在包芯紗裝置上紡無捻紗的實踐

劉光彬 陳紹芳 宋雅路 聶國龍 范德彬

(成都紡織高等專科學校，四川成都，611731)

無捻紗作為高端柔軟棉紗廣泛用于高檔毛巾以及嬰幼兒用品。其生產工藝是用純棉紗與水溶性維綸纖維所紡紗并合后，在捻線機上以與純棉單紗相反的捻向，加上合適的捻度，實現反向加捻，再溶去水溶性維綸纖維后完成。該工藝為生產無捻紗的成熟工藝和常規工藝，但這種生產方法也存在兩個方面的難題。首先，生產工藝復雜，因需要兩種不同的單紗(純棉紗、水溶性維綸紗)并合成股線，采用與單紗反向的捻度退去純棉紗捻度而成；其次，只能生產粗號(27.8 tex以上)紗，因為棉紗號數較低時，因其具有較高的捻度，當對其進行反向加捻時，不但不能退捻成無捻紗，反而會成為與單紗捻向相反的股線。紗線在后道工序(織造)使用時，需要具有合適的強力、較好的耐磨、均勻的條干等。對于無捻紗而言，對其條干先不作討論，我們重點關注在細紗機上是否能夠一次性紡出捻度低且又可供后道工序使用的兼具強力和耐磨性的無捻紗。

在細紗機上紡制包芯紗(Z捻紗)時，為了使芯紗更好地被包覆在紗的中心而不露白，一般需將長絲(彈力紗)放在前羅拉喂入處棉纖維須條中間偏左的一側，以保證纖維能完整地包覆好芯紗[1-2]。如果將水溶性維綸長絲放在棉纖維須條的右側，由其包纏棉纖維，以長絲的強力和包纏來實現所紡無捻棉紗的強力和耐磨性，可實現在細紗機上一次性紡制無捻紗。

1 試紡條件

1.1 捻度的確定

通過對所紡細紗進行受力測試，當細紗捻系數低到200時，單紗有纖維滑脫斷裂和纖維斷裂同時呈現(由于捻度不勻)。當細紗捻系數低到170時，單紗斷裂時基本呈現纖維滑脫而無纖維斷裂。當細紗捻系數低到140時，在細紗機上無法紡紗，即不能接頭。為此，當所紡純棉紗捻系數為130、捻向為Z捻時，所紡棉紗基本上就可以稱為無捻紗了。

1.2 紡紗參數的選擇

1.2.1設備與材料

設備：配有包芯紗裝置的FA506型細紗機、WSF618A型精密絡筒機、GG2088-12G型電腦橫機。

1.2.2試驗參數的選用

為了找出較好的包纏棉纖維的方法，紡制出可使用的無捻紗，確定下列幾個方面紡紗參數進行對比分析。根據所確定的參數，按照L9(34)正交試驗方法進行試驗安排。

紡紗號數：C 10 tex、C 18.3 tex、C 27.8 tex。

R 12 tex長絲捻向及捻度：S捻(30捻/10 cm)、無捻、Z捻(20捻/10 cm)。

R 12 tex長絲在前羅拉喂入處棉須條右側的隔距L：0 mm、2 mm、5 mm，如圖1所示。

圖1 R 12 tex長絲和棉紗須條在前羅拉喂入處的隔距圖

1-水溶性維綸長絲；2-成紗；3-棉紗須條;4-前羅拉

2 試紡中出現的問題及工藝優化

2.1 細紗工序

2.1.1紡紗中出現的問題

當上機紡紗時，出現了兩種特殊情況。首先，當R 12 tex長絲以S捻向喂入時，無論R 12 tex長絲在棉須條左、中、右的任何位置，如圖2所示，長絲與棉須條都不能捻合在一起，表現為棉須條進入吸棉笛管，R 12 tex長絲通過導紗鉤卷繞到筒管上。其次，當R 12 tex長絲與棉須條之間有距離時，棉須條跑纖嚴重，如圖3所示，即大量棉纖維被吸入笛管，只有部分可以與R 12 tex長絲捻合在一起，通過導紗鉤卷繞到筒管上，還經常出現棉紗斷頭。

這兩個問題的出現，使得紡制三種號數棉紗時，只有在棉須條與R 12 tex長絲隔距為0 mm時，且與無捻、Z捻兩種R 12 tex長絲時合捻而成6種樣紗。這已經不是按正交試驗所紡制的樣紗，使得計劃按正交試驗方法分析所討論的方法已不能實行，只能對所能紡制的樣紗進行相關參數對比。

首先，要多主體參與教學評價環節，學習者、管理者、企業、教師多角度、多方面進行教學評價，對評價信息及時反饋，實行教學改進，引導教學貼近大眾多樣化需求；

圖2 S捻R 12 tex長絲與棉須條不能捻合示意圖

圖3 R 12 tex長絲與棉須條有隔距時跑纖圖

2.1.2紗線接頭問題

當出現棉纖維不在成紗中時，即棉纖維進入吸棉笛管，而R 12 tex長絲沒有斷裂，此時只需撥動R 12 tex長絲，使其與棉纖維接觸，自然達到正常紡紗需求。而當R 12 tex長絲也出現斷裂時，因所紡棉紗捻度很低，單根棉紗是不能成紗的。此時不能按現有細紗機紡包芯紗時的斷頭接頭方法接頭，需將細紗機常用D3203C型錠子更換為捻線機用可剎車D3203E型錠子紡紗，并采用捻線機的斷頭接頭方法，即先把R 12 tex長絲接好放入細紗機前羅拉鉗口內與棉纖維重合，再重新紡紗，完成R 12 tex長絲斷裂后的接頭。

2.1.3細紗工藝的優化

由于紡紗捻度較低，如果按正常錠速紡紗，那么前羅拉的轉速將會很高，如紡紗錠速為15 000 r/min、紡紗捻度為24.1捻/10 cm時，前羅拉轉速則會達到793 r/min。因此，紡紗錠速應根據所用細紗機的設備狀況確定一個合適的參數。我們選用PG1 4254型鋼領，D3203E型錠子，錠子速度5 000 r/min進行試紡。細紗機主要的紡紗工藝參數：羅拉隔距18 mm×25 mm，后區牽伸1.20倍，R 12 tex長絲在前羅拉處張力牽伸1.05倍，設計捻系數130，總牽伸倍數和紡紗捻度根據紡紗品種確定，具體見表1。

表1 紡制不同品種時的實際紡紗捻度和總牽伸倍數(按純棉紗的特數計算)

品種實際紡紗捻度/捻·(10 cm)-1實際捻系數總牽伸/倍C 10 tex+R 12 tex長絲(無捻)C 10 tex+R 12 tex長絲(Z捻)C 18.3 tex+R 12 tex長絲(無捻)C 18.3 tex+R 12 tex長絲(Z捻)C 27.8 tex+R 12 tex長絲(無捻)C 27.8 tex+R 12tex長絲(Z捻)39.539.529.629.624.124.1124.9124.9126.6126.6127.1127.155.0055.0030.0530.0519.7819.78

注：由于工藝齒輪原因，實紡紗捻系數與設計值略有偏差，但不影響比較

2.2 絡筒工序

2.2.1絡筒出現的問題

由于所紡紗基本是沒有捻度的，因而自動絡筒機(空捻器)是無法使用的。絡紗接頭時，管紗的頭、尾段必須去掉2 m以上的頭尾紗，以防其有退捻紗進入后工序，造成在結頭點出現棉纖維滑纖現象，影響后工序正常生產。

2.2.2絡筒工藝的優化

因所紡紗捻度很低(無捻紗)，無法用空氣捻結器接頭，因此選用WSF618A型精密絡筒機，采用人工接頭法接頭，同時盡量減少對單紗的摩擦。經過工藝優化，絡紗速度100 m/min，絡紗張力采用無外加張力，接頭形式為織布結。

3 數據結果分析

3.1 試樣紗的強力分析

R 12 tex長絲Z捻(20捻/10 cm)與無捻紗兩種，以及表1所試紡6種無捻紗樣紗的強力測試值見表2。

表2 R 12 tex長絲和試紡的6種樣紗強力及相關值

試樣斷裂強力/cN斷裂伸長/mm斷裂伸長率/%斷裂時間/sR 12 tex長絲(無捻) R 12 tex長絲(Z捻)C 10 tex+R 12 tex長絲(無捻)C 10 tex+R 12 tex長絲(Z捻)C 18.3 tex+R 12 tex長絲(無捻)C 18.3 tex+R 12 tex長絲(Z捻)C 27.8 tex+R 12 tex長絲(無捻)C 27.8 tex+R 12 tex長絲(Z捻)330.72383.90503.10513.12587.82595.45597.25607.9289.8180.0287.1288.9088.5187.2487.8184.3817.9616.0017.4217.7817.7017.4417.5616.8710.779.5910.4510.6610.6210.4710.5310.12

從表2可以看出，R 12 tex長絲是紗線強力的主要來源，而棉纖維在所紡紗中也承擔一定的強力作用；紡紗強力可滿足后道工序所需要強力的使用要求。從表2還可以看出，當紡同一號數棉紗時，無論所用R 12 tex長絲是否有捻度，其所紡紗強力相差不大，因此所用R 12 tex長絲按原料現狀使用即可，沒有必要作特殊要求，當然使用無捻長絲可以減少成本，可作優選。

3.2 紗線上機實踐

由于缺少專業的紗線耐磨性相關對比參數，因而使用上機實踐的方法進行驗證。

在GG2088-12G型電腦橫機上進行上機試驗，采用羅紋組織，橫機壓針三角密度250度目。

上機結果：將6種樣紗分別織制成面料，且布面平整，生產也比較正常。說明所紡各種不同號數無捻紗在后道織造過程中，其耐磨性達到使用要求；將該類紗應用到電腦雙面提花毛巾大圓機上作為毛圈紗，織成提花毛巾織物，所得織物在溶去水溶性維綸長絲后，即為無捻紗毛巾織物。

在生產過程中，有個別結頭處出現了棉纖維滑纖現象，如圖4所示。其原因為：在絡筒接頭時，管紗頭、尾處的退捻紗沒有完全清理。

圖4 棉纖維滑纖圖

4 結論

通過改變包芯紗生產中芯紗與棉須條放置位置的方法，在細紗機上可直接紡制C 10 tex、C 18.3 tex、C 27.8 tex等不同號數的純棉無捻紗。這種方法比常規(退捻法)的無捻紗紡制方法簡單；采用該方法紡制無捻紗(Z捻紗)時，在前羅拉喂入口處，必須保證R 12 tex長絲放置在棉須條的右側，并與棉須條靠在一起，且最好是使用沒有加捻的R 12 tex長絲；細紗機用錠子需更換為捻線機用可剎車錠子，采用捻線機接頭方式解決R 12 tex長絲斷頭時出現的接頭問題，并以前羅拉合適的速度來調整紡紗車速以防車速過快；絡筒接頭時需用織布結，同時必須清除掉管紗頭、尾段紗，以保證最終成紗不出現退捻現象。