黃曉杰

(鄭州經(jīng)貿(mào)學(xué)院，河南 鄭州 451191)

超低捻紗具有紗體柔軟手感好、扭矩較低和使用柔軟劑較少的特點，是一種非常安全良好的針織用紗，其結(jié)構(gòu)和性能擁有較大的研究前景[1-3]。

超低捻紗作為高端棉紗廣泛用于柔軟面料，如牛仔超柔面料、嬰幼兒用品、巾被、針織內(nèi)衣等。紗線結(jié)構(gòu)蓬松、柔軟，但紗線生產(chǎn)效率低，紡紗千錠時斷頭多，產(chǎn)品質(zhì)量差，存在整經(jīng)百根萬米斷頭多、客戶反饋多、布面疵點多等問題。本文通過查找現(xiàn)有生產(chǎn)工藝影響因素，發(fā)現(xiàn)工藝質(zhì)量與原料選配、設(shè)備工藝器件配置及關(guān)鍵工藝參數(shù)密切相關(guān)。通過對4種超低捻紗的生產(chǎn)、對生產(chǎn)設(shè)備的改造和工藝參數(shù)的調(diào)整等優(yōu)化方案后，紗線性能顯著改善，從而提升超低捻紗生產(chǎn)效率，提高超低捻紗市場占有率。

1 轉(zhuǎn)杯紡超低捻紗的生產(chǎn)

轉(zhuǎn)杯紡紗是以高速轉(zhuǎn)杯為驅(qū)動，利用空氣負(fù)壓將纖維進(jìn)行輸送、滑移、凝聚及加捻成紗的一種新型紡紗技術(shù)[4]。轉(zhuǎn)杯紡超低捻紗廣泛應(yīng)用于牛仔超柔面料，要求布面柔軟、豐滿、疵點少。

試驗機型：Autocoro312轉(zhuǎn)杯紡紗機(德國賜來福集團(tuán)股份有限公司)。線密度為83.3 tex的轉(zhuǎn)杯紡紗，配棉比例為原棉70%、破籽棉30%。此配棉主要生產(chǎn)正常捻、低捻、超低捻3類品種。3種線密度為83.3 tex轉(zhuǎn)杯紡純棉紗的生產(chǎn)指標(biāo)如表1所示。

表1 83.3 tex轉(zhuǎn)杯紡純棉紗生產(chǎn)指標(biāo)Tab.1 Production indexes of rotor spun cotton yarn of 83.3 tex

由表1可知，正常捻紗和低捻紗成紗斷裂強度、千錠時斷頭數(shù)和生產(chǎn)效率都很好，反觀線密度為83.3 tex的轉(zhuǎn)杯紡純棉超低捻紗，由于設(shè)計捻度低，成紗斷裂強度較正常紗和低捻紗低10.0%以上，千錠時斷頭數(shù)是正常紗和低捻紗2倍以上。在現(xiàn)有工藝參數(shù)情況下，生產(chǎn)效率基本維持在50%～70%，生產(chǎn)效率較正常紗和低捻紗低25%以上，3種轉(zhuǎn)杯紗條干值差異不大。

線密度為83.3 tex的轉(zhuǎn)杯紡純棉超低捻紗主要工藝參數(shù)：紡杯轉(zhuǎn)速59 000 r/min，分梳輥速度9 500 r/min，設(shè)計捻度38.1捻/(10 cm)，熟條定量28 g/(5 m)，引紗速度155 m/min，喂給速度2.1 m/min，張力牽伸0.96，紡紗負(fù)壓8 500 Pa ，分梳輥型號B174DN，梳纖通道型號A40，轉(zhuǎn)杯型號T340，阻捻頭型號K4，阻捻裝置型號為白色。

為降低轉(zhuǎn)杯紡超低捻紗千錠時斷頭數(shù)及提高成紗斷裂強度，利用SPSS正交試驗找出最佳的工藝配置[5]，改進(jìn)轉(zhuǎn)杯紡超低捻紗紡紗工藝，選擇阻捻頭型號、阻捻裝置和轉(zhuǎn)杯型號3種工藝器件，每種工藝器件3種型號，其中阻捻頭型號包含K4型號(4個刻槽陶瓷阻捻頭)、K8R型號(一個旋轉(zhuǎn)深溝槽加8個刻槽的陶瓷阻捻頭)、KSK6型號(6個螺旋槽的陶瓷阻捻頭)。阻捻裝置包含綠色(表面光滑的)、白色(帶有3個較平緩刻槽)和黑色(帶有3個尖銳刻槽)3種類型，當(dāng)紡紗捻度降低、紡紗穩(wěn)定性降低時，使用阻捻裝置。轉(zhuǎn)杯型號包含T340型號、T346型號和TT346型號3種類型，以T340轉(zhuǎn)杯為例，T為凝棉槽形狀，3為轉(zhuǎn)杯軸承代號，40為凝棉槽直徑為40 mm。TT346和T346區(qū)別：凝棉槽直徑相同，溝槽不同，TT346溝槽比T346寬，相同條件下積雜少，紡紗穩(wěn)定性好。工藝參數(shù)因素選擇紗線直徑、千錠時斷頭數(shù)、實測捻度、斷裂強度、條干等，正交試驗設(shè)計如表2所示。

1.1 紡紗穩(wěn)定性分析

測試儀器：CT3000條干均勻度測試分析儀(陜西長嶺紡織機電科技有限公司)；YG063全自動單紗強力儀(陜西長嶺紡織機電科技有限公司)；Y331LN數(shù)字式捻度測試儀(萊州電子儀器有限公司)。

利用SPSS軟件分析，結(jié)合表2數(shù)據(jù)選擇“阻捻頭型號、轉(zhuǎn)杯型號和阻捻裝置”3個參數(shù)作為固定因子，對紡紗穩(wěn)定性進(jìn)行分析時，選擇“千錠時斷頭數(shù)”作為因變量；對紡紗指標(biāo)進(jìn)行分析時，選擇“斷裂強度、條干、實測捻度”作為因變量，對紗線蓬松度進(jìn)行分析時，選擇“紗線直徑”作為因變量，“千錠時斷頭數(shù)”為因變量的鄧肯氏檢驗(Duncana,b)檢驗結(jié)果如表3所示。

在SPSS軟件統(tǒng)計結(jié)果中，Sig.為顯著性，若0.01

從表3可知，阻捻頭、轉(zhuǎn)杯和阻捻裝置的Sig.值分別為0.006、0.012、0.031，均小于0.05，說明3種工藝器件試驗結(jié)果對千錠時斷頭數(shù)有顯著影響。阻捻頭、轉(zhuǎn)杯和阻捻裝置3因素的F值分別為177.343、84.668、31.693，其影響主次關(guān)系是：阻捻頭>轉(zhuǎn)杯>阻捻裝置。由鄧肯氏檢驗可知，阻捻頭對千錠時斷頭數(shù)的影響數(shù)值分別為：K4型號為249次(斷頭次數(shù)數(shù)值越小越好)，K8R型號為125次，KSK6型號為299次；即阻捻頭的3種型號：K8R型號最好，其次是K4型號，最差為KSK6型號。轉(zhuǎn)杯對千錠時斷頭數(shù)的影響數(shù)值分別為：T340型號為273次，T346型號為239次，TT346型號為155次，即轉(zhuǎn)杯因子的3個型號：TT346型號最好，其次是T346型號，最差為T340型號。阻捻裝置對千錠時斷頭數(shù)的影響數(shù)值分別為：綠色型號為245次，白色型號為243次，黑色型號為180次；即阻捻裝置因子的3個型號：黑色最好，其次是白色，最差為綠色。

為降低千錠時斷頭數(shù)，最佳組合為K8R型號阻捻頭、TT346型號轉(zhuǎn)杯、黑色型號阻捻裝置。TT346和T346區(qū)別：凝棉槽直徑相同，溝槽不同，TT346溝槽比T346寬，相同條件下積雜少，紡紗穩(wěn)定性好。

1.2 成紗指標(biāo)分析

同理把“條干”選入因變量中，輸出數(shù)據(jù)如下：阻捻頭、轉(zhuǎn)杯、阻捻裝置3因素的Sig.值分別為0.008、0.044、0.170，阻捻頭和轉(zhuǎn)杯的Sig.值小于0.05，說明阻捻頭和轉(zhuǎn)杯試驗結(jié)果對紗線條干有顯著影響。阻捻頭、轉(zhuǎn)杯和阻捻裝置的F值分別為131、22和5，3個因子的影響主次關(guān)系是：阻捻頭>轉(zhuǎn)杯>阻捻裝置。由鄧肯氏檢驗可知，阻捻頭因素的K4型號最好，其次是KSK6型號，最差是K8R型號。轉(zhuǎn)杯因素下T340型號最好，其次是T346型號，最差是TT346型號。阻捻裝置因素的下綠色型號最好，其次是黑色型號，最差是白色型號。從條干指標(biāo)上看，得到最佳組合為K4阻捻頭、T340轉(zhuǎn)杯、綠色阻捻裝置。

從斷裂強度上看，得到最佳組合為K8R阻捻頭、TT346轉(zhuǎn)杯、白色阻捻裝置。K8R阻捻頭斷裂強度稍高，對紡紗穩(wěn)定性有利。從成紗捻度上分析，K8R阻捻頭成紗捻度低，加捻效率在85%左右，K4和KSK6加捻效率在90%左右。從紗線蓬松度上分析，把“紗線直徑”選入因變量中，阻捻頭K8R型號直徑最大，其次是K4型號，直徑最小是KSK6型號，即阻捻頭對紗線直徑、蓬松度有一定影響。

1.3 上機驗證

由于超低捻紗生產(chǎn)效率低，要求布面柔軟，首先從紡紗穩(wěn)定性、成紗斷裂強度及紗線蓬松度上優(yōu)選工藝器材，優(yōu)選的工藝器材組合為K8R型號阻捻頭、TT346型號轉(zhuǎn)杯、黑色型號阻捻裝置，生產(chǎn)線密度為83.3 tex轉(zhuǎn)杯紡純棉超低捻紗，優(yōu)選方案試驗指標(biāo)如表4所示。

表4 優(yōu)選方案試驗指標(biāo)Tab.4 Test indicators for preferred schemes

由表4可知，通過對轉(zhuǎn)杯、阻捻頭和阻捻裝置等工藝器材的優(yōu)選，成紗斷裂強度、條干等指標(biāo)得到客戶認(rèn)可，且紡紗千錠時斷頭數(shù)降為92次，在可控范圍內(nèi)，生產(chǎn)效率92%以上，生產(chǎn)效率提高了31%～84%，達(dá)到此品種正常捻度紗的水平。

2 低捻度竹節(jié)紗的生產(chǎn)

低捻度竹節(jié)紗廣泛應(yīng)用于牛仔面料，捻系數(shù)設(shè)計存在2個方面的問題：①捻系數(shù)設(shè)計太高，會失去低捻度紗的手感，還可能存在打絞的風(fēng)險。②捻系數(shù)設(shè)計太低，紗線強力低，可能會存在整經(jīng)斷頭多的風(fēng)險。低捻度竹節(jié)紗捻系數(shù)設(shè)計的關(guān)鍵是找到既保證手感又能保證強力的捻度變化區(qū)間。

2.1 紗線強力與捻系數(shù)的關(guān)系

配棉采用4級棉(配棉指標(biāo)：馬克隆值4.49，上半部平均長度28.9 mm，斷裂強度304 cN/tex，短絨率17.52%)來生產(chǎn)線密度為32.4 tex的賽絡(luò)紡純棉紗和線密度為83.3 tex的賽絡(luò)紡純棉紗2種紗線，所得紗線強力與捻系數(shù)之間的關(guān)系如表5所示。

表5 紗線強力與捻系數(shù)之間的關(guān)系Tab.5 Relationship between yarn strength and twist factor

由表5可推導(dǎo)出一元二次方程組：賽絡(luò)紡線密度為83.3 tex的賽絡(luò)紡純棉紗強力與捻系數(shù)預(yù)測方程見式(1)，得臨界捻系數(shù)為470，最大強力為1 519 cN；線密度為32.4 tex的賽絡(luò)紡純棉紗強力與捻系數(shù)預(yù)測方程見式(2)，臨界捻系數(shù)為470，最大強力為629 cN。

P=-0.004N2+3.710N+657.200

(1)

P=-0.003N2+3.258N-135.552

(2)

式中：P為紗線強力，cN；N為捻系數(shù)。

由表5示出：①純棉品種采用4級棉，不同線密度紗線臨界捻系數(shù)都為470左右。②捻系數(shù)推薦值為350～470。捻系數(shù)在430～470之間，棉紗強力處于較高水平，強力波動不大；在625～630 cN之間增大捻系數(shù)強力變化不大；捻系數(shù)在350～430的范圍沒有超過臨界捻系數(shù)，強力在580～625 cN之間，可以通過增大紗線捻系數(shù)來提高紗線強力。

2.2 竹節(jié)紗強力與捻系數(shù)的關(guān)系

線密度為58.3 tex的賽絡(luò)紡純棉竹節(jié)紗，節(jié)粗為1.5倍，配棉采用4級棉(配棉同上)，采用不同竹節(jié)循環(huán)長度和設(shè)計捻度，竹節(jié)平均長度與節(jié)距平均長度的比值為M值，試驗方案和試驗數(shù)據(jù)如表6所示。紗線打絞捻度的檢測方法：量取紗線長度50 cm，兩端夾持住，砝碼位于2個夾持點的中心，夾持點靠近在一起，紗線開始打絞，把打絞紗線夾入捻度測試儀中，反向退繞，該捻度值就是紗線打絞行為的測試值[6]。

竹節(jié)紗試驗方案及試驗數(shù)據(jù)見表6。由表6示出：①由方案11#、14#和15#可知，在相同設(shè)計捻系數(shù)的情況下，隨著M值的增加，節(jié)距捻系數(shù)增加，在臨界捻系數(shù)范圍內(nèi)，節(jié)距斷裂強度增加。②由方案10#、11#可知，在M值和設(shè)計捻系數(shù)一樣的情況下，改變竹節(jié)紗循環(huán)長度，竹節(jié)紗的綜合強力和節(jié)距斷裂強度基本不變。③由方案10#、11#、12#、13#可知，節(jié)距處捻系數(shù)一致、M值增加的情況下，節(jié)距斷裂強度有下降趨勢。④由方案12#、17#可知，竹節(jié)紗節(jié)距斷裂強度與平紗斷裂強度基本相等，竹節(jié)紗節(jié)距處捻系數(shù)為436，賽絡(luò)紡平紗的捻系數(shù)為432，線密度均為48.6 tex，表明竹節(jié)紗的斷裂發(fā)生在節(jié)距處，此時節(jié)距部分的強力就是竹節(jié)紗的斷裂強力。⑤由10#、11#、14#、15#、16#可知，在同樣的設(shè)計捻系數(shù)下，竹節(jié)紗節(jié)距部分捻系數(shù)大于竹節(jié)紗設(shè)計捻系數(shù)，大于賽絡(luò)紡平紗捻系數(shù)，在沒有達(dá)到臨界捻系數(shù)之前，竹節(jié)紗節(jié)距處獲得捻系數(shù)大，因此竹節(jié)紗的強力大于普通平紗的強力。⑥由方案10#～13#可知，隨著設(shè)計捻系數(shù)下降，打絞捻度下降。⑦由方案11#、14#、15#可知，在設(shè)計捻系數(shù)一樣的情況下，M值增加，節(jié)距捻系數(shù)增大，打絞捻度增加。

表6 竹節(jié)紗試驗方案和試驗數(shù)據(jù)Tab.6 Test scheme and data of slub yarn

由平紗捻系數(shù)和竹節(jié)紗捻系數(shù)與強力關(guān)系可知，影響竹節(jié)強力的因素為節(jié)距號數(shù)、竹節(jié)倍數(shù)、M值、節(jié)距捻系數(shù)，在保證節(jié)距捻系數(shù)在臨界捻系數(shù)處時，就能保證竹節(jié)紗強力，當(dāng)節(jié)距處捻系數(shù)在430～510之間，紗線強力變化不大。低捻度竹節(jié)紗之所以稱之為低捻紗，是由節(jié)距處低捻系數(shù)決定的。根據(jù)經(jīng)驗，純棉品種在M值小于等于0.6的情況下，節(jié)距設(shè)計捻系數(shù)在370～470之間可以保證強力穩(wěn)定，此時低捻度竹節(jié)紗品種節(jié)距捻系數(shù)設(shè)計在370～430。在M值大于0.6的情況下，節(jié)距設(shè)計捻系數(shù)在390～510之間可以保證強力穩(wěn)定，此時低捻度竹節(jié)紗品種節(jié)距捻系數(shù)設(shè)計在390～450。低捻度容易造成大倍數(shù)竹節(jié)紗品種竹節(jié)處纖維滑脫，在節(jié)距捻系數(shù)范圍內(nèi)上偏差控制；M值越大，竹節(jié)長度偏長，竹節(jié)紗強力有下降趨勢，在節(jié)距捻系數(shù)范圍內(nèi)上偏差控制。

2.3 上機驗證

線密度為72.9 tex的賽絡(luò)紡純棉竹節(jié)紗，節(jié)長為11～22 cm，節(jié)距為15～40 cm，節(jié)粗為1.55倍。線密度為72.9 tex的賽絡(luò)紡純棉竹節(jié)紗試驗數(shù)據(jù)如表7所示。

表7 72.9 tex賽絡(luò)紡純棉竹節(jié)紗試驗數(shù)據(jù)Tab.7 Test data of siro spun cotton slub yarn with 72.9 tex

由表7可知，方案18#、19#、20#、21#分別為竹節(jié)紗設(shè)計捻系數(shù)從320增加到410，節(jié)距捻系數(shù)從435增加為557。捻系數(shù)從320增加到380，斷裂強度上升，方案18#、19#、20#斷裂強度有所改善；捻系數(shù)從380增加為410，斷裂強度穩(wěn)定且有下降趨勢，打絞捻度從21捻/(25 cm)增加到25捻/(25 cm)，此處增加捻系數(shù)可能造成整經(jīng)打絞。

此類品種正常竹節(jié)紗設(shè)計捻系數(shù)在410～430之間，低捻竹節(jié)紗品種捻系數(shù)在380～410之間，通過研究竹節(jié)紗強力與捻系數(shù)的關(guān)系，低捻度竹節(jié)紗設(shè)計捻系數(shù)在320～350之間，節(jié)距處捻系數(shù)在435～476之間，竹節(jié)紗斷裂強度最大下降1.3 cN/tex，不影響織造工序正常使用，設(shè)計捻系數(shù)較正常品種下降了60～90，紗線打絞行為下降6～10 捻/(25 cm)，既保證了紗線不扭結(jié)，又能保證強力不顯著降低，設(shè)計捻系數(shù)在320～350之間，既降低了打絞風(fēng)險，又保證了布面手感柔軟。

3 低扭矩超低捻紗的生產(chǎn)

不同假捻法紡紗方式紡低捻紗的表現(xiàn)也有顯著的區(qū)別[7-9]。本文試驗采用基于羅拉式假捻的低扭矩裝置(山星紡機實業(yè)有限公司)，此低扭矩裝置核心就是把粗紗假捻器和導(dǎo)紗鉤的功能融合在一起，形成一個具有假捻功能的葉子板，由一條變頻電動機驅(qū)動的龍帶來實現(xiàn)動力傳遞。低扭矩紗的紗線市場占有率不高，織物手感不如同類產(chǎn)品，這些與原料選配，假捻元件安裝及控制，及關(guān)鍵工藝參數(shù)的設(shè)定有密切關(guān)系。

3.1 紡紗試驗

線密度為58.3 tex的賽絡(luò)紡低扭矩純棉超低捻紗電動機(車頭位置加裝，0.25 kW)不同赫茲數(shù)指標(biāo)對比，配棉采用3級棉(配棉指標(biāo)：馬克隆值4.52，上半部平均長度29.3 mm，斷裂強度309 cN/tex，短絨率15.0%)，分別采用低扭矩裝置和賽絡(luò)紡裝置生產(chǎn)線密度為58.3 tex純棉紗，電動機不同赫茲數(shù)賽絡(luò)紡低扭矩純棉超低捻紗試驗數(shù)據(jù)如表8所示。細(xì)紗上機工藝參數(shù)：喇叭口2.5 mm，鋼絲圈F09#。假捻元件線速度D與紡紗速度Y之間的比值，稱為D/Y值[10]。

表8 不同赫茲數(shù)的58.3 tex賽絡(luò)紡低扭矩純棉超低捻紗試驗數(shù)據(jù)Tab.8 Test data of 58.3 tex siro spinning low torque pure cotton ultra-low twist yarn with different Hertz number

由表8示出，在上機捻系數(shù)為280時，低扭矩超低捻紗較賽絡(luò)紡紗毛羽改善了8.9%。200%棉結(jié)低扭矩超低捻紗較賽絡(luò)紡紗惡化，隨著假捻盤轉(zhuǎn)速的增加，棉結(jié)平均增加10.0%左右。強力在假捻盤轉(zhuǎn)速增加的情況下，先增加后下降，電動機赫茲數(shù)為45 Hz時強力最高，D/Y值為1.7，假捻盤轉(zhuǎn)速有一定影響，低扭矩超低捻紗的總體強力高于正常賽絡(luò)紡紗的強力，平均高6.7%。

不同配棉、不同捻系數(shù)生產(chǎn)線密度為58.3 tex的賽絡(luò)紡純棉超低捻紗，分別采用低扭矩裝置、緊密紡裝置、賽絡(luò)紡裝置生產(chǎn)不同配棉線密度為58.3 tex的純棉超低捻紗，線密度為58.3 tex的賽絡(luò)紡純棉超低捻紗試驗數(shù)據(jù)如表9所示。

從表9方案30#、35#、37#、38#可知，隨著捻系數(shù)從280增加到350，超低捻紗強力一直增加，毛羽逐漸降低，棉結(jié)逐漸增加。由方案30#、31#、32#、33#、34#可知，同為280捻系數(shù)分別采用3級棉、高馬值棉(配棉指標(biāo)：馬克隆值5.5，上半部平均長度27.7 mm，斷裂強度293 cN/tex，短絨率15.52%)、4級棉及5級棉(配棉指標(biāo)：馬克隆值4.4，上半部平均長度28.5 mm，斷裂強度291 cN/tex，短絨率20.87%)生產(chǎn)，強力上，3級棉和4級棉配棉差異不大，從條干、細(xì)節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)、毛羽等指標(biāo)上看3級棉優(yōu)于4級棉。捻系數(shù)280分別采用低扭矩和緊密紡生產(chǎn)，低扭矩紗線強力稍高緊密紡紗線，低扭矩紗線在條干、細(xì)節(jié)、粗節(jié)及棉結(jié)上好于緊密紡紗線，在毛羽方面差于緊密紡紗線。由方案35#、36#可知，捻系數(shù)同為310，低扭矩紗線指標(biāo)好于賽絡(luò)紡紗線。

表9 不同配棉(58.3 tex)的賽絡(luò)紡純棉超低捻紗試驗數(shù)據(jù)Tab.9 Test data of 58.3 tex siro spinning pure cotton ultra-low twist yarn with different cotton blending

優(yōu)化試驗喇叭口間距和鋼絲圈質(zhì)量，生產(chǎn)線密度為36.4 tex的賽絡(luò)紡低扭矩純棉超低捻紗，線密度為36.4 tex的賽絡(luò)紡低扭矩純棉超低捻紗試驗數(shù)據(jù)如表10所示。

表10 36.4 tex賽絡(luò)紡低扭矩純棉超低捻紗試驗數(shù)據(jù)Tab.10 Test data of 36.4 tex siro spinning low torque pure cotton ultra-low twist yarn

由表10可知，喇叭口間距從2.5 mm增加到4.5 mm，須條上滑移纖維增加，致使弱點增多[11]，可能會造成千錠時斷頭增加，但加捻三角區(qū)須條上捻度增加，須條上的強力增加，成紗強力增加。方案40#較方案39#鋼絲圈質(zhì)量增加1號，增加鋼絲圈質(zhì)量使紗條與假捻元件正壓力增加，假捻效果好，使毛羽和強力有明顯改善。

3.2 織造試驗

低扭矩超低捻紗廣泛應(yīng)用于牛仔面料。采用方案29#、30#、31#、32#、33#、34#紗線進(jìn)行織造試驗，用作緯紗，6種方案的設(shè)計捻系數(shù)均為280，紡紗方式分別為緊密紡、低扭矩和賽絡(luò)紡紡。對比織物的手感發(fā)現(xiàn)，不同的紡紗形式，不同的配棉，織物風(fēng)格差異較大，從織物正面看，方案32#線密度為58.3 tex的賽絡(luò)紡低扭矩純棉超低捻紗布面白度大，紗線直徑和毛羽大，紗線更蓬松些，手感更柔軟。

4 超低捻包纏紗的生產(chǎn)

巾被、針織內(nèi)衣等產(chǎn)品要求盡量柔軟，對紗線要求之一就是采用低捻度紗線，但是，普通紗線過小的捻度會造成紡紗困難和織造的斷頭增多，因此，以往實現(xiàn)“柔軟”只能平衡紡紗和織造兩方面，對紗線捻度的要求選取折中值。超低捻包纏紗為巾被、針織內(nèi)衣等行業(yè)提供了實現(xiàn)“柔軟”的另一種全新的解決方案。超低捻紗產(chǎn)品的突出特點就是超強的“柔軟”和吸水性。為此采用賽羅菲爾紡成功開發(fā)了精梳棉/安泰貝纖維(60/40)19.7 tex包纏44.4 dtex/1 f桑蠶絲長絲系列紗線。安泰貝纖維是賽得利公司開發(fā)的一種抗菌纖維素纖維，能夠?qū)⒖咕镔|(zhì)共混入纖維內(nèi)部的天然纖維。

4.1 粗紗工藝參數(shù)及半成品指標(biāo)

EJK211型粗紗機工藝參數(shù)：粗紗定量5.0 g/(10 m)，捻系數(shù)111，上機捻度4.75捻/(10 cm)，牽伸8.48倍，后牽伸1.30倍，羅拉隔距11 mm×25 mm×40 mm，鉗口隔距5.0 mm，集合器5.5 mm，始紡速度700 r/min，高速速度1 100 r/min，滿紗速度1 050 r/min。半成品指標(biāo)：并條條干3.0%以內(nèi)，粗紗條干4.5%以內(nèi)。

4.2 長絲的位置

包纏絲的喂入位置：將包纏絲放在粗紗須條的右側(cè)，當(dāng)粗紗須條與包纏長絲的距離小于3 mm時，長絲容易包纏到紗體內(nèi)部；當(dāng)該距離大于5 mm時，粗紗須條與包纏絲間距不宜寬松，否則加捻三角區(qū)會嚴(yán)重偏于一側(cè)，造成松弛導(dǎo)致纖維損失[12]。當(dāng)該距離為4 mm時，能夠保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。

4.3 吊錠式長絲裝置類型

需要增加粗紗架，把長絲筒子放置在粗紗吊錠上，自己退繞出來，該裝置是被動退繞方式。張力裝置采用被動式雙張力盤，芯紗經(jīng)過2道張力盤，張力變化錠間差異大，長絲筒的長絲需要復(fù)倒到粗紗管上。

4.4 長絲工藝參數(shù)

提高包纏效果的關(guān)鍵控制點是長絲裝置喂入機構(gòu)穩(wěn)定性[13]，檢測方法是通過與紗體纖維不同顏色的黑4.44 tex滌綸長絲來試紡。在包纏紗的紡制過程中，長絲退繞張力的控制是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)[14]，保證長絲退繞張力平穩(wěn)均勻，無阻力[15]，吊錠式裝置長絲經(jīng)過導(dǎo)絲桿，過2道張力盤，可以采用張力儀器檢測張力的一致性。長絲牽伸倍數(shù)偏小控制，保證包纏絲與短纖條在加捻三角區(qū)復(fù)合加捻時長絲張力值略小于短纖條的張力。長絲預(yù)牽伸倍數(shù)決定了長絲張力，需試驗摸索，長絲的線密度、根數(shù)及機械結(jié)構(gòu)、狀態(tài)都對其有一定的影響。包纏絲預(yù)牽伸倍數(shù)一般控制在0.98～1.03倍之間，長絲通過導(dǎo)絲輪喂入前鉗口，長絲呈彎曲狀態(tài)，以保證包纏絲與短纖維須條在加捻三角區(qū)復(fù)合加捻時包纏絲張力值略小于短纖維須條的張力。經(jīng)試紡證明，包纏絲預(yù)牽伸倍數(shù)在1.00～1.03倍時比較合理，既不易被拉斷，又能保證張力和成紗結(jié)構(gòu)的要求。

4.5 細(xì)紗工藝參數(shù)

生產(chǎn)精梳棉/安泰貝(60/40)19.7 tex包纏44.4 dtex桑蠶絲長絲，EJM128K細(xì)紗機工藝參數(shù)：羅拉隔距為17.5 mm×34.5 mm，皮輥硬度65度，隔距塊2.8 mm，錠速8 753 r/min，前羅拉速度210 r/min，設(shè)計捻系數(shù)235，捻度53捻/(10 cm)，牽伸倍數(shù)37.4。長絲牽伸倍數(shù)采用1.01倍，將長絲放在精梳棉/安泰貝粗紗須條的右側(cè)4 mm處。

紗線特點：①捻系數(shù)顯著降低，紗線直徑明顯變大，正常紗線捻系數(shù)在300～400之間，超低捻包纏紗捻系數(shù)可以根據(jù)最終客戶用途，控制在220～320之間；②成紗結(jié)構(gòu)對紗線成紗性能有很好改善。從紗線表面來看，紗線表面的毛羽被長絲纏繞在紗體上，使包纏紗的毛羽顯著降低。③與普通環(huán)錠紡相比，超低捻包纏紗有捻度低、能耗低、紡紗斷頭低、紗線柔軟性好等優(yōu)點。

5 結(jié) 論

以轉(zhuǎn)杯紡超低捻紗、低捻度竹節(jié)紗、低扭矩超低捻紗和超低捻包纏紗作為實驗對象，分析原料選配、設(shè)備工藝器材及關(guān)鍵工藝參數(shù)等影響因素，從紗線穩(wěn)定性、成紗指標(biāo)等方面，對影響紗線因素進(jìn)行研究并提出改善方案，得出以下結(jié)論：

①針對轉(zhuǎn)杯紡超低捻紗生產(chǎn)的問題，無論是紡紗穩(wěn)定性、紗線蓬松度還是成紗指標(biāo)，阻捻頭因素>紡杯因素>阻捻裝置因素，阻捻頭對成紗的斷裂強度、條干、蓬松度、毛羽指數(shù)和千錠時斷頭數(shù)等密切相關(guān)。采用K8R阻捻頭強力高，千錠時斷頭少，毛羽指數(shù)大，實測捻度低，紗線表面包纏纖維少。TT型轉(zhuǎn)杯溝槽比T型寬，相同條件下不易積雜，紡紗穩(wěn)定性好，但成紗指標(biāo)差。

②針對低捻度竹節(jié)紗生產(chǎn)的問題，通過試驗把節(jié)距捻系數(shù)計算引入竹節(jié)紗工藝設(shè)計中，紗線打絞行為下降，設(shè)計捻系數(shù)較正常竹節(jié)紗平均降低60～90，錠速降低，強力下降不大，既保證了織物手感，又降低了成本和提高了產(chǎn)量。

③針對低扭矩超低捻紗生產(chǎn)的問題，對低扭矩超低捻紗關(guān)鍵工藝參數(shù)優(yōu)化試驗，通過加大喇叭口間距和鋼絲圈質(zhì)量，超低捻紗強力、毛羽明顯改善。D/Y值控制在1.3～1.7之間指標(biāo)效果好。超低捻紗的布面手感與配棉成分有直接關(guān)系，不同的配棉，織物的風(fēng)格差異較大。

④通過對包纏紗的長絲位置、長絲的退繞張力、紗線特點和用途進(jìn)行了全面分析和研究，生產(chǎn)的超低捻耐磨紗風(fēng)格新穎別致，手感柔軟，是一種類似于無捻紗的新型產(chǎn)品。

經(jīng)過測試，以上超低捻紡紗工藝改進(jìn)方法對超低捻紡紗質(zhì)量有顯著提升，并對紗線生產(chǎn)有一定的指導(dǎo)意義。