降低特细号高密织物经纱毛羽的研究

2008/11/25 15:14:34 编辑：Yanchao

为了降低纱线毛羽，提高特细号高密织物生产效率和产品质量，探讨了细纱工序、络筒工序纱线毛羽的产生原因及减少毛羽的措施。重点研究了浆纱过程中合适的浆料配方及上浆工艺等，能够有效降低和改善纱线毛羽，为提高特细号高密织物的质量提供参考。

随着纺织行业市场竞争的日趋激烈，纺织产品已呈现出向高质量、高档次、高附加值、高技术含量方向发展的趋势，细特高密织物已成为企业盈利的主要产品。作为细特高密织物, 其品种的多样化、复杂化、高难度化对纱线质量提出了更高的要求。影响特细号高密织物可织造性能的因素除了纱线的强伸性能外，纱线的毛羽显得越来越重要。过多的毛羽特别是3 mm以上的毛羽，在织造过程中易造成开口不清而产生织疵，严重影响织造效率。本文针对特细号高密织物经纱在生产过程中毛羽的产生进行测试和分析, 探讨了纱线毛羽的产生原因及减少毛羽的措施，为减少纱线毛羽、提高特细号高密织物生产效率和产品质量提供参考。

1 纱线毛羽的定义及测试

1.1 毛羽定义

在纺纱过程中，由于受力条件和几何条件的不同，部分纤维伸出纱线的主体（即纱线的表面），这些伸出纱线主体的纤维头端或尾端（或中间部分）称之为毛羽。

1.2 毛羽的特征指标

毛羽指数：伸出纱体表面一定投影长度的计数。根/m是最常用的反映毛羽分布密度的指标。

毛羽值：毛羽总长度与片段长度之比。

1.3 毛羽的测试

YG 172型纱线毛羽仪可测试纱线上1 ～ 10 mm长度毛羽的分布情况。

2 特细号高密织物与纱线毛羽的关系

特细号高密织物的产品具有附加值高、技术含量大、市场潜力大等特点，棉织品必然会向特细号高密织物的方向发展。特细号高密产品具有薄、软、滑的丝绸风格，光滑细腻，透气吸湿性能好，花色多样，美观大方，立体感强，经后整理加工后，其产品手感柔软、富贵典雅、穿着舒适，是高档服装面料和家庭装饰用品的首选。但特细号高密织物生产的特点是纱支细、毛羽多、密度大，织物紧度大，生产难度大，劳动用工多，生产效率低，织疵率相对其它品种高。尤其是纱线毛羽对特细号高密织物来说是致命的危害，毛羽不仅影响纱线本身的表面光洁度和强力，而且直接影响织机生产效率及织物外观的光洁、清晰和滑爽。纱线中3 mm以上的毛羽产生在细纱工序、络筒工序等，特别是在经纱上浆时，会使相邻经纱相互粘连在一起，在干分绞时，会将纱线表面已形成的浆膜撕裂，不但使浆纱表面粗糙，还会造成大量的落棉落浆并产生二次毛羽。在织造过程中，毛羽会造成开口不清及形成织物疵点等。因此，降低特细号高密织物经纱毛羽是一项艰巨的任务。

3 特细号高密织物经纱毛羽产生的原因分析

3.1 细纱工序毛羽产生的原因

在环锭细纱机上，须条的加捻在前罗拉和钢丝圈之间完成。前罗拉嵌口输出的须条，因加捻作用使须条宽度逐渐缩成三角形过渡区，处在加捻三角区中的纤维，受到纺纱张力和加捻的作用，产生向心压力，纤维反复发生内外转移，致使纤维的两端露出在纱体表面形成毛羽。

在环锭细纱机上，毛羽的产生主要有两大原因：一是经过牵伸后，从前罗拉嵌口送出的纤维，在加捻三角区受加捻作用包卷成纱时，未被加捻力矩控制的大量纤维头端和少量纤维中段不能被卷入纱体露在外面而形成毛羽；二是成纱后纱线受导纱钩、隔纱板和钢丝圈等的摩擦，使一些原本包入纱体的纤维端或纤维中段被刮、擦、拉、扭而露出纱体，形成新的毛羽。细纱工序纱线毛羽测试的纱线为JC 5.8 tex和JC 7.3 tex，测试结果见表1。

表1 管纱毛羽测试根/10m

品种/ tex	2 mm毛羽	3 mm毛羽	4 mm毛羽	5 mm毛羽	6 mm毛羽
JC 5.8	205.3	66.3	36.8	18.4	5.8
JC 7.3	194.2	48.8	25.2	10.2	7.6

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测试条件：YG172型毛羽测试仪，温度24 ℃，相对湿度65 %，测试长度为10 m，速度为30 m/min，测试30次取其平均值。

由表1可看出，2 mm的短毛羽较多，是组成纱线毛羽的主体，在织造过程中危害性较小；3 mm以上毛羽虽相对较少，但对织造生产危害甚大。

3.2 络筒工序毛羽产生的原因

络筒工序纱线毛羽是指纱线经络筒后筒子纱上的毛羽，有时也称为再生毛羽。造成络筒工序纱线毛羽形成的主要原因如下。

(1)自动络筒机机速高，纱线与各部件碰撞和摩擦严重，使一些包卷入纱体中的纤维端露出纱体，形成新的毛羽，或将原有短毛羽刮成长毛羽。

(2)络纱张力和络纱速度对毛羽的影响非常明显，络纱张力和速度增大，纱线跳动严重，纱线和络纱部件的碰撞和摩擦加大，使毛羽增多。

(3)槽筒速度和槽筒的材料影响毛羽的产生，槽筒速度和毛羽数成正比关系；在相同工艺条件下，金属槽筒的毛羽数比胶木槽筒的毛羽数降低10 ％以上。金属槽筒有消除静电的作用，表面经特殊处理后，耐磨性能好，有利于减少毛羽数。而胶木槽筒耐磨性差，易被纱线磨出沟痕，沟痕又对纱线摩擦，使毛羽增加。

(4)槽筒摩擦传动是产生毛羽的又一个主要原因，尤其是络圆锥形筒子时，筒子母线上只有一个传动点速度等于传动槽筒的表面线速度，其余各点在卷绕过程中均产生滑移，筒子与槽筒的速度差愈大，对纱线的摩擦愈严重，毛羽增加愈多。

JC 5.8 tex和JC 7.3 tex管纱经过自动络筒机后筒纱的毛羽测试结果见表2（测试条件同表1）。

表2 筒纱毛羽测试根/10m

品种/ tex	2 mm毛羽	3 mm毛羽	4 mm毛羽	5 mm毛羽	6 mm毛羽
JC 5.8	331.2	124.2	63.5	34.4	16.4
JC 7.3	312.1	152.6	51.7	30.1	18.1

注：自动络筒机为日本村田No7-Ⅱ型，络纱速度1 000 m/min。

从细纱机上下来的管纱与自动络筒机络筒后的筒纱毛羽增加情况见表3。

表3 络筒后筒纱毛羽增加率 %

品种/ tex	2 mm毛羽	3 mm毛羽	4 mm毛羽	5 mm毛羽	6 mm毛羽
JC 5.8	61.3	87.3	72.6	87.0	182.8
JC 7.3	60.7	212.7	105.2	195.1	138.2

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由表3可看出，络筒工序是毛羽增长最严重的工序，细纱经过络筒后毛羽可增加高达200 ％以上，严重影响了产品质量和后续的织造工序。由表1与表2实验数据对比表明，纱线经过络筒工序后大量增加的主要是3 mm以上的长毛羽，而短毛羽增加很少。那就可以认定，管纱的毛羽大多是短毛羽，而大量增加的长毛羽主要是由络筒工序各部分导纱部件对纱体的摩擦造成的。在摩擦过程中，部分短毛羽被刮磨成长毛羽，纱线所受到的摩擦大小与纱线毛羽的数量特别是长毛羽基本成正比关系。

4 降低和改善特细号高密织物经纱毛羽的措施

4.1 原料选配及纺纱过程的控制

原棉性能对毛羽的影响较大的是长度、细度、成熟度、短绒率、抗扭和抗弯刚度。长度越长，毛羽越少。成熟度过小，纤维强力小，易折断，短绒增加，毛羽增多；成熟度过大，会使纤维刚性增加，抱合力减弱，毛羽减少。纤维的抗扭和抗弯刚度大，纤维弯曲扭转度小，容易使纤维端伸出纱体而形成毛羽。原棉若成熟度高，棉纤维的强力好，纤维相对粗细均匀；长度较长，纱线单位长度内纤维数减少，纤维头就减少；而且，长细纤维易受加捻扭矩和纤维间摩擦力的作用而使可能伸出纱体的纤维头长度减短，所以会使纱体光滑，毛羽较少。由于不同特数和用途的纱线配棉标准不同，另外从成本考虑时，不同品种和特数的纱线配棉也会不同，故短绒率一般控制在14 ％左右，纤维细度控制在1.7 dtex左右，主体长度控制在28.5 mm以上，成熟度控制在1.55 ～ 1.65左右。

另外，广泛采用紧密纺纱技术，即在传统环锭细纱机的牵伸区与加捻区之间增加一个凝聚区，利用负压作用对纤维产生集聚效应，使处于须条边缘的纤维端有效地向须条中心聚集，最大限度地减小纺纱三角区。其成纱毛羽少，强力高，特别适合纺制特细号精梳纱。

4.2 自动络筒机对纱线毛羽的影响和控制

在自动络筒机上，首先管纱通常以高于细纱纺纱速度50 ～ 100倍的速度退绕，在气圈张力及摩擦纱段的作用下，纱线上的毛羽数会大量增加。其次是自动络筒机纱路长，纱线经气圈破裂器、预清纱器、张力器、电子清纱器和捻接器后，由于高速刮磨，会使毛羽逐渐增加。因为自动络筒机速度高，纱线和各部件碰撞和摩擦严重，使一些已包卷入纱体中的纤维尾端露出来成为毛羽，把原来的短毛羽刮成长毛羽，特别是经预清纱器和张力器后，毛羽增长幅度较大。

在自动络筒机上加装毛羽减少装置Perla-A，当纱线高速通过该装置时，会受到压缩空气形成的高速旋转气流的作用，纱线上的毛羽特别是较长的毛羽在气流的带动下，绕着纱线主干进行旋转并包裹到主干上，达到使纱线的长毛羽减少的目的。

4.3 浆纱工序对纱线毛羽的控制

4.3.1 浆料配方的确定

纱线上浆的主要目的是贴伏毛羽，增加纱线的强力、耐磨及保伸性能。要使纱线毛羽能牢牢地贴伏在纱干上，最主要的问题是选择合适的浆料及上浆工艺。对于特细号高密织物，JC5.8/5.8 650/638 180.5 cm 细布（品种一）和JC7.3/7.3 681/657.5 170 cm 斜纹（品种二），根据其特点上浆的浆料配方列于表4。

表4 浆料配方 kg/桶浆

项目	品种一	品种二
PVA-1799	12.5	37.5
PVA-205MB	30	12.5
FZ-2	12.5	12.5
TSB-1	37.5	30
XZW-1	25	25
SLMO-96	3	3
NL-4	0.1	0.1

#p##e# 4.3.2 上浆工艺及浆纱效果

JC 5.8/5.8 650/638 180.5 cm 细布（品种一）及JC 7.3/7.3 681/657.5 170 cm 斜纹（品种二），在祖克S 432型浆纱机上进行上浆，其上浆工艺见表5。浆纱后纱线毛羽贴伏情况见表6（测试条件同表1）。

表5 上浆工艺

	品种一	品种二
浆槽含固率/%	12.5	13.1
浆槽温度/℃	95	95
浆槽粘度/s	11.4	10.7
浆液pH值	7.0	7.0

表6 浆纱后纱线毛羽降低率%

品种/ tex	2 mm毛羽	3 mm毛羽	4 mm毛羽	5 mm毛羽	6 mm毛羽
JC5.8	45.9	53.5	55.9	39.7	34.2
JC7.3	52.4	72.2	64.7	66.3	62.1

由表6可看出：对于特细号高密纯棉产品在祖克S 432型浆纱机上进行上浆，从上浆质量来看，浆纱毛羽降低率大大提高。

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4.3.3 纱线毛羽贴伏表征

随机抽取两个品种浆纱，用XSZ-H生物显微镜观察纱线上浆前后毛羽贴伏表面形态见图1。

a. 原纱的表面形态 b. 品种1的浆纱表面形态 c. 品种2的浆纱表面形态

图1 纱线上浆前后毛羽贴伏表面形态

由图1显微镜照片显示，未上浆的原纱结构松散，两个品种经上浆后浆纱毛羽贴伏主干，基本不外露，由此表明纱线结构紧密，有利于经纱织造过程中开口清晰。

5 结论

1）纱线毛羽对特细号高密织物的质量及生产效率造成严重影响。

2）细纱工序是纱线产生毛羽的主要工序，主要产生在加捻卷绕和牵伸部位。如钢领、钢丝圈、胶辊、锭子、导纱钩、隔纱板等。

3）络筒工序是毛羽增加最多的工序，主要是由络纱部件对纱线的摩擦、络纱张力、络纱速度及槽筒材料等造成的。

4）浆纱工序是降低和改善特细号纱线毛羽的工序，其有效措施是合理选用浆料配方及上浆工艺。

5）只有减少原纱毛羽，再加上浆纱工序有效地贴伏毛羽，才能使特细号高密织物获得良好的效益。

参考文献

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[2] 薛少林.减少纱线毛羽的探讨[J].棉纺织技术，1999，（3）：19-21.

[3] 刘登科.特细号高密织物的浆纱工艺分析[J].棉纺织技术，2006,(3):51～53.

[4] 吴俊梅.控制特细号纱毛羽提高其可织造性能[J].纺织科技进展，2006，（3）：72-73.

[5] 陈新祥，余桂莲.纯棉细号高密织物的上浆工艺实践[J].天津纺织科技，2006，（4）：31-33

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