羅 荃，熊 偉

(1.湖南工程學(xué)院 紡織服裝學(xué)院，湖南 湘潭 411104；2.新疆沃普農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，烏魯木齊 830011)

1 概述

隨著數(shù)字技術(shù)、光電技術(shù)在紡織原料和紡織設(shè)備、品質(zhì)監(jiān)控、棉紗檢測(cè)中的不斷應(yīng)用，棉紗中偶發(fā)性紗疵和部分常發(fā)性紗疵很容易在原料生產(chǎn)、紡紗生產(chǎn)過(guò)程中被清除，但只有配合實(shí)施有效的微觀管理，才能夠更好地控制棉紗、面料的微觀疵點(diǎn)。相比以前，紡紗工藝技術(shù)、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)對(duì)棉紗質(zhì)量的影響度有所降低，而紡紗器材專(zhuān)件在結(jié)構(gòu)和性能上的變化成為影響棉紗質(zhì)量的主要因素之一，且微觀管理在清潔次數(shù)、除塵系統(tǒng)、環(huán)境因素方面的控制尤為重要。

近20年來(lái)，棉紗強(qiáng)力增加了10%～20%，危害性毛羽大幅減少，各種新興紡紗形式的變化和傳統(tǒng)紡紗模式的改進(jìn)成為促進(jìn)棉紗質(zhì)量提高、產(chǎn)品多樣化的關(guān)鍵。一方面，在棉紗疵點(diǎn)A1，A2，B1，B2，C1，C2，D1，D2，H1，I1以及異性纖維、死棉、白星的日常管理和控制上取得了很大進(jìn)步；另一方面，隨著人們消費(fèi)水平提高和消費(fèi)觀念轉(zhuǎn)變，棉紗微疵點(diǎn)A0，A1，B0，B1，C0，C1，D0，D1，H0，I0的控制要求也進(jìn)一步提高，微疵點(diǎn)即細(xì)小疵點(diǎn)成為紡紗廠被投訴和索賠的主要原因之一。

棉紗微疵點(diǎn)的產(chǎn)生，是紡紗廠在原料標(biāo)準(zhǔn)、紡紗器材、維護(hù)保養(yǎng)、過(guò)程控制、環(huán)境管理、工藝設(shè)置以及空調(diào)除塵等方面微觀管理不到位的結(jié)果。雖然很多紡紗廠擁有非常先進(jìn)的紡紗設(shè)備，然而調(diào)查發(fā)現(xiàn)約80%以上紡織廠均處于粗放式管理，但棉紗微疵點(diǎn)的控制和解決，不是簡(jiǎn)單的棉紗生產(chǎn)過(guò)程中的隔距、定量、牽伸倍數(shù)、清紗參數(shù)的工藝控制，而是根據(jù)織物組織結(jié)構(gòu)和織物染色需要進(jìn)行的微觀管理控制。微疵點(diǎn)控制的關(guān)鍵，是紡紗廠對(duì)不同種類(lèi)原料細(xì)小疵點(diǎn)的控制，也是對(duì)紡紗過(guò)程中某些視覺(jué)或者觸覺(jué)難以發(fā)現(xiàn)而實(shí)際對(duì)棉紗細(xì)小疵點(diǎn)具有危害性影響的工藝、生產(chǎn)管理的控制，最為直接的微觀管理就是對(duì)紡紗廠空調(diào)微塵和不成團(tuán)的單纖維、纖維飛花的控制。微觀管理的實(shí)施和控制，是衡量紡紗廠棉紗質(zhì)量控制和棉紗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。

2 原料微觀管理與微疵點(diǎn)的關(guān)系

多數(shù)紡紗廠僅注重原料的長(zhǎng)度、線(xiàn)密度、強(qiáng)力與含雜指標(biāo)，對(duì)原料中的短絨率、未成熟纖維、500 μm以下的各類(lèi)疵點(diǎn)，尤其是微塵、棉蠟和棉糖對(duì)棉紗細(xì)小紗疵的影響和危害關(guān)注較少，未能很好地利用微觀管理來(lái)控制看似“不重要”的原料指標(biāo)，這也是紡織企業(yè)采用相同紡紗設(shè)備、原料、環(huán)境與工藝生產(chǎn)相同品種棉紗但產(chǎn)品質(zhì)量有差異的主要原因，即沒(méi)有更好地把握控制好原料存在的細(xì)微差距，對(duì)原料微疵點(diǎn)控制不足。隨著大容量纖維測(cè)試儀、單纖維測(cè)試儀的普遍運(yùn)用，雖然紡紗廠對(duì)不同原料質(zhì)量控制的微觀管理更為方便，但是并未很好地把微疵點(diǎn)和微觀管理控制有機(jī)結(jié)合在一起實(shí)施微疵點(diǎn)控制，未就面料質(zhì)量控制疵點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的原料疵點(diǎn)控制指標(biāo)建立起更為有效的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

如表1所示，大容量纖維測(cè)試儀、單纖維測(cè)試儀測(cè)試的原料疵點(diǎn)指標(biāo)、原料微疵點(diǎn)指標(biāo)與棉紗、面料控制疵點(diǎn)指標(biāo)中，只有雜質(zhì)和棉結(jié)可以建立控制對(duì)應(yīng)關(guān)系。雖然手感目測(cè)是控制顯現(xiàn)性疵點(diǎn)的最佳方式，也是分析原料細(xì)小紗疵種類(lèi)和在紡紗過(guò)程中控制原料疵點(diǎn)的主要形式，但這一微觀管理方式在現(xiàn)代紡紗中大多被拋棄。

表1 微觀管理不同測(cè)試方法與微疵點(diǎn)內(nèi)容對(duì)比

實(shí)際管理中，根據(jù)織物組織結(jié)構(gòu)和染色需求的不同，強(qiáng)化原料質(zhì)量疵點(diǎn)的控制標(biāo)準(zhǔn)、控制等級(jí)，了解短絨率、未成熟纖維對(duì)棉紗疵點(diǎn)、織物疵點(diǎn)的影響，也是微觀管理的一種模式。通過(guò)微觀管理進(jìn)行有效控制，是紡紗廠從采購(gòu)到檢驗(yàn)到入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理的關(guān)鍵，是決定其工藝設(shè)置、器材配置、環(huán)境控制與生產(chǎn)管理控制的重要因素，也是穩(wěn)定棉紗質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的重中之重。根據(jù)不同原料質(zhì)量控制，制定不同等級(jí)半制品、成品以及面料質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，可以彌補(bǔ)紡紗設(shè)備、原料測(cè)試儀器對(duì)原料控制指標(biāo)測(cè)試與分析的不足，有利于減少棉紗細(xì)小疵點(diǎn)、提升最終產(chǎn)品的檔次和利潤(rùn)空間[1-2]。

3 清梳聯(lián)精梳工序微觀管理與微紗疵和織物疵點(diǎn)的關(guān)系

布面疵點(diǎn)直接反映清梳聯(lián)精梳工序?qū)υ洗命c(diǎn)的清除效率與清除效果。一般情況下，布面經(jīng)常顯現(xiàn)的疵點(diǎn)，70%以上來(lái)源于清梳聯(lián)精梳工序殘留的原料疵點(diǎn)。單纖維測(cè)試儀能測(cè)試原料中的棉結(jié)(大于500 μm)、帶纖維籽屑、短絨率、微塵、異物率和未成熟纖維；手感目測(cè)可以檢測(cè)原料和半制品中的索絲、軟籽表皮、僵斑、死棉、白星、異性纖維；除細(xì)節(jié)、粗節(jié)、毛羽、毛粒毛球、飛花、染色不勻與橫條外，其他原料疵點(diǎn)均會(huì)跟隨紡紗過(guò)程殘留在棉紗中，導(dǎo)致布面細(xì)小紗疵數(shù)量和某些疵點(diǎn)難以控制[3-5]，這些均說(shuō)明紡紗企業(yè)在清梳聯(lián)梳理過(guò)程中未能很好地重視微觀管理。

清梳聯(lián)精梳工序的微觀管理除了控制測(cè)試指標(biāo)外，加強(qiáng)生產(chǎn)車(chē)間的環(huán)境微觀管理也是重點(diǎn)，尤其是除塵和溫濕度的控制，否則梳棉條與精梳條的棉結(jié)、帶纖維籽屑、短絨率、未成熟纖維雖然在控制標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，但是棉紗的細(xì)小紗疵尤其是A0，A1，B0，B1，C0，C1，H0，H1和異性纖維、死棉、白星類(lèi)疵點(diǎn)在布面表現(xiàn)也極為明顯。

隨著紡紗號(hào)數(shù)減小和棉紗對(duì)細(xì)小紗疵標(biāo)準(zhǔn)控制要求的提高，生產(chǎn)環(huán)境對(duì)細(xì)小紗疵的影響越來(lái)越突出，溫度、濕度、送風(fēng)、排風(fēng)量的微弱變化，均會(huì)直接影響梳理、除雜、除短絨的效果。紡紗廠強(qiáng)化對(duì)清梳聯(lián)、精梳工序每臺(tái)設(shè)備、每個(gè)區(qū)域的溫度、濕度和送回風(fēng)的一致性控制，是防止半制品微塵數(shù)量、小于500 μm的棉結(jié)和帶纖維籽屑棉結(jié)、異物率波動(dòng)的關(guān)鍵，是減少棉紗細(xì)小紗疵的重點(diǎn)，也是紡紗廠微觀管理水平提高的主要因素之一[6]。

充分利用單纖維測(cè)試儀對(duì)棉絮、棉層、棉條微塵數(shù)量和體積大小進(jìn)行檢測(cè)，以指導(dǎo)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員針對(duì)性的進(jìn)行和管理控制，有利于減少紗線(xiàn)中細(xì)小紗疵、死棉、白星、毛粒毛球的數(shù)量；此外，做好清梳聯(lián)、精梳通道部位清潔、梳理器材的清潔管理、梳理器材的周期維護(hù)保養(yǎng)也是半制品棉層、棉條危害性細(xì)小疵點(diǎn)數(shù)量減少的關(guān)鍵。因此，應(yīng)根據(jù)棉紗質(zhì)量需要、梳理器材質(zhì)量制定合理的清梳聯(lián)清潔頻次、清潔標(biāo)準(zhǔn)，是清梳微觀管理的重點(diǎn)。紡精梳7.3 tex紗，梳棉蓋板、精梳頂梳清潔次數(shù)與棉條細(xì)小疵點(diǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 梳棉蓋板和精梳頂梳清潔次數(shù)與棉條細(xì)小疵點(diǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 單位：個(gè)/(100 km)

從表2可以看出，隨著蓋板和頂梳清潔次數(shù)增加，細(xì)小紗疵均有減少，布面上常見(jiàn)而棉紗中未反映的死棉、白星、毛粒毛球下降顯著，異性纖維減少的數(shù)量相對(duì)有限，因此強(qiáng)化梳理器材的清潔次數(shù)和清潔效果，是紡紗廠強(qiáng)化微觀管理的重點(diǎn)。

4 微塵對(duì)棉紗微疵點(diǎn)的影響

由于紡紗廠生產(chǎn)棉紗品種多、紗號(hào)范圍大，微塵對(duì)棉紗質(zhì)量的危害性難以發(fā)現(xiàn)，但其和細(xì)小飛花對(duì)質(zhì)量要求高、紗號(hào)細(xì)的棉紗疵點(diǎn)影響較大，對(duì)微塵實(shí)施微觀管理是一種必要手段，尤其是微塵中產(chǎn)生的A0，A1，B0，B1，C0，C1，D0，D1紗疵和死棉、白星、毛粒毛球、毛羽等。影響微塵的主要因素，有紡紗原料、空調(diào)、除塵等，其中紡紗設(shè)備的密閉性和除塵點(diǎn)的影響易被忽視，因此做好紡紗微觀管理才是防止微塵的關(guān)鍵。

隨著清梳聯(lián)流程增長(zhǎng)、精梳機(jī)臺(tái)數(shù)增多，紡紗速度加快和紡紗產(chǎn)量增加，加上設(shè)備各機(jī)臺(tái)以及機(jī)頭、機(jī)尾除塵效果存在差異，除塵效果的有限性逐漸凸顯。除塵效果可以通過(guò)梳棉機(jī)蓋板嵌花、精梳機(jī)錫林嵌花、精梳頂梳掛花的多少得到反映。在大面積使用機(jī)采棉、高含糖和高含蠟棉、多灰塵棉的生產(chǎn)過(guò)程中，以及紡制特細(xì)號(hào)紗過(guò)程中，微塵更具有危害性。當(dāng)紗線(xiàn)單位截面積中纖維根數(shù)減少的時(shí)候，微塵中的超短纖維、危害性纖維和肉眼難以發(fā)現(xiàn)的危害性疵點(diǎn)相互聚集、糾纏、浮游，在棉條、棉紗弱環(huán)部位和凸顯部位形成一定數(shù)量的危害性疵點(diǎn)，最終對(duì)織物組織結(jié)構(gòu)造成危害。

設(shè)備密閉性好、生產(chǎn)車(chē)間干凈、生產(chǎn)棉紗號(hào)數(shù)極低的紡紗廠，微塵變化導(dǎo)致除塵壓力變化引起的棉層、棉條疵點(diǎn)的變化最突出，不同機(jī)臺(tái)棉條質(zhì)量的差異也最明顯。溫濕度和送排風(fēng)量的變化，作為直接影響各生產(chǎn)車(chē)間除塵變化的關(guān)鍵，對(duì)梳理、除雜、除短絨效果以及未成熟纖維、超短絨、微塵在梳理器材上的殘留影響很大，因此強(qiáng)化紡紗廠對(duì)多工序、多機(jī)臺(tái)除塵效果的一致性控制，是防止半制品微塵、超短纖維、超小雜質(zhì)、小于500 μm棉結(jié)和帶纖維籽屑棉結(jié)、異物率的關(guān)鍵，也是減少低特號(hào)數(shù)棉紗、高質(zhì)量精梳棉紗中A0，A1，B0，B1，C0，C1，H0，H1紗疵和死棉、白星疵點(diǎn)的重點(diǎn)。除塵室的清潔、清掃管理，是體現(xiàn)紡紗廠微觀管理水平因素之一，也是最易被紡紗廠忽視的微觀管理要素。根據(jù)面料質(zhì)量，建立棉絮、棉層、棉條、棉紗中微塵數(shù)量和體積的控制標(biāo)準(zhǔn)，利于減少特細(xì)號(hào)棉紗細(xì)小紗疵、短粗節(jié)、死棉、白星和毛粒毛球，也利于提高一般號(hào)數(shù)高質(zhì)量棉紗的清潔度，是高質(zhì)量棉紗死棉、白星數(shù)量減少的有效方法之一。

紡紗廠各工序的除塵清潔管理，僅依靠紡紗系統(tǒng)效果難以保證，為減少微塵類(lèi)疵點(diǎn)對(duì)棉紗質(zhì)量的危害，需做好紡紗廠除塵室、空調(diào)送回風(fēng)管道、送回風(fēng)口的清潔和濾網(wǎng)、濾塵布的清洗與更換，同時(shí)制定合理的清潔周期和頻次，這些均是實(shí)施微觀管理的具體措施。

表3是紡2.3 tex紗，清梳聯(lián)除塵設(shè)備清潔次數(shù)與梳棉條質(zhì)量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

表3 清梳聯(lián)除塵設(shè)備清潔次數(shù)與梳棉條指標(biāo)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

表3數(shù)據(jù)說(shuō)明，隨著清潔次數(shù)的增加，除塵濾網(wǎng)、除塵絨布的吸附性提升，清梳聯(lián)設(shè)備上的微塵、微短絨等危害性疵點(diǎn)被吸附的概率增大，梳棉條危害性疵點(diǎn)的數(shù)量和大小均有下降，其中微塵的降幅最為顯著，是微觀管理控制半制品疵點(diǎn)效果的體現(xiàn)。因此，防止除塵室濾網(wǎng)和清潔除塵絨布的堵塞、粘附是減少梳棉條疵點(diǎn)的重要手段，保證清梳聯(lián)梳棉機(jī)多機(jī)臺(tái)前、中、后吸附壓力的一致性，是減少梳棉條機(jī)臺(tái)質(zhì)量差異的關(guān)鍵。這些微觀管理的方式方法在前紡工序的利用，有效控制了梳棉工序、精梳工序容易忽視的疵點(diǎn)，解決了細(xì)號(hào)紗中的細(xì)小紗疵。

表4是紡2.3 tex紗梳棉機(jī)蓋板清潔裝置吸附點(diǎn)與梳棉條質(zhì)量指標(biāo)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

表4 梳棉機(jī)蓋板清潔裝置吸附點(diǎn)與梳棉條指標(biāo)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

梳棉機(jī)蓋板清潔裝置采用單一吸點(diǎn)，無(wú)法保證吸附力的強(qiáng)度和一致性，是造成蓋板嵌花的主要原因；采用2點(diǎn)、2端吸附的蓋板清潔效果比單一吸點(diǎn)好，但易造成中間部位的吸附風(fēng)力不足，可以通過(guò)增加中間鼓風(fēng)間接增加吸附力，使梳棉機(jī)蓋板在強(qiáng)吸附力作用下長(zhǎng)期保持干凈，對(duì)減少梳棉條微塵的效果十分顯著，且有利于減少梳棉條的死棉、白星數(shù)量，有效防止梳棉機(jī)蓋板嵌花和針齒損傷，該微觀管理既保證了質(zhì)量又保護(hù)了紡紗器材。

5 往復(fù)式細(xì)紗風(fēng)機(jī)清潔和風(fēng)箱式清潔器對(duì)細(xì)紗微塵的控制

往復(fù)式細(xì)紗風(fēng)機(jī)清潔和風(fēng)箱式清潔器對(duì)細(xì)紗微塵的控制是微觀管理的一種模式。紡紗生產(chǎn)實(shí)踐證明，微塵對(duì)紡紗質(zhì)量的危害性存在于每道工序，對(duì)梳棉工序、細(xì)紗工序的影響最為嚴(yán)重。一定數(shù)量、長(zhǎng)度不一的纖維和纖維束在細(xì)紗鉗口加捻、集聚產(chǎn)生大量的短纖維和微塵，是造成細(xì)紗工序產(chǎn)生微塵的主要因素。表面上看，細(xì)紗風(fēng)箱吸附可以解決鉗口加捻浮游出現(xiàn)的的纖維和微塵，但細(xì)紗風(fēng)機(jī)本身吸附力不均勻，且無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)的、被拉斷的未加捻的牽伸纖維，以飛花、微塵形式出現(xiàn)、位置隨機(jī)，可以被地下風(fēng)管吸附，也可以被上風(fēng)箱吸附，未被吸附的會(huì)在紡紗空間漂浮或進(jìn)入紗線(xiàn)主體形成危害性紗疵。另外，鋼絲圈與鋼領(lǐng)摩擦、掛斷的纖維形成的微塵，100%浮游在紡紗空間，若碰到金屬靜電、吸附力強(qiáng)的油漬時(shí)會(huì)聚集、糾結(jié)形成活動(dòng)性棉結(jié)和更多種類(lèi)的危害性紗疵。雖然很多紡紗廠都有往復(fù)式風(fēng)機(jī)清潔器和地面除塵裝置，對(duì)細(xì)紗車(chē)間的飛花、微塵和危害性纖維進(jìn)行吸附，但很難將其全部吸附干凈。

因此，根據(jù)紡紗原料質(zhì)量、紡紗品種、紡紗質(zhì)量制定往復(fù)式游動(dòng)清潔器的運(yùn)動(dòng)速度、風(fēng)箱式清潔器的清潔頻次，防止其堵塞，是細(xì)紗車(chē)間做好微觀管理以減少飛花、微塵等危害的重點(diǎn)。特別是在進(jìn)行特低號(hào)數(shù)棉紗生產(chǎn)時(shí)，必須保證細(xì)紗車(chē)間、紡紗設(shè)備的潔凈，加強(qiáng)往復(fù)式清潔器的清潔位置和清潔頻率控制，以及地排風(fēng)的吸附除塵控制，保持細(xì)紗車(chē)間各區(qū)域送回風(fēng)和風(fēng)箱式清潔器的清潔頻次、往復(fù)式清潔器的運(yùn)行速度的一致性，使車(chē)間空氣的輸送和回流平衡且穩(wěn)定，減少細(xì)紗機(jī)不同部位、不同機(jī)臺(tái)由空氣變化、微塵變化引起的差異，是細(xì)紗車(chē)間質(zhì)量整體穩(wěn)定的關(guān)鍵。

表5是紡4.2 tex紗，細(xì)紗機(jī)風(fēng)箱式清潔器清潔頻率與棉紗細(xì)小紗疵的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

從表5可以看出，隨著清潔次數(shù)的增加，細(xì)小紗疵均有降低，降幅明顯的是A0，B0，C0，D0，H0類(lèi)紗疵，說(shuō)明增加清潔次數(shù)是降低微塵的有效手段之一；棉紗號(hào)數(shù)越低，越要加強(qiáng)細(xì)紗車(chē)間送回風(fēng)前、后的穩(wěn)定一致，這種微觀管理必須建立有效的標(biāo)準(zhǔn)，從而讓紡紗企業(yè)受益。

表5 細(xì)紗機(jī)風(fēng)箱式清潔器清潔頻率與棉紗細(xì)小紗疵的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 單位：個(gè)/(100 km)

6 結(jié)語(yǔ)

紡紗廠的微觀管理，集中體現(xiàn)在細(xì)節(jié)管理方面，不僅包含原料質(zhì)量指標(biāo)的控制、清梳聯(lián)精梳環(huán)境的控制，也包含紡紗各工序的微塵控制、原料與織物組織結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的半制品疵點(diǎn)、紗線(xiàn)疵點(diǎn)控制；做好原料、清梳聯(lián)、精梳與細(xì)紗工序的微觀管理，可以穩(wěn)定和控制常規(guī)產(chǎn)品質(zhì)量，也能保證細(xì)特號(hào)紗的生產(chǎn)質(zhì)量控制；實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化管理與數(shù)據(jù)化管理，是原料質(zhì)量控制、紡紗工藝質(zhì)量控制、紡紗器材質(zhì)量控制、棉紗質(zhì)量控制與織物質(zhì)量控制的基石，也是紡紗廠降低生產(chǎn)成本、穩(wěn)定棉紗質(zhì)量的關(guān)鍵。制定紡紗廠微觀管理制度、建立紡紗廠多工序和多指標(biāo)微觀管理模式、完善微觀管理控制標(biāo)準(zhǔn)，是紡紗廠控制微疵點(diǎn)的必要措施和必經(jīng)之路。