細(xì)紗斷頭的原因及改善措施

侯長勇

(山東聊城華潤紡織有限公司,山東聊城,252000)

細(xì)紗斷頭的多少以千錠時斷頭根數(shù)來表示，通常稱為千錠時斷頭率，它可以衡量一個紡紗企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和管理水平的高低。降低細(xì)紗斷頭是一項(xiàng)系統(tǒng)工作，它涉及到從配棉到細(xì)紗紡紗流程中的各個工序。降低細(xì)紗斷頭，不僅能提高設(shè)備的生產(chǎn)效率、設(shè)備的利用率，減輕值車工的勞動強(qiáng)度，提升和穩(wěn)定紡紗的質(zhì)量，還能降低噸紗用棉成本。因此，降低細(xì)紗斷頭非常重要。

1 細(xì)紗斷頭原因分析

細(xì)紗斷頭主要有兩種情況：一是成紗前的斷頭，指前羅拉紡出紗條之前，一般是由于粗紗的原因，主要表現(xiàn)在粗紗包卷不良、粗紗捻度偏小、粗紗成形不良、嚴(yán)重的粗紗疵點(diǎn)，另外還包括細(xì)紗吊錠轉(zhuǎn)動不靈活、細(xì)紗喇叭口嚴(yán)重積花等；二是成紗后的斷頭，指前羅拉到紗管這段紗條在加捻卷繞過程中發(fā)生的斷頭，其影響因素是多方面的，如原料、設(shè)備、工藝、紡紗器材、運(yùn)轉(zhuǎn)操作、溫濕度等，它是紡紗生產(chǎn)中各因素的綜合體現(xiàn)。細(xì)紗斷頭是因?yàn)榧幽砭砝@過程中的紗線強(qiáng)力小于作用該處的紗條張力而產(chǎn)生的。在紡紗過程中，由于紗線張力和強(qiáng)力都存在著波動，當(dāng)張力波峰遇到并大于強(qiáng)力波谷值時便發(fā)生細(xì)紗斷頭。由此可見，降低細(xì)紗斷頭的主要措施是控制和穩(wěn)定紡紗張力，提高紗線強(qiáng)力，減少強(qiáng)力不勻率，減少突變張力，從而減少張力波峰與強(qiáng)力波谷二者相交叉的幾率。紡紗強(qiáng)力、強(qiáng)力不勻率主要與原料的特性、原料的混和均勻性、一致性以及半成品短絨和雜質(zhì)等有關(guān)；而紡紗張力主要與設(shè)備運(yùn)行情況、加捻卷繞工藝、錠子和紗管的運(yùn)行狀態(tài)、鋼領(lǐng)與鋼絲圈的選用和配合程度、膠輥膠圈與搖架工藝的配置、鋼領(lǐng)板的升降等有關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)中導(dǎo)致細(xì)紗斷頭的原因有很多，要根據(jù)斷頭的實(shí)際情況及產(chǎn)生原因具體分析，并有針對性地采取技術(shù)管理措施。

2 技術(shù)管理措施

2.1 原料性能及配棉混棉

當(dāng)原料中纖維線密度粗、長度短、短絨多、品級差時，由于纖維線密度粗使得單根紗內(nèi)纖維數(shù)相對較少；短纖維在經(jīng)過細(xì)紗牽伸浮游區(qū)時，容易使纖維變速點(diǎn)不穩(wěn)定，造成粗節(jié)、細(xì)節(jié)多，成紗強(qiáng)力下降；紗條受外力作用時，纖維易斷裂，紡紗生產(chǎn)斷頭增加[1]。這種情況在紡細(xì)號紗時表現(xiàn)得更為明顯。因此，紡細(xì)號紗時要選擇單纖維強(qiáng)度高、短絨率少、長度整齊度好、含雜質(zhì)少的原棉。配棉是紡紗流程中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，需合理利用和發(fā)揮不同原棉的性能特點(diǎn)，使配棉中的各種原棉成分取長補(bǔ)短，以制定出利于紡紗性能優(yōu)化的配棉方案。配棉時要確定原棉的主體成分，常以配棉成分中幾種性質(zhì)接近的嘜頭作為主體成分，一般主體成分需占70%左右，要避免細(xì)度、短絨率等物理指標(biāo)差異過大造成的過多細(xì)紗斷頭。原棉性質(zhì)差異控制范圍見表1[2]。

表1原棉性質(zhì)差異控制范圍

控制內(nèi)容要求纖維品級/級纖維長度/mm含雜率/%混和棉嘜頭間差異 接批原棉性質(zhì)差異 混和棉平均性質(zhì)差異性質(zhì)差異相同或接近地區(qū)變動小于25%1～210.32～420.2～0.31～2<10.5

混棉是將原料中的各類纖維充分混和均勻、取長補(bǔ)短。在實(shí)際生產(chǎn)中，短纖維含量高會導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，同時也會影響到細(xì)紗斷頭。原料在經(jīng)過開清棉、梳棉時，要盡可能減少纖維的損傷，控制短絨的增加。在梳棉工序的主要任務(wù)是更好地開松梳理纖維、排除短絨和雜質(zhì)。根據(jù)紡紗質(zhì)量要求，配棉要盡量穩(wěn)定，且混和棉原料的變動要控制在一定的范圍內(nèi)，配棉接批應(yīng)勤調(diào)、少調(diào)，有利于細(xì)紗斷頭控制，防止混棉中的平均物理機(jī)械性能差異大而造成的棉紗強(qiáng)力波動。

2.2 前紡工序

開清棉工序的主要任務(wù)是將棉塊處理為棉束，以除雜為主。為防止損傷纖維，開清棉工藝應(yīng)以柔和開松、均勻混和為主。抓棉機(jī)要勤抓少抓、柔和開松、合理減少打擊點(diǎn)，以降低短絨增長率，使抓取的棉塊有利于后工序進(jìn)一步開松和除雜，避免由于打擊力度大而造成更多的短絨。梳棉工序的主要任務(wù)是將棉束分梳為單纖維，排除和減少短纖維與微塵，減小棉結(jié)與疵點(diǎn)，為細(xì)紗牽伸創(chuàng)造條件，將棉束分梳為單纖維有利于纖維之間充分均勻混和，減少短纖維有利于提高棉紗強(qiáng)力和牽伸對浮游纖維的控制，減少棉結(jié)有利于降低布面上的棉結(jié)數(shù)。提高生條質(zhì)量可采取的技術(shù)措施主要有：刺輥可適當(dāng)增加齒條齒密，減少纖維的損傷和短絨的增加；梳理元件的針齒要鋒利、耐磨，隔距調(diào)整準(zhǔn)確，防止刺輥損傷纖維，對錫林、移動蓋板采用“緊隔距，強(qiáng)分梳”的工藝，以降低梳理短絨含量，并做好梳理元件的回磨；根據(jù)配棉狀況和纖維的性能，合理保證梳理器材的鋒利度、平整度、粗糙度，合理設(shè)計(jì)錫林速度、蓋板速度、刺輥速度，既能增加分梳效果，又能減少對纖維的損傷和生條短絨率。

精梳工序的主要任務(wù)是利用梳針對處于握持狀態(tài)下的纖維進(jìn)行充分梳理，一方面通過錫林和頂梳梳理將纖維梳直，另一方面排除纖維叢中的短纖維、纖維棉結(jié)和雜質(zhì)，提高纖維的伸直平行度，并帶走纖維須叢中的短絨。合理確定錫林定位，結(jié)合紡紗質(zhì)量的要求，調(diào)整精梳工藝，避免過高過低的精梳落棉率造成纖維的損失。生產(chǎn)實(shí)踐表明，精梳紗中短纖維含量與成紗斷頭呈正相關(guān)關(guān)系，隨著精梳條短絨率的增加，成紗斷裂強(qiáng)度降低，細(xì)紗斷頭率會增加[3]。精梳工序在去除棉結(jié)雜質(zhì)的同時，必須注重短絨的排除，另外還要重點(diǎn)降低精梳條干不勻率、控制精梳落棉率，以保證纖維的充分梳理和混和，使棉條中的纖維伸直良好，短絨和疵點(diǎn)減少，提高棉網(wǎng)的質(zhì)量有利于減少細(xì)紗斷頭。

粗紗質(zhì)量直接影響細(xì)紗質(zhì)量，合理設(shè)置粗紗牽伸、羅拉隔距和選擇合適的粗紗捻系數(shù)，有利于細(xì)紗牽伸，防止細(xì)紗由于牽伸不良而出現(xiàn)斷頭。粗紗應(yīng)有一定的捻度才能承受退繞張力，但捻度過大又易出現(xiàn)“硬頭”，增加細(xì)紗斷頭。加強(qiáng)對粗紗絨布的清潔，減少飛花附入。保證設(shè)備運(yùn)行良好，杜絕成形裝置不良，以保證粗紗成形良好。確保粗紗膠輥、膠圈、羅拉等牽伸部件運(yùn)行完好，重視假捻器的作用，防止粗紗捻度小造成須條纖維間抱合不緊密。粗紗張力的差異直接影響粗紗的條干不勻率，粗紗張力過大，容易產(chǎn)生意外伸長，惡化粗紗條干均勻度，增加斷頭；張力過小，粗紗成形松散，易造成“冒頭”現(xiàn)象。

2.3 細(xì)紗工序

細(xì)紗工序是整個紡紗過程中的關(guān)鍵控制工序，從細(xì)紗機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、工藝、器材配置、運(yùn)轉(zhuǎn)操作管理、溫濕度控制等方面加以控制，進(jìn)一步減少細(xì)紗工序的斷頭。

2.3.1 設(shè)備

保持細(xì)紗機(jī)良好的運(yùn)行狀態(tài)是紡紗的基礎(chǔ)，設(shè)備的運(yùn)行不良不僅影響細(xì)紗斷頭，還會影響生產(chǎn)效率和紡紗質(zhì)量。如車頭齒輪之間嚙合不良、傳動部分運(yùn)轉(zhuǎn)不良以及落紗過程中剎車時間過長等，都有可能造成細(xì)紗機(jī)大面積斷頭和紡出不合格的紗線；鋼領(lǐng)板升降出現(xiàn)頓挫、振動，葉子板不平，吊錠運(yùn)行不靈活，錠子振動、搖頭，隔紗板歪斜松動、有毛刺、不在兩錠之間等都會增加細(xì)紗斷頭的幾率。要保持鋼領(lǐng)板、葉子板、隔紗板平齊一致；錠子、鋼領(lǐng)與導(dǎo)紗鉤不同心，導(dǎo)紗鉤不光潔引起的斷頭；搖架壓力波動造成牽伸膠輥加壓不足、加捻卷繞機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)不良等造成細(xì)紗的斷頭。紡紗導(dǎo)紗動程過小，易造成膠輥膠圈提前凹心、起溝槽，減弱了鉗口對纖維的握持力，容易使纖維牽伸不開而出現(xiàn)“硬頭”，造成斷頭，普通環(huán)錠紡導(dǎo)紗動程控制在8 mm～10 mm，集聚紡導(dǎo)紗動程控制在4 mm左右，喇叭口應(yīng)居中不能傾斜，防止粗紗跑偏而增加斷頭。

2.3.2 工藝

細(xì)紗工藝要根據(jù)原料的性能特點(diǎn)，對粗紗捻系數(shù)、細(xì)紗牽伸倍數(shù)、羅拉隔距進(jìn)行優(yōu)選，適當(dāng)提高前區(qū)牽伸倍數(shù)，縮小后區(qū)牽伸倍數(shù)，以改善對纖維的握持和牽伸，從而減少斷頭?？偁可毂稊?shù)過大，纖維移距偏差大，容易導(dǎo)致成紗斷頭多。生產(chǎn)中要盡量減少無捻紡紗段，保持浮游區(qū)大小一致、搖架壓力大小一致，前膠輥前沖一般采取2 mm～3 mm，減少包圍弧長度。紗線捻度在一定范圍內(nèi)增加，紗線強(qiáng)力增加，在原棉品種差、短絨多、纖維細(xì)時，捻度增加2%左右有利于減少細(xì)紗斷頭。要合理設(shè)置落紗工藝參數(shù)和紗尾長度，紗尾長度一般掌握在2圈左右。根據(jù)紡紗品種選擇合適的細(xì)紗壓力棒隔距塊型號，要防止出現(xiàn)牽伸不開的問題，避免產(chǎn)生粗細(xì)節(jié)而增加細(xì)紗斷頭。羅拉隔距的大小要適應(yīng)紡紗纖維的長度，牽伸部分隔距要準(zhǔn)確，防止在握持力不足的情況下，造成牽伸失效，增加細(xì)紗斷頭。一般紡4.9 tex～7.3 tex品種用2.5 mm壓力棒隔距塊,4.9 tex及以下品種用2.2 mm壓力棒隔距塊。

2.3.3 專件器材部件

膠輥膠圈選擇型號不當(dāng)或使用不當(dāng)，膠輥的磨礪狀態(tài)不良，特別是倚麗特集聚紡紗罩殼中的過橋齒輪和過橋軸的磨損情況、罩殼內(nèi)的雜質(zhì)和積花，都會影響膠輥的運(yùn)行情況和斷頭。根據(jù)不同的紡紗品種和質(zhì)量的要求，選擇合適硬度的膠輥膠圈，對紡特殊品種可采用不同比例、不同的化學(xué)涂料對膠輥表面進(jìn)行處理，以最大限度的改善膠輥的表面狀態(tài)，提高膠輥的防靜電性和適應(yīng)性，減少其纏繞，降低斷頭。隨著膠輥磨礪次數(shù)的增多，其直徑在逐漸減少，對纖維的握持能力在逐漸減弱，容易出現(xiàn)牽伸不開“吐硬頭”而斷頭，可采用增大膠輥直徑的方法來增大對纖維的握持力，在特細(xì)號品種上，一般使用上機(jī)15天的J-463A型膠輥(直徑在29.5 mm以上)，減少斷頭的幾率。對集聚紡紗使用的網(wǎng)格圈，其透氣性要好，并控制好合理的負(fù)壓，要根據(jù)紡紗品種來確定網(wǎng)格圈的類型和目數(shù)，做好網(wǎng)格圈的清潔，使網(wǎng)格圈在伸直平行狀態(tài)下運(yùn)行，減少紗線纏繞網(wǎng)格圈。

鋼領(lǐng)鋼絲圈是一對摩擦副，其性能、型號、配套使用情況直接關(guān)系到紡紗質(zhì)量和斷頭率。有數(shù)據(jù)分析，細(xì)紗工序20%的紡紗斷頭是由鋼領(lǐng)和鋼絲圈引起的，因此需根據(jù)紡紗品種和質(zhì)量的要求，正確選用鋼領(lǐng)與鋼絲圈的型號并做好配套，以保持鋼絲圈運(yùn)行平穩(wěn)和氣圈的大小適當(dāng)。生產(chǎn)中要保證靜態(tài)時鋼領(lǐng)的圓整度、平行度不大于0.01 mm，表面粗糙度不大于0.1 μm；要動態(tài)監(jiān)測生產(chǎn)過程中紡紗氣圈的大小，鋼領(lǐng)板升降過程中的穩(wěn)定性，鋼領(lǐng)與鋼絲圈的配套，鋼絲圈的接頭手感和落紗斷頭分布情況。在特細(xì)號品種上，我們經(jīng)過多次的試驗(yàn)對比，選擇重慶某紡織器材有限公司的高精密軸承鋼鋼領(lǐng)與藍(lán)寶石鋼絲圈、Bracker鋼絲圈配套使用時，有利于減少細(xì)紗斷頭。在更換鋼絲圈的號數(shù)時，要觀察氣圈張力大小、拎頭的手感、張力波動情況以及鋼絲圈內(nèi)腳磨損情況、落紗斷頭分布狀況，還要聽取值車工的反映等，有利于減少斷頭。保證紗線加捻卷繞所需的紡紗張力與紗線號數(shù)、強(qiáng)力相適應(yīng)，紡紗張力過大會增加紡紗的斷頭；張力過小易使鋼絲圈運(yùn)行不穩(wěn)定而增加斷頭。

錠子速度需根據(jù)紡紗品種的要求進(jìn)行合理控制。有試驗(yàn)表明，錠子速度變化對紡紗張力的影響呈二次函數(shù)關(guān)系，隨著錠速的增大，紡紗張力逐漸增加，但不同紡紗階段增加幅度不同。小紗時拋物線開口最小，錠子速度變化對紡紗張力影響最大，中紗時影響最小[4]。根據(jù)錠子速度變化對紡紗張力的影響，要合理設(shè)置錠子速度曲線，使錠子速度的大小適應(yīng)紡紗張力的變化，以減少紡紗張力的波動，達(dá)到均勻紡紗張力的目的，降低紡紗斷頭，實(shí)現(xiàn)細(xì)紗機(jī)的錠速“智能化”控制。如我公司在紡JC 3.07 tex品種時，發(fā)現(xiàn)斷頭較多，經(jīng)分析認(rèn)為，由于紗號較細(xì)，單根紗截面內(nèi)纖維較少、紡紗弱環(huán)多，這些特點(diǎn)使得該品種紡紗時易發(fā)生斷頭。針對存在的問題，我們對工藝和器材進(jìn)行了調(diào)整，選用已上機(jī)(15天)且大直徑的膠輥，采用上機(jī)3個月左右的軸承鋼鋼領(lǐng)，重新調(diào)整搖架壓力標(biāo)準(zhǔn)(160 N)且全臺一致，逐個檢查膠輥膠圈表面是否良好，做三同心，校正清潔器隔距1.5 mm，開車后調(diào)整活氣圈，采用Bracker20/0型鋼絲圈，調(diào)整管底位置，前羅拉轉(zhuǎn)速控制在35 r/min～45 r/min，錠速控制在8 000 r/min～9 000 r/min。通過實(shí)施以上措施，紡紗斷頭根數(shù)明顯減少。

生產(chǎn)中要建立主要器材的使用臺賬，內(nèi)容主要有器材的上機(jī)時間、下機(jī)時間、型號規(guī)格、生產(chǎn)廠家及所紡品種等，便于管理使用周期和觀察斷頭情況。

2.3.4 加強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn)操作管理

做好細(xì)紗斷頭的防護(hù)工作，保持機(jī)臺清潔，及時做好牽伸部件的清潔，處理羅拉膠輥膠圈的纏花以及喇叭口處、壓力棒處的積花，保持導(dǎo)紗鉤處通道光滑，吸風(fēng)管暢通不積花，以減少細(xì)紗的斷頭。清潔工作做得好，就會減少細(xì)紗斷頭。清潔工作要嚴(yán)格按照運(yùn)轉(zhuǎn)操作管理清潔進(jìn)度表分品種進(jìn)行，勤做輕做，且定時間、定內(nèi)容、定工具(用捻?xiàng)U槍清潔部件，不允許用刷子掃，防止飛花造成細(xì)紗斷頭)、定規(guī)律(按照細(xì)紗紡紗斷頭的一般規(guī)律)做好巡回，即由于小紗斷頭多，要加強(qiáng)巡回、多接頭、快接頭；中紗大紗斷頭少，要以清潔為主，進(jìn)一步減少由于清潔原因造成的斷頭。在斷頭多時，也要分清難易，先解決飄頭、纏膠輥纏羅拉的錠位，及時打開搖架。值車工在巡回中如果發(fā)現(xiàn)影響細(xì)紗斷頭和紡紗質(zhì)量的錠位，要及時進(jìn)行處理，必要時請維修人員進(jìn)行維修，保持設(shè)備運(yùn)行良好。

2.3.5 細(xì)紗溫濕度

細(xì)紗工序要有適宜的溫濕度，以控制纖維的回潮率。具體要根據(jù)紡紗品種的要求、不同季節(jié)溫濕度的變化，合理調(diào)整細(xì)紗車間的溫濕度，使纖維達(dá)到最佳的溫濕度控制，而且溫濕度要控制均勻，以免造成區(qū)域差異，減少由于溫濕度變化而增加的細(xì)紗斷頭。防止溫濕度調(diào)節(jié)不當(dāng)引起牽伸不均勻，造成纏繞膠輥膠圈羅拉等，依據(jù)特殊品種的要求，必要時進(jìn)行隔離，以滿足溫濕度的變化。我公司在純棉精梳紗品種上，春冬季溫度一般控制在30 ℃～34 ℃，相對濕度一般控制在50%～55%；夏秋季節(jié)溫度一般控制在28 ℃～32 ℃，相對濕度一般控制在55%～60%。

3 結(jié)語

降低細(xì)紗斷頭是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。影響細(xì)紗斷頭的因素較多，需要加強(qiáng)紡紗過程中各個工序的控制，以利于降低生產(chǎn)成本和提高紡紗質(zhì)量。細(xì)紗斷頭的實(shí)質(zhì)是紡紗張力最大值和紡紗強(qiáng)力最小值的問題，這是我們的主攻方向，要進(jìn)一步減少紡紗張力的波動和紡紗強(qiáng)力的弱環(huán)。降低細(xì)紗斷頭以細(xì)紗工序?yàn)橹攸c(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中要針對細(xì)紗斷頭的具體原因進(jìn)行針對性分析，并采取相應(yīng)的工藝和技術(shù)管理措施，以減少細(xì)紗工序的斷頭，穩(wěn)定紡紗的質(zhì)量。