文/謝家祥 (夏津縣潤通紡織有限公司)

在生產中，經常因設備、工藝、操作、環境等問題而造成一些質量問題。一般理論分析結合現場觀察，有針對性地採取一些技術措施就能夠解決問題，但是也有一些問題比較棘手，找出問題產生的根源比較困難，給我們帶來許多困擾。在這裏分享幾例我們解決細紗質量問題的案例以供參考。

一50cm機械波的消除“

現在牽伸工藝理論中流行“柔性牽伸”，主要特點是強調“柔性的強握持”即在加大前區握持距、增加浮游區長度的情況下，採用重定量、大捻係數的粗紗工藝（純棉一般做到110-130之間，甚至達到150以上）和較小的細紗後區牽伸倍數（1.07-1.20），最大限度地保持粗紗以較多的剩餘捻回數進入主牽伸區，通過增強須條內摩擦力來控制纖維運動和變速（有時也會在浮游區中加入壓力棒等控制元件，把浮游區變成曲線牽伸形式），控制須條內纖維的提前變速、邊緣纖維脫離主體等現象，以達到控制紗線條幹均勻度的目的。

這種工藝配置避免了主牽伸區強控製造成的不穩定性和環境適應性差等弊病。後區大隔距、小牽伸倍數又使牽伸須條以較好的緊密度進入主牽伸區，為主牽伸區大牽伸做好了準備工作。較大的隔距保證了牽伸順暢，不會出現吐硬頭現象。

但是這種工藝配置的中鉗口和膠圈鉗口負擔較重。如果在這種工藝中使用了加長上銷，就很易發生如圖產所示的“50cm機械波”。大的粗紗捻度和小後區牽伸倍數，會使有較多捻回的粗紗須條進入中鉗口，膠圈鉗口下須條緊密度增加，引起牽伸力增大，加之上、下膠圈迴轉阻力較大，經常出現上膠圈迴轉一週多次 “脈動”（輕微停頓）的現象。我們在生產中經常碰到波譜圖上出現約50mm機械波的問題（見圖1），但上機檢查，沒有發現任何機械性缺陷，因此認為與牽伸工藝配置和使用加長上銷相關。

由於粗紗定量重、捻係數大，上膠圈受到的迴轉阻力與粗紗上的捻回數相關，每一個捻回的破解會使上膠圈產生2次脈動。在圖1所示的波譜圖，其細紗前區的牽伸倍數為37倍，粗紗捻度為4.5捻/10cm，上膠圈直徑為39.5mm，計算波長λ≈39.5π/9×37=509.9mm。這種機械波的波長會隨着牽伸倍數的變化而變化，波長數值大約與前區牽伸倍數成正比。

解決這種機械波的方法很簡單：把加長上銷換成SX2-6833型上銷就可以消除，優化配置粗紗捻度或細紗後區牽伸倍數也可以消除。生產純棉品種，在後區牽伸倍數≦1.20時，粗紗捻係數最好不要超過120（粗紗定量約在5.0g/10m左右時）；粗紗捻係數在120-130左右時，細紗後區牽伸倍數要大於1.2倍。中上羅拉後移量調整得當也可以緩解這種波。當然，增大膠圈鉗口隔距（換大一些的隔距塊）、加大前區中心距也可以消除它，但是紗線條幹CV值會有所惡化。

”二頻繁產生的偶發性短粗節“

環境濕度較低時，細紗有時會在多臺或個別機臺上產生大面積突發性的偶發性短粗節紗疵，這種紗疵的數量很高，觀察細紗機的紡紗段就可以發現，嚴重時疵點就象雨點一樣。發生時間沒有規律，一段時間有，過一段時間又會消失。一個輪班有，下一個輪班可能又會消失。在電子清紗器的紗體圖上會呈現較多的散點，紗體也會產生變異（見圖2）。通過截取紗疵可以發現其長度基本上在1-2cm之間，粗度集中在200-400%（見圖3），在放大鏡下觀察，紗疵形態類似短絨積聚或纖維糾纏，外觀較為堅實（見圖4），但是用手反覆擼動，能使它與紗線主體脫離（見圖5）。

通過一段時間的觀察，我們終於找到了產生這類紗疵原因。這類疵點不是單方面原因造成的，而是工藝、設備、環境等多方面原因的累加，當其中一個原因好轉時，就又突然消失了。

在工藝方面，為了提高紗線條幹CV值，我們通常採取強控制的工藝配置，如將細紗前區的羅拉中心距縮小到43mm、42mm甚至41mm，造成下皮圈與前羅拉之間的間隙非常小（約1.5-2.5mm），如果下皮圈張力較小，下皮圈與前羅拉可能處於似接觸非接觸的狀態。加之器材保養工作沒有做到位，如皮圈清潔週期過長，使用時間過長，在加上車間溫濕度控制不當，皮圈就會出現臟污、粘帶短絨的現象。當這些因素積累到一定程度問題便來了，下皮圈粘帶的纖維通過下皮圈與前羅拉間隙時，纖維會在這裏積聚，積聚到一定的數量便會捻入須條，形成1-2cm之間、外觀較為堅實、但與紗線又不能成為一體的疵點。這種積聚纖維很難捕捉，快速掀起搖架可以發現它，但隨即就會被前羅拉帶走。

如果將環境濕度控制在合適的範圍（55%以上），這種疵點發生的機率就會很小。如果車間濕度無法保證，就要把前區羅拉中心距放大到43mm以上，保證良好的下皮圈張力，按週期清洗皮輥、皮圈。總之，消除四個因素中的任何一個因素都能消除或減少這種偶發性短粗節。

”三偶發性特大毛羽管紗“

生產過程中突發性毛羽危害性極大，嚴重的毛羽會影響織布廠的生產效率和布面質量。短絨、靜電效應、摩擦、纖維向表面轉移等是形成毛羽的主要原因。我們曾發現過一種突發性特長毛羽管紗（見圖6），特點是：

（1）毛羽特長，在5mm以上。

（2）出現時間沒有規律，一落紗時是這幾個管紗，下一落紗又可能是另幾個管紗，一落紗中有一個至二十幾個不等，在中支紗低速機臺上出現的機率較大。

（3）不是整隻管紗上都有長毛羽，一般只有從一釐米到幾釐米。

這類突發性的毛羽管紗並不是磨鋼領造成的，磨鋼領的管紗摩擦部位會變黑、卷繞結構會變得紊亂。我們上機仔細觀察發現，個別錠子偶爾會出現氣圈凸形過大而碰觸隔紗板的現象，紗線經強烈摩擦形成這種長毛羽。人為打斷紗線重新接頭，氣圈就會恢復正常。即使人為不去幹預，一段時間後氣圈也能恢復正常，毛羽消失。記下該錠號繼續觀察，下一落紗甚至幾落紗都沒有再這種現象，而其它錠位又發現了這種管紗。

為此我們對有可能造成氣圈凸形變大的原因：鋼領衰退；鋼絲圈偏輕；鋼絲圈圈形異常造成鋼絲圈鍥住；鋼絲圈的鋼領摩擦跑道與紗線通道交叉靠近，造成紗線滑入摩擦跑道而割毛紗線；錠子共振等，一一進行了排查。我們在放大鏡下觀察鋼領、鋼絲圈磨痕，沒有發現問題；更換了新鋼領、鋼絲圈也沒有使問題得到改善，而翻改品種後，這種問題再也沒有發生，因此可以排除鋼領、鋼絲圈的問題。

那麼是不是錠子共振引起的呢？錠子有一個固有頻率，當錠速達到某一速度時，錠子的振動頻率與其固有頻率（1階、2階……）相同就會發生共振，振幅陡然增加，氣圈不穩定，根本無法正常紡紗。從文獻得知高速錠子空載時的第一臨界速度為8000r/min左右，第二臨界速度為39000轉左右，錠子負載紗管後，迴轉質量增加，第一臨界速度會低於8000r/min，也就是說正常紡紗的錠速正好在錠子的1階、2階共振頻率之間，一般不會引起錠子共振，不會造成氣圈膨大和紡紗斷頭。

我們再來分析一下氣圈形態，由氣圈方程式（公式①、②、③）得知，氣圈的波動形態符合正弦波波動理論(見圖7)，振幅為y，波長為λ。在實際生產過程中，若氣圈高度H＞λ/2就會出現波節（雙氣圈）現象，若氣圈高度H=λ/2振幅y就會出現無限大（當然，在實際有阻尼條件下，ymin=∞不會發生）。這兩種情況下都不能正常紡紗。我們正常紡紗時的氣圈高度H＜λ/2，不會出現雙氣圈和氣圈超大現象。

但氣圈是一種振動，既有橫波也有縱波，氣圈振動也有它的固有頻率（公式④），它與紗線的線密度、瞬時張力、氣圈長度、氣圈迴轉速度有密切關系。當氣圈迴轉速度接近氣圈固有頻率ωn時，個別單錠瞬時張力、氣圈長度的突然變化，就會有瞬間氣圈共振發生。氣圈凸形由於共振而增大，撞擊隔紗板造成紗線特長毛羽產生。氣圈共振雖然瞬間產生，但是恢復要持續一段時間，持續時間也不會太長。瞬時張力、氣圈長度、紗線短片段線密度的變化都會打破這種共振，氣圈就又恢復了正常。如果氣圈振幅不能自行恢復，由於氣圈過度膨大也會造成斷頭，當值車工再接上頭時，共振條件消失，錠子又可恢復正常紡紗。所以就會出現圖6這樣的管紗毛羽。文獻試驗證明：32S紗氣圈共振的迴轉速度約在12000r/min左右。所以生產中低支紗或小紗低速時更容易發生這種現象。另外變頻器控制主電機的細紗機，速度分段較多，速度階升時有一個加速變速過程（不同的程序，該時間長短不一樣），這個過程中的氣圈迴轉速度是不穩定的，若變速過程正好處於氣圈共振的速度段內，就容易引起氣圈共振。因此解決這個問題的方法就是提高錠速、減少變頻電機速度分段、通過程序調整縮短變頻器速度階升時間。

”四千米粗節數高於千米棉結“

紗線條幹CV值與IPI紗疵是衡量紗線質量優劣的一項重要指標。IPI疵點過多會嚴重影響布面外觀質量。一般情況下，IPI紗疵中+50%千米粗節會低於+200%千米棉結的數量。但有時發生+50%千米粗節會高於+200%千米棉結數量，此時一般紗線的條幹CV值會稍差。

+50%粗節是截面積大於標準紗線直徑50%，長度等於纖維平均長度的部分[4]。產生這種粗節的根本原因是紗線截面內纖維根數分佈不勻或纖維糾纏、捲曲（包括短絨不規律地附入）使紗線截面積增加。 主要原因有：

（1）纖維分離度差。須條中有纖維束存在，在牽伸過程中纖維成束變速，造成紗線截面內的纖維分佈不均勻。

（2）纖維伸直度差。在牽伸過程中沒能夠有效伸直，纖維之間形成糾纏、捲曲狀態，使紗線截面積增加。

（3）短纖維多。短纖維在牽伸區中不能被有效握持，隨機分佈到每個單位片段的紗線上，造成片段截面積增加。

（4）棉結。纖維的正常變速受到棉結的幹擾，造成紗線截面積增加。

相關文獻試驗證明：紗線中的粗節20.09%是棉束、24.17%是扭亂的纖維、24.42%是短絨、16.72%是棉結影響纖維變速造成的。須條中的棉結和短絨多，既是形成粗節的原因，也是形成棉結的原因；而須條內的纖維分離度不好、單纖維化程度差和纖維伸直度差、捲曲、紊亂這兩個原因會使纖維束狀變速而形成粗節，卻基本上不會形成棉結。 因此纖維分離度、伸直度差是造成千米粗節數高於千米棉結的關鍵因素，纖維梳理不充分是問題的根本原因。因此我們採取了適當提高刺輥、錫林轉速，提高錫林橫向針齒密度，適當降低生條定量與道夫速度、優化錫林道夫三角區各點隔距（縮小前下罩板-錫林隔距、縮小錫林-道夫隔距、增加大漏底入口-錫林隔距）等措施，使問題得到了有效解決。

纖維束狀變速還與原料長度結構有一定的關系。如果使用主體長度較低的棉花紡紗，發生束狀變速而造成粗節高於棉結的機率會相對較高。配棉使用了主體長度很短的原棉，紗線強力低，細紗斷頭率高。為了增加混棉纖維的主體長度，又配入一定量的長度較長的原棉，配棉成份間的長度的差異增大（見圖8），就會出現纖維束狀變速，造成紗線粗節高於棉結。混棉中的長度嚴禁形成不連續的兩個梯隊，最好是多個連續梯隊，更避免兩個梯隊各佔50%。

纖維的束狀變速與牽伸有密切的關系。如果採用了較重的熟條定量和粗紗定量，粗紗、細紗的中、後羅拉鉗口對纖維的握持能力不足，就會出現纖維束狀變速問題。細紗牽伸倍數過低時，快/慢速纖維比例偏大，牽伸力劇增，也會出現纖維束狀變速現象。

當發生粗節高於棉結現象時，往往是上述多種原因積累的結果。所以只要在生產中注意原棉的合理選配、梳理和牽伸工藝的優化配置、牽伸力與握持力的合理匹配等問題，就能避免粗節結高於棉結現象的發生。

”五結語“

上面這些問題的共同點是設備、工藝、器材、環境、原料等因素的積累造成查找和解決問題時比較困難。所以在實際生產中，控制宏觀質量疵病的產生比追求華麗的質量指標數據更實用，穩定控制比取得極至的質量指標更重要。

”