陸必仲，蔣 波

(康賽妮集團，浙江 寧波 315000)

半精紡工藝出現(xiàn)于20世紀七八十年代,半精紡工藝跨越了毛、麻、絲、化纖等傳統(tǒng)行業(yè)的界限,具有大紡織概念[1]。國內(nèi)的半精紡工藝采用以棉紡設(shè)備為主的梳棉、頭并、二并、三并、粗紗、細紗、絡(luò)筒等7道工序[2]。不同纖維原料有著不同的特性，多種纖維的混紡紗可以實現(xiàn)纖維間特性的互補，然而，混合紡紗很難同時兼顧不同纖維的特性，這也給紡紗帶來一定的困難。毛粒是指在紡紗梳理和牽伸過程中形成的聚成纖維團[3]。與毛精紡相比，半精紡沒有精梳工序，只有梳棉工序具備梳理、去除毛粒的功能，生產(chǎn)過程中毛粒一旦產(chǎn)生，在后道紡紗過程中很難消除。在桑蠶絲/羊絨混紡紗的生產(chǎn)過程中，由于所用桑蠶絲較羊絨纖維細且強力高，梳棉機在梳理過程中容易產(chǎn)生毛粒，導致最終成品毛粒超標[4]。因此，想要解決半精紡毛粒問題，必須在梳棉工序上下功夫。本文利用正交試驗，尋找出實際生產(chǎn)中能夠有效控制梳棉工序毛粒的主要技術(shù)參數(shù)和措施，適時調(diào)整、優(yōu)化生產(chǎn)工藝, 將梳棉工序毛粒個數(shù)指標控制在最小的范圍內(nèi),為下道生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)半成品，以提高最終成品紗線的外觀品質(zhì)。

1 試驗部分

1.1 試驗混紡比與原料選配

在實際生產(chǎn)中，桑蠶絲/羊絨混紡產(chǎn)品桑蠶絲所占比例越高，梳理機梳理難度就越大，生產(chǎn)工藝的變動對產(chǎn)品品質(zhì)的影響會比較明顯，所以本次試驗選擇了混紡比為桑蠶絲/羊絨85/15的混紡產(chǎn)品。選配桑蠶絲為供應(yīng)商剪斷后的成品絲，原料切斷中長為40 mm，20 mm以下短絨率11.6%，紡紗前桑蠶絲進行脫膠處理，選配羊絨纖維中長為32.6 mm，細度15.6 μm，短絨率14.86%。

1.2 試驗?zāi)康募爸笜?/h3>

利用正交試驗找出半精紡桑蠶絲/羊絨混紡紗在梳棉工序中影響毛粒個數(shù)指標的主次因素、各因素的最佳水平組合以及各因素對毛粒個數(shù)指標影響的顯著性，預防在實際生產(chǎn)過程中因毛粒多而影響成紗品質(zhì)，在生條出現(xiàn)毛粒問題時能夠根據(jù)各因素影響的顯著程度結(jié)合實際生產(chǎn)情況，迅速調(diào)整生產(chǎn)工藝，及時指導生產(chǎn)，穩(wěn)定紗線品質(zhì)。

1.3 因素選擇

采用4因素3水平正交試驗L9(34)，試驗中不考慮交互作用[5-6]。

半精紡生產(chǎn)過程中毛粒的產(chǎn)生和去除主要在梳棉工序中，整個半精紡生產(chǎn)過程中也只有梳棉工序具有梳理作用。通過實際生產(chǎn)經(jīng)驗和理論分析，本次試驗選擇影響梳棉工序中毛粒產(chǎn)生的4個主要因素為：錫林與蓋板5點隔距A，錫林與刺輥速比B，上機前原料回潮率C，出條定量D。

1.4 水平選擇

1.4.1 錫林與蓋板5點隔距

梳理機蓋板與錫林之間采用緊隔距、強分梳的工藝原則，此工藝有利于提高梳理機的梳理能力，減少纖維纏結(jié)，使纖維得到充分的梳理成為單纖維狀態(tài)[7]。棉紡工藝學中梳棉工序隔距有“強分梳，緊隔距”的工藝特點。隔距過小會導致纖維損傷，影響成紗強力和成衣起球，隔距過大則容易造成纖維之間的揉搓，最終產(chǎn)生毛粒。本文試驗選用FB201B型梳棉機，在道夫速度不變的情況下，從不同錫林與蓋板5點工藝隔距中選擇3套不同的工藝隔距水平，即1水平： 0.30、 0.28、 0.23、0.23、0.28 mm；2水平：0.20、 0.19、 0.18、 0.18、 0.19 mm和3水平：0.12、0.11、 0.10、0.10、 0.11 mm。

1.4.2 錫林與刺輥速比

按照梳棉機轉(zhuǎn)移理論，設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中，由于錫林和刺輥間返花會使得纖維反復揉搓，從而導致毛粒產(chǎn)生。當錫林和刺輥表面速比由1.7∶1提高到1.96∶1時可以提高纖維轉(zhuǎn)移率，減少錫林和刺輥返花，有利于減少紗線毛粒[8]。本次試驗選擇錫林和刺輥表面速比1.70∶1、1.83∶1、1.96∶1的3個水平。

1.4.3 上機前原料回潮率

桑蠶絲與羊絨纖維在紡紗時所用助劑不同，因此桑蠶絲/羊絨混紡紗在和毛前需要安排桑蠶絲、羊絨纖維原料分開加抗靜電劑、和毛油、水，分別悶倉養(yǎng)生24 h后再均勻混合紡紗[9]。桑蠶絲、羊絨纖維回潮率過低，梳理過程中容易產(chǎn)生靜電，纖維之間相互排斥，嚴重時會導致無法成條。回潮率過高則纖維黏連集束，容易纏繞錫林，且道夫從錫林上轉(zhuǎn)移棉網(wǎng)的過程中,部分已經(jīng)從錫林上轉(zhuǎn)移過來的棉網(wǎng)又重新回到錫林上，從而產(chǎn)生毛粒、出現(xiàn)毛網(wǎng)破洞等疵點，和毛所加和毛油、水、抗靜電劑的比例和數(shù)量還受氣候條件的影響，南北方也有差異。在潮濕悶熱的梅雨季節(jié)，和毛加和毛油水和助劑的量要適當減少，反之，在干燥的多風的秋季，和毛加和毛油、水和助劑的量要適當增加。本次試驗從同一生產(chǎn)批次的原料中稱取了相同質(zhì)量的3組桑蠶絲、羊絨纖維，選擇3組不同的加油水工藝：①桑蠶絲加抗靜電劑2%，加水6%，羊絨纖維加抗靜電劑1%，加和毛油1%，加水12%；②桑蠶絲加抗靜電劑3%，加水8%，羊絨纖維加抗靜電劑1%，加和毛油1%，加水15%；③桑蠶絲加抗靜劑4%，加水10%,羊絨纖維加抗靜電劑1%，加和毛油1%，加水18%。均為質(zhì)量分數(shù)，各組桑蠶絲、羊絨分別悶倉養(yǎng)生24 h后再均勻混打，測試得3組回潮率水平分別為18.3%、21.5%、25.0%。

1.4.4 出條定量

根據(jù)桑蠶絲強力高、難梳理的特性, 梳理機毛條定量要偏輕掌握[10]。車間生產(chǎn)桑蠶絲/羊絨混紡紗，出條定量一般控制在12～16 g/(5 m)之間,在毛粒個數(shù)指標達標的情況下，出條定量可以適當增加，以提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本。本次試驗選擇出條定量12、14、16 g/(5 m) 3個水平。

2 試驗設(shè)計及結(jié)果

正交試驗因素水平見表1。

表1 正交試驗因素水平

2.1 極差分析

正交試驗L9(34)方案及結(jié)果見表2?？芍簩τ谝蛩谹，K1>K2>K3,A3為A因素的優(yōu)水平；對于因素B，K1>K3>K2,B2為B因素的優(yōu)水平；對于因素C，K3>K1>K2，C2為C因素的優(yōu)水平；對于因素D，K3>K2>K1，D1為D因素的優(yōu)水平。因此，最優(yōu)工藝組合為A3B2C2D1，即錫林與蓋板5點隔距選擇0.12、0.11、0.10、0.10、0.11 mm，錫林與刺輥速比1.83∶1，上機前原料回潮率21.50%，出條定量12 g/(5 m)。

各因素極差RA>RD>RC>RB，對試驗結(jié)果影響因素的主次順序為：錫林與蓋板5點隔距、出條定量、上機前原料回潮率、錫林與刺輥速比。

表2 正交試驗L9(34)方案及結(jié)果

2.2 方差分析

由于本次正交試驗L9(34)沒有空列，即誤差列，同時由于受車間實際生產(chǎn)和試驗條件的限制，不能進行重復試驗來估計試驗誤差。從極差分析來看，因素B的極差最小，對試驗結(jié)果的影響也最小，因此把B列定為誤差列進行方差分析。正交試驗方差分析見表3。

表3 正交試驗方差分析

由表3可以看出，錫林與蓋板5點隔距對梳棉工序毛粒個數(shù)指標的影響是高度顯著的，出條定量對梳棉工序毛粒個數(shù)指標影響是顯著的，上機前原料回潮率對梳棉工序毛粒個數(shù)指標的影響不顯著，因此各因素影響順序為：錫林與蓋板5點隔距>出條定量>上機前原料回潮率。此結(jié)果與極差分析結(jié)果相符。

3 結(jié)束語

本文通過正交試驗的極差分析和方差分析得出：影響梳棉工序毛粒個數(shù)指標的各因素中錫林與蓋板5點隔距是最主要的因素，影響最為顯著，其次是出條定量，這2個因素直接影響著梳棉工序毛粒個數(shù)指標。在實際生產(chǎn)中，由于不同批次的羊絨纖維、桑蠶絲原料的細度、短絨率等指標有所差異，再加上染色過程中脫膠和損傷程度的不同，均會給生產(chǎn)造成一定影響，據(jù)此，為了能夠有效控制桑蠶絲/羊絨混紡紗在梳棉工序過程中的毛粒，為下道工序打好基礎(chǔ)，車間還要根據(jù)不同批次桑蠶絲和羊絨纖維原料指標，選定一組合適錫林與蓋板5點隔距，再根據(jù)梳棉工序下機毛條的毛粒個數(shù)指標，及時調(diào)整出條定量，在保證質(zhì)量的條件下可以增加梳棉工序出條定量，提高生產(chǎn)效率，同時還要根據(jù)上機前原料回潮率的不同和氣候差異，靈活調(diào)整所加和毛油、抗靜電劑和水的用量。