秦 曉 劉必英

（1.鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇鹽城，224005；2.江蘇悅達紡織集團有限公司，江蘇鹽城，224055）

現(xiàn)代紡紗技術(shù)中，集聚紡技術(shù)已得到普遍應(yīng)用，其通過有效縮小牽伸后纖維須條寬度來縮小或消除加捻三角區(qū)，從而改善紗線結(jié)構(gòu)，大幅度提高了紗線品質(zhì)，紗線外觀光潔，毛羽少［1］。

集聚紡技術(shù)特點是牽伸區(qū)不集聚，集聚區(qū)不牽伸［2］，本研究利用正交試驗對粗紗捻系數(shù)、壓力棒隔距塊以及紗線設(shè)計捻系數(shù)進行優(yōu)化。

1 吸風(fēng)負壓與網(wǎng)格圈的優(yōu)選

在四羅拉集聚紡紗系統(tǒng)中，由氣流推動纖維運動從而實現(xiàn)纖維的集聚［3］，集束氣流的“流速”和“流量”才是決定集束效果的直接因素，吸風(fēng)負壓值和網(wǎng)格圈的配合決定了集束氣流的“流速”和“流量”，從而決定了纖維的集聚效果、排列和運動。因此，做好吸風(fēng)負壓值和網(wǎng)格圈的優(yōu)選，可以有效提高紗線的條干、毛羽、斷裂強力和常發(fā)性紗疵IPI 值等成紗指標［4］。

采用3 種吸風(fēng)負壓以及網(wǎng)格圈作為優(yōu)選對象，運用多目標灰色局勢決策進行優(yōu)選，設(shè)計方案見表1。

考察性能指標及指標權(quán)重分配：單紗斷裂強力0.1，常發(fā)性紗疵IPI 值0.3，條干CV 0.3，毛羽H 值0.3。紡紗條件：粗紗定量3.0 g/10 m，粗紗捻系數(shù)75，機械牽伸47.2 倍，紗線設(shè)計捻系數(shù)360，壓力棒隔距塊2.5 mm，后區(qū)牽伸1.2 倍，雙錠前膠輥壓力180 N，錠速13 500 r/min。紗線質(zhì)量考察指標測試結(jié)果見表2。

表1 吸風(fēng)負壓值與網(wǎng)格圈優(yōu)選設(shè)計方案

表2 紗線質(zhì)量考察指標測試結(jié)果

經(jīng) 計 算 可 得 決 策 矩 陣R（1，9）=［0.728，0.718，0.707，0.816，0.896，0.949，0.857，0.960，0.893］，數(shù)值越大表示方案越優(yōu)，最優(yōu)方案為方案6 和方案8。但以節(jié)能降耗為原則，宜選擇低的負壓值為最優(yōu)方案，即采用方案6：吸風(fēng)負壓2 000 Pa 和網(wǎng)格圈3 600 目/cm2。

2 主要紡紗工藝參數(shù)優(yōu)化

粗紗捻系數(shù)不同，粗紗中纖維的排列以及纖維間的摩擦力和抱合力也不同。粗紗捻系數(shù)過大，牽伸力增大，容易造成牽伸不良、斷頭增多、條干惡化等現(xiàn)象；粗紗捻系數(shù)過小，纖維排列不夠緊密，喂入過程中容易產(chǎn)生意外牽伸，對紗線條干、毛羽等性能均產(chǎn)生不良影響［5］。

在集聚紡細紗牽伸前區(qū)加入壓力棒隔距塊，壓力棒與須條接觸使纖維須條呈曲線狀態(tài)，增加了摩擦力界，加強了對浮游纖維的控制，改善了紗線條干均勻度，減少了常發(fā)性紗疵（IPI 值）。但壓力棒使用不當(dāng)會造成牽伸不良、斷頭增多現(xiàn)象［6］。

由于集聚紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紗的結(jié)構(gòu)不同，對其加捻程度要求也不同。紗線捻系數(shù)的選擇決定了成紗結(jié)構(gòu)，直接影響紗線性能［7］。由于集聚紡紗線內(nèi)纖維排列緊密度和平行度均好于傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗線，集聚紗捻系數(shù)選擇一般要低于相同線密度傳統(tǒng)環(huán)錠紗捻系數(shù)。

2.1 紡紗條件

紡紗條件：粗紗定量3.0 g/10 m，后區(qū)牽伸1.2 倍，機械牽伸47.2 倍，雙錠前膠輥壓力180 N，錠速13 500 r/min，網(wǎng)格圈3 600 目/cm2，吸風(fēng)負壓2 000 Pa。

2.2 正交試驗

考慮到粗紗捻系數(shù)、壓力棒隔距塊以及紗線設(shè)計捻系數(shù)對紗線質(zhì)量影響較大，因此將這3 個工藝參數(shù)作為主要因素，在合理范圍內(nèi)進行三因素三水平正交試驗。正交試驗設(shè)計及測試結(jié)果見表3，極差分析見表4，方差分析見表5。粗紗捻系數(shù)三水平A1、A2、A3依次為65、75、85；壓力棒隔距三水平B1、B2、B3依次為2.0 mm、2.5 mm、3.0 mm；紗線設(shè)計捻系數(shù)三水平C1、C2、C3依次為330、345、360。

表3 正交試驗設(shè)計及測試結(jié)果

根據(jù)表4 進行極差直觀分析，因素C（紗線設(shè)計捻系數(shù)）對紗線斷裂強力影響最大，因素B（壓力棒隔距）次之，因素A（粗紗捻系數(shù)）最小，即C>B>A，最佳試驗方案為A2B2C3；同樣，影響條干CV的因素主次為A>B>C，最佳試驗方案為A2B2C1；影響成紗常發(fā)性紗疵IPI 值的因素主次為A>B>C，最佳試驗方案為A2B2C1；影響毛羽H 值的因素主次為A>C>B，最佳方案為A2B1C1。

表4 極差分析表

表5 各性能指標方差分析表

從表5 可以得出，因素C（紗線設(shè)計捻系數(shù)）對紗線斷裂強力影響顯著，影響主次順序為C>B；因素A（粗紗捻系數(shù)）對條干CV 影響顯著，影響主次順序為A>B>C；因素A（粗紗捻系數(shù)）和因素B（壓力棒隔距塊）對紗線IPI 值影響顯著，影響主次順序為A>B；三因素對毛羽H 值均無顯著影響，影響主次順序為A>C。

基于極差直觀分析和方差顯著性分析，得出最優(yōu)工藝為A2B2C3，即采用粗紗捻系數(shù)75、壓力棒隔距2.5 mm 和紗線設(shè)計捻系數(shù)360。

3 結(jié)論

（1）運用多目標灰色局勢決策對集聚紡工藝進行優(yōu)選，最佳工藝組合為負壓值2 500 Pa 和網(wǎng)格圈3 200 目/cm2；但考慮到能耗問題，可選用負壓值2 000 Pa 和網(wǎng)格圈3 600 目/cm2。

（2）考慮到粗紗捻系數(shù)、壓力棒隔距塊以及紗線設(shè)計捻系數(shù)對紗線質(zhì)量影響較大，采用正交試驗三因素三水平設(shè)計，通過極差直觀分析和方差顯著性分析，得出最優(yōu)工藝參數(shù)：粗紗捻系數(shù)75、壓力棒隔距2.5 mm 和紗線設(shè)計捻系數(shù)360。

（3）為保證牽伸后的須條能準確進入集聚區(qū)，建議停用橫動裝置，集聚張力采用1.04 倍的小張力，減少意外牽伸，加強壓力棒隔距塊的巡檢，合理調(diào)節(jié)車間溫濕度。