制在88 ℃～92 ℃，粘胶等再生纤维素纤维纱控制在86 ℃～90 ℃。

4 浆纱操作

要提高浆纱质量，浆纱操作是保障。在浆纱生产过程中，我们经常遇到同一品种、同一上浆工艺，但不同企业、不同技术人员的浆轴差别较大，即便是同一缸纱，相同上浆工艺，但每个浆轴在不同工作状态下的浆纱效果也存在差异，其根本原因在于值车工操作习惯和控制方法不同，处理各种断头不及时，操作不规范，特殊情况不能及时调整，造成反复停车、降速，致使浆液渗透、被覆差，片段性上浆不匀，回潮偏小，断头增加。

浆液过滤器清洁不及时、不到位，飞花、回丝、浆皮浆斑等黏附在上浆辊、压浆辊、浸没辊上或带到经纱上，容易造成干分绞时断头，撞筘断头，烘房导辊等处聚积的浆皮经烘干后对经纱产生切割作用引起断头。

开车前，经轴边部未对齐，产生软硬边，干分绞时造成断边或撞伸缩筘断头。因此，浆纱操作要严格执行：每两轴打一遍通绞，坏边绞要及时补绞，坚持每轴“二大三小”巡回操作；开车前，先做好机台清洁，对齐经轴盘片，浆纱过程中随时观注浆液温度、黏度、浆液浓度等的变化，勤巡回勤检查，及时处理各种断头，减少倒、并、绞坏轴。浆纱干分绞采用中分式分绞，有利于分纱张力均衡，分绞棒尽量前移，使纱层在伸缩筘中分层清晰不重叠。

5 浆纱设备

不同纺机企业生产的浆纱设备在压浆力设置、压浆辊硬度、分绞方式上不尽相同，进口浆纱机压浆辊硬度较大，有利于实施“两高一低”工艺，并且辊体的耐磨性较好，寿命较长，用较大的压力上浆工艺有益于减少浆纱断头。但部分进口浆纱机和国产浆纱机，压浆辊硬度虽然能适应高压上浆，但使用一段时间后，随辊体研磨次数增加，硬度随之降低，易造成压榨区变大，浆纱断头增加。另外，浆纱机张力系统的设置对浆纱断头的影响也较大。在张力控制系统中采用速度与力矩双控制，经纱运行时保持恒张力状态，可减少浆纱断头。因此，根据设备实际情况来完善工艺配置是浆纱过程中必须重视的。

由于浆纱断头是纱线受到意外损害引起的，如各导辊表面起刺、各轴间张力控制不一、个别轴张力偏大、纱线牵伸明显超过部分纱线的极限值引起浆纱断头等。整经轴、织轴盘片上毛刺易挂断边纱，经轴盘片歪斜，造成软硬边，经轴晃动，片纱张力不匀，都会造成浆纱断头增多。因此，开车前需彻底检查各导辊状态，挑选圆整盘头，降低各轴间张力差异，减少纱线意外受损。

6 采取相关措施后的效果

我们通过分析影响浆纱断头的各因素，并采取相应的预防措施，使浆纱断头得到有效控制。浆纱断头率由33% 降至25% 以内，好轴率由80%提高至83%以上，织机效率也提高了约两个百分点，下机一等品率稳定在93.3%以上。以两个品种的浆纱质量及织机效率为例介绍，具体如下。其中，品种1 为R 7.3×R 7.3 642×413 160直贡缎，品种2 为JC 9.8×JC 9.8 784×630 170直贡缎。

7 结语

影响浆纱断头的因素较多，而且各因素间存在一定的关联，应重点解决好上浆均匀、浆液渗透与被覆、浆膜完整与耐磨和浆纱强伸度等问题。原纱质量十分重要。在浆料选择上，首先要严格遵循相似相溶原理，其次要注意浆膜的撕裂强度不能过大，否则干分绞时浆膜与纱线会产生界面破坏，造成毛羽增加，使浆膜完整度变差，浆纱耐磨性降低，导致浆纱断头。浆液浓度决定浆液黏度，影响上浆率大小；为控制浆液浓度稳定，确保上浆率一致，宜采用“高浓，低黏，高压”的上浆工艺原则。上浆率、浆纱回潮率不稳定，浆纱伸长过大等是诱发浆纱断头的常见因素，故在浆纱过程中，应尽量减少伸长损失；根据品种结构、纱线质量及企业生产状况，通过工艺试验优选，找到适合企业的上浆工艺。在满足织造要求前提下，保证上浆均匀，根据浆料配方、织造车间温湿度，控制浆纱回潮率，使其在织造过程中处于放湿状态。熟悉浆纱设备性能，合理控制各区伸长，规范调浆、浆纱操作，及时处理各种断头，尽量少停车、打慢车，确保浆膜完整性，有利于减少浆纱断头，提高好轴率和织机效率。