陳洪奎,劉建忠,封玉蓉
(寧夏恒豐紡織事業(yè)部 吳忠德悅紡織科技有限公司,寧夏 吳忠 751100)
紗疵按長度可分為長紗疵和短紗疵,按粗度(截面積)可分為粗節(jié)紗疵和細節(jié)紗疵。圖1是紗疵分級矩陣(classlficmation matrix)[1]。紗疵一般分為23級,其中短粗節(jié)為16級(A,B,C,D四個區(qū)),長粗節(jié)為3級(E,F(xiàn),G三個區(qū)),長細節(jié)為4級(H,I兩個區(qū))。短粗節(jié)紗疵在水平方向的長度范圍見表1[2]。
圖1 紗疵分級矩陣
表1 短粗節(jié)紗疵長度分級
在截面積方向,短粗節(jié)紗疵按截面積大小分級(相對于紗線主體截面積的百分比)見表2。
表2 短粗節(jié)紗疵按截面積大小分級
在每組紗疵的分級中,均有4個代表紗疵級別的范圍。例如:在C3組中,截面大小范圍在平均紗線有限的+250%~+400%,長度為2 cm~4 cm。通過觀察表1和表2可以看出烏斯特短粗節(jié)紗疵分級的概念,其中A1級紗疵為截面積相對于紗線主體(紗線的平均截面積)截面積百分比為+100%~+150%、長度小于1 cm的紗疵。
理解短粗節(jié)概念,結合烏斯特紗體分級圖,可得到以下要點。
a) A1級紗疵是一個相對概念。粗度方向將紗線主體定義為1,即100%,相對于紗線的主體截面積(粗度)的百分比只要在+100%~+150%,且長度小于1 cm的疵點,就是A1級紗疵。
b) 按照A1級紗疵的特征,筆者認為A1紗疵屬于常發(fā)性紗疵,電子清紗器不對其進行切除,會影響布面風格。
c) A1級紗疵的數(shù)量往往能夠影響A2~A4級紗疵及B~D級紗疵的數(shù)量。從某種程度而言,A1級紗疵多,就意味著B~D級紗疵多,甚至細節(jié)也多。細節(jié)多不是絕對的,有時細節(jié)數(shù)量和粗節(jié)數(shù)量成反比。
d) A1級紗疵綜合反映紡織企業(yè)的紗疵管理水平,包括工藝、設備、原料、操作、空調和器材專件的管理水平。A1級紗疵少,企業(yè)的管理水平高。
圖2是M 14.8 tex KSJ紗的紗體實例。結合圖1可以看出,A1部分區(qū)域中,深色紗體和淺色紗體變異約各占50%,是可以保留下來的紗疵,按照烏斯特的觀念,此部分紗線屬于含可容忍紗疵的正常紗線。
圖2 M 14.8 tex KSJ紗的紗體實例
既然A1級紗疵不切除,研究它的意義何在?A1級紗疵是留在紗線中的紗疵,決定布面質量和風格,幾乎是留在布面上最大的紗疵。在實際生產(chǎn)中,筆者通過每日觀察絡筒機上的紗體圖和A1級紗疵數(shù)量發(fā)現(xiàn),相比其他級別紗疵,A1級紗疵出現(xiàn)的數(shù)量最多、頻率最高,這一點從圖2紗體圖中可明顯看出,從這個角度上而言,A1級紗疵直接決定布面質量,不僅僅是風格。
單純從紡紗角度而言,A1級紗疵位于A,B,C,D區(qū)16級紗疵的最短和最寬處,可以說A1級紗疵是最多的,也是靈敏度最高的。因此,A1級紗疵決定其他級紗疵的數(shù)量,即A1級紗疵數(shù)量多,B,C,D區(qū)紗疵就多;反之,B,C,D區(qū)紗疵就少,呈正相關關系。A1級紗疵少就意味著紡紗企業(yè)在原料、設備、工藝、操作和空調等方面的管理做得好。
通過對原料、設備、工藝、操作和空調的管理,能穩(wěn)定并減少A1級紗疵。只要關注A1級紗疵,在質量控制方面敏感度就高,甚至在試驗室的質量指標還未發(fā)現(xiàn)問題前,就能提前發(fā)現(xiàn)質量問題,真正做到未雨綢繆,防患未然,做好質量管理。
圖3是烏斯特紗疵樣照,可以看出A1級紗疵的外觀形態(tài)。
圖3 Uster Classimat 系統(tǒng)紗疵樣照
生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)CJ 14.6texKSJ紗A1級紗疵大幅增加,100km紗A1級紗疵為530個~560個。通過捉A1級紗疵、看紗疵黑板圖,發(fā)現(xiàn)是小紗疵,共計有34個,粗度在100%~143%,長度集中在2mm~6mm,其中2mm的有9個,4mm的有18個,6mm的有7個。2mm~4mm A1級紗疵占總紗疵數(shù)約79.4%。
根據(jù)實踐,純棉品種A1級紗疵分為棉結型和雜質型2類。通過觀察紗疵黑板,產(chǎn)生A1級紗疵的原因具體有:① 看形狀,此A1級紗疵不是大的短粗節(jié),也不是短絨集聚,可以肯定不是細紗機牽伸區(qū)出現(xiàn)問題;② 很可能是棉籽殼、雜質引起,因為此A1級紗疵大多浮在或附在紗線主體上,不是紡入的,是植物性的,Uster Quantum(昆騰)3電子清紗器具有植物過濾器功能,而其對植物性的A1級紗疵是保留的(這種植物性的A1級紗疵對下游客戶是否有影響,尚待客戶反饋);③ 不可否認的是清花和梳棉落雜問題導致小的棉籽殼和棉籽皮未排出,只是雜質性地浮在或粘在紗線主體上。
根據(jù)長期觀察和實踐經(jīng)驗,以CJ 14.6 tex KSJ品種為例,提出該品種A1級紗疵水平,具體見表3。
表3 CJ 14.6 tex KSJ品種紗疵水平
偶發(fā)性短粗節(jié)紗疵分級矩陣如圖4所示。
圖4 偶發(fā)性短粗節(jié)紗疵分級矩陣
偶發(fā)性短粗節(jié)紗疵產(chǎn)生的原因從工序講主要有3類:① 由原料和梳棉導致(A1級紗疵的位置在紗疵分布圖的左下角,很顯然主要由原料和梳棉造成);② 由前紡工序導致;③ 由紡紗過程導致。
5.1 由原料和梳棉引起的紗疵
這種紗疵與原料的質量有關。對于天然纖維,主要與纖維的物理性能有關,如纖維的線密度、長度和短纖維含量等;對于合成纖維,主要與纖維開松為單纖維狀態(tài)的程度有關,開松不足會導致單纖維粘連,可能與柔軟劑、油劑、潤滑劑或氣候條件等有關。
5.2 由前紡工序引起的紗疵
嚴重的纖維直徑變異或纖維束摩擦力不良均會引起紗疵。通常由纖維束引起,即在牽伸區(qū)中未受到控制,造成纖維束未完全牽伸開,紗線中就會出現(xiàn)直徑增加的問題,產(chǎn)生短粗節(jié)。
5.3 紡紗過程中形成的紗疵
大部分紗疵是由紡紗過程中的飛花和粘掛在牽伸區(qū)或其他零件上的纖維殘留物進入紗線形成,有時在清潔過程中飛花也會被紡入紗線。此外,環(huán)錠細紗機的工藝參數(shù)設定也會影響偶發(fā)性紗疵的數(shù)量,如牽伸區(qū)的牽伸倍數(shù)或隔距設置。
6.1 紡紗種類
普梳紗和精梳紗A1級紗疵的數(shù)量大不相同。與普梳紗相比,精梳紗A1級紗疵的數(shù)量顯著減少。
6.2 紡紗型式
通過觀察純M 14.8 tex KS(賽絡紡)品種和純M 14.8 tex KSJ(集聚賽絡紡)品種的紡紗情況,發(fā)現(xiàn)兩者A1級紗疵差異很大。
純M 14.8 tex KS(賽絡紡)品種的A1級紗疵為325個/(100 km),純M 14.8 tex KSJ(集聚賽絡紡)品種A1級紗疵為141個/(100 km)。
這2個品種前紡清花設備和梳棉設備均一樣,而細紗紡紗型式分別為賽絡紡和集聚賽絡紡,說明不同的細紗紡紗型式對A1級紗疵的影響非常大。
紡制同品種Modal時,負壓吸風對小紗疵,特別是A1級紗疵數(shù)量影響非常大。其實質是負壓吸風凝聚纖維,在網(wǎng)格圈部分吸住纖維和短絨,對細小紗疵的控制非常有益。負壓吸風使得A1級紗疵減少了57%,反向證明牽伸部分對細小紗疵的影響不到50%,可見,負壓對減少A1級紗疵作用較大。
以上分析不同程度上顛覆了烏斯特關于紗疵形成的理念。烏斯特理念認為A1級紗疵的產(chǎn)生與清花流程的開松效果及梳棉流程的梳理效果相關,并未說細紗紡紗型式的不同對A1級紗疵產(chǎn)生重大影響。筆者認為,以上觀點既是對A1級紗疵的認識,又是對烏斯特紗疵產(chǎn)生根源的補充和完善。
6.3 紡紗號數(shù)
CJ 14.6 tex KSJ(集聚賽絡紡)、CJ 11.7 tex KSJ(集聚賽絡紡)、CJ 22.4 tex KS CR(賽絡紡超柔紗)3種不同紗號對應的A1級紗疵示例見表4。
表4 不同紗號對應的A1級紗疵
由表4可明顯看出,賽絡紡超柔紗的A1級紗疵很低,只有70.4個/(100 km)。結論:① 管紗號數(shù)越大,A1級紗疵越少;② 管紗號數(shù)越大,A1級紗疵控制越容易;③ 對同一紡紗企業(yè)而言,紗號越小,控制難度越大,管理上就需要在配棉、工藝、操作和設備上重點控制。
6.4 清花工序
筆者在清梳聯(lián)清花部分增加一個凝棉器,產(chǎn)量增大了5000 m3/h,CJ 14.6 tex KSJ品種的A1級紗疵由220個/(100 km)下降到176個/(100 km)。這說明清花部分增加排雜能力可減少A1級紗疵。
6.5 是否采用半精梳方式
R/C 50/50 14.7 tex KSJ品種的A1級紗疵是1600個/(100 km)、半精梳(加入1根普梳條)時,A1級紗疵為696個/(100 km)~800個/(100 km),下降幅度為50%~56.5%,這說明同種纖維由普梳變?yōu)榘刖釙r,A1級紗疵減少。
6.6 梳棉針布銳度
梳棉針布銳度對A1級紗疵影響非常大。針布銳度下降,則A1級紗疵會逐步惡化。無銳度,則梳理針布手感無正反向,這是質量的災難,更是A1級紗疵惡化的災難。
6.6.1 紡紗示例1
M 14.8 tex KSJ品種A1級紗疵開始為717個/(100 km),次日A1級紗疵為820個/(100 km),A1級紗疵數(shù)量增長太快。純Modal(唐m)品種剛開始較正常,A1紗疵略高于300個/(100 km)。因紡滌粘品種,將化纖品種調整到二組清花以后,3日后,A1級紗疵開始逐步增長,從略高于300個/(100 km)逐步增加到觀察截止時的高于800個/(100 km)。因5,6排梳棉機針布已經(jīng)更換完成,而3,4排梳棉機有4臺車梳棉錫林針布未更換,懷疑是針布的問題。引申分析,原R/C 50/50 14.7 tex KSJ 品種紗疵過高也可能和針布有關,不僅僅是R纖維的問題。
因此,暫且將梳棉機車速由140 m/min降為130 m/min,或減臺,以降低M 14.8 tex KSJ紗產(chǎn)量,待梳棉問題解決后再提速。
6.6.2 紡紗示例2
精梳CJ 14.6 tex KSJ品種 A1級紗疵從略高于200個/(100 km),逐步增至700個/(100 km)~800個/(100 km),增加非??欤P者懷疑針布有問題。對梳棉機針布進行鑒定,發(fā)現(xiàn)錫林針布無銳度,平整度較好,正反向已經(jīng)沒有,必須更換針布。
6.6.3 采取措施
a) 試驗室人員用手感法分析棉結,對所有機臺的針布進行鑒定;
b) 更換到期的錫林針布;
c) 對前紡車間梳棉上棉箱給棉導板進行網(wǎng)眼化改造,排除細小雜質和籽屑。
6.6.4 效果
更換針布后,CJ 14.6 tex KSJ品種的A1級紗疵約為200個/(100 km)。M 14.8 tex KSJ品種的A1級紗疵低于200個/(100 km)。
6.6.5 機理分析
按照烏斯特紗疵的觀點,A1級紗疵取決于2個因素:一是原料,二是梳棉短絨。原料對A1級紗疵的影響非常大。
一般認為,針布使用壽命到期之前的錫林—蓋板隔距是最小的。如果錫林銳度下降,甚至錫林針齒無正反向,則意味著纖維在錫林—蓋板間搓轉,產(chǎn)生大量短絨,影響了纖維的伸直度和平行度,從而產(chǎn)生大量紗疵,包括A1級紗疵。梳棉短絨率過大,對A1級紗疵影響非常大。再結合紗體的理念,短絨率高,在紗體圖上淺色的紗體變異大。紗體變異在B2級,甚至C2級,表現(xiàn)為2 mm~4 mm的短粗節(jié)多。企業(yè)紗體好的時候,在17.44 tex~14.58 tex,紗體變異B1級只是在左下角極小的三角區(qū)域,不到B1級整個面積的25%。只要紗體變異超過B1級進入到B2級,就說明出現(xiàn)了大的質量問題。
純棉品種A1級紗疵的表現(xiàn)不同,有的表現(xiàn)為棉結,有的表現(xiàn)為雜質(棉籽殼等),這種不同表現(xiàn)可以作為采取不同控制措施和管理措施的依據(jù)。
7.1清花速度過高或纖維原料回潮率過小,造成纖維損傷,產(chǎn)生纖維性小紗疵,即纖維性A1級紗疵;速度過低或回潮率過大,雜質無法排出,造成小紗疵增多,即雜質型A1級紗疵增加。
7.2梳棉工序工藝不當,特別是錫林等針布銳度下降,甚至無銳度,纖維在隔距之間被反復搓轉,造成短絨增加,纖維伸直度和平行度變差,A1級紗疵大面積增加。
7.3梳棉、精梳、并條、粗紗和細紗的風箱存在問題,清潔不規(guī)范、棉網(wǎng)堵塞、破網(wǎng),使短絨、游離性的雜質和棉結無法排出,造成A1級紗疵。
7.4所有紡紗機臺的走紗通道出現(xiàn)勾、掛、纏問題,造成A1級紗疵。
7.5短絨量大,牽伸區(qū)難以控制,導致短絨集聚,造成A1級紗疵。
7.6牽伸部分,尤其是細紗機牽伸部分小飛花及牽伸膠圈、羅拉、膠輥纏花形成A1級紗疵。
7.7牽伸裝置的牽伸力和握持力不當,造成常發(fā)性紗疵,包括A1級紗疵大量增加。
7.8前紡、細紗區(qū)溫濕度控制不當,導致纖維發(fā)散或纏繞,造成A1級紗疵增加。
8.1優(yōu)選合適的原料,且原料存放時間不宜過長,應先到先用。
8.2清梳、精梳工藝措施要適當。
8.3紡部各工序,尤其梳棉工序和精梳工序要控制好短絨。
8.4各部器材專件必須按照周期進行管理,針布周期管理尤為重要,必要時周期宜偏短掌握。要根據(jù)不同的紡紗品種、紡紗號數(shù)、纖維類別優(yōu)選針布?;w和棉宜在不同區(qū)域紡紗,采用不同的溫濕度控制利于紡紗。以精梳14.58 tex、棉型化纖和混紡為例,當精梳品種的A1級紗疵在600個/(100 km)~800個/(100 km),棉型化纖或混紡品種在500個/(100 km)~600個/(100 km)時,且短期內變化幅度大,持續(xù)時間長,首先要考慮梳棉針布和短絨的問題。
8.5A1級紗疵黑板分析法。當懷疑A1級紗疵升高過多時,我們不妨在后紡車間自動絡筒機上,將A1級紗疵捉出,搖在黑板上,分析是棉結型的還是雜質型的,還是兼而有之;是全局的還是局部的;是短期的還是長期的。這樣,根據(jù)不同的情況可采取不同的有效措施。如果是棉結型的,就在梳棉工序控制好棉結;如果是棉籽、雜質,就要在清花、梳棉和精梳工序多排除棉籽和雜質,這樣就可以將A1級紗疵控制下來。
8.6從前紡到后紡的溫濕度管理要到位,要勤調、早調,按照固定時間調整溫濕度,避免出現(xiàn)大的波動。
8.7梳棉機、并條機、粗紗機和細紗機吸棉風箱管理不能忽視,這是排除短絨、塵雜和小雜質量控制點。濾網(wǎng)密度合適,不能破損,不能有毛刺等掛花點。
8.8清花、梳棉和精梳等濾塵設備需控制合理,主風道風壓適當,濾塵各部風壓適當,這樣有利于排除短絨和塵雜。
A1級紗疵是留在紗線中的紗疵,決定布面的質量和風格,是留在布面上最大的紗疵。筆者通過闡述A1級紗疵的概念和重要性,提出 CJ 14.6 tex KSJ品種A1級紗疵的高、中、低水平,分析了偶發(fā)性短粗節(jié)紗疵產(chǎn)生的原因,用實例分析A1級紗疵產(chǎn)生的原因、機理和解決A1級紗疵過多的思路,最后提出解決A1級紗疵的措施。