卷繞成型過程對成紗毛羽的影響
本文分析了細紗卷繞成型過程對成紗毛羽的影響,通過采用兩種常用毛羽檢測方法,揭示細紗成型過程中毛羽變化的特點及規(guī)律,并給出一些改進毛羽指數(shù)的建議。
對于紗線毛羽的檢測,國際間存在著幾種不同的方法,其中較具代表性的有瑞士烏斯特(Uster)毛羽檢測法、茲威格(Zweigle)檢測法和Shirley法。
烏斯特毛羽指數(shù)變化波譜圖
這幾種檢測法各有不同的特點。烏斯特法可以在高速的條件下測試每厘米紗的在線毛羽總長度,并且給出毛羽的分布特性、管內(nèi)毛羽偏差(Sh)以及整個試驗長度內(nèi)毛羽的變化趨勢(曲線圖、波譜圖);茲威格法(國產(chǎn)類似設(shè)備為YGl71B型毛羽儀)可以將紗線單位長度上的毛羽分為12個不同的長度等級,分別計算它們的個數(shù)及分布。
這兩種方法都是從不同的角度反映毛羽變化及分布的特點,進而從中分析毛羽產(chǎn)生的原因以及預(yù)測毛羽對成品的影響。
細紗機卷繞成型的影響
紡紗工藝中,成紗卷繞過程中紗線承受的張力變化較為復(fù)雜,它也是產(chǎn)生紗線表面毛羽的一個主要因素。在烏斯特毛羽檢測中,同烏斯特條干均勻度儀一樣,烏斯特毛羽儀也可以給出一個反映毛羽變化的曲線圖和波譜圖。
從毛羽指數(shù)變化曲線圖和波譜圖中可以看到,在約5.75米有一個強周期性毛羽指數(shù)變化。這是由于在環(huán)錠紡紗過程中,由于工藝、設(shè)備條件(鋼領(lǐng)、鋼絲圈型號、卷繞工藝)的差異,造成卷繞過程中紗線的卷繞張力(或氣圈)發(fā)生不同的變化,進而導(dǎo)致氣圈過大,使氣圈碰撞隔紗板,最終造成毛羽指數(shù)過大。
實際生產(chǎn)中,管紗卷繞過程中由于紗線的氣圈寬度大于隔紗板的間距,紗線與隔紗板間碰撞摩擦產(chǎn)生周期性的毛羽變化。隨著鋼領(lǐng)板在卷繞過程中的運動,成紗卷繞張力起了變化,進而毛羽指數(shù)也隨之改變。
毛羽指數(shù)變化曲線局部放大圖
氣圈的形狀和大小反映了紗線與鋼絲圈之間的作用力﹕鋼絲圈越輕,張力越小,氣圈越大。反之,鋼絲圈越重,張力越大,氣圈也越小。
鋼絲圈重量輕,其在管紗的卷繞過程中,當管紗在管腳時,氣圈的寬度大于隔紗板間的間距,這時紗線與隔紗板間產(chǎn)生碰撞摩擦,對紗線的表面造成損害,產(chǎn)生過高的毛羽。
但是隨著卷繞動程的變化,氣圈形狀也隨之發(fā)生變化。即,管紗卷繞越接近管紗頂端,其氣圈的形狀越小,氣圈寬度越窄;當氣圈寬度小于隔紗板間距時,紗線與隔紗板不發(fā)生摩擦,則不易產(chǎn)生因碰撞隔紗板而造生的毛羽。
生產(chǎn)實例
在實際生產(chǎn)中,可以通過肉眼觀察卷繞氣圈的形狀和與隔紗板的位置,來判斷毛羽特性——是否形成周期性毛羽指數(shù)變異。在這個試驗中,在細紗機上觀察幾個錠位紗,將它們摘取下,先在Uster Tester 3上進行毛羽指數(shù)測試,然后在YG172紗線毛羽檢測儀上進行測試。
從毛羽指數(shù)變化曲線中觀察到,管紗1碰撞較嚴重,由毛羽指數(shù)變化曲線圖反映,其周期性變異程度最重;管紗2較管紗1的碰撞情況較輕,周期性變異程度較管紗1輕;管紗3的氣圈不與隔紗板相碰,由毛羽指數(shù)變化曲線圖上觀察無周期性變異。
Uster Tester 3的毛羽測試結(jié)果
管紗4~10為隨后隨機觀察采樣,管紗4、7~10的氣圈與隔紗板無碰撞現(xiàn)象,與管紗3一樣,在變化曲線圖上也無明顯的周期性毛羽指數(shù)變異;管紗5、6是觀察有氣圈碰撞隔紗板的現(xiàn)象,同樣在毛羽指數(shù)變化曲線圖觀察到有強周期性變異存在。管紗1、2、5、6的毛羽指數(shù)均方差均明顯高于其它管紗。
由上述10個管紗的測試結(jié)果,在波譜圖上還可以進一步的觀察到毛羽指數(shù)變化曲線圖反映不出來的小差異:管紗3、4、8、9在其毛羽指數(shù)變化曲線圖上未觀察到周期性毛羽指數(shù)變異,但是在與其相對應(yīng)的波譜圖上卻觀察到了強度較弱的毛羽指數(shù)周期性變異的存在。
與條干均勻度變異系數(shù)CVm%不同,毛羽指數(shù)反映的是成紗的表面結(jié)構(gòu),同一品種成紗的毛羽指數(shù)的變化可以直接反映這個品種內(nèi)毛羽指數(shù)的管間差異。
與烏斯特毛羽指數(shù)相對應(yīng),YG172毛羽測試儀測試的結(jié)果與其具有很好的相關(guān)性。如管紗1的烏斯特毛羽指數(shù)較高,與之相對應(yīng)的YG172毛羽儀測試到的1mm、2mm、3mm等各級毛羽數(shù)量也是增加的,即隨著烏斯特毛羽指數(shù)的增加,YG172毛羽值也有幅度不等的增加量。
結(jié)論及建議
在整個卷繞過程中,管紗底端紗線張力較小,氣圈形狀尺寸寬度大于管紗卷繞至管紗頂端時的尺寸。因此,在整個卷繞過程中,從管紗底端至管紗頂端,毛羽指數(shù)由大到小變化。
在一個鋼領(lǐng)板升降動程中,鋼領(lǐng)板運行至底端(束縛層)時的氣圈形狀大于運行至頂端(卷繞層)時的形狀。在這個過程中,底端毛羽指數(shù)大于頂端毛羽指數(shù)。
將兩個不同錠位的管紗相比可知,氣圈形狀大的(對紗線表面損傷較大)管紗形成毛羽較多。
降低毛羽指數(shù)變異及管間毛羽指數(shù)差異的措施:
加強鋼絲圈管理:在生產(chǎn)過程中,嚴格鋼絲圈的使用,保證每個品種紗線使用的鋼絲圈型號具有唯一性;
加強工藝優(yōu)選:根據(jù)不同紗線品種的特點,選擇不同型號的鋼領(lǐng)、鋼絲圈,將毛羽指數(shù)降至最低值;
改造或更新設(shè)備:如,使用大直徑鋼領(lǐng),以減少低支紗因使用鋼絲圈相對過輕(不能使用相應(yīng)的鋼絲圈)、氣圈過大導(dǎo)致紗線碰撞隔紗板使毛羽增加。鋼絲圈過重則導(dǎo)致斷頭增加;
加強設(shè)備機臺保全保養(yǎng):及時調(diào)整和修理歪斜隔紗板,及時更換表面粗糙的隔紗板,使用金屬隔紗板,降低因隔紗板表面粗糙對紗線表面損傷的影響;及時調(diào)整和修理偏心錠子和偏心導(dǎo)紗鉤等對毛羽有影響的卷繞部件;
由于毛羽的周期性變異的存在,在使用YGl71B型毛羽儀(及相類似的設(shè)備)測試成紗毛羽時,在確定測試長度上要考慮細紗機的卷繞長度——即測試長度應(yīng)大于被測紗樣的細紗機成型卷繞長度。