周衛(wèi)忠
(桐鄉(xiāng)市易德紡織有限公司,浙江嘉興,314512)
隨著半精紡紗線使用領(lǐng)域的不斷拓展,以及服裝越來越向輕薄型發(fā)展,半精紡紗線也呈現(xiàn)出品種多樣化、檔次高、細號化的需求,因此半精紡紗線的條干水平也越來越受到重視。由于纖維內(nèi)在結(jié)構(gòu)在并條后已定型,熟條條干水平和重量偏差等質(zhì)量指標(biāo)決定了最終的紗線質(zhì)量。并條工序作為承上啟下的工序很關(guān)鍵,它通過并合和牽伸不但改善了須條的重量不勻率,還可改善須條內(nèi)部的纖維伸直度和內(nèi)部結(jié)構(gòu),尤其對于多纖維混紡的半精紡品種而言,同時還擔(dān)任著混色的作用。由于半精紡產(chǎn)品的原料組合中,各自纖維在力學(xué)性能和形態(tài)上存在著很大的差異,經(jīng)過并條工序的半制品較難達到后道紡紗混和均勻的質(zhì)量要求,然而這點往往在生產(chǎn)中被忽視[1]。
在半精紡紡紗系統(tǒng)中至今還沒有適合于半精紡個性化生產(chǎn)要求的并合設(shè)備,一般都是借用棉紡系統(tǒng)中的并條機,并將其經(jīng)過部分個性化改造,而各半精紡企業(yè)均根據(jù)自已所紡制產(chǎn)品的類型而各自摸索,其改造方法不盡相同,存在的問題也還很多。因此,針對半精紡紗線的特點以及并條工序的生產(chǎn)難點,對半精紡生產(chǎn)中并條工序的組織與管理、半精紡并合工藝的選擇以及熟條質(zhì)量控制措施進行闡述,為提高半精紡紗線質(zhì)量提供有益參考。
半精紡生產(chǎn)實際上是一個開發(fā)產(chǎn)品的過程,并條工序首先應(yīng)注重其生產(chǎn)是否正常,這是保證半制品質(zhì)量的前提。熟條質(zhì)量直接影響粗紗質(zhì)量,且熟條的內(nèi)部纖維結(jié)構(gòu)在并條后已經(jīng)定型,熟條的條干CV值、重量偏差、內(nèi)在結(jié)構(gòu)等是決定成紗質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,在并條工序要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理觀念,采用系統(tǒng)的觀點去組織生產(chǎn),改進生產(chǎn)環(huán)境和整個并合牽伸狀態(tài),為后部提供達到紡紗質(zhì)量要求的須條。
在傳統(tǒng)的棉紡并條工序中,其任務(wù)主要是為下道工序提供質(zhì)量指標(biāo)符合要求的熟條。半精紡品種基本上是多種纖維混紡,這些混紡纖維的長度離散、細度離散等較大,而且又是色紡,纖維易損傷。因此,半精紡的并條工序要重點發(fā)揮混和均勻和提高纖維整齊度的作用。在棉紡的并條牽伸以“緊隔距,重加壓”為工藝原則,提高纖維長度整齊度是保證條干均勻度的關(guān)鍵。
并條道數(shù)的選擇應(yīng)隨品種不同而不同。雖然有些半精紡品種經(jīng)過兩道并條的熟條質(zhì)量指標(biāo)均能達到要求,但其纖維混和均勻度不夠。因此在實際生產(chǎn)中半精紡的并條工藝道數(shù)一般采用3道或4道,有些特殊品種甚至采用5道,這樣才能使熟條質(zhì)量指標(biāo)達到下道工序混和均勻的質(zhì)量要求。當(dāng)然并合數(shù)不能過多,否則條子過熟而發(fā)爛,不利于紡紗質(zhì)量的控制。因此半精紡并條工藝道數(shù)要從總體上根據(jù)各品種的工藝特點進行合理選擇。
散纖維染色實際上是一種化學(xué)處理過程,染色后的纖維,不但去除了纖維表面原有的油脂和紡紗助劑,纖維本身也受到不同程度的損傷,且染色越深的纖維損傷越大,纖維表面的摩擦因數(shù)和吸濕性能等物理性能都會發(fā)生很大的變化,從而影響可紡性能。另外,半精紡品種又多又雜,相對于傳統(tǒng)棉紡對并條工序生產(chǎn)車間環(huán)境的要求更高,而且較為敏感,溫濕度控制稍有不慎,就可能會出現(xiàn)繞羅拉、繞膠輥、絨板花過多等問題,有的甚至無法生產(chǎn)。因此半精紡并條工序?qū)ιa(chǎn)環(huán)境的要求:空調(diào)能隨時調(diào)節(jié),見效要快,并能保持溫濕度控制的相對穩(wěn)定,以適應(yīng)多品種的變化。
一般半精紡的并條工序,須使用簡易墻體將前后道工序和左右生產(chǎn)線隔開,使每條生產(chǎn)線的并條工序能單獨分區(qū)管理,從而使每條生產(chǎn)線在并條工序的空調(diào)能實現(xiàn)單獨分區(qū)調(diào)節(jié),以適應(yīng)多品種的變化。
半精紡紗線品種雜、批次多且批量小、批與批的工藝差異大,又是訂單形式,這就要求在換批時其工藝調(diào)整要快而準(zhǔn)。工藝管理方面既要嚴(yán)格又要靈活、精準(zhǔn)。半制品的質(zhì)量控制指標(biāo)必須達到紡紗技術(shù)要求的范圍,同時針對不同品種制定不同的半制品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),不能一概而論。另外,半精紡多以纖維混紡為主,其半制品質(zhì)量的波動較大,因此要求實驗室增加對并條半制品質(zhì)量指標(biāo)的測試頻率,同時要掌握好每個品種在每一道并條的質(zhì)量指標(biāo)變化規(guī)律。
半精紡原料在梳理前大多要經(jīng)過給濕和添加一定量的紡紗助劑,油脂較多。隨著生產(chǎn)量的增加,堆積在各個牽伸元件上的油脂會越來越多,當(dāng)達到一定程度后就會出現(xiàn)繞花、繞膠輥、加壓不良等現(xiàn)象。另外,半精紡的并條工藝一般采用“緊隔距,重加壓”,以保證條干均勻,但這會增加設(shè)備的牽伸負荷和運轉(zhuǎn)負荷,而且對加壓元件的要求更高,設(shè)備易疲勞。這就需要保持良好的設(shè)備狀態(tài),最大限度地減少臺差。半精紡的生產(chǎn)須加強設(shè)備維修保養(yǎng)管理,加嚴(yán)設(shè)備保養(yǎng)的技術(shù)要求,縮短保養(yǎng)周期,完善各項設(shè)備檢查制度。
針對上述特點,在半精紡并條工序經(jīng)常會出現(xiàn)色差、色點、重量不勻、條干不勻及質(zhì)量指標(biāo)不達標(biāo)等問題。解決這些問題的關(guān)鍵是對工藝參數(shù)、半制品質(zhì)量指標(biāo)、須條內(nèi)在結(jié)構(gòu)進行控制。
工藝是否科學(xué)合理是熟條質(zhì)量指標(biāo)能否符合要求的重要支撐。并條的主要工藝參數(shù)包括并條定量、各道牽伸倍數(shù)、羅拉隔距、壓力棒的高低工藝等。在實際生產(chǎn)中必須根據(jù)原料性能、紗線訂單的個性化質(zhì)量要求、設(shè)備的狀態(tài)及牽伸負荷等實際情況,對以上各主要工藝參數(shù)進行系統(tǒng)設(shè)計。
2.1.1 羅拉隔距的設(shè)置
羅拉隔距越小,牽伸浮游區(qū)就越短,也越能強化羅拉牽伸區(qū)的摩擦力界,從而加強牽伸區(qū)對纖維運動的控制能力,集中浮游纖維的變速點,使輸出的須條具有較好的條干均勻度[2]。
半精紡的原料經(jīng)染色后,纖維受損,單纖強力偏低,而某些動物纖維尤為突出,牽伸時易被拉斷。因此對于羅拉隔距的設(shè)置既要兼顧纖維整齊度,又要不拉斷纖維,同時還要控制好絕大部分纖維的運動。另外,有些品種的纖維都是經(jīng)漂白后再染色,此時纖維的摩擦因數(shù)較大,會產(chǎn)生牽伸力過大和壓力不夠等現(xiàn)象,這時就會在羅拉鉗口處產(chǎn)生嚴(yán)重的滑溜現(xiàn)象,且是隨機的,嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)牽伸不開,這樣反而會產(chǎn)生偶發(fā)性紗疵,進而使條干惡化。因此,半精紡并條羅拉隔距的設(shè)置,必須要結(jié)合混紡纖維的性能差異及其染色后纖維性能的變化而定。
2.1.2 牽伸倍數(shù)的配置
半精紡各道并條的總牽伸倍數(shù)一般接近于并合數(shù),常用的牽伸工藝有倒?fàn)可旌晚槧可靸煞N。倒?fàn)可炫渲糜欣诟纳剖鞐l的條干均勻度;順牽伸配置有利于纖維伸直,消除纏繞纖維,減少成紗細節(jié),提高成紗強力。半精紡后區(qū)牽伸倍數(shù)的設(shè)置原則需根據(jù)各組分纖維長度及其整齊度、纖維伸直情況、并條道數(shù)、并條定量、羅拉隔距等因素綜合分析。后區(qū)牽伸一般在1.6倍~2.5倍之間。
半精紡的頭并,其喂入的生條中具有較多的前彎鉤纖維和纏繞纖維,伸直度較差,纖維的平均長度比纖維伸直時要短,浮游纖維也多。因此半精紡頭并的前區(qū)牽伸倍數(shù)宜偏小掌握,才能有利于改善須條的條干均勻度;同時其后區(qū)牽伸倍數(shù)也不能過大,否則會擴散須條中纖維,不利于控制浮游纖維,條干均勻度也會惡化[3]。由于經(jīng)過頭并的牽伸,已經(jīng)消除了部分前彎鉤,須條中纖維的整齊度、伸直度均比生條有所提高,因此半精紡二并、三并的后區(qū)牽伸倍數(shù)宜偏小掌握,同時適當(dāng)增大前區(qū)的牽伸力,進而伸直后彎鉤纖維,有利于須條纖維的伸直,提升須條的條干均勻度。
生產(chǎn)實踐也表明,纖維長度越長越整齊,并條后區(qū)牽伸倍數(shù)可偏大設(shè)置;纖維越卷曲,后區(qū)牽伸倍數(shù)越宜偏大控制。
2.1.3 壓力棒工藝的選擇
半精紡使用的原料大多是多組分混紡的動物纖維,其特點是長度離散和細度離散都較大。因此,半精紡的并條牽伸尤其要加強對浮游纖維的控制,合理選擇壓力棒工藝,增加牽伸區(qū)的摩擦力界,增強對浮游纖維的控制?;谝陨显?,半精紡并條主牽伸區(qū)采用壓力棒牽伸,壓力棒可以將棉網(wǎng)形成曲線通道,進而擴展鉗口的摩擦力界,并縮短纖維浮游區(qū)長度,加強對浮游纖維的控制。生產(chǎn)實踐證明,壓力棒位置偏高時,棉網(wǎng)在壓力棒下表面的包圍弧就小,在鉗口處控制棉網(wǎng)的摩擦力界就弱,對浮游纖維的伸直不利,影響條干水平;反之,有利于增強對棉網(wǎng)浮游纖維的控制,使浮游纖維的變速點集中而且靠近鉗口[4]。因此合理使用壓力棒工藝是半精紡并條工序控制浮游纖維的關(guān)鍵。
2.1.4 并條膠輥硬度的選擇
半精紡的原料經(jīng)染色后,再經(jīng)過和毛工序添加油劑,纖維的表面性能發(fā)生了很大的變化,因此在并條工序會產(chǎn)生纖維發(fā)黏或者因靜電等造成的纏繞現(xiàn)象。此時合理選擇膠輥的硬度,能有效改善條子的可紡性。膠輥硬度偏低,有利于提高半精紡的條干均勻度,因為低硬度的膠輥與羅拉之間的接觸面大,縮短了纖維浮游區(qū)的長度,使浮游纖維的運動得到有效控制[5]。但膠輥硬度過低,會加劇因纖維發(fā)黏而產(chǎn)生的纏繞。因此,半精紡并條膠輥的選擇要兼顧纖維品種、纖維的長度離散情況、染色后纖維表面物理性能以及生產(chǎn)季節(jié)、空調(diào)等實際情況而定。膠輥硬度的選擇是半精紡并條工序中一項很重要的工藝措施。
由于半精紡紗線的品種多而雜,紗線的用途不同,對其質(zhì)量要求也有所不同。因此,在半精紡并條工序要重視半制品質(zhì)量指標(biāo)的控制,對每個批次的生產(chǎn),在并條工序都要設(shè)立不同的半制品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。
纖維內(nèi)在結(jié)構(gòu)包括纖維的分離度、伸直度、平行度和短纖維的分布等,它對成紗的條干水平有著直接的影響。半精紡品種以多組分混紡居多,實際生產(chǎn)中往往有一些品種的并條條干水平相差不大,然而其成紗條干水平卻有所不同,主要是由并條內(nèi)纖維內(nèi)在結(jié)構(gòu)差異造成。因為并條的條干指標(biāo)僅表示須條的截面、外形、重量片段等不均勻的程度,而纖維內(nèi)在結(jié)構(gòu)卻對成紗條干有著很大的影響,在半精紡生產(chǎn)中也尤其敏感。
纖維的分離度越高,表示纖維間分離的狀態(tài)越好;分離度越差,表示須條中存在未能分離的纖維越多,其中部分纖維在并條的牽伸過程中能夠得到充分分離,但如果牽伸工藝不當(dāng),那么未被分離的部分纖維在牽伸過程中會加劇集結(jié),從而在后道紡紗的牽伸中形成粗細節(jié)等短片段條干不勻。由于在半精紡的分梳環(huán)節(jié),特別是對某些動物纖維的分梳,要求將其完全分梳成單纖維狀態(tài),這樣在梳理過程中纖維就會受到很大的損傷。在實際的半精紡生產(chǎn)中,生條中往往有少量未能被充分梳開的纖維,這些纖維通常是借助于并條的牽伸來分離。然而這些纖維中的部分纖維會在牽伸分離過程中被拉斷,產(chǎn)生新的短纖維,而且這些短纖維又會產(chǎn)生新的集結(jié)。另外,生條中的纏繞纖維,如果經(jīng)過不合理的并條牽伸也會形成棉結(jié),這些難點在半精紡并條工序中都會出現(xiàn)。因此,首先要根據(jù)半精紡品種的特點,分梳時掌握好分梳強度與纖維損傷的平衡點,頭并、二并是消除纖維纏繞的重點環(huán)節(jié),經(jīng)過調(diào)整牽伸工藝,最大限度在頭并、二并中松解和消除那些未能被充分梳開的纏繞纖維,以提高纖維的分離度。
纖維的伸直度和平行度對成紗條干有著很大的影響,纖維伸直度和平行度低時,在牽伸過程中纖維易相互纏結(jié)產(chǎn)生集束運動,還會破壞正常纖維的變速,造成條干不勻。多組分混紡的半精紡須條中纖維形態(tài)是十分復(fù)雜的,有卷曲、彎鉤、扭曲等形態(tài),尤其是某些動物纖維有較為復(fù)雜的伸長性和卷曲性。實際生產(chǎn)中,可以通過牽伸倍數(shù)的配置以及前后區(qū)牽伸倍數(shù)的分配、工藝道數(shù)的選擇等方面來提高纖維的平行度與伸直度。牽伸倍數(shù)愈大,纖維運動相對速度就愈大,纖維的伸直和平行效果就愈好。生產(chǎn)實踐中,頭并的總牽伸倍數(shù)宜小,頭并之后的各道并條的總牽伸倍數(shù)宜大,以充分發(fā)揮頭并伸直前彎鉤和頭并之后的各道并條伸直后彎鉤的作用。
半精紡的品種多而雜,原料大多經(jīng)過染色,其力學(xué)性能和外觀形態(tài)都發(fā)生了較大的變化,而并條工序作為承上啟下的關(guān)鍵工序,既可以改善須條的重量不勻率和纖維的混和均勻度,還可改善須條纖維的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。因此,在半精紡并條工序合理設(shè)計并合工藝參數(shù)、控制好半制品的質(zhì)量指標(biāo)以及須條的內(nèi)在結(jié)構(gòu)等尤其重要。生產(chǎn)實踐表明,根據(jù)各種纖維的紡紗性能,分析不同半精紡品種在并條工序生產(chǎn)出現(xiàn)的難點和注意事項,結(jié)合具體的牽伸形式,對設(shè)備的牽伸部件及工藝參數(shù)采取針對性的改進和優(yōu)選措施,進而為后道工序生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的須條??傊刂坪冒刖彶l工序的生產(chǎn)質(zhì)量,掌握好半精紡各類纖維的并合技術(shù),是紡好半精紡紗線的關(guān)鍵。