卷绕成型过程对成纱毛羽的影响

本文分析了细纱卷绕成型过程对成纱毛羽的影响，通过采用两种常用毛羽检测方法，揭示细纱成型过程中毛羽变化的特点及规律，并给出一些改进毛羽指数的建议。 对于纱线毛羽的检测，国际间存在着几种不同的方法，其中较具代表性的有瑞士乌斯特（Uster）毛羽检测法、兹威格（Zweigle）检测法和Shirley法。 这几种检测法各有不同的特点。乌斯特法可以在高速的条件下测试每厘米纱的在线毛羽总长度，并且给出毛羽的分布特性、管内毛羽偏差（Sh）以及整个试验长度内毛羽的变化趋势（曲线图、波谱图）；兹威格法（国产类似设备为YGl71B型毛羽仪）可以将纱线单位长度上的毛羽分为12个不同的长度等级，分别计算它们的个数及分布。 这两种方法都是从不同的角度反映毛羽变化及分布的特点，进而从中分析毛羽产生的原因以及预测毛羽对成品的影响。 细纱机卷绕成型的影响 纺纱工艺中，成纱卷绕过程中纱线承受的张力变化较为复杂，它也是产生纱线表面毛羽的一个主要因素。在乌斯特毛羽检测中，同乌斯特条干均匀度仪一样，乌斯特毛羽仪也可以给出一个反映毛羽变化的曲线图和波谱图。 从毛羽指数变化曲线图和波谱图中可以看到，在约5.75米有一个强周期性毛羽指数变化。这是由于在环锭纺纱过程中，由于工艺、设备条件（钢领、钢丝圈型号、卷绕工艺）的差异，造成卷绕过程中纱线的卷绕张力（或气圈）发生不同的变化，进而导致气圈过大，使气圈碰撞隔纱板，最终造成毛羽指数过大。 实际生产中，管纱卷绕过程中由于纱线的气圈宽度大于隔纱板的间距，纱线与隔纱板间碰撞摩擦产生周期性的毛羽变化。随着钢领板在卷绕过程中的运动，成纱卷绕张力起了变化，进而毛羽指数也随之改变。气圈的形状和大小反映了纱线与钢丝圈之间的作用力﹕钢丝圈越轻，张力越小，气圈越大。反之，钢丝圈越重，张力越大，气圈也越小。 钢丝圈重量轻，其在管纱的卷绕过程中，当管纱在管脚时，气圈的宽度大于隔纱板间的间距，这时纱线与隔纱板间产生碰撞摩擦，对纱线的表面造成损害，产生过高的毛羽。 但是随着卷绕动程的变化，气圈形状也随之发生变化。即，管纱卷绕越接近管纱顶端，其气圈的形状越小，气圈宽度越窄；当气圈宽度小于隔纱板间距时，纱线与隔纱板不发生摩擦，则不易产生因碰撞隔纱板而造生的毛羽。 生产实例 在实际生产中，可以通过肉眼观察卷绕气圈的形状和与隔纱板的位置，来判断毛羽特性——是否形成周期性毛羽指数变异。在这个试验中，在细纱机上观察几个锭位纱，将它们摘取下，先在Uster Tester 3上进行毛羽指数测试，然后在YG172纱线毛羽检测仪上进行测试。 从毛羽指数变化曲线中观察到，管纱1碰撞较严重，由毛羽指数变化曲线图反映，其周期性变异程度最重；管纱2较管纱1的碰撞情况较轻，周期性变异程度较管纱1轻；管纱3的气圈不与隔纱板相碰，由毛羽指数变化曲线图上观察无周期性变异。管纱4～10为随后随机观察采样，管纱4、7～10的气圈与隔纱板无碰撞现象，与管纱3一样，在变化曲线图上也无明显的周期性毛羽指数变异；管纱5、6是观察有气圈碰撞隔纱板的现象，同样在毛羽指数变化曲线图观察到有强周期性变异存在。管纱1、2、5、6的毛羽指数均方差均明显高于其它管纱。 由上述10个管纱的测试结果，在波谱图上还可以进一步的观察到毛羽指数变化曲线图反映不出来的小差异：管纱3、4、8、9在其毛羽指数变化曲线图上未观察到周期性毛羽指数变异，但是在与其相对应的波谱图上却观察到了强度较弱的毛羽指数周期性变异的存在。 与条干均匀度变异系数CVm%不同，毛羽指数反映的是成纱的表面结构，同一品种成纱的毛羽指数的变化可以直接反映这个品种内毛羽指数的管间差异。 与乌斯特毛羽指数相对应，YG172毛羽测试仪测试的结果与其具有很好的相关性。如管纱1的乌斯特毛羽指数较高，与之相对应的YG172毛羽仪测试到的1mm、2mm、3mm等各级毛羽数量也是增加的，即随着乌斯特毛羽指数的增加，YG172毛羽值也有幅度不等的增加量。 结论及建议 在整个卷绕过程中，管纱底端纱线张力较小，气圈形状尺寸宽度大于管纱卷绕至管纱顶端时的尺寸。因此，在整个卷绕过程中，从管纱底端至管纱顶端，毛羽指数由大到小变化。 在一个钢领板升降动程中，钢领板运行至底端（束缚层）时的气圈形状大于运行至顶端（卷绕层）时的形状。在这个过程中，底端毛羽指数大于顶端毛羽指数。 将两个不同锭位的管纱相比可知，气圈形状大的（对纱线表面损伤较大）管纱形成毛羽较多。 降低毛羽指数变异及管间毛羽指数差异的措施： 加强钢丝圈管理：在生产过程中，严格钢丝圈的使用，保证每个品种纱线使用的钢丝圈型号具有唯一性； 加强工艺优选：根据不同纱线品种的特点，选择不同型号的钢领、钢丝圈，将毛羽指数降至最低值； 改造或更新设备：如，使用大直径钢领，以减少低支纱因使用钢丝圈相对过轻（不能使用相应的钢丝圈）、气圈过大导致纱线碰撞隔纱板使毛羽增加。钢丝圈过重则导致断头增加； 加强设备机台保全保养：及时调整和修理歪斜隔纱板，及时更换表面粗糙的隔纱板，使用金属隔纱板，降低因隔纱板表面粗糙对纱线表面损伤的影响；及时调整和修理偏心锭子和偏心导纱钩等对毛羽有影响的卷绕部件； 由于毛羽的周期性变异的存在，在使用YGl71B型毛羽仪（及相类似的设备）测试成纱毛羽时，在确定测试长度上要考虑细纱机的卷绕长度——即测试长度应大于被测纱样的细纱机成型卷绕长度。