C 14.6 tex轉杯紗的生產體會

楊 東 柴云云 張涇龍

（1.新疆奧美醫用紡織品有限公司，新疆昌吉，831200；2.陜西省紡織科學研究院，陜西西安，710038；3.陜西元豐紡織技術研究有限公司，陜西西安，710038）

新疆奧美醫用紡織品有限公司年產醫用坯布5億m，主要為集團醫用衛材產品提供原料。通過生產經驗摸索，我們總結了C 14.6 tex轉杯紗的生產經驗，為轉杯紡生產細號紗奠定了實踐基礎。

1 原棉選配

針對細號轉杯紗對原料性能的要求，在保證原棉品級相對于同號數普梳環錠紗不明顯提高的前提下，主要控制棉纖維馬克隆值及單纖維強力等指標，這對于提高紡紗速度及保證成紗質量起著關鍵性作用。特別是纖維馬克隆值，它直接反映棉紗截面的纖維根數，從而決定了原棉的可紡性，因此在原棉選配時一定要注意。

根據國際紡紗設備主流生產商工藝工程人員提出，轉杯紡棉紗要求單根紗線截面內纖維根數不能少于100根，我們通過進一步試紡摸索，認為此理論對于生產C 14.6 tex紗具有一定的局限性。紡制C 14.6 tex轉杯紗時，具體的試紡試驗結果見表1。

表1 纖維馬克隆值與紗線截面纖維根數對照表

按照以上理論要求，單根紗線截面內纖維要達到100根以上，馬克隆值就要在3.2以下；即使是達到90根以上，也需要馬克隆值在3.7以內；馬克隆值為3.2～3.5原棉的單纖維強力已經相對較低，會對成紗強力以及斷頭率造成影響。因此，我們通過不斷摸索，將生產C 14.6 tex紗的配棉要求確定到一個適當的范圍，即3.5～3.9。

對于C 14.6 tex紗，要求原棉馬克隆值在3.5～3.9之間，并非要求每個批次的原棉馬克隆值都在這個范圍，而是通過不同馬克隆值原棉的搭配，使其平均值在這個范圍內即可，但是對于各批原棉馬克隆值的搭配是有一定要求的。通過我們生產的經驗，常用的馬克隆值搭配方案見表2。

表2 各批次原棉常用馬克隆值搭配方案

由表2可以得出，3種搭配方案的馬克隆值平均值：方案1為3.87，方案2為3.89，方案3為3.86。以上3種搭配方案雖然均采用了不同馬克隆值批次的原棉，但通過不同比例的搭配，最終使得配棉的馬克隆值平均值均在紡C 14.6 tex紗的要求范圍之內。但需要關注的是不同搭配方案的紡紗情況卻大有不同：方案1基本可以生產，但是紡紗斷頭率比較高；方案2的高馬克隆值和低馬克隆值原棉占配棉主體，雖然馬克隆值平均值達到了紡紗要求，但是基本難以正常生產，棉紗強力低，斷頭率很高；方案3采取適宜馬克隆值原棉為主體，適當搭配高馬克隆值和低馬克隆值原棉，其生產效果相對最好，斷頭率低，還可相應降低紡紗捻度，提高引紗速度，棉紗的各項質量指標也相對最好。從上述試驗結果來看，純棉細號轉杯紗不僅要求紗線截面內纖維根數要達到一定標準，還要求馬克隆值相對均勻，差異小。

2 棉條質量要求

根據轉杯紡與環錠紡加捻方式和成紗原理的不同，其對于棉條的質量要求也是不同的［1］。根據這一點進行試驗研究，在配棉確定的條件下，影響環錠紡成紗質量和產量的熟條質量因素，按照重要程度關系依次為纖維平均長度、短絨率、條干均勻度、棉結、棉雜含量；而轉杯紡雖也受這幾種指標的影響，但側重點不同，通過試驗驗證，棉條質量指標影響C 14.6 tex轉杯紗的主要因素依次為纖維長度、大棉結、棉雜、短絨率、條干均勻度。這幾點不同的要求對于前紡工藝設計非常重要。

2.1 纖維長度以及短絨率

由于環錠紡是從內到外精確握持的加捻模式，所以其纖維長度以及短絨率對于成紗的捻度設計和質量影響都比較大。但是轉杯紡的加捻模式是靠轉杯旋轉的無握持自由端加捻，是從外向內的，很大一部分捻度是靠包纏纖維纏繞加捻，因此對于纖維的長度適應性就比較強，而且對于短絨的要求也不高。在不影響紗線強力的前提下，適當的增加短絨率還可以起到優化條干均勻度的作用。

2.2 棉條條干均勻度

對于環錠紡，并條之后再沒有混和過程，只有牽伸過程，因此熟條的條干均勻度直接影響著粗紗和細紗的條干均勻度。而對于轉杯紡，由于在分梳輥處還存在重新開松和混和過程，將纖維在一定程度上打亂通過負壓進入轉杯溝槽，存在一個重新組合的過程［2］。在此過程中，由于棉條中纖維長度的不同，給棉羅拉的握持程度和釋放纖維的時間也就不同，這樣以來短纖維和長纖維進入分梳輥分梳的時間就有了差異，進而使得并合纖維在分梳齒中的分布位置以及進入轉杯的先后順序有了差異，相當于纖維在小范圍之內發生了一次重新的組合和排列。進入轉杯后，短纖維的隨意性又對于溝槽內的細節部分起到了一個彌補作用，因此使得轉杯紗的條干均勻度優于環錠紗，這也是前文所述的適當增加短絨有利于改善紗線條干均勻度的意義所在。

2.3 棉結與棉雜的控制

對于環錠紡，棉條中棉結、棉雜的控制主要是基于對成紗中棉結和棉雜的影響［3］，考慮到紗線的質量，從而竭力減少棉條中的棉結和棉雜；但對于轉杯紡，棉結、棉雜的控制主要是基于對紡紗過程中斷頭的影響。與環錠紡不同的是，轉杯紡有分梳輥再次開松，此時纖維基本呈現出單纖維狀態，可以顯著提高排雜效果；相比于在梳棉機上排雜，轉杯紡排雜最大的優勢就是大大減少纖維損失量，充分發揮分梳輥的排雜能力，可以一定程度上彌補前紡“多排雜就要多排纖維”的缺點。轉杯紡排雜工藝的選擇主要為分梳輥速度、負壓以及棉條定量，三者相結合。試驗證明，其他工藝不變的前提下，“大定量，大牽伸”工藝更有利于排雜和成紗條干均勻度，生產C 14.6 tex紗時建議熟條定量確定在25 g/5 m～30 g/5 m。對于分梳輥速度和負壓的選擇，分梳輥速度影響排雜效果以及斷頭率，棉條中雜質含量多、棉結多、纖維分離度差，可適當提高分梳輥速度，增加排雜和排除棉結能力，提高纖維分離度，以減少斷頭的產生。分梳輥速度與負壓設定相結合，可發揮較好的排雜作用，如分梳輥速度低時，可適當提高負壓。分梳輥速度一方面影響排雜效果以及斷頭率，另一方面還會影響纖維的損傷情況，如轉速太高時會加大對纖維的損傷，影響紗線的強力。在紡C 14.6 tex紗，棉條短絨率（≤12.7 mm）在8.0%以內時，我們通過試驗，分梳輥速度與斷頭以及紗線強力的關系見表3。試驗必須結合分梳輥的針布狀態來進行，此次試驗為分梳輥運行約8 000 h階段的試驗。

表3 分梳輥速度與斷頭以及紗線強力的關系

從以上數據可以看出，在棉條短絨率確定的條件下，當分梳輥速度提高到9 300 r/min以后，紡紗的斷頭率呈現下降趨勢，而分梳輥速度在8 000 r/min～9 300 r/min時，紡紗強力基本沒有明顯的變化趨勢；但當分梳輥速度提高到9 500 r/min時，紡紗強力開始有下降趨勢。因此，在工藝設定方面，要綜合斷頭率和成紗強力兩方面要求來選擇分梳輥速度。

3 轉杯紡工藝配置和紡紗元件的選擇

轉杯紡工藝設置相對比較簡單，影響生產效率以及成紗質量的主要因素為轉杯速度、捻度、分梳輥速度等因素。所以轉杯紡工藝的關鍵在于紡紗元件的配置，即轉杯、阻捻頭、分梳輥等選擇，這幾項紡紗元件的組合對于紡紗穩定性以及紗線質量尤為重要。

3.1 轉杯的選擇

轉杯的選擇主要是在于所紡棉紗的號數以及棉紗的質量要求，號數細可選擇較小轉杯，以利于高速高產。Autocoro 480型轉杯紡紗機最高生產轉速為150 000 r/min，實際生產中可采用最小轉杯直徑為28 mm。轉杯直徑與轉杯速度以及所紡紗號范圍可參照表4。

表4 轉杯直徑與轉杯速度以及所紡紗號范圍參照表

我公司常年生產C 14.6 tex紗，選用28 mm轉杯，速度135 000 r/min，實際生產引紗速度可達到120 m/min；生產C 18.2 tex紗的速度可以達到140 000 r/min，實際生產引紗速度可達到150 m/min。我公司曾做過使用26 mm轉杯試紡C 14.6 tex紗的試驗，試驗結果不穩定，其原因是由于轉杯直徑太小，在旋轉過程中離心率較小，造成轉杯速度與紡紗斷頭、成紗質量之間的矛盾無法得到解決。因此，實際生產C 14.6 tex紗使用的最小轉杯直徑為28 mm，G型溝槽。

3.2 阻捻頭的選擇

阻捻頭書面術語為假捻頭，因為其作用為通過纖維在假捻頭表面旋轉摩擦，對轉杯溝槽到假捻頭之間的一段須條進行假捻，這種假捻是為了增加這段須條的捻度，從而減少斷頭，增強紡紗穩定性。因此，阻捻頭型號的選擇對于紡紗穩定性尤為重要。紡C 14.6 tex紗時，由于紗號細，紗線截面內纖維根數少，所以在生產過程中很容易造成斷頭，尤其是采用小轉杯、高速度時，對于整個加捻過程的控制就需要更加嚴謹。試驗發現：斷頭基本發生在轉杯凝聚槽和阻捻頭之間的這段須條上，更多的是產生在須條從凝聚槽剝離時的位置。造成這種斷頭的原因很多，如棉條質量、轉杯的溝槽清潔狀態以及鍍層光滑度，但是在以上情況確定的前提下，造成這種斷頭最主要原因為捻度傳遞的問題，也即捻度從阻捻頭傳遞到剝離點時的程度。理論上，傳遞的假捻越多，越有利于增強這段須條的強力，增加紡紗穩定性，那么就需要選擇假捻作用較強的阻捻頭。因此，選擇螺旋加刻槽的阻捻頭將更有利于增強假捻作用。在14.6 tex～18.4 tex紗號范圍內，我們對幾種型號的阻捻頭進行優選試驗，其對紡紗穩定性以及強力及毛羽質量的影響見表5。

表5 阻捻頭對紡紗的影響情況

通過以上試驗可以看出，各種不同型號的阻捻頭對于紡紗穩定性、紗線質量的影響是有很大差異的。根據我公司對于產量和質量的需要，最終選擇螺旋內壁有6槽的KSK6-A型阻捻頭。其原因是我公司追求的主要是紡紗穩定性以及產量，對于毛羽要求不是很高。當然，阻捻頭的選型具體需要根據用戶的要求進行選擇，一方面要考慮紡紗穩定性，也需要考慮對于紗線質量的影響，尤其是成紗強力和毛羽。

3.3 分梳輥的選擇

分梳輥的作用主要是對棉條進行再梳理，將纖維分離成單根狀態，同時去除棉條中的大棉結和雜質，為紡紗做好準備工作［4］。分梳輥對于紡紗穩定性以及棉紗質量的影響主要在于以下幾點：梳理纖維分離度、結雜程度以及短絨率?？筛鶕@幾項質量要求來選擇分梳輥，但分梳輥的選擇范圍相對比較小，主要還是根據所紡原料的不同進行選擇。針對棉纖維的特征，我公司通過試驗優選了B174型、B300DN型分梳輥，這兩種類型的分梳輥適合于中細號紗，有利于提高紡紗的穩定性以及棉紗質量。

4 結語

綜上所述，通過工藝優選以及生產實踐探討，生產C 14.6 tex轉杯紗在技術和經濟效益上是可行的。主要從配棉開始，配棉重點掌握單纖維強力和馬克隆值，原棉馬克隆值控制在3.5～3.9以內。工藝配置方面，梳棉工藝重點以去除大的棉結、雜質為主，可適當放寬短絨率以及條干的控制，按照重要性順序依次為纖維長度、大棉結、棉雜、短絨率、條干均勻度。轉杯紡工藝選擇方面，重點優選三大紡紗元件：阻捻頭選取假捻系數高的螺旋帶多槽的KSK6-A型，以增加假捻效應，減少成紗在轉杯中的斷頭率；轉杯選取小直徑，28 mm為宜，G型溝槽，這樣更有利于實現高速高產；分梳輥選取齒槽較淺的B300DN型，在細號紗配棉含雜較小的情況下更有利于分梳效果，減少紡紗斷頭率。通過優選配棉、紡紗工藝設計以及紡紗元件的合理搭配，可實現較高的產量和較好的經濟效益。