【技术】纱线毛羽方向性与自络增长探讨
发布时间:2015-04-03 毛羽会降低纱线外观光泽、影响正常上浆,造成织机开口不清、织物起绒起球。纺纱过程中采取降低须条中短绒含量、提高纤维“三度”,提高相对湿度、减少摩擦阻力,减少加捻三角区等措施可以使毛羽得到一定的控制。在毛羽的研究理论中,认为毛羽具有方向性,毛羽方向会发生改变,毛羽的增长与毛羽的方向性有密切的联系。因此加强对毛羽方向的研究,可为控制细纱到络筒毛羽的增长率提供理论依据和实践启示。 1 毛羽方向性的形成原因 1.1 纱线毛羽的产生 毛羽的成因主要有三个方面: (1)纤维结构性差异造成毛羽。粗纱在喂入细纱之前,由于纤维排列状态不良,使纤维的一部分伸出纱体而形成毛羽。具体影响因素包括粗纱条中短绒含量、纤维伸直平行状态、加捻紧密程度等。 (2)须条加捻受力因素造成毛羽。主要发生在细纱从后区整理到成纱卷绕后加捻卷绕过程中。 (3)纱线卷取退绕摩擦因素造成毛羽。主要发生在管纱退绕到卷绕成筒纱的过程中。 纱线的毛羽形成于细纱的加捻区,增长于成纱后及络筒的卷绕退绕过程。 1.2 纱线毛羽方向的形成 纺纱过程中,钢丝圈和锭子运动传递的力在不断发生变化,纱体轴心承受力的传导作用,须条纵向承受牵伸力和张力,横向承受凝聚力和加捻力,使加捻三角区内的纤维随纱体轴心卷绕,纤维发生内外转移,长细纤维趋于由外向内转移,短粗纤维趋于由内向外转移,在这一运动区内,纤维随三角区大小、须条的宽度变化、传递力瞬时加速或滞后的突变,其中一部分边缘纤维无法捻取变成飞花而散失,另一部分纤维卷入纱体,一部分短粗纤维伸出纱体外形成毛羽。纤维一端或两端在纱线的轴心内,另一端外露的方向即形成毛羽的方向。受力卷取的方向不同,就形成了毛羽不同形态的方向。 2 纱线毛羽方向的特性 2.1纱线毛羽方向分类 毛羽主要有三种:一是正向毛羽,主要产生在细纱工序,多为1-2mm长度的毛羽;二是反向毛羽,正向经过刮擦毛羽产生倒向定向的毛羽称为反向毛羽。在络筒退绕造成的较多,细纱钢丝圈和钢领摩擦副出现异常时也会产生;三是不定向毛羽,类似浮游纤维,但有部分粘附于纱线主体,主要是受到不定向、不规则的摩擦而造成的。 2.2纱线毛羽方向的运动特性 2.2.1正向毛羽的运动特性 纤维受纺纱张力和加捻的作用,产生了径向压力和向心压力,使加捻三角区边缘处的纤维向心压力最大,而处于纱轴中心处的纤维压力最小,由于外层受力不同,纤维在加捻三角区中不断反复转移,形成毛羽的方向是沿轴心卷取的反方向。正向毛羽的特性是不易倒向,并且对摩擦有润滑作用,其中2mm以下的毛羽多为正向毛羽,在不增长、不倒向、不伸长的情况下可视为无害毛羽。 2.2.2反向毛羽的运动特性 反向毛羽在细纱加捻三角区产生的数量很少,主要在络筒工序形成。在络筒逆向退绕过程中,受退绕张力、预清纱器、清纱板高速摩擦,正向毛羽受到的摩擦力较大,毛羽一部分倒向、定向成为反向毛羽,一部分飞脱,其余则成为不定向的毛羽。筒纱毛羽的增长只可控制,不可能消除。反向毛羽易倒向,易脱离主体形成飞花,易抽长形成3mm以上的有害毛羽。 2.2.3不定向毛羽的运动特性 不定向毛羽的形成原因比较复杂。在纺纱过程中毛羽的方向不是一成不变的,而是在不断的变化过程中。毛羽在加捻三角区时多为正向毛羽,经过加捻点和捻陷点时,受卷绕力的影响纱线毛羽发生变化。张力随卷绕直径,卷绕高度的变化而产生变化,纱线与隔纱板产生瞬时不规则的碰撞,使部分毛羽倒向不定向,变为不定向毛羽。在络筒过程中纱线退绕方向与细纱卷取方向相反,纱线在退绕的初始阶段不同方向的毛羽在剥离点的摩擦,退绕张力气圈的无序运动和碰擦,都有可能使正向毛羽、反向毛羽部分转为不定向毛羽。不定向毛羽易倒向、易飞脱、易抽长、可动性强,是毛羽控制的重心。 2.3纱线毛羽不同方向相互关系 受卷绕张力和卷取强力影响,正向毛羽可以转变为反向毛羽和不定向毛羽,转变后长度增加的趋势;反向毛羽可以转变为正向毛羽和不定向毛羽、飞花,转变后长度增加;不定向毛羽可以转变为反向毛羽、正向毛羽和飞花。 3 纺纱过程对毛羽方向的影响与控制 3.1细纱卷绕密度对纱线毛羽方向的影响 细纱成纱时毛羽的方向为正向毛羽,到纺纱气圈张力段,气圈在不同的卷绕动程情况下,气圈不断发生变化。管底成形阶段大纱时张力最大,气圈容易超出70mm的运动圆周直径与隔纱板放生碰撞,不定向毛羽增加。针对毛羽生成于细纱,增长于络筒的特点,在细纱工序采取加长纱线动程的措施能够有效控制络筒毛羽的增长。在细纱工序受纺纱张力的影响,钢丝圈被动运动使气圈在不同的导纱动程中产生不同直径的气圈,卷绕动程越大气圈扩展幅度越小,卷绕密度越稀松,到自络筒退绕时,能够控制毛羽的增长幅度。实践证明:细纱升降动程大,不定向毛羽,毛羽倒向增长较少。反之,则增加较多。加升降纱动程能够控制毛羽的增长幅度。应该注意的是,采取这种措施后,细纱毛羽同比略高,但是络筒的毛羽增长幅度减少。 3.2络筒退绕张力气圈对毛羽方向的影响 气圈控制器在退绕时破坏气圈的上传张力,便于退绕的稳定。由于破裂环只破裂气圈的张力,在破裂时纱线的运动强烈而又无序,致使退绕气圈在破裂环之间产生摩擦,造成毛羽的增加。通过实践,将破裂环改为控制环有利于气圈的运动,能够起到减少摩擦降低毛羽的目的。实践证明:细纱到毛羽的增长实质上是毛羽方向倒向的结果。毛羽从正向变为反向,部分不定向毛羽伸长倒向造成毛羽的激增。 3.3络纱速度张力络对毛羽方向的影响 随着络筒速度的提高,毛羽增长率呈现升高趋势。在纱线从退绕剥离点到卷取点中间,使纱线有效伸直而伸长率低、纤维绷直而不产生位移至关重要。在工艺调整时,应保证络纱速度和络纱张力的统一,以做到高速运行时毛羽增长幅度不大。其原则是:在可控的速度区间内(1100-1500m/min),高速度,大张力。纱线的张力大、速度高有利于卷取。采用低速度、小张力反而使机器的效能无法发挥,容易引起筒管在卷取纱线时抖动,使毛羽增长。高速度、大张力可以使毛羽在退绕过程中倒向定向,部分毛羽伏帖。退绕张力cN=1.4×细纱单纱强力。粗特纱选用系数为1.8为宜。实践证明:络纱速度与张力是毛羽方向改变的关键,张力可以使倒向毛羽定向;速度可以使毛羽倒向。速度高低、张力大小与毛羽倒向定向成正比。 3.4纲领钢丝圈的选配对毛羽方向影响 在细纱工序毛羽很少作倒向运动,毛羽相对稳定,只有在发生强烈摩擦时才会增加。细纱生产过程中,钢领钢丝圈是成纱的重要元件,钢丝圈被动运动旋转产生张力。如果钢领与钢丝圈配套不合理、钢丝圈挂花而使摩擦力过大,毛羽就会激增,在自络退绕时毛羽增加更大,严重影响布面质量。钢丝圈是细纱机加捻成形的主要元件之一。钢丝圈速度、张力的大小与毛羽大小成反比。钢丝圈的速度高、张力大时,纱条上的毛羽受钢丝圈的摩擦,一部分飞脱成为飞花,一部分受力倒向或定向。因此控制钢领钢丝圈造成的毛羽增加,是减少方向变化的因素之一。 3.5络筒摩擦对毛羽方向倒向的影响 在络筒工序,毛羽的方向反向倒向是毛羽增长的主要原因,因此在控制毛羽增长应从控制毛羽倒向入手,络纱速度高、张力大时,毛羽的方向改变较多。 回倒次数与毛羽的增长成正比。回倒次数越多毛羽增长越大,毛羽值越高。原因是纱线在反复的回倒过程中,刮擦倒向的次数较多,毛羽的方向,纱线的强力受到影响,可动毛羽增加,部分毛羽长度增加。在具体生产中应避免纱线重复回倒,对部分坏纱作回倒处理时,在有筒倒筒装置的络筒机上采用低速回倒,防止毛羽过多增长。 3.6 毛羽方向与退绕通道的关系 不同的自络有不同的纱线退绕通道:村田系列的破裂环加栅式张力器通道,对毛羽的方向改变有较多可控因素,适应高速,退绕但毛羽增长控制需要在张力和通道上加强研究;萨维奥系列的敞开式气圈破裂环加盘式张力环控制相对柔和,毛羽方向改变增长较弱或不改变,但退绕速度受到一定的限制;赐来福系列为异型破裂环加盘式张力器,纱线退绕过程中的控制较为自由,但是摩擦不定因素多,长毛羽方向改变为不定向因素增加。 3.7 毛羽方向与温湿度环境的关系 温湿度对纱线毛羽的影响较大,如温湿度过低时易产生静电,毛羽发散,经络筒后纱线毛羽增长率较高;温湿度过高虽有利于毛羽贴伏,但会影响电子清纱器的性能,造成误切现象。实践证明,络筒工序的温度夏季宜控制在29~32℃,相对湿度保持在65~75%之间;冬季宜控制在20~22℃,相对湿度保持在60~70%之间。 4 结语 (1)毛羽方向的成因是不同长度纤维受力转移形成的。正向可以转变为反向和不定向,转变后有长度增加的趋势;反向可以转变为正向和不定向、飞花,转变后长度增加;不定向可以转变为反向、正向,大多为保持自己原有的形态,无论任何形态长度有不同程度的增加。毛羽的方向性是络筒工序退绕增长的主要原因之一。 (2)细纱加大导纱动程能够控制毛羽的增长幅度;钢丝圈运行速度与毛羽成反比例关系;络纱速度、张力是毛羽方向改变的关键,张力可以使倒向毛羽定向,张力大小与毛羽倒向定向成正比;回倒次数与毛羽增长成正比;温湿度控制适当能减少毛羽倒向带来的增长。 (3)控制络筒退绕毛羽增长,实质上是减少毛羽倒向造成形态改变及方向改变后定向,并不是正真去除毛羽。利用毛羽的方向特性,结合自络张力、速度等相关工艺和环境,能够有效的控制毛羽增长幅度,达到降低毛羽、提高质量的目的。(陈玉峰) |