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TH558型细纱机是四罗拉三区牵伸细纱机，通过增加一个双胶圈牵伸的中区使其具有了超大牵伸能力。中区牵伸配置是超大牵伸工艺研究中的一项重要内容，对于牵伸工艺的合理配置，超大牵伸性能的发挥，提高纺纱质量都具有十分重要的意义。我们选用了两种纤维素纤维，在加装了四罗拉网格圈式集聚纺装置的细纱机上，进行了多个纱号、不同中区牵伸倍数的赛络集聚纱纺纱试验，不仅为两种纤维纺纱质量和生产效率的提高提供了技术支持，而且为四罗拉三区超大牵伸技术的后续研究提供了重要的参考依据。 1 纺纱原料 再生纤维素原料来源丰富，易生物降解，污染较小，性能优越，在一定程度上能够替代或超越天然纤维，其开发和应用价值受到了人们的重新认识和发掘。本文选用了莱赛尔和粘胶两种纤维素纤维进行纺纱试验，不仅可为超大牵伸工艺设置提供依据，也为超大牵伸细纱机纺制纤维素纤维赛络集聚纱提供较优牵伸工艺，两种纤维素纤维的性能如表1所示。 2 纺纱方法和纺纱装置 本试验采用TH558型细纱机，其牵伸装置为四罗拉三区牵伸，由于中区分担了部分牵伸能力，故此牵伸形式可实现37倍~250倍的高倍牵伸。集聚纺通过气流集聚作用将前罗拉输出的比较松散的纤维束积聚在一起，以减小或消除加捻三角区，使纤维由加捻前的自由松散、扁平状态变为平直、紧密状态，增强了纤维之间的抱合力，能够减少成纱毛羽和提高成纱强力。赛络纺是将两根平行的粗纱同时喂入细纱机，牵伸后由前罗拉输出的两根单纱须条经初次加捻后在汇聚点并合、加捻并卷绕到纱管上，赛络纺可使成纱具有股线的风格，增强纱条中纤维与纤维之间的抱合力，因此赛络纱强力高，条干好，毛羽较少。赛络集聚纺是在环锭细纱机上将集聚纺与赛络纺技术相结合的一种新型纺纱方法，其综合了集聚纺和赛络纺的纺纱优点，从而能够改善成纱条干、提高成纱强力和有效降低成纱毛羽。纺制纤维素纤维纱，特别是强力较低的粘胶纤维纱时，结合集聚纺和赛络纺工艺，可提升成纱质量，较好地满足高档织物的用纱需求。我们在该细纱机上加装的四罗拉网格圈式集聚纺和赛络纺装置结构如图1所示。 赛络纺两根粗纱由双喇叭口喂入，分别经由后区、双胶圈牵伸的中区和前区，进入由异形管11和网格圈8组成的集聚区，在气流负压的作用下，分别吸附到网格圈上，实现须条集聚，然后沿着气流导向槽输送到输出胶辊10的后侧，前罗拉通过过桥齿轮6带动输出罗拉9，使集聚后的须条在输出罗拉9与输出胶辊10的握持下输出。两根集聚后的须条输出后分别经初次加捻，然后汇聚在一起加捻卷绕到纱管上，形成赛络纱股线风格，增强了纱条中纤维间的抱合力。 3 试验方案 在加装网格圈集聚纺装置的TH558型细纱机上，采用不同的中区牵伸倍数分别纺制14.8 tex、11.8 tex、9.8 tex的莱赛尔赛络集聚纱和11.8 tex、9.8 tex、7.4 tex的粘胶赛络集聚纱，分析研究超大牵伸纺纱装置中区牵伸分配对成纱性能的影响。 3.1 工艺参数 （1）粘胶赛络集聚纱：粗纱定量5.4×2 g/10 m，前区和中区均采用SX2-6839B型前冲式上销，后区牵伸倍数固定为1.10倍，中区钳口隔距为3.5 mm。选用U1ULudr型钢丝圈和PG1-4254型钢领，中区牵伸倍数分别为1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍和1.8倍。细纱其他工艺参数如表2所示。 （2）莱赛尔赛络集聚纱：粗纱定量7.48×2 g/10 m，前区和中区均采用SX2-6839B型前冲式上销，后区牵伸倍数固定为1.15倍，中区钳口隔距4.0 mm，选用U1ULudr型钢丝圈和PG1-4254型钢领，中区牵伸倍数分别为1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍和1.6倍，细纱其他工艺参数如表3所示。 3.2 试验指标及测试方法 根据纺制赛络集聚纱的质量要求以及超大牵伸细纱机的状况，确定本次试验指标为条干CV、细节、粗节、棉结、毛羽指数H、断裂强度和断裂伸长率共7项。采用YG068C型单纱强力仪测试强伸性能，预加张力0.5 cN，拉伸速度200 mm/min，取样间隔1 m；采用UT5-S800型条干仪测试条干和毛羽指标，测试速度400 m/min，测试时间1 min。 4 试验结果及分析 4.1 粘胶赛络集聚纱性能分析 3种粘胶赛络集聚纱性能测试结果与2013乌斯特公报对比数据分别如表4、表5和表6所示。 由于采用集聚纺工艺，3种粘胶纱的毛羽质量均达到了较好的水平，其中11.8 tex、9.8 tex纱毛羽指数基本都达到了2013乌斯特公报25%的水平，故将成纱条干CV和断裂强度作为重点分析指标。根据测试数据，绘制出中区牵伸倍数对条干CV和断裂强度的影响趋势图，分别如图2和图3所示。 对比试验数据和趋势图可以看出，中区牵伸倍数对成纱条干CV的影响趋势表现为先减后增。中区牵伸倍数低于1.3倍、高于1.6倍时条干CV值恶化比较明显。11.8 tex纱和9.8 tex纱，中区牵伸为1.5倍时条干较优；7.4 tex纱，中区牵伸倍数为1.4倍时条干较优。11.8 tex纱、9.8 tex纱的条干可达2013乌斯特公报5%和25%水平。粘胶纱号较细时，中区牵伸倍数对条干的影响变化幅差较大，而且纺纱过程中断头增加，故纺制细号纱时应严格选择中区牵伸倍数，以获得较优的成纱质量。中区牵伸倍数对成纱断裂强度的影响趋势表现为先增后减。较大的中区牵伸分配会使喂入主牵伸区的纱条内摩擦力界强度不足，结构均匀度差，使成纱条干恶化，纱线强力降低；中区牵伸倍数过小时，较大的总牵伸倍数和粗纱捻系数下容易出现牵伸不开现象，纱条内纤维不能充分伸直，从而降低成纱断裂强度。本试验条件下，中区牵伸倍数为1.5倍时，11.8 tex、9.8 tex和7.4 tex粘胶赛络集聚纱的断裂强度较高，低于1.3倍时，断裂强度较低，达到1.6倍后，断裂强度大幅下降。综合考虑条干和断裂强度两项指标，中区牵伸倍数选用1.3倍～1.6倍比较适宜。 4.2 莱赛尔赛络集聚纱性能分析 14.8 tex、11.8 tex和9.8 tex莱赛尔赛络集聚纱性能测试结果以及与2013乌斯特公报对比数据分别如表7、表8和表9所示。
由于采用集聚纺工艺，3种莱赛尔纱的毛羽质量均明显优于2013乌斯特公报5%的水平。故亦将成纱条干和断裂强度作为重点分析指标。根据测试数据，绘制出中区牵伸倍数对莱赛尔赛络集聚纱的条干和断裂强度的影响趋势图，分别如图4和图5所示。
从表列试验数据和趋势图可以看出，中区牵伸分配对成纱条干的影响：14.8 tex纱和11.8 tex纱，中区牵伸为1.3倍时条干较优，之后随着中区牵伸倍数的增加逐步变差；9.8 tex纱，中区牵伸为1.2倍时条干较优，之后随着中区牵伸倍数的增加逐步变差。中区牵伸对成纱断裂强度的影响，纺14.8 tex纱和11.8 tex纱采用1.5倍时较高，1.6倍时大幅下降；纺9.8 tex纱采用1.3倍时较高，1.4倍时下降，1.5倍时稍有反弹，1.6倍时大幅下降。综合考虑条干和断裂强度两项指标，中区牵伸倍数选用1.2倍～1.5倍比较适宜。 4.3 成纱性能综合分析 为了进一步考量两项指标对成纱质量的综合影响，本文引入成纱品质指数P，定义为： P=B/CV,式中B为单纱断裂强度(单位cN/tex)，CV为成纱条干CV值（用百分数表示），即成纱品质指数用成纱断裂强度与成纱条干CV值的比值来表示。成纱品质指数与单纱断裂强度呈正比，与条干CV值呈反比，成纱品质指数越大，成纱综合性能越好。两种纤维素纤维赛络集聚纱成纱品质指数如表10所示。
可以看出，11.8 tex、9.8 tex、7.4 tex粘胶赛络集聚纱的品质指数在中区牵伸倍数1.5倍时较大；14.8 tex、11.8 tex、9.8 tex莱赛尔赛络集聚纱的品质指数在中区牵伸倍数1.3倍时较大。试验说明，根据原料特性合理选择中区牵伸分配，对于超大牵伸细纱机上纺制高品质纤维素纤维赛络集聚纱具有重要作用。本文通过工艺试验得出的中区牵伸选值区域对后续四罗拉三区超大牵伸技术的研究具有参考价值。 5 结论 （1）在加装网格圈集聚纺装置的TH558型超大牵伸细纱机上纺制11.8 tex、9.8 tex、7.4 tex的粘胶赛络集聚纱和14.8 tex、11.8 tex、9.8 tex的莱赛尔赛络集聚纱，中区牵伸倍数应控制在1.2倍～1.6倍之间，其中纺粘胶纱采用1.5倍、纺莱赛尔纱采用1.3倍时成纱综合性能较优。 （2）四罗拉三区牵伸装置具有较好的超大牵伸功能，对纺制细号纱和特细号纱有较好的适应性，与集聚纺和赛络纺相结合，可以进一步改善成纱质量；中区牵伸分配对超大牵伸装置的纺纱质量有着显著的影响，应根据纺纱原料通过试验，优选中区牵伸倍数，以获得较优的纺纱质量。（代丽梅 谢春萍 刘新金 张 洪，江南大学） |
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