熊 偉,宋均燕,王秋霖

(1.海南沃普農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司,海南 三亞 572019;2.新疆大學(xué) 紡織與服裝學(xué)院, 烏魯木齊 830017;3.湖南空港實(shí)業(yè)股份有限公司,長(zhǎng)沙 410141)

染色不勻、橫條疵點(diǎn)在并條工序形成的概率很大,這不僅與紡紗設(shè)備自調(diào)勻整系統(tǒng)有關(guān),而且與并條工序的并合道數(shù)、并合根數(shù)相關(guān)[1-2]。在確保設(shè)備狀態(tài)良好的情況下,優(yōu)選并條機(jī)并合道數(shù)和并合根數(shù),可有效保證半制品、棉紗和織物質(zhì)量,也是消除棉紗隱性紗疵、針織染色紗疵最為簡(jiǎn)單的方法。

1 并合道數(shù)、并合根數(shù)與棉條質(zhì)量的關(guān)系

1.1 概述

隨著紡紗技術(shù)發(fā)展,縮短紡紗工藝流程和提高自動(dòng)化程度已成為發(fā)展主流,紡紗工藝流程縮短在清花工序、并條工序中較為普遍。因棉花90%以上采用機(jī)器采摘,故棉花的疵點(diǎn)種類(lèi)、疵點(diǎn)數(shù)量、含雜率和短絨率較手摘棉有所增加,但紡紗設(shè)備和紡紗器材的進(jìn)步、在線控制技術(shù)的發(fā)展和成熟,使前紡工序半制品、棉紗成品主要疵點(diǎn)數(shù)量得到有效控制。

在原料相同的情況下,采用相同紡紗設(shè)備、相同紡紗器材廠家不同型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)的半制品,其質(zhì)量與21世紀(jì)初的產(chǎn)品質(zhì)量相比,并條棉條條干CV值下降0.43個(gè)百分點(diǎn),而棉紗條干CV值下降1.23個(gè)百分點(diǎn),-40%細(xì)節(jié)下降22.7%,+35%粗節(jié)下降31.3%,+140%棉結(jié)下降29.2%,重不勻率下降0.81個(gè)百分點(diǎn),質(zhì)量偏差下降0.71個(gè)百分點(diǎn),棉紗質(zhì)量得到明顯改善。這說(shuō)明紡紗技術(shù)的進(jìn)步和紡紗質(zhì)量的提升,是紡紗設(shè)備、紡紗器材、紡紗控制系統(tǒng)進(jìn)步的結(jié)果,因此現(xiàn)代紡紗廠棉紗質(zhì)量投訴很少會(huì)發(fā)生在條干CV值、粗節(jié)等明顯疵點(diǎn)上,而是需要重點(diǎn)關(guān)注的面料細(xì)小疵點(diǎn),如死棉、白星、異性纖維、染色不勻、橫條等疵點(diǎn),其中染色不勻和橫條疵點(diǎn)與紡紗廠的并合道數(shù)、并合根數(shù)息息相關(guān)[3]。

1.2 并合道數(shù)、并合根數(shù)與普梳棉條質(zhì)量的關(guān)系

在梳棉機(jī)、并條機(jī)具有自調(diào)勻整系統(tǒng)的紡紗廠,生產(chǎn)普梳棉紗采用2道并條工藝。其中,一道并條使用不帶自調(diào)勻整系統(tǒng)的并條機(jī),采用6根或8根棉條并合;二道并條使用帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)的并條機(jī),多數(shù)采用6根頭道棉條并合,少數(shù)采用8根頭道棉條并合。生產(chǎn)實(shí)踐證明,普梳棉紗并條采用2道并合,頭道并合根數(shù)和二道并合根數(shù)均采用8根的并合效果較好。

由于普梳棉紗梳棉條纖維抱合力強(qiáng),纖維的伸直度和分散度相對(duì)較差,增加頭道并條、二道并條的并合根數(shù),加大并條工序的牽伸倍數(shù),可改善纖維的伸直平行度,減少?gòu)濄^纖維數(shù)量和浮游纖維數(shù)量,達(dá)到減少并條棉條疵點(diǎn)和改善并條棉條均勻度的目的。無(wú)論是生產(chǎn)細(xì)號(hào)棉紗還是粗號(hào)純棉普梳紗,2道均采用8根棉條并合,紡紗效果最理想,與并條機(jī)是否帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)關(guān)系不密切。在帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)的并條機(jī)上生產(chǎn)普梳純棉紗,應(yīng)杜絕采用1道并條的紡紗工藝,否則后道工序會(huì)受彎鉤纖維和伸直度的影響,而使各類(lèi)疵點(diǎn)數(shù)量大幅增加。普梳棉條質(zhì)量與并合道數(shù)、并合根數(shù)的關(guān)系見(jiàn)表1。

表1 普梳棉條質(zhì)量與并合道數(shù)、并合根數(shù)的關(guān)系

由表1可知,普梳棉紗并條采用2道并合,帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)的并條機(jī)生產(chǎn)的棉條重不勻率、質(zhì)量偏差控制效果較好,但是條干CV值相對(duì)較差,而且出現(xiàn)機(jī)械波和牽伸波,產(chǎn)生這一結(jié)果的原因與自調(diào)勻整系統(tǒng)勻整點(diǎn)的不停變化有關(guān)。

1.3 并合道數(shù)、并合根數(shù)與精梳棉條質(zhì)量的關(guān)系

純棉精梳紗與純棉普梳紗最主要的區(qū)別在于純棉精梳紗增加了精梳準(zhǔn)備工序、預(yù)并工序、條并卷工序和精梳工序。纖維經(jīng)精梳工序清除了棉層中的部分短絨、危害性纖維、彎鉤纖維、雜質(zhì)和疵點(diǎn),且精梳條具有較好的纖維伸直度和分散度,浮游纖維得到有效控制[4]。但精梳條增加并合道數(shù)會(huì)導(dǎo)致纖維之間的抱合力下降,易出現(xiàn)毛邊、亂邊、破邊,造成后工序紡紗產(chǎn)生細(xì)節(jié)、粗節(jié)和棉結(jié)等疵點(diǎn)。

為防止精梳條并合后出現(xiàn)過(guò)熟現(xiàn)象,紡紗廠通常會(huì)在并條工序出條時(shí),減小喇叭口來(lái)控制精梳條的游離性、增加纖維之間的凝聚力,對(duì)纖維束質(zhì)量進(jìn)行控制。在無(wú)自調(diào)勻整系統(tǒng)并條機(jī)的紡紗廠,多數(shù)情況下頭并、二并均采用6根并合進(jìn)行精梳棉紗生產(chǎn),既能控制棉紗重不勻率和質(zhì)量偏差,又能保證并條后精梳條條干CV值持續(xù)穩(wěn)定;而在并條機(jī)有自調(diào)勻整系統(tǒng)的情況下,紡紗廠大多數(shù)采用6根精梳條一次并合進(jìn)行精梳棉紗生產(chǎn),也有少數(shù)采用8根精梳條一次并合。

精梳工序受生產(chǎn)環(huán)境溫、濕度影響,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“三纏”問(wèn)題嚴(yán)重、機(jī)臺(tái)之間落棉差異相對(duì)較大的問(wèn)題,導(dǎo)致機(jī)臺(tái)之間棉條質(zhì)量差異超過(guò)2.5%;精梳機(jī)臺(tái)本身與并條喂給精梳棉條生產(chǎn)機(jī)臺(tái)數(shù)量不匹配、前工序混配棉質(zhì)量變化,均會(huì)導(dǎo)致纖維長(zhǎng)度整齊度、短絨率發(fā)生明顯變化,甚至?xí)霈F(xiàn)精梳條質(zhì)量偏差超過(guò)5%的問(wèn)題。采用1道帶有自調(diào)勻整的并條機(jī)生產(chǎn)精梳條,自調(diào)勻整系統(tǒng)在線控制數(shù)據(jù)大幅波動(dòng),造成并條后精梳條內(nèi)部短片段不勻數(shù)量明顯增加,對(duì)后工序紡紗、織造質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

對(duì)于精梳棉紗生產(chǎn),并條工序在精梳機(jī)狀態(tài)、前工序狀態(tài)穩(wěn)定的情況下,尤其是混配棉絕對(duì)穩(wěn)定時(shí),采用自調(diào)勻整并條機(jī)1道并合生產(chǎn)精梳棉紗是較好的紡紗工藝選擇。為防止生產(chǎn)中出現(xiàn)不穩(wěn)定因素,無(wú)論并條機(jī)是否有自調(diào)勻整系統(tǒng),采用2道并合、并合根數(shù)為8根×6根或6根×6根,均有可能產(chǎn)生少量偶發(fā)性紗疵和常發(fā)性紗疵(在自動(dòng)絡(luò)筒工序一般可通過(guò)電子清紗器清除),但可以防止棉紗隱性紗疵大量出現(xiàn),避免后工序針織物染色質(zhì)量問(wèn)題。總而言之,紡紗廠需根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定并條工藝。并合道數(shù)、并合根數(shù)與精梳棉條質(zhì)量的關(guān)系見(jiàn)表2。

表2 并合道數(shù)、并合根數(shù)與精梳棉條質(zhì)量的關(guān)系

由表2可知,采用1道并條,無(wú)論是否有自調(diào)勻整系統(tǒng),精梳條8根并合的棉條條干CV值、短絨率、質(zhì)量偏差比2道并條棉條均較差,原因是喂給精梳條質(zhì)量差異較大;對(duì)于1道并條和2道并條,只要并條機(jī)帶有自調(diào)勻整系統(tǒng),并條棉條便會(huì)出現(xiàn)機(jī)械波、牽伸波,原因是勻整點(diǎn)變化導(dǎo)致前羅拉運(yùn)行不穩(wěn)定。

2 并合道數(shù)、并合根數(shù)與棉紗質(zhì)量的關(guān)系

2.1并條機(jī)并合道數(shù)、并合根數(shù)與并條棉條條干CV值、重不勻率、質(zhì)量偏差、短絨率、5%纖維長(zhǎng)度、2.5%纖維長(zhǎng)度、棉結(jié)、帶纖維籽屑息息相關(guān)。

1.企業(yè)價(jià)值的評(píng)估是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層做出相關(guān)決定以及處理方案的最原始的依據(jù)。如企業(yè)并購(gòu)、重組、合資、合作、股權(quán)交易等決策。

2.2當(dāng)并合道數(shù)和并合根數(shù)相對(duì)較多時(shí),并條棉條條干CV值降低0.1個(gè)百分點(diǎn)～1.0個(gè)百分點(diǎn),重不勻率降低0.1個(gè)百分點(diǎn)～0.6個(gè)百分點(diǎn),質(zhì)量偏差降低0.1個(gè)百分點(diǎn)～0.8個(gè)百分點(diǎn),短絨率降低0.1個(gè)百分點(diǎn)～0.5個(gè)百分點(diǎn),5%纖維長(zhǎng)度增加0.3 mm～0.8 mm,2.5%纖維長(zhǎng)度增加0.5 mm～1.2 mm,棉結(jié)增加0～6個(gè)/g,帶纖維籽屑降低0～5個(gè)/g。

2.3當(dāng)并條機(jī)帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)時(shí),并條棉條長(zhǎng)片段不勻下降5%～23%,而短片段不勻很難通過(guò)測(cè)試儀器進(jìn)行驗(yàn)證,但從后工序細(xì)小紗疵和面料染色不勻發(fā)現(xiàn),并條棉條短片段不勻增加5%～33%,并條棉條重不勻率降低幅度較大,一般為0.3個(gè)百分點(diǎn)～1.5個(gè)百分點(diǎn),而棉條質(zhì)量偏差控制在1.2%以?xún)?nèi),降低幅度為0.5個(gè)百分點(diǎn)～1.7個(gè)百分點(diǎn)。因并條機(jī)帶有自調(diào)勻整系統(tǒng),多數(shù)紡紗廠的并條道數(shù)、并條根數(shù)、并條工序總牽伸倍數(shù)均會(huì)降低,故并條棉條短絨率降低幅度較小,一般為0.1個(gè)百分點(diǎn)～0.25個(gè)百分點(diǎn),5%纖維長(zhǎng)度增加0.1個(gè)百分點(diǎn)～0.5個(gè)百分點(diǎn),2.5%纖維長(zhǎng)度增加0.3%～0.8%,并條棉條棉結(jié)增加數(shù)量減少,多為0～3個(gè)/g,帶纖維籽屑降低,一般為0～2個(gè)/g。

由此可見(jiàn),并條機(jī)是否帶有自調(diào)勻整系統(tǒng),以及紡紗廠對(duì)并條工藝流程的設(shè)置和牽伸倍數(shù)的控制,決定了并條棉條及棉紗的質(zhì)量,同時(shí)影響對(duì)后工序棉紗成紗中隱性細(xì)小紗疵數(shù)量的控制。

2.4并條工序并合道數(shù)、并合根數(shù)最終影響棉紗條干CV值、細(xì)節(jié)、粗節(jié)和棉結(jié),更多影響100 km紗疵中A0,A1,A2,B0,B1,B2,C0,C1,C2,D0,D1,H0,H1細(xì)小紗疵;-40%細(xì)節(jié)、+35%粗節(jié)、+140%棉結(jié)和100 km紗疵中A0,B0,C0,H0疵點(diǎn)的變化相對(duì)較為突出,這些紡紗廠未能足夠重視的質(zhì)量控制指標(biāo),會(huì)在后工序織物上產(chǎn)生較為明顯的危害性疵點(diǎn)。在喂給棉條重不勻率、質(zhì)量偏差較大時(shí),帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)并條機(jī)生產(chǎn)的棉紗,使用條干儀測(cè)試的-40%細(xì)節(jié)、+35%粗節(jié)、+140%棉結(jié)和100 km紗疵中A0,B0,C0,H0疵點(diǎn)變化非常突出,二區(qū)數(shù)量增加嚴(yán)重;帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)并條機(jī)對(duì)喂給棉條的并合雖降低了并條后棉條的重不勻率、質(zhì)量偏差,但勻整點(diǎn)的不斷變化會(huì)使并條棉條產(chǎn)生牽伸波、機(jī)械波,且波峰不斷變化形成各種成紗不勻,導(dǎo)致后工序出現(xiàn)大量隱性紗疵,尤其是-40%細(xì)節(jié)、+35%粗節(jié)、+140%棉結(jié)和A0,B0,C0,H0常發(fā)和數(shù)量陡增(多數(shù)出現(xiàn)在使用自調(diào)勻整系統(tǒng)并條機(jī)進(jìn)行1道并條6根并合或少于6根并合的工藝中)。

根據(jù)并條機(jī)喂給梳棉條、精梳條的質(zhì)量偏差、重不勻率數(shù)據(jù)變化,決定并條機(jī)并合道數(shù)、并合根數(shù),是控制棉紗-40%細(xì)節(jié)、+35%粗節(jié)、+140%棉結(jié)和A0,B0,C0,H0疵點(diǎn)的關(guān)鍵;根據(jù)紡紗廠并條前工序棉條質(zhì)量,配置并條機(jī)并合道數(shù)、并合根數(shù)、總牽伸倍數(shù)、后區(qū)牽伸倍數(shù)等,是減少和穩(wěn)定后工序成品棉紗疵點(diǎn)數(shù)量的重點(diǎn)。以紡CJ 14.6 tex紗為例,并合道數(shù)、并合根數(shù)與棉紗質(zhì)量的關(guān)系見(jiàn)表3。

由表3可知,采用1道6根或8根并條工藝的各類(lèi)疵點(diǎn)遠(yuǎn)高于采用2道并條的疵點(diǎn),且細(xì)小紗疵更為突出;帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)的1道并條棉紗和2道末并帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)的棉紗疵點(diǎn)均高于無(wú)自調(diào)勻整系統(tǒng)的并條棉紗疵點(diǎn)。因此,無(wú)論是普梳棉紗還是精梳棉紗以2道并條為宜,同時(shí)在并條機(jī)帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)的情況下,要防止梳棉條、精梳條的質(zhì)量波動(dòng),有利于控制棉紗疵點(diǎn)。

3 并合道數(shù)、并合根數(shù)與織物質(zhì)量的關(guān)系

3.1紡紗過(guò)程中,并條機(jī)并合道數(shù)、并合根數(shù),與經(jīng)常研究和分析的棉紗疵點(diǎn)、織物疵點(diǎn)似乎關(guān)系不大,也不會(huì)影響對(duì)織物疵點(diǎn)的控制;尤其是當(dāng)自調(diào)勻整并條機(jī)大量用于精梳棉紗紡紗時(shí),1道并條6根并合工藝成為紡紗廠慣用的并條紡紗工藝,其最大的優(yōu)點(diǎn)是并條棉條不會(huì)因?yàn)椴⒑系罃?shù)過(guò)多而出現(xiàn)亂條、破條、毛條、毛邊等問(wèn)題以及造成后工序棉紗毛羽、細(xì)節(jié)、粗節(jié)的增加等。

3.3在紡紗廠實(shí)際生產(chǎn)中調(diào)查發(fā)現(xiàn):① 減少離散控制試驗(yàn)后,自調(diào)勻整系統(tǒng)控制范圍的穩(wěn)定性越來(lái)越差,波動(dòng)范圍越來(lái)越大;② 隨著并條機(jī)自調(diào)勻整系統(tǒng)使用時(shí)間增加,控制喂給梳棉條、精梳條波動(dòng)進(jìn)一步下降,當(dāng)自調(diào)勻整系統(tǒng)使用超過(guò)2 a后,喂給梳棉條、精梳條的質(zhì)量偏差超過(guò)5%時(shí),會(huì)使并條棉條出現(xiàn)較大的質(zhì)量偏差和重不勻率;③ 若混配棉的纖維長(zhǎng)度、線密度發(fā)生變化,自調(diào)勻整系統(tǒng)勻整點(diǎn)會(huì)不斷發(fā)生變化,也會(huì)導(dǎo)致并條棉條在紡紗后工序出現(xiàn)較多的短片段不勻;④ 紡紗車(chē)間溫濕度不因外界環(huán)境變化,但早中夜班變化使棉條回潮率出現(xiàn)較大波動(dòng),會(huì)導(dǎo)致自調(diào)勻整系統(tǒng)勻整點(diǎn)不穩(wěn)定波動(dòng),以及短時(shí)間或長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)的棉紗各類(lèi)短片段、長(zhǎng)片段不勻;⑤ 并條工序自調(diào)勻整點(diǎn)的大范圍波動(dòng)和不停變化,造成較多牽伸波和機(jī)械波的波峰波谷,導(dǎo)致后工序棉紗出現(xiàn)各類(lèi)不勻疵點(diǎn)和隱性細(xì)節(jié)、粗節(jié)疵點(diǎn)。

在在線控制和離散控制測(cè)試的疵點(diǎn)中,棉紗條干CV值、細(xì)節(jié)、粗節(jié)測(cè)試數(shù)據(jù)未出現(xiàn)波動(dòng),但織物卻出現(xiàn)染色不勻、橫條疵點(diǎn)等,所以由經(jīng)驗(yàn)獲得的自調(diào)勻整并條機(jī)1道并條、6根并合的工藝,會(huì)對(duì)棉紗質(zhì)量和織物質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

3.4應(yīng)正確認(rèn)識(shí)并條機(jī)自調(diào)勻整系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)和系統(tǒng)變化帶來(lái)的危害。無(wú)論并條機(jī)是否帶有自調(diào)勻整系統(tǒng),使用2道并條6根并合或8根并合工藝,均能確保最終織物質(zhì)量穩(wěn)定,并條棉條發(fā)毛、毛邊、掛花、破邊等問(wèn)題可以通過(guò)其他方式進(jìn)行控制和解決。制定紡紗工藝流程除考慮紡紗工藝、設(shè)備狀態(tài)外,也應(yīng)了解和分析自調(diào)勻整系統(tǒng)對(duì)織物產(chǎn)生的危害,避免帶有自調(diào)勻整系統(tǒng)的并條機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中勻整點(diǎn)出現(xiàn)大波動(dòng),保持勻整點(diǎn)長(zhǎng)期穩(wěn)定在絕對(duì)可控范圍內(nèi),是并條工序穩(wěn)定織物質(zhì)量的關(guān)鍵[5]。并合道數(shù)、并合根數(shù)與織物疵點(diǎn)的關(guān)系見(jiàn)表4。

表4 并合道數(shù)、并合根數(shù)與織物疵點(diǎn)的關(guān)系

由表4可知,采用1道并條6根或8根并合工藝,無(wú)論并條機(jī)有無(wú)自調(diào)勻整系統(tǒng),織物均會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的染色不勻;無(wú)自調(diào)勻整系統(tǒng)并條機(jī)采用1道并條工藝所紡棉紗生產(chǎn)的織物,無(wú)論是6根并合還是8根并合,均會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的細(xì)節(jié)、粗節(jié)、染色不勻、橫條疵點(diǎn);使用自調(diào)勻整并條機(jī),經(jīng)過(guò)2道并條工藝,末并無(wú)論是6根并合還是8根并合,所紡棉紗生產(chǎn)的織物均會(huì)出現(xiàn)輕微染色不勻,也伴有少量橫條出現(xiàn);而在無(wú)自調(diào)勻整系統(tǒng)情況下,采用2道并條工藝,末并無(wú)論是6根并合還是8根并合,織物均無(wú)染色不勻和橫條疵點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

紡紗設(shè)備的自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化,以及紡紗設(shè)備和紡紗器材的高精度化,推動(dòng)了紡紗在線控制技術(shù)的發(fā)展。梳棉工序、并條工序的自調(diào)勻整系統(tǒng)和細(xì)紗工序的斷頭控制系統(tǒng)、自動(dòng)絡(luò)筒工序的電子清紗系統(tǒng)和棉紗疵點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)用,促進(jìn)了紡紗系統(tǒng)、紡紗流程的發(fā)展變化,為后工序棉紗疵點(diǎn)的控制提供了指導(dǎo);并條工序喂給梳棉條、精梳條根數(shù)以及并合道數(shù)變化的在線控制系統(tǒng),為紡紗流程控制、工藝配置控制、試驗(yàn)要求控制提供了可視化基礎(chǔ);但是紡紗原料和混配棉的不確定性,紡紗設(shè)備及紡紗器材使用過(guò)程中的變化性、損傷損壞性、維護(hù)維修不一致性,梳棉條、精梳條重不勻率、質(zhì)量偏差的波動(dòng)性,車(chē)間溫、濕度環(huán)境的不穩(wěn)定性,均會(huì)給并條工藝、并條道數(shù)、并條根數(shù)帶來(lái)影響。并條道數(shù)和并合根數(shù)越少,對(duì)紡紗半制品、棉紗成品、織物造成的危害就越多,而這些半制品疵點(diǎn)、棉紗疵點(diǎn)都隱藏在棉層、棉絮、棉條中,造成某些組織結(jié)構(gòu)的織物出現(xiàn)危害性疵點(diǎn)。對(duì)于并條工序來(lái)說(shuō),無(wú)論并條機(jī)有無(wú)自調(diào)勻整系統(tǒng),為保證并條棉條不過(guò)熟或不出現(xiàn)蓬松、零亂、嚴(yán)重毛條、毛邊的情況,應(yīng)盡可能采用較多的并合道數(shù)、并合根數(shù),這是穩(wěn)定后工序棉紗質(zhì)量、織物質(zhì)量的根本,也是消除并條工序產(chǎn)生隱性紗疵、控制牽伸波和機(jī)械波的關(guān)鍵。