四罗拉集聚纺莫代尔7.4 tex针织纱的工艺优化

原文刊自：2020年12月

第48卷（总第590期）

摘 要

为提高集聚纺莫代尔7.4 tex针织纱的成纱质量，运用多目标灰色局势决策对吸风负压值和网格圈进行优选，并运用正交试验对粗纱捻系数、压力棒隔距块、纱线设计捻系数进行工艺优化，以纱线的断裂强力、条干CV、常发性纱疵IPI值、毛羽H值为性能参考指标，通过分析测试数据，得出最优工艺组合为负压2 000 Pa，网格圈3 600目/cm²，粗纱捻系数75，压力棒隔距块2.5 mm和纱线设计捻系数360。

关键词

集聚纺; 莫代尔; 针织纱; 多目标灰色局势决策; 吸风负压; 网格圈; 正交试验

现代纺纱技术中，集聚纺技术已得到普遍应用，其通过有效缩小牵伸后纤维须条宽度来缩小或消除加捻三角区，从而改善纱线结构，大幅度提高了纱线品质，纱线外观光洁，毛羽少。

集聚纺技术特点是牵伸区不集聚，集聚区不牵伸，本研究利用正交试验对粗纱捻系数、压力棒隔距块以及纱线设计捻系数进行优化。

1 吸风负压与网格圈的优选

在四罗拉集聚纺纱系统中，由气流推动纤维运动从而实现纤维的集聚，集束气流的“流速”和“流量”才是决定集束效果的直接因素，吸风负压值和网格圈的配合决定了集束气流的“流速”和“流量”，从而决定了纤维的集聚效果、排列和运动。因此，做好吸风负压值和网格圈的优选，可以有效提高纱线的条干、毛羽、断裂强力和常发性纱疵IPI值等成纱指标。

采用3种吸风负压以及网格圈作为优选对象，运用多目标灰色局势决策进行优选，设计方案见表1。

考察性能指标及指标权重分配：单纱断裂强力0.1，常发性纱疵IPI值0.3，条干CV 0.3，毛羽H值0.3。纺纱条件：粗纱定量3.0 g/10 m，粗纱捻系数75，机械牵伸47.2倍，纱线设计捻系数360，压力棒隔距块2.5 mm，后区牵伸1.2倍，双锭前胶辊压力180 N，锭速13 500 r/min。纱线质量考察指标测试结果见表2。

经计算可得决策矩阵R（1，9）=［0.728，0.718，0.707，0.816，0.896，0.949，0.857，0.960，0.893］，数值越大表示方案越优，最优方案为方案6和方案8。但以节能降耗为原则，宜选择低的负压值为最优方案，即采用方案6：吸风负压2 000 Pa和网格圈3 600目/cm²。

2 主要纺纱工艺参数优化

粗纱捻系数不同，粗纱中纤维的排列以及纤维间的摩擦力和抱合力也不同。粗纱捻系数过大，牵伸力增大，容易造成牵伸不良、断头增多、条干恶化等现象；粗纱捻系数过小，纤维排列不够紧密，喂入过程中容易产生意外牵伸，对纱线条干、毛羽等性能均产生不良影响。

在集聚纺细纱牵伸前区加入压力棒隔距块，压力棒与须条接触使纤维须条呈曲线状态，增加了摩擦力界，加强了对浮游纤维的控制，改善了纱线条干均匀度，减少了常发性纱疵（IPI值）。但压力棒使用不当会造成牵伸不良、断头增多现象。

由于集聚纱与传统环锭纱的结构不同，对其加捻程度要求也不同。纱线捻系数的选择决定了成纱结构，直接影响纱线性能。由于集聚纺纱线内纤维排列紧密度和平行度均好于传统环锭纺纱线，集聚纱捻系数选择一般要低于相同线密度传统环锭纱捻系数。

2.1　纺纱条件

纺纱条件：粗纱定量3.0 g/10 m，后区牵伸1.2倍，机械牵伸47.2倍，双锭前胶辊压力180 N，锭速13 500 r/min，网格圈3 600目/cm²，吸风负压2 000 Pa。

2.2　正交试验

考虑到粗纱捻系数、压力棒隔距块以及纱线设计捻系数对纱线质量影响较大，因此将这3个工艺参数作为主要因素，在合理范围内进行三因素三水平正交试验。正交试验设计及测试结果见表3，极差分析见表4，方差分析见表5。粗纱捻系数三水平A1、A2、A3依次为65、75、85；压力棒隔距三水平B1、B2、B3依次为2.0 mm、2.5 mm、3.0 mm；纱线设计捻系数三水平C1、C2、C3依次为330、345、360。

根据表4进行极差直观分析，因素C（纱线设计捻系数）对纱线断裂强力影响最大，因素B（压力棒隔距）次之，因素A（粗纱捻系数）最小，即C>B>A，最佳试验方案为A2B2C3；同样，影响条干CV的因素主次为A>B>C，最佳试验方案为A2B2C1；影响成纱常发性纱疵IPI值的因素主次为A>B>C，最佳试验方案为A2B2C1；影响毛羽H值的因素主次为A>C>B，最佳方案为A2B1C1。

从表5可以得出，因素C（纱线设计捻系数）对纱线断裂强力影响显著，影响主次顺序为C>B；因素A（粗纱捻系数）对条干CV 影响显著，影响主次顺序为A>B>C；因素A（粗纱捻系数）和因素B（压力棒隔距块）对纱线IPI值影响显著，影响主次顺序为A>B；三因素对毛羽H值均无显著影响，影响主次顺序为A>C。

基于极差直观分析和方差显著性分析，得出最优工艺为A2B2C3，即采用粗纱捻系数75、压力棒隔距2.5 mm和纱线设计捻系数360。

3 结论

（1）运用多目标灰色局势决策对集聚纺工艺进行优选，最佳工艺组合为负压值2 500 Pa和网格圈3 200目/cm²；但考虑到能耗问题，可选用负压值2 000 Pa和网格圈3 600目/cm²。

（2）考虑到粗纱捻系数、压力棒隔距块以及纱线设计捻系数对纱线质量影响较大，采用正交试验三因素三水平设计，通过极差直观分析和方差显著性分析，得出最优工艺参数：粗纱捻系数75、压力棒隔距2.5 mm和纱线设计捻系数360。

（3）为保证牵伸后的须条能准确进入集聚区，建议停用横动装置，集聚张力采用1.04倍的小张力，减少意外牵伸，加强压力棒隔距块的巡检，合理调节车间温湿度。

资料来源：《棉纺织技术》