細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)

細紗斷頭的多少以千錠時斷頭根數來表示，通常稱為千錠時斷頭率，它可以衡量一個紡紗企業生產技術和管理水平的高低。降低細紗斷頭是一項系統工作，它涉及到從配棉到細紗紡紗流程中的各個工序。降低細紗斷頭，不僅能提高設備的生產效率、設備的利用率，減輕值車工的勞動強度，提升和穩定紡紗的質量，還能降低噸紗用棉成本。因此，降低細紗斷頭非常重要。

1 細紗斷頭原因分析

細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，主要表現在粗紗包卷不良、粗紗捻度偏小、粗紗成形不良、嚴重的粗紗疵點，另外還包括細紗吊錠轉動不靈活、細紗喇叭口嚴重積花等；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生的斷頭，其影響因素是多方面的，如原料、設備、工藝、紡紗器材、運轉操作、溫濕度等，它是紡紗生產中各因素的綜合體現。細紗斷頭是因為加捻卷繞過程中的紗線強力小于作用該處的紗條張力而產生的。在紡紗過程中，由于紗線張力和強力都存在著波動，當張力波峰遇到并大于強力波谷值時便發生細紗斷頭。由此可見，降低細紗斷頭的主要措施是控制和穩定紡紗張力，提高紗線強力，減少強力不勻率，減少突變張力，從而減少張力波峰與強力波谷二者相交叉的幾率。紡紗強力、強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等有關；而紡紗張力主要與設備運行情況、加捻卷繞工藝、錠子和紗管的運行狀態、鋼領與鋼絲圈的選用和配合程度、膠輥膠圈與搖架工藝的配置、鋼領板的升降等有關。在實際生產中導致細紗斷頭的原因有很多，要根據斷頭的實際情況及產生原因具體分析，并有針對性地采取技術管理措施。

2 技術管理措施

2.1 原料性能及配棉混棉

當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纖維數相對較少；短纖維在經過細紗牽伸浮游區時，容易使纖維變速點不穩定，造成粗節、細節多，成紗強力下降；紗條受外力作用時，纖維易斷裂，紡紗生產斷頭增加[1]。這種情況在紡細號紗時表現得更為明顯。因此，紡細號紗時要選擇單纖維強度高、短絨率少、長度整齊度好、含雜質少的原棉。配棉是紡紗流程中最基礎的環節，需合理利用和發揮不同原棉的性能特點，使配棉中的各種原棉成分取長補短，以制定出利于紡紗性能優化的配棉方案。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，要避免細度、短絨率等物理指標差異過大造成的過多細紗斷頭。原棉性質差異控制范圍見表1[2]。

表1原棉性質差異控制范圍

控制內容要求纖維品級/級纖維長度/mm含雜率/%混和棉嘜頭間差異 接批原棉性質差異 混和棉平均性質差異性質差異相同或接近地區變動小于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、取長補短。在實際生產中，短纖維含量高會導致生產效率下降，同時也會影響到細紗斷頭。原料在經過開清棉、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是更好地開松梳理纖維、排除短絨和雜質。根據紡紗質量要求，配棉要盡量穩定，且混和棉原料的變動要控制在一定的范圍內，配棉接批應勤調、少調，有利于細紗斷頭控制，防止混棉中的平均物理機械性能差異大而造成的棉紗強力波動。

2.2 前紡工序

開清棉工序的主要任務是將棉塊處理為棉束，以除雜為主。為防止損傷纖維，開清棉工藝應以柔和開松、均勻混和為主。抓棉機要勤抓少抓、柔和開松、合理減少打擊點，以降低短絨增長率，使抓取的棉塊有利于后工序進一步開松和除雜，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，減小棉結與疵點，為細紗牽伸創造條件，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力和牽伸對浮游纖維的控制，減少棉結有利于降低布面上的棉結數。提高生條質量可采取的技術措施主要有：刺輥可適當增加齒條齒密，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，隔距調整準確，防止刺輥損傷纖維，對錫林、移動蓋板采用“緊隔距，強分梳”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，合理設計錫林速度、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是利用梳針對處于握持狀態下的纖維進行充分梳理，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、纖維棉結和雜質，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，結合紡紗質量的要求，調整精梳工藝，避免過高過低的精梳落棉率造成纖維的損失。生產實踐表明，精梳紗中短纖維含量與成紗斷頭呈正相關關系，隨著精梳條短絨率的增加，成紗斷裂強度降低，細紗斷頭率會增加[3]。精梳工序在去除棉結雜質的同時，必須注重短絨的排除，另外還要重點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，短絨和疵點減少，提高棉網的質量有利于減少細紗斷頭。

粗紗質量直接影響細紗質量，合理設置粗紗牽伸、羅拉隔距和選擇合適的粗紗捻系數，有利于細紗牽伸，防止細紗由于牽伸不良而出現斷頭。粗紗應有一定的捻度才能承受退繞張力，但捻度過大又易出現“硬頭”，增加細紗斷頭。加強對粗紗絨布的清潔，減少飛花附入。保證設備運行良好，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”現象。

2.3 細紗工序

細紗工序是整個紡紗過程中的關鍵控制工序，從細紗機的運行狀態、工藝、器材配置、運轉操作管理、溫濕度控制等方面加以控制，進一步減少細紗工序的斷頭。

2.3.1 設備

保持細紗機良好的運行狀態是紡紗的基礎，設備的運行不良不僅影響細紗斷頭，還會影響生產效率和紡紗質量。如車頭齒輪之間嚙合不良、傳動部分運轉不良以及落紗過程中剎車時間過長等，都有可能造成細紗機大面積斷頭和紡出不合格的紗線；鋼領板升降出現頓挫、振動，葉子板不平，吊錠運行不靈活，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紗斷頭的幾率。要保持鋼領板、葉子板、隔紗板平齊一致；錠子、鋼領與導紗鉤不同心，導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、加捻卷繞機構工作狀態不良等造成細紗的斷頭。紡紗導紗動程過小，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“硬頭”，造成斷頭，普通環錠紡導紗動程控制在8 mm～10 mm，集聚紡導紗動程控制在4 mm左右，喇叭口應居中不能傾斜，防止粗紗跑偏而增加斷頭。

2.3.2 工藝

細紗工藝要根據原料的性能特點，對粗紗捻系數、細紗牽伸倍數、羅拉隔距進行優選，適當提高前區牽伸倍數，縮小后區牽伸倍數，以改善對纖維的握持和牽伸，從而減少斷頭。總牽伸倍數過大，纖維移距偏差大，容易導致成紗斷頭多。生產中要盡量減少無捻紡紗段，保持浮游區大小一致、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增加，紗線強力增加，在原棉品種差、短絨多、纖維細時，捻度增加2%左右有利于減少細紗斷頭。要合理設置落紗工藝參數和紗尾長度，紗尾長度一般掌握在2圈左右。根據紡紗品種選擇合適的細紗壓力棒隔距塊型號，要防止出現牽伸不開的問題，避免產生粗細節而增加細紗斷頭。羅拉隔距的大小要適應紡紗纖維的長度，牽伸部分隔距要準確，防止在握持力不足的情況下，造成牽伸失效，增加細紗斷頭。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或使用不當，膠輥的磨礪狀態不良，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、罩殼內的雜質和積花，都會影響膠輥的運行情況和斷頭。根據不同的紡紗品種和質量的要求，選擇合適硬度的膠輥膠圈，對紡特殊品種可采用不同比例、不同的化學涂料對膠輥表面進行處理，以最大限度的改善膠輥的表面狀態，提高膠輥的防靜電性和適應性，減少其纏繞，降低斷頭。隨著膠輥磨礪次數的增多，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，在特細號品種上，一般使用上機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格圈，其透氣性要好，并控制好合理的負壓，要根據紡紗品種來確定網格圈的類型和目數，做好網格圈的清潔，使網格圈在伸直平行狀態下運行，減少紗線纏繞網格圈。

鋼領鋼絲圈是一對摩擦副，其性能、型號、配套使用情況直接關系到紡紗質量和斷頭率。有數據分析，細紗工序20%的紡紗斷頭是由鋼領和鋼絲圈引起的，因此需根據紡紗品種和質量的要求，正確選用鋼領與鋼絲圈的型號并做好配套，以保持鋼絲圈運行平穩和氣圈的大小適當。生產中要保證靜態時鋼領的圓整度、平行度不大于0.01 mm，表面粗糙度不大于0.1 μm；要動態監測生產過程中紡紗氣圈的大小，鋼領板升降過程中的穩定性，鋼領與鋼絲圈的配套，鋼絲圈的接頭手感和落紗斷頭分布情況。在特細號品種上，我們經過多次的試驗對比，選擇重慶某紡織器材有限公司的高精密軸承鋼鋼領與藍寶石鋼絲圈、Bracker鋼絲圈配套使用時，有利于減少細紗斷頭。在更換鋼絲圈的號數時，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、強力相適應，紡紗張力過大會增加紡紗的斷頭；張力過小易使鋼絲圈運行不穩定而增加斷頭。

錠子速度需根據紡紗品種的要求進行合理控制。有試驗表明，錠子速度變化對紡紗張力的影響呈二次函數關系，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]。根據錠子速度變化對紡紗張力的影響，要合理設置錠子速度曲線，使錠子速度的大小適應紡紗張力的變化，以減少紡紗張力的波動，達到均勻紡紗張力的目的，降低紡紗斷頭，實現細紗機的錠速“智能化”控制。如我公司在紡JC 3.07 tex品種時，發現斷頭較多，經分析認為，由于紗號較細，單根紗截面內纖維較少、紡紗弱環多，這些特點使得該品種紡紗時易發生斷頭。針對存在的問題，我們對工藝和器材進行了調整，選用已上機(15天)且大直徑的膠輥，采用上機3個月左右的軸承鋼鋼領，重新調整搖架壓力標準(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，開車后調整活氣圈，采用Bracker20/0型鋼絲圈，調整管底位置，前羅拉轉速控制在35 r/min～45 r/min，錠速控制在8 000 r/min～9 000 r/min。通過實施以上措施，紡紗斷頭根數明顯減少。

生產中要建立主要器材的使用臺賬，內容主要有器材的上機時間、下機時間、型號規格、生產廠家及所紡品種等，便于管理使用周期和觀察斷頭情況。

2.3.4 加強運轉操作管理

做好細紗斷頭的防護工作，保持機臺清潔，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，保持導紗鉤處通道光滑，吸風管暢通不積花，以減少細紗的斷頭。清潔工作做得好，就會減少細紗斷頭。清潔工作要嚴格按照運轉操作管理清潔進度表分品種進行，勤做輕做，且定時間、定內容、定工具(用捻桿槍清潔部件，不允許用刷子掃，防止飛花造成細紗斷頭)、定規律(按照細紗紡紗斷頭的一般規律)做好巡回，即由于小紗斷頭多，要加強巡回、多接頭、快接頭；中紗大紗斷頭少，要以清潔為主，進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現影響細紗斷頭和紡紗質量的錠位，要及時進行處理，必要時請維修人員進行維修，保持設備運行良好。

2.3.5 細紗溫濕度

細紗工序要有適宜的溫濕度，以控制纖維的回潮率。具體要根據紡紗品種的要求、不同季節溫濕度的變化，合理調整細紗車間的溫濕度，使纖維達到最佳的溫濕度控制，而且溫濕度要控制均勻，以免造成區域差異，減少由于溫濕度變化而增加的細紗斷頭。防止溫濕度調節不當引起牽伸不均勻，造成纏繞膠輥膠圈羅拉等，依據特殊品種的要求，必要時進行隔離，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%；夏秋季節溫度一般控制在28 ℃～32 ℃，相對濕度一般控制在55%～60%。

3 結語

降低細紗斷頭是一項復雜的系統工程。影響細紗斷頭的因素較多，需要加強紡紗過程中各個工序的控制，以利于降低生產成本和提高紡紗質量。細紗斷頭的實質是紡紗張力最大值和紡紗強力最小值的問題，這是我們的主攻方向，要進一步減少紡紗張力的波動和紡紗強力的弱環。降低細紗斷頭以細紗工序為重點，在實際生產中要針對細紗斷頭的具體原因進行針對性分析，并采取相應的工藝和技術管理措施，以減少細紗工序的斷頭，穩定紡紗的質量。