半精紡桑蠶絲/羊絨混紡紗在梳棉工序中毛粒的控制

陸必仲，蔣 波

(康賽妮集團，浙江 寧波 315000)

半精紡工藝出現于20世紀七八十年代,半精紡工藝跨越了毛、麻、絲、化纖等傳統行業的界限,具有大紡織概念[1]。國內的半精紡工藝采用以棉紡設備為主的梳棉、頭并、二并、三并、粗紗、細紗、絡筒等7道工序[2]。不同纖維原料有著不同的特性，多種纖維的混紡紗可以實現纖維間特性的互補，然而，混合紡紗很難同時兼顧不同纖維的特性，這也給紡紗帶來一定的困難。毛粒是指在紡紗梳理和牽伸過程中形成的聚成纖維團[3]。與毛精紡相比，半精紡沒有精梳工序，只有梳棉工序具備梳理、去除毛粒的功能，生產過程中毛粒一旦產生，在后道紡紗過程中很難消除。在桑蠶絲/羊絨混紡紗的生產過程中，由于所用桑蠶絲較羊絨纖維細且強力高，梳棉機在梳理過程中容易產生毛粒，導致最終成品毛粒超標[4]。因此，想要解決半精紡毛粒問題，必須在梳棉工序上下功夫。本文利用正交試驗，尋找出實際生產中能夠有效控制梳棉工序毛粒的主要技術參數和措施，適時調整、優化生產工藝, 將梳棉工序毛粒個數指標控制在最小的范圍內,為下道生產提供優質半成品，以提高最終成品紗線的外觀品質。

1 試驗部分

1.1 試驗混紡比與原料選配

在實際生產中，桑蠶絲/羊絨混紡產品桑蠶絲所占比例越高，梳理機梳理難度就越大，生產工藝的變動對產品品質的影響會比較明顯，所以本次試驗選擇了混紡比為桑蠶絲/羊絨85/15的混紡產品。選配桑蠶絲為供應商剪斷后的成品絲，原料切斷中長為40 mm，20 mm以下短絨率11.6%，紡紗前桑蠶絲進行脫膠處理，選配羊絨纖維中長為32.6 mm，細度15.6 μm，短絨率14.86%。

1.2 試驗目的及指標

利用正交試驗找出半精紡桑蠶絲/羊絨混紡紗在梳棉工序中影響毛粒個數指標的主次因素、各因素的最佳水平組合以及各因素對毛粒個數指標影響的顯著性，預防在實際生產過程中因毛粒多而影響成紗品質，在生條出現毛粒問題時能夠根據各因素影響的顯著程度結合實際生產情況，迅速調整生產工藝，及時指導生產，穩定紗線品質。

1.3 因素選擇

采用4因素3水平正交試驗L9(34)，試驗中不考慮交互作用[5-6]。

半精紡生產過程中毛粒的產生和去除主要在梳棉工序中，整個半精紡生產過程中也只有梳棉工序具有梳理作用。通過實際生產經驗和理論分析，本次試驗選擇影響梳棉工序中毛粒產生的4個主要因素為：錫林與蓋板5點隔距A，錫林與刺輥速比B，上機前原料回潮率C，出條定量D。

1.4 水平選擇

1.4.1 錫林與蓋板5點隔距

梳理機蓋板與錫林之間采用緊隔距、強分梳的工藝原則，此工藝有利于提高梳理機的梳理能力，減少纖維纏結，使纖維得到充分的梳理成為單纖維狀態[7]。棉紡工藝學中梳棉工序隔距有“強分梳，緊隔距”的工藝特點。隔距過小會導致纖維損傷，影響成紗強力和成衣起球，隔距過大則容易造成纖維之間的揉搓，最終產生毛粒。本文試驗選用FB201B型梳棉機，在道夫速度不變的情況下，從不同錫林與蓋板5點工藝隔距中選擇3套不同的工藝隔距水平，即1水平： 0.30、 0.28、 0.23、0.23、0.28 mm；2水平：0.20、 0.19、 0.18、 0.18、 0.19 mm和3水平：0.12、0.11、 0.10、0.10、 0.11 mm。

1.4.2 錫林與刺輥速比

按照梳棉機轉移理論，設備運轉過程中，由于錫林和刺輥間返花會使得纖維反復揉搓，從而導致毛粒產生。當錫林和刺輥表面速比由1.7∶1提高到1.96∶1時可以提高纖維轉移率，減少錫林和刺輥返花，有利于減少紗線毛粒[8]。本次試驗選擇錫林和刺輥表面速比1.70∶1、1.83∶1、1.96∶1的3個水平。

1.4.3 上機前原料回潮率

桑蠶絲與羊絨纖維在紡紗時所用助劑不同，因此桑蠶絲/羊絨混紡紗在和毛前需要安排桑蠶絲、羊絨纖維原料分開加抗靜電劑、和毛油、水，分別悶倉養生24 h后再均勻混合紡紗[9]。桑蠶絲、羊絨纖維回潮率過低，梳理過程中容易產生靜電，纖維之間相互排斥，嚴重時會導致無法成條。回潮率過高則纖維黏連集束，容易纏繞錫林，且道夫從錫林上轉移棉網的過程中,部分已經從錫林上轉移過來的棉網又重新回到錫林上，從而產生毛粒、出現毛網破洞等疵點，和毛所加和毛油、水、抗靜電劑的比例和數量還受氣候條件的影響，南北方也有差異。在潮濕悶熱的梅雨季節，和毛加和毛油水和助劑的量要適當減少，反之，在干燥的多風的秋季，和毛加和毛油、水和助劑的量要適當增加。本次試驗從同一生產批次的原料中稱取了相同質量的3組桑蠶絲、羊絨纖維，選擇3組不同的加油水工藝：①桑蠶絲加抗靜電劑2%，加水6%，羊絨纖維加抗靜電劑1%，加和毛油1%，加水12%；②桑蠶絲加抗靜電劑3%，加水8%，羊絨纖維加抗靜電劑1%，加和毛油1%，加水15%；③桑蠶絲加抗靜劑4%，加水10%,羊絨纖維加抗靜電劑1%，加和毛油1%，加水18%。均為質量分數，各組桑蠶絲、羊絨分別悶倉養生24 h后再均勻混打，測試得3組回潮率水平分別為18.3%、21.5%、25.0%。

1.4.4 出條定量

根據桑蠶絲強力高、難梳理的特性, 梳理機毛條定量要偏輕掌握[10]。車間生產桑蠶絲/羊絨混紡紗，出條定量一般控制在12～16 g/(5 m)之間,在毛粒個數指標達標的情況下，出條定量可以適當增加，以提高生產效率降低生產成本。本次試驗選擇出條定量12、14、16 g/(5 m) 3個水平。

2 試驗設計及結果

正交試驗因素水平見表1。

表1 正交試驗因素水平

2.1 極差分析

正交試驗L9(34)方案及結果見表2?？芍簩τ谝蛩谹，K1>K2>K3,A3為A因素的優水平；對于因素B，K1>K3>K2,B2為B因素的優水平；對于因素C，K3>K1>K2，C2為C因素的優水平；對于因素D，K3>K2>K1，D1為D因素的優水平。因此，最優工藝組合為A3B2C2D1，即錫林與蓋板5點隔距選擇0.12、0.11、0.10、0.10、0.11 mm，錫林與刺輥速比1.83∶1，上機前原料回潮率21.50%，出條定量12 g/(5 m)。

各因素極差RA>RD>RC>RB，對試驗結果影響因素的主次順序為：錫林與蓋板5點隔距、出條定量、上機前原料回潮率、錫林與刺輥速比。

表2 正交試驗L9(34)方案及結果

2.2 方差分析

由于本次正交試驗L9(34)沒有空列，即誤差列，同時由于受車間實際生產和試驗條件的限制，不能進行重復試驗來估計試驗誤差。從極差分析來看，因素B的極差最小，對試驗結果的影響也最小，因此把B列定為誤差列進行方差分析。正交試驗方差分析見表3。

表3 正交試驗方差分析

由表3可以看出，錫林與蓋板5點隔距對梳棉工序毛粒個數指標的影響是高度顯著的，出條定量對梳棉工序毛粒個數指標影響是顯著的，上機前原料回潮率對梳棉工序毛粒個數指標的影響不顯著，因此各因素影響順序為：錫林與蓋板5點隔距>出條定量>上機前原料回潮率。此結果與極差分析結果相符。

3 結束語

本文通過正交試驗的極差分析和方差分析得出：影響梳棉工序毛粒個數指標的各因素中錫林與蓋板5點隔距是最主要的因素，影響最為顯著，其次是出條定量，這2個因素直接影響著梳棉工序毛粒個數指標。在實際生產中，由于不同批次的羊絨纖維、桑蠶絲原料的細度、短絨率等指標有所差異，再加上染色過程中脫膠和損傷程度的不同，均會給生產造成一定影響，據此，為了能夠有效控制桑蠶絲/羊絨混紡紗在梳棉工序過程中的毛粒，為下道工序打好基礎，車間還要根據不同批次桑蠶絲和羊絨纖維原料指標，選定一組合適錫林與蓋板5點隔距，再根據梳棉工序下機毛條的毛粒個數指標，及時調整出條定量，在保證質量的條件下可以增加梳棉工序出條定量，提高生產效率，同時還要根據上機前原料回潮率的不同和氣候差異，靈活調整所加和毛油、抗靜電劑和水的用量。