混紡麻紗用新型牽伸器材效果分析

陳玉峰

（光山白鯊針布有限公司，河南 光山 465450）

1 混紡麻紗牽伸的發(fā)展及分析

1．1 混紡麻紗牽伸的發(fā)展

早期的長麻紡牽伸，主要有連續(xù)牽伸、針板牽伸、輕質(zhì)輥或控制輥牽伸和濕式牽伸，一般用于亞麻紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上。麻纖維有干紡和濕紡兩種加工方法，濕紡在濕紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上進(jìn)行，主要適用于亞麻、苧麻等含有膠質(zhì)的纖維。

因麻纖維資源枯竭、用工緊張、工序繁多的影響，麻纖維長紡的發(fā)展空間受到限制，短混紡成為發(fā)展趨勢。在麻纖維短混紡牽伸過程中，纖維的長度及其不勻率與細(xì)紗強(qiáng)度、條干均勻度有密切的關(guān)系：工藝?yán)w維的長度與細(xì)紗的強(qiáng)度成正比，而工藝?yán)w維的長度不勻率與細(xì)紗的強(qiáng)度成反比、與條干不勻率成正比?？杉徛轭惱w維的特性對比見表1，混紡常見纖維性能見表2。從表1、表2可知：由于纖維特性的影響，麻纖維可紡性能下降，采取其他纖維進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，則能夠?qū)崿F(xiàn)其服用性能的改變；但是，麻纖維與其他纖維對比存在長度、線密度、強(qiáng)力、短絨含量、回潮率、密度等指標(biāo)的差異，在紡紗過程中容易出現(xiàn)牽伸不易控制、纖維粗細(xì)差異、回潮差異等問題［1］。

表1 不同類型麻纖維質(zhì)量指標(biāo)對比

表2 麻混紡常見纖維性能對比

1．2 混紡麻紗牽伸問題

隨著混紡技術(shù)的發(fā)展，麻纖維與其他纖維混紡越來越普遍，整體呈現(xiàn)麻紡牽伸棉型化、工藝精細(xì)化、產(chǎn)品細(xì)號化趨勢，原有的牽伸型式已不能適應(yīng)發(fā)展的需要。生產(chǎn)中，麻混紡牽伸多采用“重加壓、強(qiáng)控制”工藝，為解決斷頭與牽伸、條干與質(zhì)量的矛盾，出現(xiàn)了曲線牽伸、滑溜牽伸、三羅拉雙膠圈牽伸、集聚紡紗及賽絡(luò)紡紗等新型附加摩擦力界牽伸型式；但是，麻纖維混紡牽伸過程存在以下問題：一是束纖維長度差異大，對浮游纖維和超長纖維運(yùn)動控制的難度增大；二是纖維粗細(xì)差異大，牽伸區(qū)中的纖維須條相互影響纖維運(yùn)動，對纖維束抽長拉細(xì)有很大的影響；三是賽絡(luò)紡紗邊沿纖維流失、用棉量增加、管間質(zhì)量差異大；四是牽伸運(yùn)動變速過程中纖維變速控制較弱，影響成紗質(zhì)量。

2 混紡麻紗用新型牽伸器材的機(jī)理分析

2．1 雙膠圈滑溜牽伸

雙膠圈滑溜牽伸是通過喂入裝置，使纖維彼此間產(chǎn)生相對位移，使纖維連續(xù)、均勻地分布在輸出產(chǎn)品長度方向上。在此過程中，上羅拉周向凹槽使紗條通過時不被握持，中膠圈對纖維不積極作用，依靠后羅拉和前羅拉的握持只能對纖維起到約束集聚作用，這時3對羅拉僅有1個牽伸區(qū)稱之為滑溜牽伸。具體做法是在牽伸區(qū)上膠輥表面（或鐵輥表面）開深度為0．5 mm～1．8 mm、寬度為8 mm～10 mm 的槽，使纖維通過時的控制力減弱；而中間控制區(qū)的強(qiáng)弱由槽深和寬進(jìn)行調(diào)整，以紡制不同粗細(xì)、長度的麻紗。其優(yōu)點(diǎn)是牽伸區(qū)柔性控制能使紡麻工藝牽伸順利進(jìn)行、減少生產(chǎn)中拉斷長纖維及出現(xiàn)牽伸不開的問題；缺點(diǎn)是弱控制使纖維間的變速運(yùn)動難以控制、成紗質(zhì)量較差，一般用于較粗的麻纖維純紡或者混紡，具體見圖1。

圖1 雙膠圈滑溜牽伸

2．2 三羅拉雙膠圈強(qiáng)控制牽伸

三羅拉雙膠圈牽伸，采用“重加壓、強(qiáng)控制”工藝，大直徑牽伸羅拉，大直徑、中硬度膠輥。上銷前沖，上、下膠圈不對稱配置，減小了主牽伸區(qū)中的浮游區(qū)長度，使前區(qū)為緊隔距。其優(yōu)點(diǎn)是對浮游纖維變速進(jìn)行了強(qiáng)控制，使前纖維集中變速且靠近前鉗口，實現(xiàn)了條干均勻、成紗質(zhì)量優(yōu)的效果；缺點(diǎn)是容易拉斷長纖維、斷頭率偏高、易出現(xiàn)牽伸不開的問題，需要前區(qū)隔距塊和相關(guān)工藝的配合，一般用于麻纖維混紡中細(xì)號紗線，具體見圖2。

圖2 三羅拉雙膠圈強(qiáng)控制牽伸

2．3 環(huán)錠集聚紡、集聚賽絡(luò)紡紗牽伸型式

環(huán)錠賽絡(luò)紡紗技術(shù)是一種新型的復(fù)合紡紗技術(shù)，利用加捻后的并合有效提高了紗線的強(qiáng)力，減少了毛羽。環(huán)錠集聚紡則采用負(fù)壓減小了加捻三角區(qū)，提高了成紗強(qiáng)力、減少了毛羽。麻纖維紡紗牽伸運(yùn)用這兩種紡紗牽伸型式相互結(jié)合紡制的紗線質(zhì)量好，低捻高強(qiáng)，毛羽少，條干優(yōu)，疵點(diǎn)少，能夠滿足織物向高細(xì)密挺風(fēng)格發(fā)展的要求。其優(yōu)點(diǎn)是成紗質(zhì)量好，條干均勻，滿足麻纖維高密織物的要求；缺點(diǎn)是成本高、容易出現(xiàn)跑單紗，需要大的粗紗捻系數(shù)配合，一般用于麻比例約為55%的細(xì)號紗生產(chǎn)，具體見圖3。

2．4 新型牽伸器材專件控制摩擦力界

圖3 環(huán)錠集聚賽絡(luò)麻紡

附加摩擦力界實質(zhì)上是一種摩擦控制形式，它既允許快速纖維在附加摩擦力界強(qiáng)度下變速，又要對浮游纖維進(jìn)行較完善的控制。在麻紡上應(yīng)用較為成熟的有：前后壓力棒、加長上銷、新型曲面下銷、新型集合器、后區(qū)粗紗定位器、低硬度膠輥等。

2．4．1 應(yīng)用新型前后區(qū)壓力棒

壓力棒是新型紡紗器材之一，是借鑒并條壓力棒的原理，在細(xì)紗主牽伸區(qū)采取附加摩擦力界的工藝措施，縮小了須條浮游區(qū)長度、加強(qiáng)了對牽伸區(qū)浮游纖維的控制、減緩捻回重布和纖維局部破裂的問題，對改善成紗條干均勻度，降低粗節(jié)、細(xì)節(jié)和棉結(jié)有顯著效果。按照其作用分為，前區(qū)壓力棒和后區(qū)壓力棒。加裝壓力棒是提高成紗質(zhì)量最有效的措施，然而其牽伸力和控制力的失衡也會造成牽伸不開的問題，所以必須加強(qiáng)管理，才能使壓力棒隔距塊發(fā)揮較好的作用，其作用原理見圖4。

圖4 后區(qū)壓力棒作用原理

2．4．2 應(yīng)用新型曲面下銷

新型曲面下銷高度減小，使上銷下壓深度擴(kuò)展，對纖維的控制能力增強(qiáng)，有利于成紗條干的提高。麻纖維混紡采用新型曲面下銷，能夠加強(qiáng)對纖維運(yùn)動的縱向控制、穩(wěn)定變速點(diǎn)，且使其向前鉗口集中，有利于重定量后紗線質(zhì)量的穩(wěn)定［2］。新型曲面下銷的主要改進(jìn)在于，平臺曲面階梯集中，前曲面和后曲面有所增減，平臺厚度減小，相應(yīng)抬高了曲面階梯。改進(jìn)的目的是加強(qiáng)中部摩擦力界，防止膠圈出現(xiàn)松弛、起拱和打頓等問題，增強(qiáng)了對纖維的控制力，穩(wěn)定了纖維變速運(yùn)動［3］。不同機(jī)型不同規(guī)格下銷對比見表3。

表3 不同規(guī)格下銷對比

2．4．3 環(huán)錠賽絡(luò)紡細(xì)紗后區(qū)應(yīng)用粗紗定位器

在麻紡環(huán)錠賽絡(luò)紡生產(chǎn)過程中，粗紗從雙喇叭口喂入前膠輥與前羅拉鉗口處形成的加捻三角區(qū)，相對于普通環(huán)錠紡而言，其加捻三角區(qū)大，且從雙喇叭口導(dǎo)入粗紗須條開始到進(jìn)入上、下膠圈牽伸區(qū)域后，兩根須條之間的距離一直處于不受控制的狀態(tài)，極易造成棉纖維被吸棉笛管吸走，導(dǎo)致成紗質(zhì)量CV 值、條干CV 值、管間條干CVb值和強(qiáng)力CV 值等差異大，且風(fēng)箱棉量增加，制成率相比普通環(huán)錠紡較低。

此外，細(xì)紗牽伸后區(qū)兩股粗紗須條在牽伸過程中易混搭、交叉游動，造成加捻三角區(qū)大幅度減小，嚴(yán)重時會失去賽絡(luò)紡效果、成紗質(zhì)量指標(biāo)差異大。采用粗紗定位器可從后區(qū)對須條進(jìn)行控制，有效降低了細(xì)紗條干CV 值、CVb值和強(qiáng)力CV 值，風(fēng)箱棉比原來下降約23%，且賽絡(luò)紡風(fēng)格凸顯，斷頭降低、生活好做。

2．4．4 應(yīng)用微處理低硬度高彈性膠輥

混紡麻紗用牽伸膠輥要求具有優(yōu)良的彈性、吸振性、耐磨性、抗靜電性、抗纏繞性、變形小、不易龜裂和回磨周期長等特點(diǎn)。低硬度高彈性不處理膠輥對提高成紗條干、降低成紗粗細(xì)節(jié)、毛羽等起到重要作用；而微處理低硬度高彈性膠輥具有優(yōu)異的回彈性與均勻的圓周硬度，既能增強(qiáng)握持力，又能保證均勻。麻纖維混紡加捻三角區(qū)紡紗段的強(qiáng)力較小，易引起斷頭，因此選用低硬度高彈性大直徑膠輥（直徑為30．5mm、邵爾A 硬度為68度～70度），以減小加捻三角區(qū)、增加紡紗段的強(qiáng)力，對減少成紗斷頭有利；高彈性膠輥加壓重，對纖維的控制作用加強(qiáng)，特別是對纖維的橫向分布有積極作用，亦利于降低紗線條干。

2．4．5 環(huán)錠賽絡(luò)紡前區(qū)應(yīng)用集合器

環(huán)錠賽絡(luò)紡細(xì)紗機(jī)前牽伸區(qū)應(yīng)用集合器能夠使成紗結(jié)構(gòu)緊密光滑，減少毛羽、提高強(qiáng)力；且能阻止紗條邊緣纖維散失，減少飛花，有利于減少纏膠輥、纏羅拉問題，還可以降低用棉、減少賽絡(luò)紡跑單紗問題。特別是麻紡紗線向中、細(xì)號方向發(fā)展，對集合器的應(yīng)用提出了更高的要求；集合器開口寬度大小主要根據(jù)紡紗號數(shù)進(jìn)行選擇，一般為2 mm～3 mm。紗號細(xì)時，開口寬度過大起不到集聚作用；過小則不僅影響成紗條干、容易掛花且棉結(jié)雜質(zhì)不易通過，會出現(xiàn)集合器抖動、橫動不靈活，以致增加偶發(fā)性紗疵和斷頭。

3 混紡麻紗用新型牽伸器材工藝實例分析

3．1 采用滑溜牽伸降低斷頭

在FA502型細(xì)紗機(jī)上用0．56tex亞麻纖維紡L 66．7tex的紗線，采用三羅拉雙區(qū)牽伸，羅拉直徑為25mm×25mm×25mm，膠輥直徑為30mm×25mm×28mm，采用FA506－1218A 新型下銷搭配使用SX－6833B型上銷，中后羅拉隔距為18 mm×45mm，后區(qū)牽伸倍數(shù)為1．25。當(dāng)紡紗過程中出現(xiàn)牽伸不開、斷頭率高［120根／（千錠·h）］的問題時，在牽伸區(qū)中上膠輥圓周上開深度為1．2mm、寬度為8mm 的槽后，纖維通過時的控制力減弱，斷頭降低為30根／（千錠·h），使生產(chǎn)效率得到明顯提高，其成紗質(zhì)量見表4。

表4 采用滑溜牽伸的成紗質(zhì)量指標(biāo)

3．2 采用新型壓力棒提高成紗質(zhì)量

紡天絲G100／漂白亞麻70／30 24．6tex混紡針織紗，細(xì)紗采用“重加壓、較大后區(qū)牽伸、適當(dāng)羅拉隔距”的工藝原則。為提高成紗條干水平、增大鉗口握持力，選用邵爾A 硬度為68度的膠輥和碳纖上銷、3．0mm 的前區(qū)壓力棒隔距塊。

主要工藝參數(shù)：前羅拉轉(zhuǎn)速為200r／min，中后羅拉握持距為19mm×45mm，轉(zhuǎn)速為14 687r／min，捻系數(shù)為405。由于成紗質(zhì)量出現(xiàn)條干差的問題后，改用3．5mm 的前區(qū)壓力棒隔距塊，減少了浮游區(qū)，使纖維變速得到了控制，成紗質(zhì)量得到了明顯改善，具體見表5。

表5 采用新型壓力棒隔距塊的效果對比

3．3 應(yīng)用新型低硬度膠輥穩(wěn)定成紗質(zhì)量

當(dāng)亞麻纖維與棉纖維混紡L／CJ 60／40 14．7tex紗時，由于亞麻纖維整齊度差、短纖維多、麻結(jié)多、雜質(zhì)多，使纖維變速位置很不穩(wěn)定，導(dǎo)致纖維在牽伸過程中失效，從而影響紗線條干均勻度，造成紗線強(qiáng)力偏低、細(xì)紗斷頭多，生活難做。為此，對工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計出總牽伸倍數(shù)為40．2、后區(qū)牽伸倍數(shù)為1．16，以改善變速不穩(wěn)定造成后區(qū)控制力變化的問題，有利于加強(qiáng)對纖維的控制；此外，采用“重加壓、強(qiáng)控制”工藝和2．5mm 的小鉗口隔距塊、邵爾A 硬度為68度的大直徑膠輥，加大膠圈、膠輥鉗口的握持力，以減少粗細(xì)節(jié)，優(yōu)化成紗條干［4］，具體成紗指標(biāo)見表6。

表6 應(yīng)用低硬度高彈性膠輥的成紗指標(biāo)對比

3．4 棉麻環(huán)錠集聚紡細(xì)號紗牽伸器材的應(yīng)用

在棉麻CJ／H 70／30 7．3tex紗的生產(chǎn)過程中，為了保證成紗外觀和生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行而應(yīng)用潮態(tài)紡紗原理，即在粗紗進(jìn)入喇叭口之前，需先經(jīng)過一套粗紗霧化加濕裝置，對粗紗條進(jìn)行加濕軟化處理，以提高棉麻混紡纖維的可紡性［5］。為了減少斷頭，應(yīng)適當(dāng)降低前羅拉轉(zhuǎn)速，同時遵循“重加壓、較大后區(qū)牽伸、適當(dāng)羅拉隔距”的工藝原則，相對濕度控制以65%～68%為宜；為提高成紗條干、增加鉗口握持力，選用邵爾A 硬度為65度的膠輥，SX－6839新型碳纖上銷，2．5mm 的前區(qū)隔距塊，捻系數(shù)為446，轉(zhuǎn)速為11 999r／min，前羅拉轉(zhuǎn)速為93r／min，其成紗條干CV 值為16．66%，細(xì)節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)分別為34 個／km，406 個／km，603 個／km，紗線的強(qiáng)力為145．4cN。

3．5 賽絡(luò)紡麻紗牽伸器材的應(yīng)用

賽絡(luò)紡紗具有成紗強(qiáng)力高、條干均勻、紗身光潔、毛羽少的優(yōu)點(diǎn)，但麻纖維粗硬且長度整齊度差、纖維號數(shù)不勻、成紗條干不勻率高、強(qiáng)力低、毛羽多、細(xì)紗斷頭多，織布效率低。為此，在麻纖維混紡時應(yīng)用賽絡(luò)紡紗工藝。在實際紡紗過程中，前羅拉輸出處的2個加捻三角區(qū)的加捻寬度增大，纖維易出現(xiàn)邊纖維散失問題，因而采用牽伸前區(qū)加壓力棒隔距塊和增加粗紗捻系數(shù)的措施，問題解決，成紗質(zhì)量明顯提高，成紗條干CV 值為24．32%，細(xì)節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)分別為424 個／km，2793 個／km，3021 個／km，強(qiáng)力為230．8cN，最小強(qiáng)力為176．2cN，強(qiáng)力CV 值為12．1%。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)麻紡牽伸技術(shù)主要用于濕紡、長紡系統(tǒng)中，隨著麻紡牽伸棉型化紡紗技術(shù)的發(fā)展，已不能適應(yīng)新型紡紗型式和質(zhì)量提升的需求。在麻紡牽伸精細(xì)化、產(chǎn)品細(xì)號化的發(fā)展趨勢下，采用新型細(xì)紗牽伸工藝，合理選配牽伸器材、減少浮游區(qū)長度、加強(qiáng)對前后區(qū)纖維運(yùn)動的控制，以減少邊沿纖維散失，可顯著提高混紡麻紗的成紗質(zhì)量。