環錠紡棉氨綸包芯紗高頻疵點分析

程慧鵬 孫喜平 蔡林友 徐 陽

（1.新疆大學，新疆烏魯木齊，830046；2.丹陽市丹盛紡織有限公司，江蘇鎮江，212309）

生產氨綸包芯紗的方法有環錠紡、轉杯紡、摩擦紡、噴氣渦流紡、靜電紡等，其中環錠紡氨綸包芯紗因外包纖維密集度比較均勻、紗線結構緊密、強力高等特點而被廣泛采用［1］。環錠紡棉氨綸包芯紗的紡紗過程可能受設備、工藝等因素的影響，既會產生與普通環錠紡紗線相同或同類型的紗疵，又會產生一些環錠紡氨綸包芯紗特有的紗疵［2］，而消除和避免這些紗疵也是提高環錠紡棉氨綸包芯紗質量的主要途徑。本研究選用新疆兵團第八師100%長絨棉，以JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）品種為例，對其生產中產生的紗疵進行統計，并對主要紗疵進行成因分析。

1 棉氨綸包芯紗生產流程

與普通環錠紗相比，環錠紡棉氨綸包芯紗的質量控制最關鍵的是在細紗和絡筒兩個工序。

在FA502型細紗機上進行改造，添加導紗機構、張力控制裝置和后區集合器裝置，并附加數控包芯紗裝置，氨綸芯絲在導絲羅拉的牽引下退繞，經過預牽伸機構，自前羅拉和膠輥后的集合器喂入。需要注意的是，細紗捻系數要偏大控制，這樣有利于提高包覆效果，減少毛羽。使用卡特1EL6/0型鋼絲圈，質量偏重控制。此外，根據紡制包芯紗中氨綸絲的規格，氨綸絲預牽伸倍數選定在3.5倍～4.0倍之間，具體要根據實際生產情況來選定。

在村田№21C型紗庫式自動絡筒機上絡筒，絡紗速度1 100 m/min。配置USTER QUANTUM 2型電子清紗器，清紗參數設計主要針對偏絲、裸絲等多數不良紗疵的有效清除，其中電子清紗器的偏支通道和規律性紗疵通道的把關作用最為關鍵。

2 紗疵統計與分析

2.1 紗疵統計

通過跟蹤追溯JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）紗在細紗工序和絡筒工序的生產流程，絡筒時電子清紗器會檢測紗疵并進行切疵，切疵超過設定頻次的管紗會被剔除，針對被剔除的管紗進行紗疵類型判定和數量統計。首先每天通過搖黑板法對管紗紗疵進行直接觀測，再結合顯微鏡和針織小樣織機織制布樣進行紗疵辨別并記錄。每天統計50個有效紗疵，經過20天的試驗，共取紗疵樣本1 000個，具體是偏絲176個，條干不勻174個，彈性不勻154個，毛羽128個，空芯105個，裸絲99個，緊捻60個，弱捻51個，割絲38個，其他15個。

由統計數據可以看出，JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）紗在生產過程中出現了9種以上類型的紗疵，其中條干不勻、毛羽、緊捻和弱捻屬于環錠紡常發紗疵，而其他幾種紗疵為包芯紗特有紗疵，如偏絲、彈性不勻等。統計數據表明，出現頻次最多的紗疵是偏絲和條干不勻，分別占樣本總量的17.6%和17.4%，此外出現頻次較多的紗疵還有彈性不勻、毛羽、空芯、裸絲。

2.2 主要紗疵成因分析

對上述6種主要常發紗疵，使用釘板法進行紗疵成因追溯，以確保紗疵成因的準確性。每臺細紗機每次落紗使用10個釘板將細紗管紗依次放在標有錠號的專用釘板上，絡筒時再依次從釘板上取出，以確保每個管紗的原始錠位不會混亂，從而實現管紗的跟蹤。利用絡筒機電子清紗器切疵，報警剔除管紗，將所切紗疵和所剔除管紗在實驗室進行分類統計。在確保紗疵分類準確性的前提下，再從相應管紗所在錠位找出紗疵成因，然后根據在細紗機上追溯到各種紗疵的形成原因，對出現頻次相對較多的6種紗疵的主要成因進行總結。

總樣本紗疵中偏絲紗疵出現頻次最多。偏絲是在紡制包芯紗過程中由于外包纖維包覆芯絲不足形成的紗疵［3］。實際追蹤發現，形成偏絲紗疵最常見的原因是導絲輪設置不合理，導致外包纖維包纏芯絲不良而形成偏絲紗疵。另外，當氨綸絲不在導絲輪內時，如果擋車工沒有及時發現或者未將氨綸絲放到位也會形成偏絲紗疵。

條干不勻紗疵是指紗線長度方向的粗細有規律或無規律突變。無論是包芯紗還是普通紗線，出現條干不勻的幾率都很大，經過分析，生產棉氨綸包芯紗時，造成紗線條干不勻紗疵的主要原因是膠輥損傷或羅拉嵌飛花。

彈性不勻紗疵是生產棉氨綸包芯紗最常見的紗疵之一，氨綸芯絲一般由多股絲束組成，氨綸絲缺股或氨綸絲粗細不均勻都會引起包芯紗彈性不勻。在紡制過程中，紗線張力超過設計要求，芯絲會過度牽伸，造成包芯紗彈力過大，反之，芯絲牽伸不足會造成包芯紗彈力偏小；氨綸絲掛到導紗鉤上被夾住會造成包芯紗缺少芯絲，后續織造的布面會呈現出花紋稀疏且彈力小［4］。

與條干不勻紗疵一樣，毛羽紗疵也是環錠紡最常見的紗疵之一。在對棉氨綸包芯紗的紗疵進行追溯時，發現毛羽一般都是某機械部件刮傷或者掛傷紗體產生的。例如錠子與鋼領、導紗鉤不同心，形成了歪氣圈，紗體碰撞隔紗板，兩者產生摩擦導致纖維伸出紗體形成毛羽。

空芯指在紡制包芯紗時缺少芯絲的情況。追溯發現，導絲輪轉動不靈活或者氨綸絲繞到羅拉上導致氨綸絲被扯斷或掛斷，如果擋車工沒有及時發現并處理，就會造成空芯紗疵。

裸絲與空芯紗疵剛好相反，是在紡制包芯紗時只有芯絲、沒有外包紗的情況。常見的原因是喂入粗紗斷頭使粗紗跑空，或紡紗時棉纖維須條全部被吸棉笛管吸走。此外，細紗捻度設計較小時，棉氨綸包芯紗在絡筒時，其弱捻處的外包纖維會被絡筒機的吸風口剝離而形成裸絲紗。

3 紗疵防治措施

針對以上6類紗疵的成因分析，發現這6種紗疵都與人員操作管理松懈、工藝參數設置不合理以及設備管理不當有關。因此，主要對以上3個方面進行嚴格要求和改進［5］，就可從根本上解決棉氨綸包芯紗紗疵問題。

3.1 合理配置工藝參數

（1）因為配置了較大的粗紗捻系數，細紗后區牽伸要控制在1.25倍～1.45倍。經過試驗優化，細紗后區牽伸取1.40倍為最佳。

（2）若細紗捻系數過小，當包芯紗受到拉伸時，外層包覆的棉纖維容易產生滑脫，造成芯絲外露。因此其細紗捻系數要高于普通環錠紗，一般控制在420～450范圍內較為合適，這樣有利于提高包芯紗的包覆效果，還能有效減少毛羽。如果細紗捻系數過高則會降低氨綸包芯紗的彈性。

（3）如果鋼領鋼絲圈配置不當，鋼絲圈磨損發熱會割斷、熔斷外露的氨綸絲而形成空芯紗，選擇寬邊鋼領有利于鋼領鋼絲圈運轉過程中的散熱，從而減少割絲和空芯紗疵的發生。鋼絲圈的質量不能太重或太輕，鋼絲圈太重易斷頭，太輕易使紗線摩擦隔紗板而產生大量毛羽。

（4）不同規格的氨綸絲預牽伸倍數選擇范圍不同。在實際生產時，一般會先對每批氨綸絲進行試紡試驗，并根據試紡的情況選擇合適的氨綸絲預牽伸倍數。根據試驗結果得出氨綸絲的預牽伸倍數控制在3.5倍～3.8倍時紡紗效果較好［6］。

（5）USTER QUANTUM 2型電子清紗器要嚴格設置電子清紗器參數，這樣能夠有效清除偏絲、裸絲、條干不勻等紗疵數量。通過優選，主要清紗參數：長細節-30%×20 cm，短粗節+35%×2 cm，長粗節+35%×20 cm，棉結+140%。

3.2 加強設備管理

首先要合理制定細紗機揩車和專件更換的周期，每月制訂好揩車、平車以及紡紗專件更換的計劃，把紗疵產生的可能性降到最低限度［7］。其次，紡紗專件的選型和使用也會直接影響生產效率和產品質量，需根據包芯紗品種和生產方法，優選合適的紡紗專件品牌和型號，確保產品質量和生產效率的穩定。

3.3 嚴抓人員操作管理

操作工的操作技能和工作質量是保證產品質量的關鍵。人員操作管理首先是抓好清潔工作，減少飛花附入。清潔工作是減少紡紗斷頭、預防紗疵、提高包芯紗品質的重要環節，操作人員要嚴格按清潔進度和規范做好機臺清潔工作，重點加強牽伸區清潔工作。另外要多巡回檢查，及時處理繞膠輥、纏羅拉問題，避免斷絲紡紗和單粗紗紡紗，減少裸絲和空芯紗疵，杜絕粗紗喂入造成的偏絲紗疵。同時，要大力提升擋車工操作水平，加強操作技能培訓，提高擋車工操作的積極性和主動性，加強巡回制度，重視捉防紗疵工作。例如擋車工上班要逐只摸膠輥，若發現不良膠輥要及時更換，以減少條干不勻紗疵的產生。

4 結語

棉氨綸包芯紗中的紗疵會影響后道加工的效率、布面效果及產品檔次。為預防紗疵的形成，提高棉氨綸包芯紗的質量，本研究對環錠紡棉氨綸包芯紗常見紗疵進行分析。以JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）品種為例，通過對在紡紗過程中易產生的紗疵進行類型和數量的統計，得出環錠紡棉氨綸包芯紗存在9種以上類型的紗疵。對出現頻次相對較多的紗疵通過追蹤進行成因分析，如偏絲、條干不勻、彈性不勻、毛羽、空芯和裸絲等紗疵。生產實踐表明，通過從優選工藝參數、加強設備管理、嚴抓人員操作管理3個方面采取有效措施，可有效消除或避免棉氨綸包芯紗紗疵的產生。本研究所采用的追蹤手段只是最基礎的一種紗疵分析方法，而近年來，物聯網快速發展，無線射頻識別技術逐漸應用到紡織領域，采用物聯網中廣泛使用的無線射頻識別技術、無線網絡通訊等信息化技術，對環錠紡紗全程進行追溯與實時監管，可以追溯到紗疵的產生根源，及時解決隱患并采取防治措施，可以更為有效地提升紡紗生產的精細化管理水平。