提升低扭矩紡紗質量的實踐

趙建奎

(河北宏潤新型面料有限公司，河北保定，071500)

隨著人們生活水平的提高，對穿著舒適的要求越來越高，面料常常采用純棉低捻紗織造。如果采用正常配棉做傳統環錠紡低捻紗，則紡紗時斷頭太多，紡紗困難，紡紗質量也無法滿足下游用戶的要求。一般會選擇很低的紡紗速度或加入部分長絨棉提高強力來減少斷頭，但這樣會使成本上升、產能下降；還有一種方法就是采用可溶性維綸進行伴紡，但這個方法紡紗流程長、成本高、環保壓力大。而隨著低扭矩紡紗技術的成熟與完善，能夠解決低捻紗斷頭多、紡紗困難這一難題。

1 低扭矩紡紗技術

通常我們所說的低扭矩紡紗，又稱扭妥紡，其關鍵技術是通過假捻盤在紡紗段加上一定數量的假捻來提高成紗強力，減少紡紗時的斷頭，同時這些假捻在準備或織造過程中可以相互抵消，基本消除了成紗殘余扭矩。它也可以和纜型紡、嵌入紡、賽絡紡、集聚紡等紡紗形式進行組合。在紡紗段加上假捻的形式主要有機械中心旋轉式、噴氣中心旋轉式、單輪盤摩擦式、龍帶直線表面摩擦式、皮帶搓捻式、輪盤搓捻式等6種[1]，而最常見的是單輪盤摩擦式加捻和龍帶直線表面摩擦式加捻兩種。圖1為單輪盤摩擦式加捻低扭矩紡紗實物圖；圖2為龍帶直線表面摩擦式加捻低扭矩紡紗實物圖。下面就以單輪盤摩擦式加捻為例來探討低扭矩紡紗技術的應用。

圖1 單輪盤摩擦式加捻紡紗

圖2 龍帶直線表面摩擦式加捻紡紗

2 低扭矩紗的特點

2.1 低扭矩紗及其織物特點

低扭矩紗的特點是外松內緊，纖維呈非同軸不規則異形結構螺旋線排列，纖維的轉移幅度大，較同捻系數同配棉同號數紗毛羽少、強力高[2]。由于此紡紗形式一般比傳統環錠紗捻度低15%～30%，所以能避免針織紗緯斜，其織物風格柔軟豐滿，有羊絨般的手感，且織物光澤平滑亮麗。傳統環錠針織紗毛巾，其色澤呆滯，手感硬挺。低扭矩紗毛巾，色澤亮麗柔順，手感柔軟豐滿。

2.2 低扭矩紡紗的優點

(1)低扭矩紡紗產能大，較傳統環錠紡紗提高15%～30%。對于低扭矩紡紗而言，由于捻度低，同樣細紗錠速時前羅拉輸出線速度相對較快，紡紗斷頭又少，因此其產量較高。

(2)紡紗過程斷頭少。由于在紡紗段加上了幾倍于環錠紡的假捻，提高了紡紗段的強力，減小了加捻三角區；另外假捻盤阻止了氣圈張力上傳，使紡紗段張力較小，斷頭明顯減少。

(3)節約用棉。從理論上講，單從紡紗斷頭方面考慮，紡同號數紗時，低扭矩紡可以降低配棉等級，節約用棉。但由于低扭矩紡紗主要用于高檔針織用品，如巾被類、衛衣類等，要求既要柔軟舒適，還要保證不掉毛，反而常常需要提高配棉等級來彌補低捻對纖維控制差而掉毛的缺點。牛仔布使用低扭矩紗時柔軟舒適，光滑平整，附加值也相對較高。

(4)提高勞動生產率和設備利用率。由于在同等錠速時的低扭矩紡產能高，則紡同樣產量所用的設備臺數較少，可節約用電、用工。

3 捻度工藝設計原則與紡紗原理

3.1 捻度工藝設計原則

低扭矩紗主要是針織用紗，設計捻系數一般在230～330，其假捻捻系數一般在600～860。假捻捻系數與真捻捻系數的比值一般掌握在2.9～3.6，這樣更有利于假捻殘余扭矩的消除。

單輪盤摩擦式加捻低扭矩紡紗，其工藝設計一般要求假捻盤轉速與前羅拉轉速相當。紡粗號紗時，其假捻盤轉速適當偏大掌握。這主要是因為紗線越粗，抗扭剛度越大，加捻越不易，滑動加捻效率越低；另外紗號越粗，直徑越大，而假捻盤直徑不變，則傳動比減小，這也是造成粗號紗假捻捻系數低的原因。因此，粗號紗假捻盤轉速較前羅拉轉速要偏高掌握，這樣才能保證假捻與真捻的捻系數之比。

3.2 單輪盤摩擦式加捻低扭矩紡紗原理

單輪盤摩擦式加捻低扭矩紡紗如圖1所示，須條位于假捻盤的左側，假捻盤逆時針旋轉，以假捻盤為界點，則在紡紗段加上Z向假捻，氣圈段加上S向假捻。由于紡紗段原來就是Z捻，這樣紡紗段捻度明顯增加，使得捻回向加捻三角區傳遞、匯集，加捻三角區減小，纖維內外轉移幅度大，進而提高了紡紗段強力，紡紗段不易斷頭；而氣圈段原來為Z捻，現在加上幾倍于真捻的S捻，兩種捻向相互抵消一部分，剩余捻度仍然比原來大1倍左右，只是與原來捻向不同而已，所以也不會增加斷頭。

4 質量指標

低扭矩紗捻度比傳統環錠針織紗小很多，由于假捻盤的作用，成紗結構不盡相同，再加上鉗口工藝的差異性，兩種成紗指標也存在一定的差異。以JC 14.6 tex和JC 18.2 tex為例，將低扭矩紗與傳統環錠針織紗進行比較，試驗數據見表1。

由表1可以看出，低扭矩紗雖然比同捻度傳統環錠紗強力高5%～7%，但較傳統環錠針織紗的強力低6%左右；低扭矩紗雖然比同捻度環錠紗毛羽H值低6%，但較傳統環錠針織紗的毛羽H值還要高8%～10%；其條干CV及常發性紗疵與傳統環錠針織紗也有一定的差異。

表1JC14.6tex和JC18.2tex低扭矩紗與傳統環錠紗質量指標對比

品種/tex種類條干CV/%細節/個·km-1粗節/個·km-1棉結/個·km-1毛羽H值捻度/捻·(10 cm)-1斷裂強力/cNJC 14.6JC 14.6JC 18.2JC 18.2低扭矩紗 傳統環錠針織紗低扭矩紗 傳統環錠針織紗12.7211.8711.6211.600.60.30.10 26.311.011.86.547.532.045.030.35.725.286.445.8171.392.465.381.4221.5233.6268.0286.4

另外在對成紗捻度測試時，由于低扭矩紗易伸長，按正常方法測試會造成捻度偏大的現象，所以在測試低扭矩紗時選擇在減少張力重錘重量20%條件下測試，才與真實捻度接近[2]。

5 質量改進措施

由于低扭矩成紗捻度比較低，直接影響成紗的斷裂強力和毛羽，所以主要從是斷裂強力、毛羽兩方面進行改善。

在原料和環境一定的情況下，我們主要從細紗專件入手，在細紗前區加裝集合器來改善成紗毛羽和斷裂強力。目的就是在須條加捻之前將其收窄，使伸出須條主體的纖維或頭端附入主體，減少纖維在前羅拉吸棉笛管處的損失量,通過加捻使盡可能多的纖維抱合在一起，增加強力，并改善毛羽和紗線的光澤。

由于低扭矩紗現階段多為中細號紗，所以我們在紡C 27.8 tex低扭矩紗品種上進行了試驗。方案1為3.5 mm普通隔距塊+開口規格為1.8 mm的集合器；方案2為3.5 mm普通隔距塊；方案3為3.5 mm異形壓力棒隔距塊，其他工藝相同，對比數據見表2。

表2三種鉗口配置方案的質量對比

方案條干CV/%細節/個·km-1粗節/個·km-1棉結/個·km-1毛羽H值斷裂強力/cN強力CV/%方案1方案2方案312.4712.3311.190 2.52.540.035.813.820.026.721.35.916.426.47409.4376.0387.97.47.98.9

由表2可以看出，方案1與方案2條干水平接近，方案1的棉結、斷裂強力、毛羽水平較好，即加裝集合器時，成紗棉結改善25%，斷裂強力提高8.9%，毛羽H值改善7.9%。方案3的條干水平明顯優于方案1和方案2，棉結與方案1相當。從毛羽H值來看，方案1最優，較其他兩個方案改善8%左右。從斷裂強力來看，方案1斷裂強力最高，較其他兩個方案平均值強力提高了7%左右。因此可以說明，在低扭矩紡紗過程中，集合器對其成紗斷裂強力和毛羽的改善效果都比較明顯，但條干較方案3略差。

由于低扭矩紗主要用途為衛衣、巾被類或牛仔布，對條干要求相對較低；另外低扭矩紗較適宜紡中粗號紗，而中粗號紗在細紗牽伸過程中需要從鉗口中抽取的纖維根數較細號紗多，使用異形壓力棒隔距塊易造成牽伸不良吐須條現象，同時壓力棒隔距塊實現對浮游區強控制時，會使須條寬度變寬，再加上低扭矩紡紗捻回少，毛羽會增加。所以結合上面幾組數據分析結論，低扭矩紡紗不宜使用異形壓力棒隔距塊，建議選用普通隔距塊+集合器配置的形式紡紗。

6 注意事項

(1)安裝假捻盤組件(代替原葉子板)要平整，不能左右歪斜，向上有3°～5°的仰角，否則傳動假捻盤的皮帶易掉。三同心要準確，以減少成紗斷頭和毛羽。

(2)采用V形槽導向瓷嘴代替導紗鉤，在始紡位置時，陶瓷導紗槽底部與管紗頂部的距離保持在20 mm～25 mm。

(3)落紗后開車啟動時，不要向上搖起或少搖鋼領板，否則紗線易脫離鋼絲圈造成斷頭，可在小紗位直接開車。選擇速度為變頻控制的細紗機可降低此紡紗段的速度，進而減少紡紗斷頭。

(4)在車頭與車尾加裝葉子板定位銷，落紗時一定要同時插好。落紗時抬起葉子板，使其不下翻到紡紗位置，否則葉子板易扭曲。使用智能落紗機時更要注意，否則會損壞落紗機或假捻盤。

(5)要正確安裝集合器。常見錯誤包括前后面反裝；粗紗未過集合器(集合器在導紗運程之外)；集合器未放到底，架在膠輥與上銷間，懸空在前羅拉上；上銷位置靠前造成集合器蹭膠輥等。

(6)如果隔紗板位置不正，當紡到大紗位置時，易造成碰觸假捻盤組合件或摩擦假捻盤傳動龍帶。

(7)采用V形槽導向瓷嘴代替導紗鉤后，當出現導紗絲因碰撞被撥出凹槽，此時導紗間隙消失，會造成接頭時在導紗槽處卡斷拎頭紗，無法接頭。

(8)經常遇到測試捻度比設計捻度還大的問題。主要是低扭矩紗捻度非常小，測試時伸長較大所致。一般將預加張力較常規張力減小20%為宜，或將伸長定位刻度由4變為0。

7 結束語

(1)低扭矩紡紗就是在紡紗段加上一定數量假捻的紡紗形式。低扭矩紗結構外松內緊，呈不規則螺旋線結構，具有強力高、毛羽少、高產低耗等優點。假捻捻系數與真捻捻系數的比值一般掌握在2.9～3.6之間。

(2)低扭矩紗主要用途為衛衣、巾被類或牛仔布，主要突出其柔軟舒適、羊絨般的手感，光滑平整、色澤亮麗的外觀特征，還要保證使用時經久耐用、不掉毛，所以配棉往往比正常品種級別偏高掌握。

(3)低扭矩紡的鉗口配置建議采用普通隔距塊+前區集合器，以此替代壓力棒隔距塊，強力可提高6%以上，毛羽H值可減少8%左右。

(4)低扭矩紗需要在生產過程中不斷完善改進措施，比如集合器的正確使用,捻度測試要調整預加張力(較常規張力減小20%為宜)，或將伸長定位刻度由4調整到0等。