环锭纺棉氨纶包芯纱高频疵点分析

程慧鹏 孙喜平 蔡林友 徐 阳

（1.新疆大学，新疆乌鲁木齐，830046；2.丹阳市丹盛纺织有限公司，江苏镇江，212309）

生产氨纶包芯纱的方法有环锭纺、转杯纺、摩擦纺、喷气涡流纺、静电纺等，其中环锭纺氨纶包芯纱因外包纤维密集度比较均匀、纱线结构紧密、强力高等特点而被广泛采用［1］。环锭纺棉氨纶包芯纱的纺纱过程可能受设备、工艺等因素的影响，既会产生与普通环锭纺纱线相同或同类型的纱疵，又会产生一些环锭纺氨纶包芯纱特有的纱疵［2］，而消除和避免这些纱疵也是提高环锭纺棉氨纶包芯纱质量的主要途径。本研究选用新疆兵团第八师100%长绒棉，以JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）品种为例，对其生产中产生的纱疵进行统计，并对主要纱疵进行成因分析。

1 棉氨纶包芯纱生产流程

与普通环锭纱相比，环锭纺棉氨纶包芯纱的质量控制最关键的是在细纱和络筒两个工序。

在FA502型细纱机上进行改造，添加导纱机构、张力控制装置和后区集合器装置，并附加数控包芯纱装置，氨纶芯丝在导丝罗拉的牵引下退绕，经过预牵伸机构，自前罗拉和胶辊后的集合器喂入。需要注意的是，细纱捻系数要偏大控制，这样有利于提高包覆效果，减少毛羽。使用卡特1EL6/0型钢丝圈，质量偏重控制。此外，根据纺制包芯纱中氨纶丝的规格，氨纶丝预牵伸倍数选定在3.5倍～4.0倍之间，具体要根据实际生产情况来选定。

在村田№21C型纱库式自动络筒机上络筒，络纱速度1 100 m/min。配置USTER QUANTUM 2型电子清纱器，清纱参数设计主要针对偏丝、裸丝等多数不良纱疵的有效清除，其中电子清纱器的偏支通道和规律性纱疵通道的把关作用最为关键。

2 纱疵统计与分析

2.1 纱疵统计

通过跟踪追溯JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）纱在细纱工序和络筒工序的生产流程，络筒时电子清纱器会检测纱疵并进行切疵，切疵超过设定频次的管纱会被剔除，针对被剔除的管纱进行纱疵类型判定和数量统计。首先每天通过摇黑板法对管纱纱疵进行直接观测，再结合显微镜和针织小样织机织制布样进行纱疵辨别并记录。每天统计50个有效纱疵，经过20天的试验，共取纱疵样本1 000个，具体是偏丝176个，条干不匀174个，弹性不匀154个，毛羽128个，空芯105个，裸丝99个，紧捻60个，弱捻51个，割丝38个，其他15个。

由统计数据可以看出，JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）纱在生产过程中出现了9种以上类型的纱疵，其中条干不匀、毛羽、紧捻和弱捻属于环锭纺常发纱疵，而其他几种纱疵为包芯纱特有纱疵，如偏丝、弹性不匀等。统计数据表明，出现频次最多的纱疵是偏丝和条干不匀，分别占样本总量的17.6%和17.4%，此外出现频次较多的纱疵还有弹性不匀、毛羽、空芯、裸丝。

2.2 主要纱疵成因分析

对上述6种主要常发纱疵，使用钉板法进行纱疵成因追溯，以确保纱疵成因的准确性。每台细纱机每次落纱使用10个钉板将细纱管纱依次放在标有锭号的专用钉板上，络筒时再依次从钉板上取出，以确保每个管纱的原始锭位不会混乱，从而实现管纱的跟踪。利用络筒机电子清纱器切疵，报警剔除管纱，将所切纱疵和所剔除管纱在实验室进行分类统计。在确保纱疵分类准确性的前提下，再从相应管纱所在锭位找出纱疵成因，然后根据在细纱机上追溯到各种纱疵的形成原因，对出现频次相对较多的6种纱疵的主要成因进行总结。

总样本纱疵中偏丝纱疵出现频次最多。偏丝是在纺制包芯纱过程中由于外包纤维包覆芯丝不足形成的纱疵［3］。实际追踪发现，形成偏丝纱疵最常见的原因是导丝轮设置不合理，导致外包纤维包缠芯丝不良而形成偏丝纱疵。另外，当氨纶丝不在导丝轮内时，如果挡车工没有及时发现或者未将氨纶丝放到位也会形成偏丝纱疵。

条干不匀纱疵是指纱线长度方向的粗细有规律或无规律突变。无论是包芯纱还是普通纱线，出现条干不匀的几率都很大，经过分析，生产棉氨纶包芯纱时，造成纱线条干不匀纱疵的主要原因是胶辊损伤或罗拉嵌飞花。

弹性不匀纱疵是生产棉氨纶包芯纱最常见的纱疵之一，氨纶芯丝一般由多股丝束组成，氨纶丝缺股或氨纶丝粗细不均匀都会引起包芯纱弹性不匀。在纺制过程中，纱线张力超过设计要求，芯丝会过度牵伸，造成包芯纱弹力过大，反之，芯丝牵伸不足会造成包芯纱弹力偏小；氨纶丝挂到导纱钩上被夹住会造成包芯纱缺少芯丝，后续织造的布面会呈现出花纹稀疏且弹力小［4］。

与条干不匀纱疵一样，毛羽纱疵也是环锭纺最常见的纱疵之一。在对棉氨纶包芯纱的纱疵进行追溯时，发现毛羽一般都是某机械部件刮伤或者挂伤纱体产生的。例如锭子与钢领、导纱钩不同心，形成了歪气圈，纱体碰撞隔纱板，两者产生摩擦导致纤维伸出纱体形成毛羽。

空芯指在纺制包芯纱时缺少芯丝的情况。追溯发现，导丝轮转动不灵活或者氨纶丝绕到罗拉上导致氨纶丝被扯断或挂断，如果挡车工没有及时发现并处理，就会造成空芯纱疵。

裸丝与空芯纱疵刚好相反，是在纺制包芯纱时只有芯丝、没有外包纱的情况。常见的原因是喂入粗纱断头使粗纱跑空，或纺纱时棉纤维须条全部被吸棉笛管吸走。此外，细纱捻度设计较小时，棉氨纶包芯纱在络筒时，其弱捻处的外包纤维会被络筒机的吸风口剥离而形成裸丝纱。

3 纱疵防治措施

针对以上6类纱疵的成因分析，发现这6种纱疵都与人员操作管理松懈、工艺参数设置不合理以及设备管理不当有关。因此，主要对以上3个方面进行严格要求和改进［5］，就可从根本上解决棉氨纶包芯纱纱疵问题。

3.1 合理配置工艺参数

（1）因为配置了较大的粗纱捻系数，细纱后区牵伸要控制在1.25倍～1.45倍。经过试验优化，细纱后区牵伸取1.40倍为最佳。

（2）若细纱捻系数过小，当包芯纱受到拉伸时，外层包覆的棉纤维容易产生滑脱，造成芯丝外露。因此其细纱捻系数要高于普通环锭纱，一般控制在420～450范围内较为合适，这样有利于提高包芯纱的包覆效果，还能有效减少毛羽。如果细纱捻系数过高则会降低氨纶包芯纱的弹性。

（3）如果钢领钢丝圈配置不当，钢丝圈磨损发热会割断、熔断外露的氨纶丝而形成空芯纱，选择宽边钢领有利于钢领钢丝圈运转过程中的散热，从而减少割丝和空芯纱疵的发生。钢丝圈的质量不能太重或太轻，钢丝圈太重易断头，太轻易使纱线摩擦隔纱板而产生大量毛羽。

（4）不同规格的氨纶丝预牵伸倍数选择范围不同。在实际生产时，一般会先对每批氨纶丝进行试纺试验，并根据试纺的情况选择合适的氨纶丝预牵伸倍数。根据试验结果得出氨纶丝的预牵伸倍数控制在3.5倍～3.8倍时纺纱效果较好［6］。

（5）USTER QUANTUM 2型电子清纱器要严格设置电子清纱器参数，这样能够有效清除偏丝、裸丝、条干不匀等纱疵数量。通过优选，主要清纱参数：长细节-30%×20 cm，短粗节+35%×2 cm，长粗节+35%×20 cm，棉结+140%。

3.2 加强设备管理

首先要合理制定细纱机揩车和专件更换的周期，每月制订好揩车、平车以及纺纱专件更换的计划，把纱疵产生的可能性降到最低限度［7］。其次，纺纱专件的选型和使用也会直接影响生产效率和产品质量，需根据包芯纱品种和生产方法，优选合适的纺纱专件品牌和型号，确保产品质量和生产效率的稳定。

3.3 严抓人员操作管理

操作工的操作技能和工作质量是保证产品质量的关键。人员操作管理首先是抓好清洁工作，减少飞花附入。清洁工作是减少纺纱断头、预防纱疵、提高包芯纱品质的重要环节，操作人员要严格按清洁进度和规范做好机台清洁工作，重点加强牵伸区清洁工作。另外要多巡回检查，及时处理绕胶辊、缠罗拉问题，避免断丝纺纱和单粗纱纺纱，减少裸丝和空芯纱疵，杜绝粗纱喂入造成的偏丝纱疵。同时，要大力提升挡车工操作水平，加强操作技能培训，提高挡车工操作的积极性和主动性，加强巡回制度，重视捉防纱疵工作。例如挡车工上班要逐只摸胶辊，若发现不良胶辊要及时更换，以减少条干不匀纱疵的产生。

4 结语

棉氨纶包芯纱中的纱疵会影响后道加工的效率、布面效果及产品档次。为预防纱疵的形成，提高棉氨纶包芯纱的质量，本研究对环锭纺棉氨纶包芯纱常见纱疵进行分析。以JC/Pu 92/8 14.5 tex（44.4 dtex）品种为例，通过对在纺纱过程中易产生的纱疵进行类型和数量的统计，得出环锭纺棉氨纶包芯纱存在9种以上类型的纱疵。对出现频次相对较多的纱疵通过追踪进行成因分析，如偏丝、条干不匀、弹性不匀、毛羽、空芯和裸丝等纱疵。生产实践表明，通过从优选工艺参数、加强设备管理、严抓人员操作管理3个方面采取有效措施，可有效消除或避免棉氨纶包芯纱纱疵的产生。本研究所采用的追踪手段只是最基础的一种纱疵分析方法，而近年来，物联网快速发展，无线射频识别技术逐渐应用到纺织领域，采用物联网中广泛使用的无线射频识别技术、无线网络通讯等信息化技术，对环锭纺纱全程进行追溯与实时监管，可以追溯到纱疵的产生根源，及时解决隐患并采取防治措施，可以更为有效地提升纺纱生产的精细化管理水平。