【技术】环锭细纱机上开发紧密赛络纺色纺纱的试验分析

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传统的环锭纺纱要在激烈竞争中保持优势，必须加快技术改造和新技术应用步伐，紧密纺、赛络纺新颖纱线开发与生产，就是在传统环锭纺机上通过改造与创新获得。纺织工业“十二五”发展规划提到棉纺织：要重点推广紧密纺、低扭矩环锭纺、喷气、涡流纺等新型纺纱，自动络筒，无梭织机织造以及无ＰＶＡ上浆、预湿上浆等工艺技术。棉纺紧密纺纱达到2000万锭，复合纺、赛络纺、嵌入纺等新型纺纱技术推广应用比例达到60％以上。

紧密纺纱技术开始在纯棉精梳高支纱上使用较多，尤其在高档色织面料上使用效果较好。随着紧密纺改造费用的下降，越来越多的企业将普通环锭纺细纱机改造成紧密纺细纱机，生产品种也从纯棉精梳纱向多种纤维混纺纱拓展。浙江省常山纺织有限责任公司利用紧密纺与赛络纺技术相结合，在色纺纱领域开发了多种纤维混纺色纺紧密赛络纺纱，使生产纱线质量有了很大提升。现将本公司研发的紧密赛络色纺纱的初步试验分析如下。

1  色纺纱品质提升

1.1 色纺特点

在纺纱过程中， 把不同颜色的纤维充分、均匀混合后，采用色纤维的混合来获得一种独特的色彩，呈现出空间混合的效果，色彩自然、丰富，并且有层次的变化，富于立体感，从而表现人们希望的艺术效果。目前色纺纱多数用于大圆机织造，产品风格细腻，色泽均匀、纹路清晰。

1.2 色纺纱技术难点 

由于色纺纱对色结和棉结要求较高， 一般都通过增强分梳或多次分梳以减少棉结和色结，但棉纤维经染色后，强力下降，只有原纤维强力90％左右；表面棉蜡基本去除，在纺纱过程中纤维经强分梳和多次分梳后会产生较多的短绒， 因此成纱后毛羽多，纹路不清晰，且易起毛起球等，品质一直难以提高。

 随着对色纱品质要求越来越高，产品从原来的棉花染色发展到用梳棉棉网和精梳棉网染色，然后生产各种颜色的色纺纱。原料通过梳棉和精梳去除大量的短绒和棉结杂质，提高了成纱品质，但纤维通过多次梳理，纤维间抱合力减小，可纺性不如本色纤维。为使色纤维不再经受剧烈处理，各工序纺纱工艺，一般掌握定量、车速比纺本色纱时降低10％～15％，以减少棉结与短绒的产生。

2 紧密赛络色纺纱开发

在普通环锭细纱机上稍经改造，两根平行的粗纱喂入牵伸区，须条经牵伸后分别从前罗拉钳口输出前，先经过一定距离的双吸风槽异形吸风管外套的网眼皮圈（又称网格圈），使须条在网眼皮圈上运动，由于气流的收缩和聚合作用，通过异形管的吸风槽使须条集聚、转动，逐步从扁平带状转变成圆柱体，经集聚罗拉输出，形成一个三角区，并汇集到一点，合并加捻卷绕到纱管上。锭子和钢丝圈的回转给纱线加上捻度，捻度自下而上地传递直至前罗拉握持处。在汇集点上方的两根单纱捻向和下方股线捻向相同，但捻度上少下多，同向同步加捻使其纱线具有特殊的结构，截面形状呈圆形，而普通纱线呈扁形，外观近似单纱，没有股线中明显的单纱捻度纹路，且很易分成两股单纱，表面纤维排列整齐、顺直，纱线结构紧密，毛羽少，较光洁，耐磨性好，起球少，手感柔软光滑。

2.1 紧密纺纱和紧密赛络纺纱的对比分析

2.1.1 紧密赛络纺结构特点

主要结构特点：

ａ）采用四罗拉与紧密纺皮辊夹持网格圈积极传动；

ｂ）紧密纺负压系统采用总风机、总风道，并配有滤网以防止二次污染车间；

ｃ）模块化设计，６锭或一单元；

ｄ）采用变频技术在纺不同支数纱线时对负压进行控制。

2.1.2 试验条件

配棉方案：金华棉329Ｂ，纤维细度1.87dtex，占18.86％；皖和县棉429Ｂ，纤维细度1.66dtex，占16.05％；墨西哥棉229，纤维细度1.67dtex，占20.70％；新疆呼图壁棉329Ｂ，纤维细度1.61dtex，占44.9％。

试验所用花卷为同一个堆包棉花，同一系列清棉机、同机台梳棉机在同一时间内加工完成，在纺纱过程中，并条采用同台同眼，粗纱和细纱分别在同台同锭进行试纺本色精梳纯棉19.7tex纱。

2.1.3  试验仪器

YG135Ｇ条干均匀度仪（陕西长岭纺织机电科技公司），YarnＭaster Zenit型电子清纱器（瑞士洛菲公司），YG（Ｂ）021Ａ－11－3单纱强力机（温州大荣纺织仪器有限公司）。

2.1.4  试验结果

方案１：粗纱干定量3.6ｇ/10ｍ，紧密赛络纺；方案２：粗纱干定量5.5ｇ/10ｍ，紧密赛络纺；方案３：粗纱干定量3.6ｇ/10ｍ，紧密纺；方案４：粗纱干定量5.5ｇ/10ｍ，紧密纺。成纱测试结果见表１。

从表１可以看出，紧密赛络纱的断裂强度、成纱各项目指标都优于紧密纱。粗纱定量在5.5ｇ/10ｍ时，用紧密赛络纺纺纱时，质量仍优于粗纱定量3.6ｇ/10ｍ的紧密纺纱，其中，条干ＣＶ值减少0.85个百分点，粗节降低24％；棉结降低53.5％；单强提高5.1％，毛羽降低9.1％。

紧密赛络纺同时具有集聚和合股两方面的作用，集聚区负压吸风作用使纱条集聚紧密，具有一定的附加捻度。

纱线的集聚和相互缠绕使表面纤维有效地束缚在纱体上，强力受纤维转移的影响极小，纤维排列紧密，纤维之间的抱合力和摩擦力增大，纤维之间不易产生滑脱；２根单纱加捻方向与合股纱的捻向是相同的，纤维的捻幅一致，受力均匀，在纱线受到拉伸时，纤维强度利用率相对提高，所以紧密赛络纺纱比同种类的紧密纱和赛络纱强度高，拉伸性能好。

在纺纱过程中，集聚区吸风负压的作用使2根单纱在离开前罗拉钳口线时，表面纤维充分集聚，大部分表面纤维捻入到纱体中，且两纱条上含有少量捻度，使表面纤维受到一定程度的圈结，每股纤维束外层纤维的螺旋角较小，也使纤维头端因弯曲和扭转探出纱体的机会较小；另外，经预捻的2股纤维束在汇聚点处合并再加强捻，2股结构较松散的纤维束受到类似合股的强捻作用，使得2股纤维束紧密地缠绕在一起，形成致密的纱线结构，同时，也使原来存在于2股纤维束表面的纤维头端又有一部分卷入到了纱体内部，进一步减少了可能出现的毛羽，因此，紧密赛络纱的毛羽，与其它纱线相比具有明显的优势。

除了强伸性能好和毛羽少的优势外，特殊的成纱机制同时也使紧密赛络纱的条干均匀度得到了较好的改进，条干不匀率和粗细节指标也优于紧密纺单纱，纱线整齐顺直。

2.2  紧密赛络纺在色纺纱中应用

目前色纺纱线尚存在毛羽多、制成织物纹路不够清晰的问题，故细纱工序主攻方向是保持进入牵伸区纱条中的纤维排列紧密，并加强对浮游区纤维的控制，不使短绒集束或向外转移，所以紧密纺或紧密赛络纺工艺，消除了前罗拉至加捻点之间的纺纱加捻三角区，纤维的头端均捻入纱线内，使成纱紧密，毛羽少，外表光洁，强力高。

2.3 紧密赛络色纺纱产品分析

2.3.1  同种色纺纱紧密纺与紧密赛络纺比较

１）Ｂ50Ｃ/Ｍ 14.5tex紧密纺纱；

２）Ｂ50Ｃ/Ｍ 14.5tex紧密赛络纺纱。原料组成：50％本色莫代尔，40％染色棉（精棉网），10％精梳棉。

同种色纺纱紧密纺与紧密赛络纺纱的质量见表２。 

表２测试数据可以说明，紧密色纺纱与紧密赛络色纺纱相比，条干ＣＶ值减少0.41个百分点，细节降低75％；粗节降低15％；单强提高6.7％，毛羽降低5.3％。

2.3.2  同种色纺纱普通环锭纺与紧密环锭纺对比

1）ＨＲ100ｃ32602 19.7tex普通环锭纺；

2）ＨＲ100ｃ32602 19.7tex紧密环锭纺。原料组成：30％彩色粘胶，70％本色粘胶。普通色纺纱与紧密色纺纱纺纱的质量见表３。

从表3测试数据来看，紧密色纺纱的质量水平远高于普通色纺纱，条干ＣＶ％值减少0.77个百分点，细节降低60％，粗节降低60％，棉结降低10.5％，单强提高6.7％，毛羽降低19.5％。

色纺纱用作针织外衣面料既要体现质地柔软、富有弹性等特点，又要具有良好的耐磨性和抗起毛起球性能。色纺紧密赛络纺纱由于表面纤维排列整齐，成纱结构紧密，条干好，毛羽少，强力高，因此，在竞争日益激烈的市场上一直保持着良好的势头。

３ 紧密赛络纺色纺纱影响因素分析

3.1 钢领、钢丝圈

传统环锭纺细纱机上，钢领和钢丝圈是细纱加捻卷绕的专件，利用钢丝圈在钢领上的旋转使细纱获得所需的捻度。钢领、钢丝圈是环锭纺纱过程中影响成纱质量的重要专件，尤其对于减少成纱毛羽、降低细纱断头至关重要。

3.1.1  钢领

钢丝圈和钢领之间的接触区域可能产生800℃以上的高温，在传统的钢领表面，钢丝圈材料中的微粒会被熔结到钢领上，由于这个微熔结过程的存在，造成钢领运转轨道过早地磨损和破裂，并导致钢丝圈运作不稳定，纱线出现张力波动，使成纱质量下降。一般钢领的硬度应略大于钢丝圈的硬度，为了延长使用寿命和稳定细纱断头，我公司曾试用瑞士布雷克钢领。其钢领质量好，使用寿命长，但价格过高。本公司选用国产轴承钢精密钢领来取代进口钢领，各种钢领使用五个月后，成纱质量对比详见表４。国产普通钢领上机３个月后由于断头多换下，试验时色纺纱品种变换频繁，所以检测数据只反映不同时期相同品种。

通过试验可以说明，普通钢领在纺紧密纺时，寿命不长，一般３个月后就更换，而进口钢领或轴承钢钢领比较适应，产品质量比较稳定，五个月内未发现有明显的差距。

3.1.2  钢丝圈

在环锭纺的加捻卷绕过程中，毛羽为钢领、钢丝圈提供了一种润滑保护作用，这种作用可延长钢丝圈的使用寿命。

紧密纺纱因毛羽少，导致钢领与钢丝圈之间缺少必要的润滑作用，可能会产生800℃以上的高温，普通钢丝圈上机运转不到24ｈ就出现烧毁、飞圈现象，因此必须使用紧密纺专用钢丝圈。质量对比见表５。

表５看出，进口２钢丝圈成纱质量明显优于进口１的钢丝圈，但是价格却近高出３倍。因此在使用时，品种量少，纱支粗的宜用进口１钢丝圈；品种量大，纱支细的宜用进口２钢丝圈。

3.2  可纺性分析

ａ）由于棉花在染色过程中经过高温，并添加染料、助剂，然后烘干等工序，棉花表面的棉蜡殆失，加上染料因素的影响，使棉花强力下降，短绒增加，影响可纺性能。同时由于染色纤维在纺纱牵伸过程中掉色和细小短绒污染网格圈，使网格圈集聚效果降低，造成细纱断头多，网格圈抗绕性降低，断头后缠网格圈，继而造成大面积断头。

ｂ）紧密赛络纱，双粗纱喂入，如遇一根粗纱断掉，仍然继续纺纱，出现跑单纱的现象，造成络筒效率降低，回丝增加。细纱挡车工换粗纱工作量增加，看台面减少，操作管理、工艺配置、质量控制等方面的问题较多。

ｃ）细纱断头后，须条不象普通环锭纺成松散形，而是有一定抱合力集聚条，笛管吸棉效果不如普通环锭纺，须条出现未吸入笛管而是绕网格圈现象，引起飘头，造成大面积断头，工作难做。针对色纺纱纤维掉色和细小短绒多问题，选用抗绕性好的网格圈，原随机配用抗静电黑色120目网格圈，现选用银丝140目网格圈，进行对比分析，试验品种ＳＷ1741 19.7tex，其结果见表６。

从生产２个月情况来看，银丝网格圈抗绕性好于抗静电黑色网格网，挡车工反映较好，从成纱质量方面分析，毛羽、细节和粗节也较好，但价格较高，是原来的２倍。

４ 结 语

ａ）紧密赛络纺纱特殊的成纱结构，纱线表面光滑，表面纤维排列整齐顺直，毛羽少；单纱加捻方向与合股纱的捻向是相同的，纱线结构更加紧密清晰，退捻后能明显看出其双股结构。

ｂ）紧密赛络纺纱的断裂强度高于紧密纱；紧密赛络纺纱的毛羽数明显少于紧密纱，尤其是３ｍｍ以上的有害毛羽明显减少，这是其最突出的优势；紧密赛络纺纱的条干不匀率和粗细节指标优于紧密纱。

ｃ）紧密赛络纺纺制色纺纱，要加强对设备的日常维护、保养，保持器材、专件清洁；确保运转正常，对充分发挥紧密赛络纺技术的优势至关重要。（张毅 浙江省常山纺织有限责任公司）

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