纱线毛羽成因的控制和研究第三讲 影响毛羽的因素及控制措施.docx
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纱线毛羽成因的控制和研究第三讲影响毛羽的因素及控制措施
纱线毛羽成因的控制和研究（第三讲影响毛羽的因素及控制措施）
第三讲影响毛羽的因素及控制措施
从毛羽的成因分析可知，影响纱线毛羽的因素很多，现绘制关系图如下：
因此，减少纱线毛羽是一项系统工程，应从人、机、料、法、环五个方面，认真研究影响毛羽的各个因素及其规律，采取综合控制措施，方可取得良好效果。
第一节 加强原料检验 合理选配原料
原料性能（长度、细度和刚度等）对成纱毛羽影响较大，因此，应加强原料管理，其重点就是严把原材料检验和使用关，具体抓好以下工作。
1.1 加强原料逐包检验和小量试纺工作。
在原料采购使用过程中，应加强对原料的检验，全面掌握每批甚至每包原料的性能，在原料排队上做到心中有数。
通过快速试纺及时反映成纱质量，发现工艺上、选配上存在的问题，以利指导工艺设置和原料选配工作。
1.2 建立每周原料巡视制度。
由生产厂长和总工负责组织有关科室车间（如生技、检验、原料、清花等），每周巡视检查原料使用情况和生产存在问题，提出整改措施。
1.3 合理选配原料。
原料选配时，应按照成纱毛羽的要求，控制好纤维的长度、细度、整齐度及短绒率，为减少毛羽创造良好的条件。
另外，原料选配时，还应注意化纤的油剂含量以及原棉的含糖量情况，因为油剂含量少，纺化纤时，易产生静电，引起须条发毛：
油剂含量过多，原棉含糖量过高，都会造成通道粘附纤维现象严重，使梳棉、并条工序半制品发毛，毛羽增加。
第二节 合理前纺工艺 提高纤维平行伸直度
前纺各工序应以减少纤维的损伤，多排除短绒，提高纤维的伸直度为重点，确保半制品均匀、光洁、不发毛，为减少细纱毛羽打下基础。
2.1 清花工序：
其重点是减少纤维的损伤，贯彻“多松少打”的工艺原则，所以清花工序应先自由打击，后握特打击以梳代打，减少纤维的损伤，可用梳针、锯齿等打手来替代原先的刀片打手，适当减慢打击机件的速度等。
2.2 梳棉工序：
应以减少纤维的损伤，多排短绒为主。
常采用“紧隔距、强分梳”的工艺配置，适当降低刺辊转速，选择合适的给棉分梳工艺长度以减少对纤维的损伤；适当增加盖板速度，以增加对短绒的排除；增大锡林与刺辊的速比，提高纤维的转移率，改善纤维的转移状态，减少弯钩纤维的形成，以减少下道工序短绒的增加；完善吸尘装置，以利排除短绒。
2.3 精梳工序：
应加强对短绒的排除，合理控制精梳落棉率是一项重要措施。
我公司在纺制T／JC65／3513tex纱时，得到精梳机排短绒的百分率与纱线毛羽的关系如图3所示：
图3 精梳机短绒排除率与纱线毛羽的关系
由上图可知：
随着精梳落棉的增加，成纱毛羽减少。
同时也看出，当精梳落棉率由16％至18％时，毛羽数减少24.3％，而从18％2曾至20％时，只减少了8％，即落棉率增至一定程度后，毛羽减少的幅度降低。
因此，精梳落棉关系到纺纱成本，所以应根据具体要求合理确定。
2.4 并条工序：
重点是优化牵伸工艺，提高纤维的伸直度。
具体讲，在普梳纺纱系统中，采用头后区牵伸大、二并后区牵伸小的牵伸工艺有利于纤维伸直，减少弯钩纤维改善粗纱结构，降低成纱毛羽。
2.5 粗纱工序：
重点应放在增加须条的密集程度，改善粗纱的光洁度上。
粗纱后牵伸以小为宜，四罗拉粗纱机（FA458）由于比三罗拉粗纱机（A456）多了一个1.05倍的整理牵伸区，起到了较好的集束作用。
喇叭口，集棉器的开口大小及几何形状对须条宽度的微限作用，也直接影响到成纱的毛羽。
例如，在西德FBll型粗纱机上将原牵伸区中区喇叭口12mm、前区集棉器13mm的开口，减少到中区、前区均为8mm，涤棉混纺纱的3mm毛羽，从62.7根／10m减少到44.82根／10m。
采用橡胶大园锥面、高摩擦因数假捻器可明显减少刮积与静电毛羽：
悬锭封闭锭翼管的毛羽少于常规裂缝锭翼管的毛羽；适当增加粗纱的捻系数，提高粗纱回潮率等都有利于毛羽的改善。
第三节 减少毛羽发生率适当选择各牵伸区的工艺参数
防止纤维的扩散 减少毛羽发生率适当选择各牵伸区的工艺参数，如罗拉隔距、牵伸倍数、拈系数等，对减少毛羽非常重要。
3.1 细纱后牵伸工艺：
适当提高粗纱捻系数，减少后区牵伸倍数，放大后区罗拉中心距，可加强对牵伸区纤维的聚合作用，降低后牵伸区纤维的扩散程度，并可提高进入前牵伸区的须条紧密度，有利于减少细纱毛羽。
如纺C14.5tex纱时，细纱工艺参数对毛羽的影响见表1
表l 细纱牵伸区工艺参数对毛羽的影响
项 目
后区牵伸倍数／倍
前后区中心距／mm
1.10
1.20
44X55
44X51
2mm毛羽数/根· （10m）-1
185
221
203
20.3
2mm毛羽CV％
23.4
32.8
25.6
30.3
3.2 细纱捻系数：
适当加大细纱捻纱数，有利于减少毛羽。
如我公司纺T／C13tex纱时，细纱捻系数对毛羽的影响见表2。
表2 细纱不同捻系数对纱线毛羽的影响
捻系数
348
357
366
375
386
2mm毛羽数/根·（10m）-1
97
95
88
65
77
2mm毛羽CV％
26.7
25.9
26.8
23.7
25.3
由上表可以看出：
细纱捻系数由348增加到375时毛羽数减少32％，毛羽减少非常显著。
同时还可看出：
当捻系数过高时，毛羽又有略为上升的趋势，这与毛羽的成因有关。
所以捻系数的选择主要取决于最终产品对细纱品质的要求，在兼顾细纱品质和细纱生产效率时，适当增加细纱捻系数，有利于减少细纱毛羽。
3.3 纺纱加捻三角区的控制：
纺纱三角区是产生毛羽的重要部位，减少或取消纺纱加捻三角区可以减少和控制细纱毛羽。
（1）将细纱机前上胶辊适当前移，减小了纤维在前罗拉上的包围弧，可减小加捻三角区，有利于减少细纱毛羽。
试验证明：
胶辊前移过大，会影响牵伸效果，也会影响前罗拉加压的有效压力，故一般前移量应控制在2mm～3mm，包围角以17°～25°为宜。
（2）使用适当口径的集棉器。
大量试验研究表明，在环锭细纱机上使用适当开口宽度的集棉器对减少纺纱三角区产生毛羽有明显的作用。
如纺T／C65／3513tex纱时，所做的试验结果见表3。
但采用集棉器时，必须加强运转操作管理，否则使用不当会增加纱疵，开口过小会影响细纱条干。
表3 细纱集棉器对毛羽的影响
项 目
不同开口的集棉器
无集棉器
2.4mm
2.0mm
1.6mm
3mm毛羽数/根·（10m）-1
7.5
14.7
11.5
19.5
条干CV％
7.8
8.1
18.4
17.6
（3）采用优质的高弹性低硬度胶辊和内外花纹胶圈，可以增加钳口握持面积，缩小加捻三角区，加强与罗拉的啮合减少滑溜，有效地控制纤维的运动，减少浮游纤维头端伸出须条的机率，有利于减少细纱毛羽。
如纺JCl4.5tex纱时，胶辊、胶圈性能对毛羽的影响见表4
表4 胶辊、胶圈性能对细纱毛羽的影响
项 目
胶辊硬度（邵尔A／度）
胶圈形态
A65
A72
光滑
内外花纹
3mm毛羽数/根·（10m）-1
13.0
14.6
12.8
11.73
（4）采用较小孔径的导纱钩。
导纱钩孔径适当减少，可以减少毛羽。
如在纺C27tex、C24tex和C17tex纱时，分别采用与5mm、3mm、2mm的导纱钩进行试验，结果均是导纱钩孔径为2mm的细纱毛羽最少。
原因是导纱钩孔径小，可减小气圈直径，使纱条和导纱钩的接触面减少，有利于捻度传递和减少毛羽。
（5）采用紧密纺纱新技术，可有效控制细纱毛羽。
因为紧密纺技术原理实质上是对细纱机前罗拉输出外的纤维进行最大限度集聚。
即利用附加装置（如负压等）缩小前罗拉钳口输出的须条宽度，降低三角区长度，力图消除纺纱三角区，达到减少毛羽和飞花之目的。
表5是紧密纺纱与普通环锭纱毛羽对比试验。
表5 紧密纺纱与普通环锭纱毛羽对比
毛羽长度／mm
1
2
3
4
6
8
9
14.5tex毛羽数/根·（m）-1
普通环锭纱
紧密纺纱
105
85
15
10
5
1
6
0
4
0
1
0
0
0
7.3tex毛羽数/根·（m）-1
普通环锭纱
紧密纺纱
90
40
20
5
8
0
6
0
2
0
0
0
注：
毛羽数采用ZWeigleG565型毛羽测试仪
由上表可知：
紧密纱毛羽很少，尤其3mm及以上长毛羽更少，与同号数传统环锭纱相比，一般管纱毛羽降低50％，筒纱毛羽降低70％。
第四节 合理选配和使用钢领、钢丝圈减少细纱毛羽
钢领钢丝圈的配合及各自的状态，如钢丝圈的圈形、截面、形状、重量、使用寿命以及钢领的直径、衰退等都对毛羽有极大的影响，必须加强专件管理，合理选择与搭配。
4.1 合理选配钢领、钢丝圈型号。
选择钢丝圈截面形状要从减少纱线与钢丝圈的摩擦和钢丝圈运转平稳两个角度综合考虑。
动摩擦系数小，可减少成纱毛羽；但动摩擦系数过小，钢丝圈运转不平稳，气圈控制不住，一方面增加断头，另一方面毛羽也会增多。
钢丝圈圈形大，纱线通道的空间大，轧纱情况减少，运转平稳，有利于减少毛羽。
（1）不同钢领、钢丝圈配套使用比较。
近年来，我公司先后在纯棉精梳针织用纱上使用过镜面钢领，镀铬钢领，亚光钢领和自润滑钢领。
在纺JCl4.5tex纱时，不同类型的钢领对细纱毛羽的影响见表6。
表6 不同类型钢领纺纱成纱毛羽对比
钢领型号
-2mm毛羽
X/根·（10m）-1
2mm毛羽
CV％
3mm毛羽
X根·（10）-1
3mm毛羽
CV％
镜面钢领PGl-4254
241.83
24.12
69.07
38.04
镀铬钢领PGl-4254
231.4
24.63
56.09
45.22
亚光钢领PGl-4254
208.13
22.6
47.15
34.77
自润滑钢领PGl-4254
203.31
10.71
10.71
20.27
注：
FA506钢丝圈690310／0型锭速13568r／mim捻系数342
由上表测试结果表明，四种钢领中，自润滑钢领和亚光钢领毛羽形成较少。
特别是自润滑钢领其毛羽离散性也最好。
（2）相目同钢领、不同钢丝圈使用比较。
相同钢领配用不同型号的钢丝圈纺纱，成纱毛羽会不同。
如纺JCl4.5tex时，采用PGl-4254镀铬钢领，分别配用69039／0，F09／0和镀氟钢丝圈，成纱毛羽测试结果见表7。
表7 不同钢丝圈对成纱毛羽的影响
项 目
2mm毛羽
X/根·（10m）-1
2mm毛羽
CV％
3mm毛羽
X/根·（10m）-1
3mm毛羽
CV％
6903
268.35
24.09
99.6
36.72
F0
335.8
30.05
124.61
47.7
镀氟钢丝圈
234.46
21.74
56.96
30.23
结果表明：
镀氟钢丝圈对成纱毛羽影响优于其它型号的钢丝圈。
（3）镀氟钢丝圈的配套使用。
镀氟钢丝圈是一种新型的纺纱钢丝圈。
为更好地掌握其性能，在纺JCl4.5tex纱时做进一步试验，结果如表8。
表8 镀氟钢丝圈纺纱成纱毛羽对比
钢丝圈上车日期
自润滑钢领（PGl-4254）
亚光钢领（PGl-4254）
2mm毛羽
X／根（10m）-1
2mm毛羽
VC％
3mm毛羽
x／根（10m）-1
3mm毛羽
VC％
2mm毛羽
x/根（1Om）-1
2mm毛羽
VC％
3mm毛羽
x／根（10m）-1
3mm毛羽
VC％
第4天
169.33
13.00
37.69
21.08
193.71
32.7
53.51
47.69
第6天
163.29
8.25
34.26
9.06
221。
96
20.89
52.32
32.48
第9天
185.93
14.66
42.34
23.31
212.44
15.25
47.31
25.57
第1471
171.44
227.74
39.27
30.23
232.08
20.07
57.88
30.82
第1771
197.65
26.15
50.11
27.19
217.93
17.46
49.8
29.11
平均
177.57
16.96
40.73
22.18
215.65
21.28
51.56
33.12
试验表明：
镀氟钢丝圈与自润滑钢领配套使用，在降低毛羽、降低断头、延长使用周期方面有显著成效。
综上所述，合理选配钢领钢丝圈型号是降低毛羽快速、经济的措施之一。
特别是镀铬、亚光、自润滑等新型钢领，对减少毛羽效果明显。
在生产纯棉精梳纱时，自润滑钢领与镀氟钢丝圈配套使用，可显著降低成纱毛羽。
因此，要加强钢领、钢丝圈的配套研究，积极采用新器材。
4.2 合理掌握钢丝圈的重量。
为了合理调整纺纱张力稳定控制气圈，必须正确选择钢丝圈重量。
在纺制C18.2tex纱时，测得钢丝圈的号数与成纱毛羽的关系如图4所示。
图4 钢丝圈号数与毛羽的关系
由上图可看出：
钢丝圈过重或过轻，都会影响纺纱气圈的大小变化，从而使纱线的摩擦增大，毛羽增加。
因此，在考虑细纱断头的情况下，适当增加钢丝圈重量，有利减少毛羽。
因为钢丝圈偏重掌握，纱线张力增加，气圈凸形和顶角减少，有利于捻回的传递，使纺纱段捻度增加，同时也减少纱圈与隔纱板的摩擦和撞击。
4.3 合理确定钢领、钢丝圈使用周期。
钢丝圈使用过久，会因磨损、烧损而刮纱，致使毛羽增加；钢领衰退同样会因气圈变化较大而使毛羽增多。
（1）钢丝圈使用周期的控制。
一般在一个调换周期内钢丝圈与钢领之间存在着磨合期、稳定期和衰退期。
钢丝圈在磨合期、衰退期与钢领之间配合状况差，运行不平稳，纺纱张力波动大，钢丝圈对纱线的摩擦力也大，所以细纱毛羽多。
特别是钢丝圈磨损严重时，易产生通道交叉，纱线会被磨损的缺口处刮毛产生较多的毛羽。
因此，在运转中必须重视对不同品种、不同型号钢丝圈使用周期的摸索，制定合理的调换周期，并按要求更换，如果超期使用就会产生大量毛羽，试验结果见表9。
表9 钢丝圈使用期限对毛羽的影响
项 目
纱线品种
／tex
钢领
型号
钢丝圈
型号
毛羽数/根·（10m）-1
2mm
3mm
超期使用
C27.8T
P01
772
589.4
233.4
调换后
C27.8T
PGl
772
244.9
67.3
超期使用毛羽数增加倍数
1.4
2.5
另外，在确定钢丝圈的更换周期时可参考以下因素：
条干CV％增幅不宜超过2％，毛羽值H增幅不宜超过0.5，棉结增幅不宜超过30％，单强降幅不宜超过30％，细纱断头增幅不宜超过30％，钢丝圈烧毁数量增幅不宜超过5％。
（2）钢领使用时间的控制。
钢领衰退后，因表面摩擦因数降低，使气圈凸形变化较大，易使纱条撞击隔纱板而使毛羽增加。
如在纺T／C13tex纱时，对钢领使用时间与毛羽的关系进行测试结果是擦光钢领在使用到六个月时，纱线毛羽显著增加。
因此钢领衰退后，必须及时更换或修复。
另外，在条件许可的情况下，还应积极引进和推广国内外有关钢领、钢丝圈方面的新技术。
如：
①德国塞拉姆（CERAM）工程陶瓷公司生产的陶瓷涂层钢丝圈，可使用12周才需更新；②德国Tec公司研制的Ceratwine陶瓷钢领、钢丝圈系列产品，在锭速为17500r／min条件下连续运行105天不损坏：
③瑞士立达公司Hi-per-spin环锭细纱机采用的ORBIT高速钢领、钢丝圈是由特殊耐磨材料制成的，具有耐磨、使用寿命长的特点，在锭速高达25000r／min时毛羽不会增加；④印度Bombay纺织研究协会研究结果表明：
采用环保型钢领润滑剂在正常的工作条件下不用花费太多的成本即可降低纱线毛羽30％～35％；⑤我国陕西省纺织器材研究所研制的镀氟钢丝圈，使用寿命为20～30天，比一般钢丝圈的使用寿命（7～12天）要高3～4倍，大大延长了钢领、钢丝圈之间配合的稳定期，对稳定与降低细纱毛羽十分有利。
4.4 合理确定钢领直径。
钢领直径对细纱毛羽也有一定的影响。
当锭速不变，钢领直径增大，钢丝圈线速增加，纱线张力增大，气圈纱段所受空气阻力和离心力也较大，使细纱毛羽增加，如纺T／JCl3tex纱时，试验结果如表10
表10 不同直径的钢领对毛羽的影响
项 目
PGl型钢领直径
35mm
38mm
42mm
3m毛羽数/根·（10m）-1
20.4
23.6
27.8
此外，还可采用在细纱机上加装气圈控制器，合理选择细纱锭速，采用细纱机变频调速技术改善不同纱段间毛羽差异等方法控制纺纱张力，从而达到控制细纱毛羽的作用。
第五节 减少对纤维的摩擦 降低络筒毛羽
从生产实践中可知，络筒速度和槽筒的表面状况、张力盘重量、导纱距离、破裂环高度等各项络筒工艺及设备类型对纱线毛羽有直接和较大的影响。
因此，要减少纱线毛羽，除了改善前纺半制品结构，减少细纱毛羽外，更重要的是要控制络筒毛羽的增加。
5.1 合理选择络筒工艺参数
（1）络纱速度：
不论是1332M型络筒机，还是自动络筒机随络纱速度增加，纱线毛羽总体呈增加趋势。
以村t5tNO.7-II型自络机为例，试验结果如表11。
表11 络纱速度与毛羽的关系
络纱速度
m／mm
JCl4.5tex
C14.5tex
T／JC65／35 14.5tex
2mm毛羽·
X／根（10m）-1
3mm毛羽
X/根（10m）-1
2mm毛羽
X/根（10m）-1
3mm毛羽
X/根（10m）-1
2mm毛羽
X/根（10m）-1
3mm毛羽
X/根（1Om）-1
800
420.27
147.98
608.61
240.19
398.28
117.32
900
496.53
151.70
644.17
253.13
419.54
120.10
1000
498.3l
163.28
647.92
255.04
432.63
133.47
1100
588.81
223.56
667.26
260.45
546.51
161.01
1200
565.13
182.31
619.94
237.12
489.72
144.56
但从上表也可看出，速度增加到一定程度， 由于络纱张力波动随之稳定，使纱线与各部件的碰撞机会少，程度相对减轻，故筒纱毛羽反而有所下降。
因此，为减少络纱毛羽，应尽可能选择适当低的络纱速度。
（2）络纱张力：
试验研究表明，络纱张力与毛羽数呈正相关。
因为络纱张力增大，纱线与机件摩擦力增大，所以毛羽增多。
如在加32T／JCl3rex纱时，其试验结果见表12
表12 不同络纱张力对筒纱毛羽的影响
项 目
NO.7-II型自络机／张力刻度
1332M型络筒／张力片重量／克
3
5
6
4
6
9
2mm毛羽数/根·（10m）-1
231.4
278.81
305.48
219.37
250.14
278.97
3mm毛羽数/根·（10m）-1
60.98
67.54
73，18
55.10
61.39
71.42
因此，在保证筒子成形的前捉下，张力以小为宜，对减少毛羽有一定好处。
但应指出，张力过小时，纱线张力波动不稳定，纱线容易跳动又会引起毛羽增加。
（3）导纱距离：
导纱距离对纱线毛羽也有一定影响。
所以在1332M型络筒机上最小导纱距离为50mm，一般选用80～100mm，可使络纱张力保持较小的波动。
表13 气圈破裂环高低与毛羽的关系
项 目
NO.7-II自络机气圈破裂
环高度／mm
1332络筒机破裂环
高度／mm
40
50
85
50
65
85
95
120
2mm毛羽数/根·（10m）-1
378.47
469.5
498.32
273.98
297.54
305.24
307.18
312.95
3mm毛羽数／根·（10m）-1
88.32
100.07
119.54
72.54
73.95
74.87
77.83
78.98
由上表看出：
破裂环位置低时，筒纱毛羽少；破裂环位置高时，筒纱毛羽多。
昕以、为减少张力波动对筒纱毛羽的影响，1332M型络筒机破裂环高度应适当偏低选择；而对NQ7-II型自络机三角形破裂环，因其还有防止管纱退绕中的崩脱，减少退绕张力的作用，在实际生产中要根据纱线粗细来合理选择气圈破裂环的高度，粗号纱破裂环应高些，细号纱破裂环应低些。
5.2 络筒新技术的应用，对减少筒纱毛羽效果显著
（1）槽筒形式：
槽筒是影响筒纱毛羽的主要部件之一。
不同形式的槽筒对筒纱毛羽的影响各不相同。
以纺T/JC13tex钞为例，试验结果见表14
表14 不同槽筒纺纱成纱毛羽对比
项 目
2mm毛羽数
3mm毛羽数
X/根·（10m）-1
CV％
X/根·（10m）-1
CV％
管 纱
87.4
13.19
20.28
26.72
胶木槽筒
322.84
12.13
106.18
18.07
金属圆柱槽筒
290.56
11.74
95.56
13.14
金属圆锥槽筒
240.12
7.11
79.00
9.44
由上表可以看出：
金属槽筒对减少筒纱毛羽明显优于胶木槽筒，这是因为金属槽筒比胶木槽筒光滑、耐摩，对纱线的摩擦系数小，而且在加工由上表可以看出：
金属槽筒对减少筒纱毛羽明显优于胶木槽筒，这是因为金属槽筒比胶木槽筒光滑、耐摩，对纱线的摩擦系数小，而且在加工化纤或涤
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