計(jì)萬(wàn)平，胡　曼

(武漢裕大華紡織服裝集團(tuán)股份有限公司，武漢　430415)

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?應(yīng)用研究

淺談重定量工藝在紡紗生產(chǎn)中存在的問(wèn)題

計(jì)萬(wàn)平，胡曼

(武漢裕大華紡織服裝集團(tuán)股份有限公司，武漢430415)

針對(duì)粗紗重定量、細(xì)紗大牽伸工藝在紡紗生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，舉例說(shuō)明紡純棉纖維品種、非棉纖維品種和混紡品種對(duì)加大粗紗定量的要求；系統(tǒng)分析重定量工藝對(duì)細(xì)紗生產(chǎn)、車速和生產(chǎn)效率、成紗和織物質(zhì)量等的影響。指出：重定量工藝雖然能挖掘前紡各工序機(jī)械設(shè)備和工藝的潛力，但在細(xì)紗工序卻要受到生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備、器材、原料質(zhì)量和紡紗號(hào)數(shù)等條件的限制；特別是長(zhǎng)期采用重定量工藝紡紗的細(xì)紗機(jī)，專件、器材的損壞十分嚴(yán)重，導(dǎo)致大量次品紗產(chǎn)生；一定要結(jié)合企業(yè)自身?xiàng)l件，根據(jù)紡紗纖維性能、品種和號(hào)數(shù)確定粗紗定量的大小，不能隨意、盲目，否則將影響細(xì)紗生產(chǎn)效率，增加細(xì)紗機(jī)相關(guān)部件的損耗和噸紗的耗電量。

重定量；大牽伸；粗紗定量；牽伸力；細(xì)紗生產(chǎn)；設(shè)備狀態(tài)；車速；搖架疲勞；損耗；噸紗耗電量

0　引言

粗紗重定量、細(xì)紗大牽伸工藝(以下簡(jiǎn)稱重定量工藝)在實(shí)施中存在的問(wèn)題，是一個(gè)比較復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。近年來(lái)，新型纖維品種已成為企業(yè)生產(chǎn)的主體，但在實(shí)施重定量工藝生產(chǎn)這些品種的過(guò)程中暴露出許多問(wèn)題，并且很難解決。筆者秉筆直書(shū)，與業(yè)內(nèi)同仁探討交流，若有不妥，還請(qǐng)見(jiàn)諒。

2005年前后，國(guó)內(nèi)許多棉紡企業(yè)積極嘗試和探索重定量工藝，期望這種有別于傳統(tǒng)輕定量的工藝能成為紡織行業(yè)節(jié)能增效的新途徑?？梢钥隙ǖ卣f(shuō)，重定量工藝使前紡設(shè)備的配置大幅減少，有利于節(jié)約能源、用工等運(yùn)行成本，是新建棉紡廠節(jié)約投資成本的一條有效途徑。我公司2006年開(kāi)始學(xué)習(xí)和研究重定量工藝，并于2007年開(kāi)始全面實(shí)施，至今已有8年?，F(xiàn)在看來(lái)，重定量工藝紡純棉中號(hào)及偏大號(hào)數(shù)的紗取得了較好的實(shí)施效果，但紡非棉產(chǎn)品如滌綸纖維、人造纖維素纖維等，特別是差別化纖維產(chǎn)品時(shí)存在很多問(wèn)題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，存在問(wèn)題的程度往往與粗紗定量的大小密切相關(guān)[1-2]。為此，筆者把重定量工藝在生產(chǎn)實(shí)踐中存在的一些問(wèn)題提出來(lái)并進(jìn)行分析探討，旨在使企業(yè)科學(xué)制定適合自身?xiàng)l件的紡紗生產(chǎn)工藝。

1　粗紗定量對(duì)紡紗質(zhì)量的影響

1.1粗紗定量對(duì)紡純棉品種質(zhì)量的影響

實(shí)現(xiàn)重定量工藝的研究大多是圍繞細(xì)紗機(jī)后區(qū)進(jìn)行一些改造工作[3]。2006年，我公司將細(xì)紗機(jī)后區(qū)改為上、下膠圈牽伸型式，自此開(kāi)始嘗試重定量工藝。在FA506型細(xì)紗機(jī)改造后區(qū)雙膠圈牽伸型式(平面牽伸)紡制CJ 14.5 tex紗，不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)的成紗質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表1。

表1后區(qū)雙膠圈牽伸型式不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)的成紗質(zhì)量對(duì)比

粗紗定量/(g·(10m)?1)后區(qū)牽伸倍數(shù)/倍總牽伸倍數(shù)/倍條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km?14．01．2529．9312．60017385．51．3541．1612．71118426．41．3848．8912．85120477．81．3858．3713．9083975　　注：膠輥為WRC?965型，搖架前區(qū)壓力為165N/雙錠。

從表1可以看出，紡純棉品種，粗紗定量增加，后區(qū)牽伸倍數(shù)加大，細(xì)紗條干均勻度也會(huì)發(fā)生變化；后區(qū)牽伸倍數(shù)加大到1.38倍，粗紗定量達(dá)到6.4 g/(10 m)時(shí)，成紗質(zhì)量仍處于較好水平，但是粗紗定量加大到7.8 g/(10 m)，成紗質(zhì)量明顯惡化，車間生產(chǎn)也不正常，粗紗出硬頭紗較多，細(xì)紗斷頭也明顯增加。這主要是系統(tǒng)的牽伸力增大，而搖架壓力受到自身的限制不能加大造成的。這表明，紡純棉品種時(shí)，即使將粗紗定量加大到一定程度，若搖架壓力不能同時(shí)加大，纖維牽伸運(yùn)動(dòng)將會(huì)遇到很大的阻力，對(duì)車間生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量造成極為不利的影響。因此，實(shí)施重定量工藝，一定要保證握持力與牽伸力同步增大。

由于細(xì)紗機(jī)后區(qū)改造成上、下膠圈牽伸型式工作量大，改造費(fèi)用高，因此，2007年我們公司在FA506型細(xì)紗機(jī)后區(qū)使用碳纖尼龍彈性雙壓力棒上銷(以下簡(jiǎn)稱雙壓力棒上銷)試驗(yàn)重定量工藝。在粗紗定量為6.4 g/(10 m)的條件下，后區(qū)使用上、下雙膠圈與雙壓力棒上銷紡CJ 14.5 tex紗成紗質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表2。

表2不同后區(qū)牽伸型式紡CJ 14.5 tex紗成紗質(zhì)量對(duì)比

項(xiàng)目上、下雙膠圈雙壓力棒上銷條干CV/%12．8013．00細(xì)節(jié)/(個(gè)·km?1)34粗節(jié)/(個(gè)·km?1)3941棉結(jié)/(個(gè)·km?1)5962　　注：膠輥為WRC?965型，搖架前區(qū)壓力為165N/雙錠。

從表2可以看出，后區(qū)使用雙壓力棒上銷牽伸或使用上、下雙膠圈型式牽伸，其成紗質(zhì)量基本處于同一水平。

2009年公司搬遷到新廠后，在FA506型老細(xì)紗機(jī)和JWF1520型細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車上全部推廣使用雙壓力棒上銷實(shí)施重定量工藝。

1.2粗紗定量對(duì)紡非棉纖維及混紡品種質(zhì)量的影響

2009年后，公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，主要生產(chǎn)純粘膠品種、滌棉、滌粘、天絲棉和差別化纖維等混紡品種。由于粗紗定量過(guò)大，細(xì)紗總牽伸倍數(shù)基本在55倍以上，車間生產(chǎn)很不正常，成紗質(zhì)量一致性較差，毛羽偏多。為什么紡相同號(hào)數(shù)的紗，粗紗定量相同，僅紡紗纖維發(fā)生變化就會(huì)對(duì)車間生產(chǎn)和成紗質(zhì)量造成如此大的影響呢？這是因?yàn)槊蘩w維表面含有天然蠟、脂和蛋白質(zhì)等疏水物質(zhì)，降低了纖維之間的摩擦力，使其具有良好的紡紗性能；但是化學(xué)纖維、人造纖維素纖維和差別化纖維沒(méi)有棉纖維表面那些天然疏水物質(zhì)，雖然添加了一些提高適紡性能的化學(xué)助劑，但其纖維在牽伸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦力仍遠(yuǎn)大于棉纖維。如果在這些纖維上實(shí)施重定量工藝紡紗，加大粗紗定量，牽伸力會(huì)增加很多，有可能在牽伸過(guò)程中握持力略大于牽伸力而處于不穩(wěn)定的臨界牽伸狀態(tài)，造成細(xì)紗斷頭增加或出硬頭紗[4]。下面列舉實(shí)例說(shuō)明加大粗紗定量對(duì)非棉纖維及混紡品種的生產(chǎn)和質(zhì)量造成的影響。

1.2.1紡粘膠纖維R 9.8 tex紗

紡粘膠纖維R 9.8 tex紗，線密度為1.33 dtex，長(zhǎng)度為38 mm，回潮率為12.8%。在JWF1520型細(xì)紗機(jī)后區(qū)使用雙壓力棒上銷實(shí)施重定量工藝，不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)的成紗質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表3。

表3不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)紡R 9.8 tex紗成紗質(zhì)量對(duì)比

粗紗定量/(g·(10m)?1)后區(qū)牽伸倍數(shù)/倍總牽伸倍數(shù)/倍條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km?12．851．1532．8011．90128513．481．1939．2512．30137583．821．2143．9712．50338604．201．2548．3412．90641624．701．3154．1013．801146725．031．3657．9013．801959815．301．3961．0014．802378101　　注：膠輥為WRC?965型，搖架前區(qū)壓力為170N/雙錠。

從表3可以看出，粗紗定量增加，必須加大后區(qū)牽伸倍數(shù)，增加預(yù)牽伸功能，以減小前區(qū)牽伸負(fù)擔(dān)，但是成紗條干均勻度也呈明顯下降趨勢(shì)；后區(qū)牽伸倍數(shù)達(dá)到1.36倍，粗紗定量達(dá)到5.03 g/(10 m)，成紗質(zhì)量很不穩(wěn)定，車間生產(chǎn)波動(dòng)較大，細(xì)紗斷頭偏高，粗紗出硬頭較多。在高溫髙濕季節(jié)，車間沒(méi)有空調(diào)設(shè)備，細(xì)紗車間待紡的粗紗變放濕為吸濕，牽伸纖維的變速阻力增加，使系統(tǒng)的牽伸力進(jìn)一步加大到臨界值，細(xì)紗千錠時(shí)斷頭超過(guò)26根，1 200錠JWF1520型長(zhǎng)車出硬頭紗的數(shù)量達(dá)到8根/h～12根/h，出硬頭的紗如不及時(shí)處理，將嚴(yán)重?fù)p壞膠輥、膠圈。在這種環(huán)境下，粗紗出硬頭紗的數(shù)量如此之高，說(shuō)明在搖架壓力不能進(jìn)一步加大的情況下，不適合用如此大的粗紗定量紡R 9.8 tex紗。因此，紡粘膠、天絲、莫代爾等人造纖維素纖維一定要把粗紗定量確定在十分合理的范圍內(nèi)，切忌不顧實(shí)際情況，將粗紗定量一改了之；另外，紡比R 14.7 tex重的粗號(hào)紗最好不要采用重定量工藝紡紗。

1.2.2紡滌綸纖維T 7.4 tex紗

聚酯纖維也稱滌綸纖維，是吸水回潮率很低的紡紗纖維。公司曾紡過(guò)T 59 tex～T 7.4 tex純滌綸纖維紗線。實(shí)踐證明，紡粗號(hào)數(shù)的純滌綸紗，因粗紗中纖維的根數(shù)相對(duì)較多，纖維間的摩擦阻力大，若增加粗紗定量，會(huì)使?fàn)可熳枇ψ兊酶?，使正常紡紗十分困難，所以紡比T 14.8 tex重的粗號(hào)紗，不宜實(shí)施重定量工藝紡紗。由于滌綸纖維十分蓬松，抱合力較差，紡比T 9.8 tex輕的細(xì)號(hào)紗時(shí)，若按輕定量工藝紡紗，粗紗必須紡得較細(xì)，粗紗的均勻度將明顯惡化，并且退繞時(shí)容易產(chǎn)生細(xì)節(jié)，成紗均勻度很差。在紡T 7.4 tex紗時(shí)，把粗紗定量加大30%～50%，在FA506型細(xì)紗機(jī)后區(qū)使用雙壓力棒上銷實(shí)施重定量工藝，不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)的成紗質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表4。

表4不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)紡T 7.4 tex紗成紗質(zhì)量對(duì)比

粗紗定量/(g·(10m)?1)后區(qū)牽伸倍數(shù)/倍總牽伸倍數(shù)/倍條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km?12．31．1528．3715．602854262．91．1936．4915．102049233．31．2343．2416．10305931　　注：膠輥為WRC?975型，搖架前區(qū)壓力為160N/雙錠。

從表4數(shù)據(jù)可以看出，粗紗定量約增加30%至2.9 g/(10 m)，成紗條干質(zhì)量最好，車間生產(chǎn)比較穩(wěn)定，細(xì)紗斷頭很少，沒(méi)有粗紗出硬頭的問(wèn)題。但當(dāng)粗紗定量增加43%至3.3 g/(10 m)時(shí)，成紗條干質(zhì)量變差，細(xì)紗少數(shù)紗錠粗紗出硬頭紗，細(xì)紗斷頭增多，所以紡T 7.4 tex紗實(shí)施重定量工藝，粗紗定量約控制在2.9 g/(10 m)，效果最好。

1.2.3紡多元纖維混紡紗

多元纖維混紡紗實(shí)施重定量工藝，確定粗紗定量應(yīng)著重考慮纖維性能的差異和混紡比的大小。棉與其它纖維的混紡紗，紡比14.7 tex重的粗號(hào)紗，最好按常規(guī)定量紡紗；紡比14.7 tex輕的細(xì)號(hào)紗，粗紗定量設(shè)計(jì)可增加約30%，但最多不超過(guò)50%。非棉纖維混紡紗，紡比14.7 tex重的粗號(hào)紗，應(yīng)不考慮實(shí)施重定量工藝，紡比14.7 tex輕的細(xì)號(hào)紗，粗紗定量設(shè)計(jì)可增加20%～30%。

1.2.3.1紡C/T 60/40 12.2 tex混紡紗

紡紗品種為C/T 60/40 12.2 tex，在JWF1520型細(xì)紗機(jī)后區(qū)使用雙壓力棒上銷實(shí)施重定量工藝，不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)成紗質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表5。

從表5數(shù)據(jù)可以看出，粗紗定量增加約22%至4.5 g/(10 m)，成紗質(zhì)量最好，但定量增加到約50%，成紗條干變差，車間生產(chǎn)不穩(wěn)定，細(xì)紗斷頭增加。因此，紡棉含量高的滌棉混紡品種，粗紗定量增加不能超過(guò)50%，而紡滌含量高的滌棉混紡品種，粗紗定量增加不能超過(guò)30%。

表5不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)紡C/T 60/40 12.2 tex紗成紗質(zhì)量對(duì)比

粗紗定量/(g·(10m)?1)后區(qū)牽伸倍數(shù)/倍總牽伸倍數(shù)/倍條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km?13．71．1531．915．30112893234．51．2138．815．1082783125．61．2948．215．6014324358　　注：膠輥為L(zhǎng)XC?966型，搖架前區(qū)壓力為165N/雙錠。

1.2.3.2紡R/T 65/35 9.8 tex混紡紗

紡紗品種為R/T 65/35 9.8 tex，在JWF1520型細(xì)紗機(jī)后區(qū)使用雙壓力棒上銷實(shí)施重定量工藝，不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)成紗質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表6。

表6不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)紡R/T 65/35 9.8 tex紗成紗質(zhì)量對(duì)比

粗紗定量/(g·(10m)?1)后區(qū)牽伸倍數(shù)/倍總牽伸倍數(shù)/倍條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km?12．951．1532．612．10140753．351．2137．112．50143803．751．2541．512．80350884．151．2846．013．406551034．551．3150．413．808601115．051．3755．914．301165122　　注：膠輥為WRC?868型，搖架前區(qū)壓力為165N/雙錠。

從表6數(shù)據(jù)可以看出，粗紗定量增加，總牽伸倍數(shù)相應(yīng)加大，成紗條干均勻度逐步變差。從車間生產(chǎn)情況來(lái)看，當(dāng)R/T 65/35 9.8 tex紗的粗紗定量增加到4.15 g/(10 m)，生產(chǎn)波動(dòng)較大，細(xì)紗斷頭多，粗紗出硬頭紗明顯增多，膠輥和羅拉纏花較多，把粗紗定量降到3.8 g/(10 m)以內(nèi)，車間生產(chǎn)狀況明顯好轉(zhuǎn)，成紗質(zhì)量穩(wěn)定且大幅提髙。

1.2.3.3紡CJ/T/A100 40/40/20 5.9 tex混紡紗

紡紗品種為CJ/T/A100 40/40/20 5.9 tex，在JWF1520型細(xì)紗機(jī)后區(qū)使用雙壓力棒上銷實(shí)施重定量工藝，不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)的成紗質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表7。

從表7數(shù)據(jù)可以看出，紡CJ/T/A100 40/40/20 5.9 tex紗，粗紗定量設(shè)計(jì)得太小，因粗紗均勻度和退繞產(chǎn)生的細(xì)節(jié)問(wèn)題，成紗條干質(zhì)量反而較差；粗紗定量設(shè)計(jì)得太大，也會(huì)因牽伸變速阻力過(guò)大造成生產(chǎn)波動(dòng)，使成紗質(zhì)量惡化。從表7可知，粗紗定量控制在2.5 g/(10 m)～3.3 g/(10 m)，成紗質(zhì)量最優(yōu)。

表7不同粗紗定量和后區(qū)牽伸倍數(shù)紡CJ/T/A100 40/40/20 5.9 tex紗成紗質(zhì)量對(duì)比

粗紗定量/(g·(10m)?1)后區(qū)牽伸倍數(shù)/倍總牽伸倍數(shù)/倍條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km?12．11．1837．717．501392592522．51．2144．917．001312482432．91．2552．116．501212332253．31．2959．316．901252402313．71．3366．517．20132251245　　注：膠輥為WRC?965型，搖架前區(qū)壓力為170N/雙錠。

2　重定量工藝在實(shí)施過(guò)程中對(duì)細(xì)紗的影響

基于上述粗紗定量對(duì)成紗質(zhì)量的影響可知，在設(shè)備配置一定的條件下，實(shí)施重定量工藝，紡純棉纖維品種，粗紗定量的增加量最多不能超過(guò)60%，紡非棉纖維品種一般不能超過(guò)30%，最大也不能超過(guò)50%；但目前我公司紡非棉纖維品種執(zhí)行的粗紗定量增加量一般都在60%以上，所以對(duì)細(xì)紗車間正常生產(chǎn)造成了很不利的影響。

2.1重定量工藝紡紗使?fàn)可炝υ黾樱斐缮a(chǎn)波動(dòng)

紡紗纖維固有的技術(shù)特性決定了其適紡性能。以粘膠纖維為例，纖維表面動(dòng)、靜摩擦因數(shù)較大，回潮率大，吸放濕性強(qiáng)，所以纖維在牽伸運(yùn)動(dòng)中變速的阻力較大。如果設(shè)計(jì)粗紗定量為2.85 g/(10 m)，線密度為1.33 dtex的粘膠纖維紡制R 9.8 tex紗，粗紗纖維的根數(shù)約為2 179根；當(dāng)粗紗定量達(dá)到5.03 g/(10 m)，那么粗紗纖維的根數(shù)約為3 846根，紡紗纖維的根數(shù)增加1 667根，增幅達(dá)76.5%。同時(shí)，牽伸過(guò)程中牽伸力也會(huì)相應(yīng)比例增加，在環(huán)境溫濕度得不到有效控制的情況下，牽伸過(guò)程中握持力可能略大于牽伸力而處于不穩(wěn)定的臨界狀態(tài)，有時(shí)可能在瞬間牽伸力大于握持力，使細(xì)紗斷頭增加，粗紗出硬頭紗增加，造成生產(chǎn)波動(dòng)。

2.2重定量工藝使纖維間摩擦靜電增加，造成纖維纏繞膠輥和羅拉

紡紗纖維基本是介電常數(shù)很高、導(dǎo)電性能差的材料。纖維間的摩擦擠壓會(huì)產(chǎn)生靜電，纖維和膠輥、羅拉的摩擦擠壓也會(huì)產(chǎn)生靜電，靜電產(chǎn)生的干擾力誘發(fā)纖維運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，造成紡紗過(guò)程中纖維纏繞膠輥和羅拉。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在化學(xué)纖維和人造纖維素纖維中加入抗靜電劑和對(duì)膠輥進(jìn)行抗靜電性的表面處理等工作，解決膠輥纏花的問(wèn)題。在常規(guī)定量紡紗中，這個(gè)問(wèn)題一般都能很好解決，但是用5.03 g/(10 m)的粗紗定量紡R 9.8 tex紗，纖維的根數(shù)增幅達(dá)到76.5%，纖維摩擦表面積比纖維根數(shù)的增幅多得多，摩擦產(chǎn)生靜電荷的增幅是纖維根數(shù)增幅的好多倍，導(dǎo)致前膠輥紡紗所帶電荷大幅增加又無(wú)法快速散逸，便產(chǎn)生靜電集聚，使膠輥與纖維發(fā)生纏繞，同時(shí)帶電荷的纖維束也會(huì)纏繞下羅拉。

3　重定量工藝對(duì)成紗和織物質(zhì)量的影響

3.1成紗條干質(zhì)量惡化

粗紗重定量是靠細(xì)紗實(shí)施很大的牽伸倍數(shù)來(lái)完成的。在普通細(xì)紗機(jī)上，較大的總牽伸倍數(shù)中由后區(qū)分擔(dān)的牽伸任務(wù)其實(shí)是非常有限的，前區(qū)仍然承擔(dān)了大部分的牽伸任務(wù)；當(dāng)纖維進(jìn)入主牽伸區(qū)，變速運(yùn)動(dòng)顯得異常激烈，在這種情況下，須條未伸直的纖維和較松散的纖維團(tuán)更容易扭結(jié)，使棉結(jié)增加；同時(shí)大倍數(shù)的牽伸削弱了對(duì)牽伸纖維的控制，纖維的變速點(diǎn)比較分散，很難向前集中，使由移距偏差造成的不勻率增加，條干CV值變差，細(xì)節(jié)、粗節(jié)增多，成紗條干質(zhì)量惡化。

3.2紗線毛羽增加

實(shí)施重定量工藝紡紗，纖維根數(shù)的增幅大都在70%以上，紡紗須條的寬度也會(huì)相應(yīng)增加，須條經(jīng)過(guò)主牽伸區(qū)高倍牽伸后，邊部纖維發(fā)散問(wèn)題十分嚴(yán)重；此外，加捻三角區(qū)相對(duì)較寬，扁平帶狀須條在向紗體中心集中為圓柱形須條過(guò)程中，很多纖維的部分、甚至大部分沒(méi)有被捻入紗線主體中，纖維在紗體中的利用率不高，纖維頭端在紗線主體外的尺寸長(zhǎng)短不一，這些殘留在紗線主體外長(zhǎng)短不一的纖維形成3 mm～9 mm有害毛羽。用5.03 g/(10 m)的粗紗定量紡R 9.8 tex紗，3 mm～9 mm有害毛羽根數(shù)為48根/(10 m),約為以3.48 g/(10 m)的粗紗定量紡R 9.8 tex紗的8倍多。

3.3紗線強(qiáng)力下降

實(shí)施較大粗紗定量紡紗，對(duì)成紗條干質(zhì)量影響非常大，使成紗粗細(xì)節(jié)、捻度不勻等強(qiáng)力較低的片段增多，直接導(dǎo)致單紗強(qiáng)力下降。另外這種重定量工藝使加捻三角區(qū)變得相對(duì)較寬，三角區(qū)內(nèi)兩邊的纖維較中間纖維承受的張力要大，當(dāng)紗線受到負(fù)荷時(shí)，難以由全部纖維平均負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致三角區(qū)內(nèi)兩邊的纖維先斷裂，斷裂的纖維成為短纖維捻入紗線主體中，使紗線強(qiáng)力下降。同時(shí)，大的牽伸倍數(shù)又形成很多3 mm～9 mm的有害毛羽，造成纖維在紗線主體中的利用率降低，這也是紗線強(qiáng)力降低的重要原因。在JWF1520型細(xì)紗機(jī)上紡R 9.8 tex紗，粗紗定量與紗線平均強(qiáng)力的測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表8。

表8紡R 9.8 tex紗時(shí)粗紗定量與紗線平均強(qiáng)力的測(cè)試數(shù)據(jù)

粗紗定量/(g·(10m)?1)平均強(qiáng)力/cN3．48155．13．82152．04．20144．54．70129．55．03124．05．30118．3

從表8數(shù)據(jù)可以看出，隨著粗紗定量的增加，紗線強(qiáng)力呈明顯下降趨勢(shì)。

3.4細(xì)紗長(zhǎng)車嚴(yán)重扭振

JWF1520型細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車的車身較長(zhǎng)，在牽伸過(guò)程中，羅拉容易出現(xiàn)扭振現(xiàn)象。為減小羅拉扭振對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，在工藝設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮后區(qū)牽伸倍數(shù)偏小掌握；但是在JWF1520型細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車上實(shí)施重定量工藝，在加大總牽伸倍數(shù)時(shí)，后區(qū)牽伸倍數(shù)也將大幅增加，所以在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，這種羅拉扭振現(xiàn)象將更嚴(yán)重，會(huì)對(duì)成紗質(zhì)量造成非常不利的影響。

3.5布面條干變差、風(fēng)格不佳

在膠圈頭端與前鉗口很小的范圍內(nèi)，是快、慢速纖維發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)最激烈的區(qū)域。實(shí)施重定量紡紗，會(huì)使纖維的根數(shù)增加很多，牽伸力會(huì)急劇上升，當(dāng)牽伸力越來(lái)越接近前鉗口的握持力，控制力越來(lái)越接近前鉗口的引導(dǎo)力，就會(huì)使這一區(qū)域的纖維運(yùn)動(dòng)處于臨界牽伸狀態(tài)，在紗條出硬頭紗斷頭前，紡出許多極短的粗節(jié)和細(xì)節(jié)紗。雖然這種紗不影響成紗條干水平，但織成布后，會(huì)造成布面條干變差、風(fēng)格不佳。

4　重定量工藝限制了細(xì)紗機(jī)車速，影響生產(chǎn)效率的提高

環(huán)錠細(xì)紗機(jī)高速化的主要障礙是細(xì)紗斷頭增多。在其它條件不變的情況下，當(dāng)錠速提高時(shí)，氣圈受到的離心力增大，紗線受到的張力也明顯增加。細(xì)紗機(jī)斷頭的實(shí)質(zhì)是加捻卷繞過(guò)程中，紗線動(dòng)態(tài)強(qiáng)力小于紗線動(dòng)態(tài)張力所致。生產(chǎn)實(shí)踐證明，實(shí)施重定量工藝，對(duì)成紗質(zhì)量的影響非常大，造成紗線上存在很多粗細(xì)節(jié)、捻度不勻等強(qiáng)力較低的片段，直接導(dǎo)致單紗強(qiáng)力的下降；如果紗線強(qiáng)力下降到小于紗線張力，細(xì)紗將產(chǎn)生斷頭[5]。當(dāng)采用5.03 g/(10 m)粗紗定量，在JWF1520型細(xì)紗機(jī)錠速為15.2 kr/min的條件下紡R 9.8 tex紗，細(xì)紗千錠時(shí)斷頭已經(jīng)達(dá)到12根以上，當(dāng)錠速達(dá)到16.0 kr/min 時(shí)，千錠時(shí)斷頭達(dá)到30根以上。因此，重定量工藝紡紗，提高細(xì)紗機(jī)車速，實(shí)際產(chǎn)量將不增反降。

細(xì)紗工序是環(huán)錠紡紗中比重最大的工序，僅用工和耗電就占整個(gè)紡紗系統(tǒng)的40%以上。同時(shí)在用工方面比較，用5.03 g/(10 m)的粗紗定量，在15.2 kr/min的條件下紡R 9.8 tex紗，值車工看臺(tái)約5 000錠；用3.82 g/(10 m)的粗紗定量，在16.0 kr/min的條件下紡R 9.8 tex紗，值車工看臺(tái)能達(dá)到8 000錠，所以用較低的粗紗定量紡紗，不僅車速能提高5.3%，值車工看臺(tái)也能增加60%，值車工反而覺(jué)得操作起來(lái)比重定量機(jī)臺(tái)輕松。所以實(shí)施重定量工藝，會(huì)使紡紗廠整體效益降低，筆者認(rèn)為在當(dāng)前紡織市場(chǎng)供大于求、企業(yè)處于盈虧邊緣的環(huán)境下，不根據(jù)自身?xiàng)l件就盲目實(shí)施過(guò)大的粗紗定量紡紗，肯定得不償失。如果我們把粗紗定量調(diào)整到十分正常的紡紗范圍內(nèi)，保證細(xì)紗千錠時(shí)斷頭在5根以下的好水平，再考慮細(xì)紗機(jī)分級(jí)提速，并解決提速帶來(lái)的一系列問(wèn)題，再進(jìn)一步加速，那么紡紗廠才能實(shí)現(xiàn)有效益的高速生產(chǎn)。

綜上所述，目前實(shí)施的重定量高效工藝應(yīng)該是前紡各工序的高效工藝，它不是細(xì)紗的高效工藝，更不是紡紗廠整體的高效工藝。

5　重定量工藝使細(xì)紗機(jī)相關(guān)部件損耗增多，耗電量增大

5.1細(xì)紗機(jī)相關(guān)配件損壞增多

5.1.1實(shí)施重定量工藝紡紗，使前區(qū)和后區(qū)牽伸力大幅增加，為了滿足正常紡紗的要求，搖架壓力也會(huì)相應(yīng)增加，使細(xì)紗機(jī)牽伸傳動(dòng)系統(tǒng)的受力加大，特別是牽伸軸和傳動(dòng)齒輪的受力增加，加快了磨損和軸承的損壞；羅拉傳動(dòng)齒輪竄動(dòng)磨損致使鍵槽松動(dòng)，在傳動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生超前滯后現(xiàn)象，致使羅拉牽伸運(yùn)動(dòng)中的纖維集結(jié)形成粗節(jié)紗疵。

5.1.2在JWF1520型細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車上實(shí)施重定量工藝，因中、后羅拉的傳動(dòng)軸長(zhǎng)，傳動(dòng)負(fù)荷大，容易發(fā)生斷裂和后羅拉連接處松扣。羅拉發(fā)生斷裂和松扣后使后區(qū)失去主動(dòng)控制牽伸倍數(shù)的能力，這些機(jī)臺(tái)會(huì)紡出整體定量過(guò)大的紗，例如紡R 9.8 tex紗，嚴(yán)重的可變異為R 13.5 tex紗。因此，針對(duì)此類問(wèn)題，一定要加強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的檢查和設(shè)備狀態(tài)的檢修工作，發(fā)生問(wèn)題及時(shí)處理，防止細(xì)紗發(fā)生錯(cuò)號(hào)等重大質(zhì)量事故。

5.2紡紗器材的損壞增加

5.2.1過(guò)重的加壓，會(huì)使上銷卡簧發(fā)生斷裂。上銷卡簧斷裂后，造成牽伸區(qū)纖維運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定，引發(fā)嚴(yán)重的條干不勻紗疵，并且管間CVb值顯著增大。

5.2.2由于加大后區(qū)牽伸倍數(shù)，導(dǎo)致后區(qū)牽伸力的波動(dòng)增加，引起中羅拉扭振加劇，影響上、下膠圈正常運(yùn)行。一種情況是牽伸力波動(dòng)，容易啃傷下膠圈，嚴(yán)重的會(huì)造成受損斷裂；第二種情況是羅拉扭振加劇，使膠圈運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，嚴(yán)重的會(huì)造成跑偏甚至脫落，形成無(wú)下膠圈紡紗的情況；第三種情況是搖架壓力的增大，打破了輕加壓時(shí)膠圈運(yùn)行平衡的格局，造成膠圈打頓，粗紗牽伸不開(kāi)而出硬頭紗，而出硬頭紗的粗紗會(huì)使上、下膠圈內(nèi)層快速磨損、發(fā)生中凹及斷裂變形。在高溫高濕季節(jié)，粗紗出硬頭紗的問(wèn)題十分普遍，如果處理不及時(shí)，就會(huì)使上、下膠圈內(nèi)層磨損，上、下膠圈同時(shí)發(fā)生中凹。在1 200錠JWF1520型細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車紡R 9.8 tex紗，統(tǒng)計(jì)粗紗出硬頭的機(jī)臺(tái)，平均約2個(gè)月的時(shí)間400只備用膠圈被全部換掉，按此計(jì)算10萬(wàn)紗錠僅下膠圈每月?lián)p壞增加約1.67萬(wàn)只。

5.2.3用5.03 g/(10 m)的粗紗定量紡R 9.8 tex紗，在一年大部分時(shí)間里，細(xì)紗斷頭偏高，粗紗出硬頭紗較多；在高溫高濕季節(jié)里，由于車間沒(méi)有空調(diào)設(shè)備降溫調(diào)濕，車間運(yùn)行波動(dòng)很大，在細(xì)紗車間待紡的粗紗由于不能正常放濕，使?fàn)可炖w維變速的阻力增大，系統(tǒng)的牽伸力進(jìn)一步加大到臨界牽伸狀態(tài)附近。在臨界牽伸狀態(tài)下，粗紗輸出的硬頭紗把前區(qū)膠輥拉傷成環(huán)狀損傷，細(xì)紗千錠時(shí)斷頭超過(guò)26根，1 200錠JWF1520型細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車出硬頭紗的數(shù)量達(dá)到8根/h～12根/h，每天平均損壞膠輥約12只，多的時(shí)候甚至達(dá)20多只；如果每臺(tái)每天損壞膠輥按12只計(jì)，10萬(wàn)紗錠每月將損壞膠輥12/1 200×10萬(wàn)錠×30 d=3萬(wàn)只?？梢?jiàn)每月?lián)p壞膠輥達(dá)到如此之多的數(shù)量，如不及時(shí)從機(jī)上更換下來(lái)，將會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴(yán)重危害。

5.3設(shè)備耗電量增加

在JWF1520型細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車上紡R 9.8 tex紗，如果按常規(guī)定量，搖架壓力保持在130 N/雙錠×100 N/雙錠×110 N/雙錠時(shí)就能實(shí)現(xiàn)正常紡紗，但是用5.03 g/(10 m)的粗紗定量紡R 9.8 tex紗時(shí)，搖架加壓必須達(dá)到170 N/雙錠×130 N/雙錠×140 N/雙錠，搖架壓力平均增加29.4%。噸紗耗電量約為2 150 (kW·h)，其中細(xì)紗耗電量約占45%達(dá)967.5 (kW·h)，細(xì)紗機(jī)牽伸傳動(dòng)部分耗電量約占細(xì)紗耗電量的40%，實(shí)施重定量紡紗工藝后，噸紗耗電量將增加967.5×40%×29.4%=112.23 (kW·h)以上 。

6　結(jié)語(yǔ)

21世紀(jì)以來(lái)，紡紗技術(shù)有了較大的進(jìn)步和發(fā)展，許多新工藝應(yīng)運(yùn)而生，有些的確創(chuàng)新和發(fā)展了紡紗牽伸理論，使成紗質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到了同步發(fā)展，但有些則不能經(jīng)受較長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)實(shí)踐的考驗(yàn)，實(shí)施中受到很多條件的限制，很難解決高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)之間的矛盾。比如重定量工藝，確實(shí)能挖掘前紡各工序機(jī)械設(shè)備和工藝的潛力，但在細(xì)紗工序卻要受到生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備、器材、原料質(zhì)量和紡紗號(hào)數(shù)等條件的限制才能實(shí)現(xiàn)。

6.1實(shí)施重定量工藝粗紗定量的大小與不同纖維品種和不同號(hào)數(shù)品種的成紗質(zhì)量有密切的關(guān)系，所以粗紗定量的加大除受到細(xì)紗設(shè)備牽伸能力的限制，還受到紡紗纖維和品種號(hào)數(shù)的限制；如果不結(jié)合企業(yè)自身?xiàng)l件，單憑主觀臆斷，重定量工藝在生產(chǎn)實(shí)踐中將收不到實(shí)施效果。所以任何一種新的紡紗工藝，不能采取簡(jiǎn)單的拿來(lái)主義，一定要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行，才能發(fā)揮最大作用。

6.2紡紗廠設(shè)備長(zhǎng)期處于不間斷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，隨著時(shí)間的推移，設(shè)備的性能會(huì)發(fā)生較大的變化，特別是長(zhǎng)期采用重定量工藝紡紗的細(xì)紗機(jī)，其搖架實(shí)施過(guò)重的壓力對(duì)羅拉、彈簧、氣囊、軸承、牽伸軸和齒輪的危害尤為嚴(yán)重，其嚴(yán)重程度將是正常壓力的10倍以上。因此，設(shè)備狀態(tài)較差的細(xì)紗機(jī)不適用重定量紡紗工藝。

6.3實(shí)施重定量紡紗工藝，使系統(tǒng)的牽伸力增加，細(xì)紗機(jī)搖架加壓在允許的范圍內(nèi)要盡量加大，以滿足握持力最小值大于牽伸力最大值的要求，在重壓力的常態(tài)下，紡紗專件器材的損壞是十分嚴(yán)重的，尤其是膠輥、膠圈的損壞首當(dāng)其沖，其損壞量將是正常壓力的10倍以上；同時(shí)，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，搖架因疲勞和變形，壓力呈逐步下降的趨勢(shì)，導(dǎo)致大量次品紗產(chǎn)生，甚至在布面上出現(xiàn)嚴(yán)重危害性的紗疵；因此，重定量工藝對(duì)細(xì)紗專件器材的損壞，最終將影響紗、布質(zhì)量整體水平和檔次。

[1] 唐文輝.棉紡細(xì)紗機(jī)大牽伸工藝的演變，現(xiàn)狀與發(fā)展：上 [J].棉紡織技術(shù)，2007，35(5)：24-28.

[2] 唐文輝.棉紡細(xì)紗機(jī)大牽伸工藝的演變，現(xiàn)狀與發(fā)展：下 [J].棉紡織技術(shù)，2007，35(6)：24-27.

[3] 曹小華，倪遠(yuǎn).現(xiàn)代紡織設(shè)備重定量工藝的實(shí)踐與探索[J].上海紡織科技，2006，34(5)：84-86.

[4] 王盛杰.紡紗過(guò)程中后區(qū)牽伸對(duì)成紗質(zhì)量影響分析[J].棉紡織技術(shù)，2009，37(8)：21-27.

[5] 計(jì)萬(wàn)平.粗紗重定量細(xì)紗大牽伸工藝應(yīng)用探討[J].棉紡織技術(shù)，2013，41(12)：16-19.

The Problems in the Spinning Production with the Big Ration Process

JI Wanping,HU Man

(Wuhan Yudahua Textile & Apparel Group Co.,Ltd.,Wuhan 430415,China)

Aiming at the problems in spinning production regarding roving with big ration,spinning with big draft,an example is given to illustrate the requirement on roving with big ration in spinning of cotton,man-made fiber and the blended.Systematic analysis is done to the process with big ration on spinning process,speed of frames,production efficiency and quality of yarn and fabric.It is pointed out that the process with big ration can make full use of the potentials in pre-spinning processes including the equipments and the processes,but restricted by the production environment,equipments,accessories,materials and the spinning count in the spinning process.And more,long time running of spinning frames under the process with big ration result in heavy tear and wear of parts and accessories consequently with mass of substandard yarn.It is suggested that enterprises must consider their own conditions to decide the size of the ration in conformity with the fiber properties and the count.Random or blind production will affect the spinning production efficiency and increase in power consumption in tons of yarn and the loss of the related parts of the spinning frame.

big ration;big draft;roving ration;drafting force;spinning production;equipment condition;speed of frame;cradle fatigue;loss;power consumption in tons of yarn

2016-01-06

計(jì)萬(wàn)平(1962—)，男，武漢人，工程師，主要從事紡織器材方面的研究。

時(shí)間：2016-01-29 14:19

TS103.2

B

1001-9634(2016)04-0028-07

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.20160129.1419.002.html