两项关键工艺对JC 4.8 tex成纱质量的影响

蔡赟糜娜

（无锡一棉纺织集团有限公司，江苏无锡，214000）

随着纺纱技术的不断进步，针对纯棉细号纱纺纱工艺[1⁃4]和成纱质量[5⁃6]的探索一直没有止步。在环锭纺工艺流程中，细纱工序对成纱质量有着极为重要的作用，而决定成纱质量的关键环节就是纤维须条的牵伸过程，能否实现纤维须条的均匀稳定牵伸是细纱工序的核心任务。粗纱作为细纱工序的原料，其性状直接关系到细纱工艺的配置[7]。因此，影响细纱牵伸的因素主要有粗纱定量、粗纱捻度、摇架压力、罗拉隔距、牵伸倍数等。

在棉纺企业纱线生产过程中，粗纱工序是纺纱的一个重要环节，主要任务是对前道工序的棉条进行牵伸，为后道工序成纱打下基础。粗纱捻系数的设计是改变粗纱内在结构的重要工艺参数之一，粗纱捻系数直接关系到粗纱纤维间抱合力的大小，不仅对减少粗纱意外伸长起着关键的作用，同时对细纱牵伸过程中牵伸力的稳定及防止边纤维扩散起着关键作用。粗纱捻度又影响细纱工序牵伸过程中纤维须条的摩擦力场分布，这对牵伸罗拉的握持能力提出了更高要求，同时通过合理配置摇架压力，对提高成纱质量有重要意义。

为了研究粗纱捻度和摇架压力对纯棉细号纱成纱质量的影响，本研究通过纺制JC 4.8 tex纱，在其他工艺参数保持一致的情况下，探究不同粗纱捻度与摇架压力对成纱质量的影响。

1 试验部分

1.1 原料

采用100%新疆长绒棉为原料，为获得较优的成纱强力和条干均匀度，主要关注棉花的上半部平均长度、长度整齐度指数、短绒率、断裂比强度、马克隆值等指标。纺制JC 4.8 tex纱所用原料的HVI测试数据：上半部平均长度38.4 mm，长度整齐度指数87.1%，12.7 mm短绒率8.24%，马克隆值4.02，成熟度指数0.91，断裂比强度39.6 cN/tex。

1.2 纺纱工艺流程

BDT019型抓棉机→LVSA375型凝棉器→MFC053型双轴流开棉机→MCM236型多仓混棉机→TC10型梳棉机→FA306型预并条机→E32型条并卷联合机→E62型精梳机→RSB⁃D35C型并条机→JWF1458A型粗纱机→FA506型环锭细纱机

本研究所用细纱机牵伸形式采用三罗拉四胶圈形式，即后罗拉也采用长短胶圈牵伸，可以有效提高后区牵伸能力，有利于提高细纱机牵伸机构的总牵伸能力。主要纺纱工艺参数：粗纱定量3.0 g/10 m，罗拉隔距17 mm×42 mm，上销型号SX3⁃6833B，隔距块2.0 mm，锭速13550 r/min，钢领型号PG13854，钢丝圈型号C1SL dr17/0，前胶辊型号WRC365，直径30 mm，总牵伸62.5倍，后区牵伸1.16倍，细纱捻系数420。

1.3 试验方案

控制其他工艺参数相同的前提下，分析粗纱捻度和细纱摇架压力对成纱质量的影响，具体试验方案见表1。

表1 试验方案

1.4 测试设备及条件

采用YG029GK型单纱强力仪测试纱线的强伸性能，测试长度500 mm，拉伸速度500 mm/min，预 加 张 力0.5 cN/tex；采 用USTER TESTER 5⁃S800型条干测试仪测试纱线的条干均匀度与毛羽指数，测试速度400 m/min，测试时间1 min；测试环境温湿度：温度（20±2）℃，相对湿度（65±4）%。

2 结果与讨论

对于纯棉细号纱，其纱线强力较低，纱线强力是衡量纱线质量水平的重要指标，另外，纯棉细号纱较细，纱线的条干均匀程度和毛羽水平对后道织物表面外观效果影响更为明显。本研究对不同粗纱捻度和摇架压力工艺条件下所纺纱线各项性能进行测试，重点分析成纱条干C V、细节、粗节、棉结、纱线断裂强度和毛羽H值。试验结果见表2至表4。

由表2～表4可以看出：

表2 摇架压力采用方案1时不同捻度粗纱对JC 4.8 tex纱的影响

表4 摇架压力采用方案3时不同捻度粗纱对JC 4.8 tex纱的影响

（1）粗纱捻度对成纱条干C V有明显影响，且在一定范围内提高粗纱捻度有利于改善成纱条干均匀度，这个情况可以从两方面来分析。一方面，提高粗纱捻度可以减少粗纱退绕过程的意外伸长，捻系数越小，纤维与纤维之间抱合程度越差，这种情况下产生意外伸长的几率相对于采用大捻系数设定时会大很多，因此更加容易产生细节，影响成纱的条干水平；另一方面，由于粗纱捻度的存在，可增加牵伸须条中纤维的抱合力，且在牵伸过程中形成了一个附加摩擦力场，而客观上纤维须条中存在捻度不匀，这就会导致该附加摩擦力场的波动，具体可通过提高粗纱捻度和罗拉握持力来改善附加摩擦力场的波动范围，有助于提高纱线质量。从表中还可以看出，增大摇架压力也能在一定程度上略微改善成纱条干，但是当摇架压力提高到一定水平后，成纱条干不会进一步改善。考虑到大的摇架压力会缩短胶辊使用寿命，实际生产中不宜大幅度提高摇架压力。

（2）成纱断裂强度受粗纱捻度和摇架压力的影响不明显，但是较高的粗纱捻度还是能够微量地提高成纱断裂强力。成纱断裂强力根源是受纤维强力、纤维表面摩擦性能、纱线截面内纤维根数以及纱线结构影响，影响因素相对比较复杂。仅从改变粗纱捻度和细纱摇架压力来分析成纱原理很难得出影响成纱断裂强力的明确原由，在此不做过多讨论。

（3）提高粗纱捻度可以减少成纱毛羽，这是由于增大粗纱捻度时，在细纱牵伸过程中纤维抱合力更大，有利于纤维须条在牵伸过程中横向收缩，纤维须条的边缘纤维更加向须条中心靠拢，减少了头端伸出纱体的数量，在一定程度上减少了成纱毛羽。

表3 摇架压力采用方案2时不同捻度粗纱对JC 4.8 tex纱的影响

3 结论

纺制纯棉细号纱，需要对各道工序施行精细化工艺。本研究基于纺制JC 4.8 tex纱，探讨了粗纱捻度和细纱摇架压力对成纱质量的影响。试验结果显示，粗纱捻度对成纱条干C V有明显影响，在一定范围内提高粗纱捻度有利于改善成纱条干均匀度；增大细纱摇架压力也能在一定程度上改善成纱条干，但是当摇架压力提高到一定水平后，成纱条干不会进一步改善；成纱断裂强度受粗纱捻度和细纱摇架压力的影响不明显；适当提高粗纱捻度可以减少成纱毛羽。综合以上分析，最终优选出JC 4.8 tex纱较优的工艺配置：粗纱捻度5.5捻/10 cm，细纱双锭摇架压力190 N×125 N×150 N。