半精紡桑蠶絲/羊絨混紡紗在梳棉工序中毛粒的控制

陸必仲，蔣 波

(康賽妮集團(tuán)，浙江 寧波 315000)

半精紡工藝出現(xiàn)于20世紀(jì)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(guó)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(xì)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(shí)現(xiàn)纖維間特性的互補(bǔ)，然而，混合紡紗很難同時(shí)兼顧不同纖維的特性，這也給紡紗帶來(lái)一定的困難。毛粒是指在紡紗梳理和牽伸過(guò)程中形成的聚成纖維團(tuán)[3]。與毛精紡相比，半精紡沒(méi)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(guò)程中毛粒一旦產(chǎn)生，在后道紡紗過(guò)程中很難消除。在桑蠶絲/羊絨混紡紗的生產(chǎn)過(guò)程中，由于所用桑蠶絲較羊絨纖維細(xì)且強(qiáng)力高，梳棉機(jī)在梳理過(guò)程中容易產(chǎn)生毛粒，導(dǎo)致最終成品毛粒超標(biāo)[4]。因此，想要解決半精紡毛粒問(wèn)題，必須在梳棉工序上下功夫。本文利用正交試驗(yàn)，尋找出實(shí)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(shí)調(diào)整、優(yōu)化生產(chǎn)工藝, 將梳棉工序毛粒個(gè)數(shù)指標(biāo)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(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)混紡比與原料選配

在實(shí)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(jī)梳理難度就越大，生產(chǎn)工藝的變動(dòng)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響會(huì)比較明顯，所以本次試驗(yàn)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(zhǎng)為40 mm，20 mm以下短絨率11.6%，紡紗前桑蠶絲進(jìn)行脫膠處理，選配羊絨纖維中長(zhǎng)為32.6 mm，細(xì)度15.6 μm，短絨率14.86%。

1.2 試驗(yàn)?zāi)康募爸笜?biāo)

利用正交試驗(yàn)找出半精紡桑蠶絲/羊絨混紡紗在梳棉工序中影響毛粒個(gè)數(shù)指標(biāo)的主次因素、各因素的最佳水平組合以及各因素對(duì)毛粒個(gè)數(shù)指標(biāo)影響的顯著性，預(yù)防在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中因毛粒多而影響成紗品質(zhì)，在生條出現(xiàn)毛粒問(wèn)題時(shí)能夠根據(jù)各因素影響的顯著程度結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，迅速調(diào)整生產(chǎn)工藝，及時(shí)指導(dǎo)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(yàn)L9(34)，試驗(yàn)中不考慮交互作用[5-6]。

半精紡生產(chǎn)過(guò)程中毛粒的產(chǎn)生和去除主要在梳棉工序中，整個(gè)半精紡生產(chǎn)過(guò)程中也只有梳棉工序具有梳理作用。通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和理論分析，本次試驗(yàn)選擇影響梳棉工序中毛粒產(chǎn)生的4個(gè)主要因素為：錫林與蓋板5點(diǎn)隔距A，錫林與刺輥速比B，上機(jī)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(diǎn)隔距

梳理機(jī)蓋板與錫林之間采用緊隔距、強(qiáng)分梳的工藝原則，此工藝有利于提高梳理機(jī)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(xué)中梳棉工序隔距有“強(qiáng)分梳，緊隔距”的工藝特點(diǎn)。隔距過(guò)小會(huì)導(dǎo)致纖維損傷，影響成紗強(qiáng)力和成衣起球，隔距過(guò)大則容易造成纖維之間的揉搓，最終產(chǎn)生毛粒。本文試驗(yàn)選用FB201B型梳棉機(jī)，在道夫速度不變的情況下，從不同錫林與蓋板5點(diǎn)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(jī)轉(zhuǎn)移理論，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于錫林和刺輥間返花會(huì)使得纖維反復(fù)揉搓，從而導(dǎo)致毛粒產(chǎn)生。當(dāng)錫林和刺輥表面速比由1.7∶1提高到1.96∶1時(shí)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(yàn)選擇錫林和刺輥表面速比1.70∶1、1.83∶1、1.96∶1的3個(gè)水平。

1.4.3 上機(jī)前原料回潮率

桑蠶絲與羊絨纖維在紡紗時(shí)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(kāi)加抗靜電劑、和毛油、水，分別悶倉(cāng)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(guò)低，梳理過(guò)程中容易產(chǎn)生靜電，纖維之間相互排斥，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致無(wú)法成條?；爻甭蔬^(guò)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(guò)程中,部分已經(jīng)從錫林上轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)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(diǎn)，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(dāng)減少，反之，在干燥的多風(fēng)的秋季，和毛加和毛油、水和助劑的量要適當(dāng)增加。本次試驗(yàn)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?jǐn)?shù)，各組桑蠶絲、羊絨分別悶倉(cāng)養(yǎng)生24 h后再均勻混打，測(cè)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(qiáng)力高、難梳理的特性, 梳理機(jī)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(gè)數(shù)指標(biāo)達(dá)標(biāo)的情況下，出條定量可以適當(dāng)增加，以提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本。本次試驗(yàn)選擇出條定量12、14、16 g/(5 m) 3個(gè)水平。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平

2.1 極差分析

正交試驗(yàn)L9(34)方案及結(jié)果見(jiàn)表2?？芍簩?duì)于因素A，K1>K2>K3,A3為A因素的優(yōu)水平；對(duì)于因素B，K1>K3>K2,B2為B因素的優(yōu)水平；對(duì)于因素C，K3>K1>K2，C2為C因素的優(yōu)水平；對(duì)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(diǎn)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(jī)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(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響因素的主次順序?yàn)椋哄a林與蓋板5點(diǎn)隔距、出條定量、上機(jī)前原料回潮率、錫林與刺輥速比。

表2 正交試驗(yàn)L9(34)方案及結(jié)果

2.2 方差分析

由于本次正交試驗(yàn)L9(34)沒(méi)有空列，即誤差列，同時(shí)由于受車間實(shí)際生產(chǎn)和試驗(yàn)條件的限制，不能進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)來(lái)估計(jì)試驗(yàn)誤差。從極差分析來(lái)看，因素B的極差最小，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響也最小，因此把B列定為誤差列進(jìn)行方差分析。正交試驗(yàn)方差分析見(jiàn)表3。

表3 正交試驗(yàn)方差分析

由表3可以看出，錫林與蓋板5點(diǎn)隔距對(duì)梳棉工序毛粒個(gè)數(shù)指標(biāo)的影響是高度顯著的，出條定量對(duì)梳棉工序毛粒個(gè)數(shù)指標(biāo)影響是顯著的，上機(jī)前原料回潮率對(duì)梳棉工序毛粒個(gè)數(shù)指標(biāo)的影響不顯著，因此各因素影響順序?yàn)椋哄a林與蓋板5點(diǎn)隔距>出條定量>上機(jī)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(yǔ)

本文通過(guò)正交試驗(yàn)的極差分析和方差分析得出：影響梳棉工序毛粒個(gè)數(shù)指標(biāo)的各因素中錫林與蓋板5點(diǎn)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(gè)因素直接影響著梳棉工序毛粒個(gè)數(shù)指標(biāo)。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于不同批次的羊絨纖維、桑蠶絲原料的細(xì)度、短絨率等指標(biāo)有所差異，再加上染色過(guò)程中脫膠和損傷程度的不同，均會(huì)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(guò)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(biāo)，選定一組合適錫林與蓋板5點(diǎn)隔距，再根據(jù)梳棉工序下機(jī)毛條的毛粒個(gè)數(shù)指標(biāo)，及時(shí)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(shí)還要根據(jù)上機(jī)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。