纱线毛羽是由纱线在成纱过程中,纤维露出纱体表面而形成的(见图一)。纱线毛羽主要生成于细纱前钳口的加捻三角区,增长于后纱线与加捻卷绕专件的摩擦、刮蹭。一般情况下,长度在0.5-1mm的毛羽占毛羽总数的60%左右,长度在1-3mm的毛羽占毛羽总数的35%左右,这两类毛羽一般为无害毛羽,仅会影响布面手感;长度在3mm以上的毛羽占毛羽总数的5%左右,为有害毛羽,会影响到下游工序产品的外观质量,在整经、上浆和织布过程中,会造成纱线粘连,影响机台运转效率。但长度在1-3mm的毛羽很容易在络筒工序因摩擦刮蹭成长为3mm以上的有害毛羽,因此1mm以上毛羽都是细纱工序需要控制的。EZ3中国袜业网
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图片图1 纱线毛羽图EZ3中国袜业网
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一、纱线毛羽形态及形成机理EZ3中国袜业网
1.1 纱线毛羽分类EZ3中国袜业网
毛羽按纤维伸出纱线基体的形态不同分为:端毛羽、圈毛羽和浮游毛羽三种(见图二)。EZ3中国袜业网
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图片图2 纱线毛类羽分EZ3中国袜业网
1.1.1 端毛羽:纤维的一端伸出纱线主体表面,而其余部分则被卷入纱线主体内,此类毛羽长度4mm以下的比例较大,主要是短绒造成。EZ3中国袜业网
1.1.2 圈毛羽:纤维的两端同时被卷入纱线主体,中间部分伸出纱线主体表面,此类毛羽主要是由长纤维在运动中纱线轴心卷取时造成。圈毛羽经过摩擦后往往形成8-9mm的毛羽。EZ3中国袜业网
1.1.3 浮游毛羽:附着于纱线主体表面的松散毛羽。此类毛羽多是纱线中的含杂纤维所致。EZ3中国袜业网
1.2 纱线毛羽形成机理EZ3中国袜业网
1.2.1 加捻毛羽。细纱工序是将喂入的粗纱均匀地拉长抽细到细纱所要求的特数,并将牵伸后的须条加上适当的捻度,使成纱具有一定的强力、弹性、光泽和手感等物理机械性能。粗纱以近似圆柱的形状喂入细纱机喇叭口,经细纱机牵伸后在前罗拉钳口处形成扁平状的松散须条,再经细纱加捻后形成圆柱形的细纱。纱线捻度由钢丝圈向上传递过程中,由于导纱钩的捻陷作用,捻度向前罗拉传递的能力变弱,在前罗拉钳口处形成一个无捻区,即加捻三角区。处于加捻三角区中的纤维因受纺纱张力和加捻的影响,使处于须条中不同部位的纤维产生不同的向心压力,内外层纤维反复发生多次转移,而且一根纤维的不同部位转移的剧烈程度也不尽相同,导致纤维两端或中部露出纱体形成毛羽。据统计,加捻三角区产生的毛羽占细纱工序产生毛羽的80%-85%左右。EZ3中国袜业网
1.2.2 过程毛羽。从前罗拉输出的纱条经导纱钩,穿过钢领上的钢丝圈,绕到紧套于锭子的筒管上。锭子回转时,借助纱线张力的牵动,使钢丝圈沿钢领回转,钢丝圈带动纱条沿钢领回转使得纱线获得所需的捻度。由于纱线通道不光滑或气圈张力不稳定,会使纱线原来的短毛羽被刮伤拉长,或者使两端已经埋入纱体的纤维在中端被刮磨断裂,或原来在纱体内的纤维头端刮磨出来,从而使毛羽进一步恶化或者形成新的毛羽。细纱工序这两种毛羽基本都是在加捻卷绕过程中产生的(见图三)。EZ3中国袜业网
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图片图3 细纱加捻卷绕图(1.加捻三角区2.纱线3.导纱钩4.钢丝圈5.纱管6.钢领)EZ3中国袜业网
二、减少纱线毛羽措施EZ3中国袜业网
从环锭纺纱的成纱原理来看,在纺纱过程中产生毛羽是不可避免的,但可以通过调整相关工艺、使用不同器材及通过器材间的有机搭配来减少纱线毛羽的产生。EZ3中国袜业网
通过对纱线毛羽形成机理的分析,减少环锭纺细纱机纱线毛羽的措施主要由两种:一是通过采取措施减小加捻三角区面积来控制加捻毛羽;二是通过减小对纱线的摩擦刮蹭,稳定纱线张力来控制过程毛羽。EZ3中国袜业网
2.1 减少加捻毛羽措施EZ3中国袜业网
由加捻毛羽形成机理可以得到减少加捻毛羽的措施主要就是采取各种手段减小加捻三角区的面积,提高加捻效果。EZ3中国袜业网
2.1.1 通过减小加捻三角区宽度减少加捻毛羽EZ3中国袜业网
2.1.1.1 合理选择粗纱定量和粗纱捻系数EZ3中国袜业网
粗纱定量小,粗纱直径相应变小,纤维须条变细,可有效减小加捻三角区宽度,从而减小纱线毛羽,因此粗纱定量应偏小掌握。但粗纱定量的选择还应根据熟条定量、细纱机牵伸能力、成纱线密度、纺纱品种、产品质量要求以及粗纱设备性能和前后供应情况等各项因素综合考虑。EZ3中国袜业网
粗纱捻系数越高,粗纱内部抱合力越强,粗纱抱合紧密、表面光滑,同时可使喂入前区纱条紧密度好,边纤维扩散少,可有效减小纱线毛羽。在一定范围内,随着捻系数的增加,各长度级别的毛羽都有不同程度的减少,尤其是以3mm以下的短毛羽减少明显。粗纱捻系数的选择一般以细纱不吐硬头为准。EZ3中国袜业网
2.1.1.2 选择合适的细纱后区隔距和后区牵伸倍数EZ3中国袜业网
细纱后区罗拉隔距必须与纤维长度相适应,从而减少浮游纤维的数量,减少成纱毛羽。隔距过小,纺纱过程中牵伸力增加,易出现粗纱吐硬头现象,降低生产效率,增加工作量;隔距过大,后区纤维不能被有效控制,浮游纤维增多,使毛羽增多。EZ3中国袜业网
细纱后区牵伸倍数要与后区隔距相匹配,选择小的后区牵伸倍数,一方面能有效防止纤维的扩散,另一方面可加强中后区摩擦力界,有效控制纤维的运动。EZ3中国袜业网
一般适当放大细纱后区罗拉隔距、减小后区牵伸倍数,可加强对牵伸区纤维的聚合作用,降低后牵伸区纤维的扩散程度并可提高进入前牵伸区的须条紧密度,使后区须条留有一定捻回进入前牵伸区,有利于防止纤维的过分扩散以减少毛羽。二者的选择需经实验确定且以不影响纱线质量为准。EZ3中国袜业网
2.1.1.3 采用孔径合适的前后区集合器EZ3中国袜业网
粗纱条在进入由细纱后皮辊和后罗拉组成的后钳口后被压扁,后区集合器可使扁平的粗纱条收拢进入上下皮圈之间,可使加捻三角区宽度相对变小,使纱线毛羽减少。EZ3中国袜业网
选用适当的前区集合器,可使进入前罗拉钳口的松散须条两边的纤维和须条表面的纤维受到一定控制,不致于从须条上分离出来,起到聚拢纤维、增加须条紧密度的作用,同时加强了对浮游纤维的控制,防止纤维扩散,使前区纱条在较紧密状态下加捻,纺出的纱线毛羽自然减少。EZ3中国袜业网
前、后集合器的作用都在于收缩纱条,减小加捻三角区宽度,使纱条在比较紧密的状态下在前钳口处加捻,使成纱结构紧密,外观光洁,毛羽减少。通过使用对比,在相同工艺条件下,一般前区集合器的作用较后区集合器相对大一些(见图四)。EZ3中国袜业网
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图片图4 细纱前区集合器EZ3中国袜业网
2.1.1.4 采用赛络纺工艺EZ3中国袜业网
赛络纺是在细纱机上喂入两根保持一定间距的粗纱,经牵伸后在前罗拉处输出这两根单纱须条,并由于捻度的传递而使单纱须条上带有少量的捻度,拼合后被进一步加捻成类似合股的纱线。EZ3中国袜业网
采用赛络纺工艺是环锭纺细纱机减少纱线毛羽的最有效的手段,其作用如下:一是可减轻粗纱喂入定量,使单根须条的加捻三角区宽度减小;二是两根粗纱之间形成的间距产生了明显的错位效应,从而使加捻三角区面积大幅度减小;三是两根须条形成的股线加捻效应,使毛羽进一步减少(见图五)。EZ3中国袜业网
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图片图5 细纱赛络纺EZ3中国袜业网
2.1.2 提高捻度传递效率减小加捻三角区高度,减少加捻毛羽EZ3中国袜业网
2.1.2.1 使用低硬度高弹性皮辊EZ3中国袜业网
皮辊硬度对纱线毛羽也有较大影响。不同硬度的皮辊在相同的摇架压力下形变量不同,硬度高的皮辊与前罗拉的接触基本为线接触,而硬度低的皮辊与前罗拉的接触则为面接触,不但能够减小浮游区长度,而且加强了对边纤维的控制且相对减小了加捻三角区高度,增加了捻度的传递效率,从而减少毛羽。EZ3中国袜业网
2.1.2.2 适当增加前皮辊前冲量EZ3中国袜业网
现代细纱机的加捻原理不可避免的使得加捻三角区与前罗拉有一段包围弧。一般情况下,细纱前皮辊前冲量越大,加捻三角区在前罗拉上的包围弧越小,但不可能达到取消状态。只要三角区包围着前罗拉,前罗拉与三角区纤维之间就有相互压力,这个压力会阻碍捻度往上传递,导致三角区高度增加,纱线毛羽相应增加。EZ3中国袜业网
适当增加细纱机前皮辊的前冲量,可以减少须条在前罗拉上的包围弧,使加捻力矩更接近于前罗拉钳口从而缩小加捻三角区,因此能使毛羽数减少。但前冲量过大会导致前皮辊压力减小,对成纱质量产生不利影响,因此前皮辊前冲量以2-4mm为宜。EZ3中国袜业网
2.1.2.3 适当提高细纱捻系数EZ3中国袜业网
细纱捻系数适当增加,使得纱线的加捻力矩增大,捻度传递也更靠近前钳口,增加了对加捻三角区纤维的约束力,减少纤维伸出纱体的数量和长度,从而减少了毛羽。但细纱捻系数的增加将导致细纱产量的降低,不易盲目提高,一般以满足客户要求为准。EZ3中国袜业网
2.1.2.4 选好用好导纱钩EZ3中国袜业网
导纱钩是细纱机纺纱过程中的一个转折点,对纱线捻度的传递、控制纱线气圈、减少纱线毛羽至关重要。EZ3中国袜业网
对导纱钩最基本要求是导纱钩表面光滑、耐磨、与纱线摩擦系数小。拥有这三个特点的导纱钩,与纱线间的摩擦力相对较小,可提高纱线捻度向上传递的能力,减少纱线毛羽的产生。EZ3中国袜业网
另外应选择孔径较小的导纱钩。一般孔径小的导纱钩选用的型材相对也较细,纱线在导纱钩上的包围弧及接触面积均较小,可相对提高纱线捻度的传递效率,减少纱线加捻毛羽的产生。导纱钩的大小可根据纱线品种来选择,一般14.6tex以下选择Ф2.5~3.5mm,14.6tex~7.3tex选择Ф2.5mm,7.3tex以上,选择Ф1.5mm。EZ3中国袜业网 |