混紡麻紗用新型牽伸器材效果分析

陳玉峰

（光山白鯊針布有限公司，河南 光山 465450）

1 混紡麻紗牽伸的發展及分析

1．1 混紡麻紗牽伸的發展

早期的長麻紡牽伸，主要有連續牽伸、針板牽伸、輕質輥或控制輥牽伸和濕式牽伸，一般用于亞麻紡環錠細紗機上。麻纖維有干紡和濕紡兩種加工方法，濕紡在濕紡環錠細紗機上進行，主要適用于亞麻、苧麻等含有膠質的纖維。

因麻纖維資源枯竭、用工緊張、工序繁多的影響，麻纖維長紡的發展空間受到限制，短混紡成為發展趨勢。在麻纖維短混紡牽伸過程中，纖維的長度及其不勻率與細紗強度、條干均勻度有密切的關系：工藝纖維的長度與細紗的強度成正比，而工藝纖維的長度不勻率與細紗的強度成反比、與條干不勻率成正比?？杉徛轭惱w維的特性對比見表1，混紡常見纖維性能見表2。從表1、表2可知：由于纖維特性的影響，麻纖維可紡性能下降，采取其他纖維進行優勢互補，則能夠實現其服用性能的改變；但是，麻纖維與其他纖維對比存在長度、線密度、強力、短絨含量、回潮率、密度等指標的差異，在紡紗過程中容易出現牽伸不易控制、纖維粗細差異、回潮差異等問題［1］。

表1 不同類型麻纖維質量指標對比

表2 麻混紡常見纖維性能對比

1．2 混紡麻紗牽伸問題

隨著混紡技術的發展，麻纖維與其他纖維混紡越來越普遍，整體呈現麻紡牽伸棉型化、工藝精細化、產品細號化趨勢，原有的牽伸型式已不能適應發展的需要。生產中，麻混紡牽伸多采用“重加壓、強控制”工藝，為解決斷頭與牽伸、條干與質量的矛盾，出現了曲線牽伸、滑溜牽伸、三羅拉雙膠圈牽伸、集聚紡紗及賽絡紡紗等新型附加摩擦力界牽伸型式；但是，麻纖維混紡牽伸過程存在以下問題：一是束纖維長度差異大，對浮游纖維和超長纖維運動控制的難度增大；二是纖維粗細差異大，牽伸區中的纖維須條相互影響纖維運動，對纖維束抽長拉細有很大的影響；三是賽絡紡紗邊沿纖維流失、用棉量增加、管間質量差異大；四是牽伸運動變速過程中纖維變速控制較弱，影響成紗質量。

2 混紡麻紗用新型牽伸器材的機理分析

2．1 雙膠圈滑溜牽伸

雙膠圈滑溜牽伸是通過喂入裝置，使纖維彼此間產生相對位移，使纖維連續、均勻地分布在輸出產品長度方向上。在此過程中，上羅拉周向凹槽使紗條通過時不被握持，中膠圈對纖維不積極作用，依靠后羅拉和前羅拉的握持只能對纖維起到約束集聚作用，這時3對羅拉僅有1個牽伸區稱之為滑溜牽伸。具體做法是在牽伸區上膠輥表面（或鐵輥表面）開深度為0．5 mm～1．8 mm、寬度為8 mm～10 mm 的槽，使纖維通過時的控制力減弱；而中間控制區的強弱由槽深和寬進行調整，以紡制不同粗細、長度的麻紗。其優點是牽伸區柔性控制能使紡麻工藝牽伸順利進行、減少生產中拉斷長纖維及出現牽伸不開的問題；缺點是弱控制使纖維間的變速運動難以控制、成紗質量較差，一般用于較粗的麻纖維純紡或者混紡，具體見圖1。

圖1 雙膠圈滑溜牽伸

2．2 三羅拉雙膠圈強控制牽伸

三羅拉雙膠圈牽伸，采用“重加壓、強控制”工藝，大直徑牽伸羅拉，大直徑、中硬度膠輥。上銷前沖，上、下膠圈不對稱配置，減小了主牽伸區中的浮游區長度，使前區為緊隔距。其優點是對浮游纖維變速進行了強控制，使前纖維集中變速且靠近前鉗口，實現了條干均勻、成紗質量優的效果；缺點是容易拉斷長纖維、斷頭率偏高、易出現牽伸不開的問題，需要前區隔距塊和相關工藝的配合，一般用于麻纖維混紡中細號紗線，具體見圖2。

圖2 三羅拉雙膠圈強控制牽伸

2．3 環錠集聚紡、集聚賽絡紡紗牽伸型式

環錠賽絡紡紗技術是一種新型的復合紡紗技術，利用加捻后的并合有效提高了紗線的強力，減少了毛羽。環錠集聚紡則采用負壓減小了加捻三角區，提高了成紗強力、減少了毛羽。麻纖維紡紗牽伸運用這兩種紡紗牽伸型式相互結合紡制的紗線質量好，低捻高強，毛羽少，條干優，疵點少，能夠滿足織物向高細密挺風格發展的要求。其優點是成紗質量好，條干均勻，滿足麻纖維高密織物的要求；缺點是成本高、容易出現跑單紗，需要大的粗紗捻系數配合，一般用于麻比例約為55%的細號紗生產，具體見圖3。

2．4 新型牽伸器材專件控制摩擦力界

圖3 環錠集聚賽絡麻紡

附加摩擦力界實質上是一種摩擦控制形式，它既允許快速纖維在附加摩擦力界強度下變速，又要對浮游纖維進行較完善的控制。在麻紡上應用較為成熟的有：前后壓力棒、加長上銷、新型曲面下銷、新型集合器、后區粗紗定位器、低硬度膠輥等。

2．4．1 應用新型前后區壓力棒

壓力棒是新型紡紗器材之一，是借鑒并條壓力棒的原理，在細紗主牽伸區采取附加摩擦力界的工藝措施，縮小了須條浮游區長度、加強了對牽伸區浮游纖維的控制、減緩捻回重布和纖維局部破裂的問題，對改善成紗條干均勻度，降低粗節、細節和棉結有顯著效果。按照其作用分為，前區壓力棒和后區壓力棒。加裝壓力棒是提高成紗質量最有效的措施，然而其牽伸力和控制力的失衡也會造成牽伸不開的問題，所以必須加強管理，才能使壓力棒隔距塊發揮較好的作用，其作用原理見圖4。

圖4 后區壓力棒作用原理

2．4．2 應用新型曲面下銷

新型曲面下銷高度減小，使上銷下壓深度擴展，對纖維的控制能力增強，有利于成紗條干的提高。麻纖維混紡采用新型曲面下銷，能夠加強對纖維運動的縱向控制、穩定變速點，且使其向前鉗口集中，有利于重定量后紗線質量的穩定［2］。新型曲面下銷的主要改進在于，平臺曲面階梯集中，前曲面和后曲面有所增減，平臺厚度減小，相應抬高了曲面階梯。改進的目的是加強中部摩擦力界，防止膠圈出現松弛、起拱和打頓等問題，增強了對纖維的控制力，穩定了纖維變速運動［3］。不同機型不同規格下銷對比見表3。

表3 不同規格下銷對比

2．4．3 環錠賽絡紡細紗后區應用粗紗定位器

在麻紡環錠賽絡紡生產過程中，粗紗從雙喇叭口喂入前膠輥與前羅拉鉗口處形成的加捻三角區，相對于普通環錠紡而言，其加捻三角區大，且從雙喇叭口導入粗紗須條開始到進入上、下膠圈牽伸區域后，兩根須條之間的距離一直處于不受控制的狀態，極易造成棉纖維被吸棉笛管吸走，導致成紗質量CV 值、條干CV 值、管間條干CVb值和強力CV 值等差異大，且風箱棉量增加，制成率相比普通環錠紡較低。

此外，細紗牽伸后區兩股粗紗須條在牽伸過程中易混搭、交叉游動，造成加捻三角區大幅度減小，嚴重時會失去賽絡紡效果、成紗質量指標差異大。采用粗紗定位器可從后區對須條進行控制，有效降低了細紗條干CV 值、CVb值和強力CV 值，風箱棉比原來下降約23%，且賽絡紡風格凸顯，斷頭降低、生活好做。

2．4．4 應用微處理低硬度高彈性膠輥

混紡麻紗用牽伸膠輥要求具有優良的彈性、吸振性、耐磨性、抗靜電性、抗纏繞性、變形小、不易龜裂和回磨周期長等特點。低硬度高彈性不處理膠輥對提高成紗條干、降低成紗粗細節、毛羽等起到重要作用；而微處理低硬度高彈性膠輥具有優異的回彈性與均勻的圓周硬度，既能增強握持力，又能保證均勻。麻纖維混紡加捻三角區紡紗段的強力較小，易引起斷頭，因此選用低硬度高彈性大直徑膠輥（直徑為30．5mm、邵爾A 硬度為68度～70度），以減小加捻三角區、增加紡紗段的強力，對減少成紗斷頭有利；高彈性膠輥加壓重，對纖維的控制作用加強，特別是對纖維的橫向分布有積極作用，亦利于降低紗線條干。

2．4．5 環錠賽絡紡前區應用集合器

環錠賽絡紡細紗機前牽伸區應用集合器能夠使成紗結構緊密光滑，減少毛羽、提高強力；且能阻止紗條邊緣纖維散失，減少飛花，有利于減少纏膠輥、纏羅拉問題，還可以降低用棉、減少賽絡紡跑單紗問題。特別是麻紡紗線向中、細號方向發展，對集合器的應用提出了更高的要求；集合器開口寬度大小主要根據紡紗號數進行選擇，一般為2 mm～3 mm。紗號細時，開口寬度過大起不到集聚作用；過小則不僅影響成紗條干、容易掛花且棉結雜質不易通過，會出現集合器抖動、橫動不靈活，以致增加偶發性紗疵和斷頭。

3 混紡麻紗用新型牽伸器材工藝實例分析

3．1 采用滑溜牽伸降低斷頭

在FA502型細紗機上用0．56tex亞麻纖維紡L 66．7tex的紗線，采用三羅拉雙區牽伸，羅拉直徑為25mm×25mm×25mm，膠輥直徑為30mm×25mm×28mm，采用FA506－1218A 新型下銷搭配使用SX－6833B型上銷，中后羅拉隔距為18 mm×45mm，后區牽伸倍數為1．25。當紡紗過程中出現牽伸不開、斷頭率高［120根／（千錠·h）］的問題時，在牽伸區中上膠輥圓周上開深度為1．2mm、寬度為8mm 的槽后，纖維通過時的控制力減弱，斷頭降低為30根／（千錠·h），使生產效率得到明顯提高，其成紗質量見表4。

表4 采用滑溜牽伸的成紗質量指標

3．2 采用新型壓力棒提高成紗質量

紡天絲G100／漂白亞麻70／30 24．6tex混紡針織紗，細紗采用“重加壓、較大后區牽伸、適當羅拉隔距”的工藝原則。為提高成紗條干水平、增大鉗口握持力，選用邵爾A 硬度為68度的膠輥和碳纖上銷、3．0mm 的前區壓力棒隔距塊。

主要工藝參數：前羅拉轉速為200r／min，中后羅拉握持距為19mm×45mm，轉速為14 687r／min，捻系數為405。由于成紗質量出現條干差的問題后，改用3．5mm 的前區壓力棒隔距塊，減少了浮游區，使纖維變速得到了控制，成紗質量得到了明顯改善，具體見表5。

表5 采用新型壓力棒隔距塊的效果對比

3．3 應用新型低硬度膠輥穩定成紗質量

當亞麻纖維與棉纖維混紡L／CJ 60／40 14．7tex紗時，由于亞麻纖維整齊度差、短纖維多、麻結多、雜質多，使纖維變速位置很不穩定，導致纖維在牽伸過程中失效，從而影響紗線條干均勻度，造成紗線強力偏低、細紗斷頭多，生活難做。為此，對工藝參數進行調整，設計出總牽伸倍數為40．2、后區牽伸倍數為1．16，以改善變速不穩定造成后區控制力變化的問題，有利于加強對纖維的控制；此外，采用“重加壓、強控制”工藝和2．5mm 的小鉗口隔距塊、邵爾A 硬度為68度的大直徑膠輥，加大膠圈、膠輥鉗口的握持力，以減少粗細節，優化成紗條干［4］，具體成紗指標見表6。

表6 應用低硬度高彈性膠輥的成紗指標對比

3．4 棉麻環錠集聚紡細號紗牽伸器材的應用

在棉麻CJ／H 70／30 7．3tex紗的生產過程中，為了保證成紗外觀和生產過程的順利進行而應用潮態紡紗原理，即在粗紗進入喇叭口之前，需先經過一套粗紗霧化加濕裝置，對粗紗條進行加濕軟化處理，以提高棉麻混紡纖維的可紡性［5］。為了減少斷頭，應適當降低前羅拉轉速，同時遵循“重加壓、較大后區牽伸、適當羅拉隔距”的工藝原則，相對濕度控制以65%～68%為宜；為提高成紗條干、增加鉗口握持力，選用邵爾A 硬度為65度的膠輥，SX－6839新型碳纖上銷，2．5mm 的前區隔距塊，捻系數為446，轉速為11 999r／min，前羅拉轉速為93r／min，其成紗條干CV 值為16．66%，細節、粗節、棉結分別為34 個／km，406 個／km，603 個／km，紗線的強力為145．4cN。

3．5 賽絡紡麻紗牽伸器材的應用

賽絡紡紗具有成紗強力高、條干均勻、紗身光潔、毛羽少的優點，但麻纖維粗硬且長度整齊度差、纖維號數不勻、成紗條干不勻率高、強力低、毛羽多、細紗斷頭多，織布效率低。為此，在麻纖維混紡時應用賽絡紡紗工藝。在實際紡紗過程中，前羅拉輸出處的2個加捻三角區的加捻寬度增大，纖維易出現邊纖維散失問題，因而采用牽伸前區加壓力棒隔距塊和增加粗紗捻系數的措施，問題解決，成紗質量明顯提高，成紗條干CV 值為24．32%，細節、粗節、棉結分別為424 個／km，2793 個／km，3021 個／km，強力為230．8cN，最小強力為176．2cN，強力CV 值為12．1%。

4 結語

傳統麻紡牽伸技術主要用于濕紡、長紡系統中，隨著麻紡牽伸棉型化紡紗技術的發展，已不能適應新型紡紗型式和質量提升的需求。在麻紡牽伸精細化、產品細號化的發展趨勢下，采用新型細紗牽伸工藝，合理選配牽伸器材、減少浮游區長度、加強對前后區纖維運動的控制，以減少邊沿纖維散失，可顯著提高混紡麻紗的成紗質量。