【纺织技术】成纱强力影响因素及提高措施

文/胡振龙 赵卫华 东营市宏远纺织有限公司

纱线强力是评价纱线质量的重要指标，有绝对强力和相对强力之分。影响成纱强力的主要因素有：原料性能（纤维长度、细度、单纤维强力等）、纺纱工艺、成纱结构（纤维伸直度、平行度、排列分布、纱线捻度等）、成纱均匀度（条干不匀率、捻度不匀率）等。因此提高成纱强力要从合理选择原料、改善须条结构、提高成纱条干、合理选择捻系数等方面入手。

1 原料与成纱强力的关系

1.1 纤维长度及整齐度与成纱强力的关系

纤维长度长，整齐度好、短纤维少，则成纱光洁，强力高，见表1。

表1纤维长度及整齐度与成纱强力的关系

品种	CJ40S			CJ80S
原来类别	细绒棉			长绒棉
纤维长度（mm）	27	29	31	33	35	37
纤维整齐度（HVT）	85.9	86.8	87.6	88.9	89.3	89.9
成纱强度（cN/tex）	16.8	17.6	18.1	20.6	21.0	21.7
成纱强力不匀率%	7.14	6.83	6.69	10.28	8.79	8.63

1.2 纤维线密度与成纱强力的关系

在其它条件相同的条件下，纤维的线密度小，成纱截面内纤维根数多，分布均匀，成纱条干均匀，纤维间接触面积大，摩擦力大，纱线在拉伸断裂时，滑脱纤维的根数将会减少，纱线强力就高。

1.3 单纤维断裂长度与成纱强力的关系

单纤维断裂长度大，则成纱强力高。单纤维强力差时，在纺纱过程中易断裂而形成短绒，被搓揉成结粒，恶化成纱条干，从而使成纱强力降低。

1.4 棉纤维性能与成纱强力的关系表

棉纤维主要指标与成纱强力的关系见表2。

表2 棉纤维主要指标与成纱强力的关系

指标	正常值	与纱线强力的关系。
长度（mm）	23-33	纤维长度长成纱强力高。
16mm以下短绒率（％）	1-15	短绒少，成纱条干均匀，强力好。
单纤维强力（cN）	3.5-4.5	单强高，纤维本身断裂困难，成纱强力高。
线密度（dtex）	1.5-2.0	成熟度正常时纤维细度细时纱线强力高。
成熟度	1.5-2.1	纤维成熟度好时成纱强力高。

2 纺纱工艺对成纱强力的影响

2.1 原料混合

减少原料差异率，提高纤维的混合均匀度是提高成纱强力的必要条件。纤维混合均匀，各成份在纱线内均匀分布，可获得最佳的纱线结构，使纱线强力得到提高。

（1）开发混纺纱线时，要充分考虑纤维特性的差异，特别是纤维线密度、长度、初始模量及包装密度和尺寸的差异。要尽可能避开临界混纺比。

（2）清花排盘要做好削高嵌缝工作，抓包机要做到勤抓少抓，提高设备运转效率，保证纤维开松良好、混合充分。

（3）提高梳棉机的梳理作用，增强单纤维间的混合机会，提高短绒排除率。

（4）适当增加精梳、并条的并合数，改进混合方式。

2.2 清梳工艺

在保证原料充分开松的情况下，尽可能避免猛烈打击，避免损伤纤维、增加短绒。保证各种成分混合均匀，提高各单机运转效率，在保证前后供应的条件下，单机运转效率越高越好，尽量达到98%以上。

开清工序各单机要优化工艺参数，做到薄喂快给、柔和开松，以梳代打，合理减少打击点。做到棉结、杂质、短绒兼顾。实践中证明：开清工序的总除杂效率，在原棉含杂率小于1.5%时应保持在30-40%；原棉含杂率在1.5-2%之间时应保持在40-50%；原棉含杂率大于2.0%时应保持在40-60%，最基本的要求是要保证筵棉含杂率不高于1.0%。

确定了开清工序的总除杂效率后，要合理分配各单机的除杂率，控制棉结和短绒增长率。筵棉对原棉的棉结增长率应控制在80%以内，短绒增长率应控制在1%以内，力求不增长或负增长。为优化开清棉工艺，我们对青纺机清梳联的JWF1107单轴流开棉机、JWF1115精开棉机进行了不同打手速度对棉结、短绒的影响进行了对比试验，见表3、表4。

试验条件：棉纤维上半部长度29.8mm，马克隆值4.43，单纤维强度30.31g/tex，含杂率4.43%，棉结237粒/g， 16mm以下短绒率7.72%。

表3 JWF1107打手速度对棉结、短绒的影响（AFIS测定值）

打手速度（r/min）	位置	棉结		短绒
		数量（粒/克）	增长率（%）	短绒率（%）	增长率（%）
452	入口	241	37.7	7.61	8.1
	出口	332		8.23
520	入口	251	28.7	9	0
	出口	323		9
650	入口	322	-7.4	13.1	-19.9
	出口	298		10.5
750	入口	337	-3	13.3	-3.8
	出口	347		12.8
800	入口	255	2.7	8.4	-2.3
	出口	262		8.2

表4 JWF1115对棉结、短绒的影响（AFIS测定值）

打手速度（r/min）	位置	棉结		短绒
		数量（粒/克）	增长率（%）	短绒率（%）	增长率（%）
480	入口	324	2.47	8.6	-9.3
	出口	332		7.8
540	入口	303	16.2	9.1	12
	出口	352		10.2
600	入口	261	19.5	18.1	-2.4
	出口	312		7.9

通过表1、表2的数据可以看出，机型不同、打手速度不同，棉结和短绒的增长率也会有很大差异，因此开清工艺必须根据企业的实际情况进行优选确定。

2.3 梳棉工序

生条的结杂、短绒含量等直接影响成纱强力，因此要尽可能提高梳理质量。

（1）要减少喂棉箱的棉结和短绒的增长率，在保证原料开松效果的前提下，尽量降低开松辊速度，采用薄喂轻打，顺向喂棉来减少纤维损伤。

（2）要选用优质梳理元件，做好梳理元件的配套；优化工艺速度，速度是根据产量和针布规格确定不同的工艺速度，通过实践获得针布与速度的最佳结合点；保证工艺隔距的精确度，棉结、短绒和除杂兼顾。比如我公司的实践结论是：棉结、短绒为最少时的锡林速度，采用AC2525针布时为510转/分，采用AC2030针布时为390转/分，而采用AC 2040针布时为360转/分。

（3）保证梳棉机上机工艺隔距的准确性非常重要，工艺隔距小有利于分梳和转移，纤维伸直平行度好，棉结容易被梳开，不易搓擦成结，但是隔距过紧易损伤纤维，造成短绒增加。一般情况下，生条中的短绒率应控制在14%以下。生条短绒率对成纱强力的影响见表5。

表5 生条短绒率对成纱强力的影响

生条短绒率（%）	25.4	20	17.7	14.5
成纱断裂强度（cN/tex）	11.2	12.4	12.8	13.3
成纱强力CV（%）	14.3	11.9	10.5	9.7
细纱断头率（根/千锭时）	40	31	27	25

2.4 精并粗工艺

要严格控制末并重量，降低台差、眼差。减少并条重量差异对粗纱伸长率锭差的影响，合理控制粗纱伸长率。因为成纱强力会随粗纱短片断不匀率的增加而降低，粗纱存在周期性不匀，会明显降低成纱强力。

要合理控制精梳落棉率，提高棉网质量。要保证精梳条纤维的伸直平行度，减少短绒和棉结，以利于后工序的牵伸。要合理确定定时定位，正确控制张力牵伸，减少意外伸长，保证机械正常运转。

增加精梳落棉量有利于排除更多的短绒、棉结和杂质，提高成纱强力，但不利于节约用棉。因此要找到产品质量与生产成本的最佳接合点。精梳落棉率与棉网质量的关系见表6。

表6 精梳落棉与棉网质量的关系

精梳落棉率（%）	短绒排除率（%）	精梳条短绒率（%）
9.92	33.77	10.59
13.24	44.06	10.78
15.9	49.28	6.09
18.6	66.76	6.01
20.12	73.16	5.43
21.05	77.06	5.62
24.23	78.07	4.92
25.02	80.59	4.38

2.5 细纱工艺

（1）细纱影响成纱强力的因素很多，如牵伸倍数、罗拉隔距、粗纱捻系数，尤其是细纱前区的工艺参数，如浮游区长度，钳口压力等，这些因素都会影响细纱条干均匀度，进而影响成纱强力。

（2）细纱百米重量不匀率是造成管间强力不匀的重要因素，一般细纱百米重量不匀率必须控制在2.5%以内，以避免单强不匀率超标。为此要从半制品质量加强控制，如棉卷米重不匀率控制在1%以内，精梳条短绒率控制在10%以内，粗纱伸长率差异控制在1.5%以内等。

（3）细纱加捻三角区须条的宽度、纤维排列状态等都对成纱强力有影响，如紧密纺通过改善加捻三角区须条的状态，可以明显减少毛羽，提高成纱强力。

（4）据观察，纯纺纱易在细节和大棉结的地方断头，混纺纱易在粗节或粗细节拐点的地方断头。大棉结大部分是没有梳开的纤维；粗节处捻度较小，强力相对偏低，这就是大棉结和粗节成为强力弱环的原因。

2.6车间温湿度

车间相对湿度对纤维的纺纱性能影响较大。棉纤维适当吸湿后，横断面膨胀，延伸性增加，增进和改善长链分子的整列度，使纤维的强力增加，纤维柔软，粘附性和摩擦系数增加，从而增加纤维间的抱合力和摩擦力，使纱线强力得以提高。

车间温湿度调节不当或不稳定，会影响各工序须条回潮率的稳定性，从而影响成纱强力和增加断头。

（1）开清工序要把棉块开松并除去杂质，回潮率较小时有利于除杂。但回潮率过小纤维脆弱，易被打断，增加短绒影响成纱强力。纺棉时相对湿度不宜超过60%（55%为宜），原棉回潮率控制在7.5-8.5%之间，使纤维处于外干内湿的放湿状态，增加纤维的柔软性和抗打击能力。

（2）梳棉工序的相对湿度要求与开清棉相接近或稍低一些，使延棉少量放湿，纤维呈内湿外干状态。外干有利于分梳，除杂效果好，内湿则延伸性好，不易梳断。梳棉相对湿度稍低于60%，一般在53%为宜，生条回潮率控制在6.0-7.0%之间。

（3）提高粗纱回潮率不但能提高细纱强力，而且能改善细纱条干和外观。相关资料指出：当棉纱回潮率在7.2%以上时，纱线光滑、圆润、毛羽少、光泽较好。当回潮率在6.%以下时，纱线成形松软、毛羽增多、光泽差，成纱强力也低。但是回潮过大时易缠胶辊和罗拉，成纱强力同样降低。熟条回潮率控制在6.3-7.0%之间，粗纱回潮率控制在6.2-7.0%之间，细纱回潮率控制在6.3-7.2%之间。

细纱相对湿度控制在50-60%，比并粗工序小一些，使粗纱保持放湿状态。细纱湿度过大，罗拉、胶圈表面易附着飞花，出现绕皮辊现象，造成粗节增多。细纱湿度过小，飞花增多，易产生静电，纤维抱合力差，成纱毛羽增加，成纱强力下降。细纱车间温度控制在26-30度，尽可能做到车间各区域温湿度分布均匀、稳定。

（4）络筒工序要成纱强力和回潮率，以有利于清除纱疵，减少成纱损失。湿度过大机件表面易生锈、沾附飞花；湿度过小会造成强力下降、断头增多。因此相对湿度一般控制在68-78%之间，回潮率在7.0-8.0%之间。

（5）棉纺企业各车间温湿度控制要求见表7。

表7 棉纺企业各车间温湿度控制要求

项目		清花	梳棉	精梳	并粗	细纱	后纺
温度（℃）	夏	28-30	28-30	28-30	28-30	30-32	30-32
	冬	20-22	22-25	22-24	22-25	24-27	24-26
相对湿度（%）	夏	55-60	55-60	60-65	60-65	55-60	68-78
	冬	50-60	55-60	60-65	60-65	55-60	60-65

3 结语

提高成纱强力是一项系统性的工作，要从原料、工艺、设备、温湿度调节方面进行全面控制，以取得良好的效果。

编辑：纺织大学堂