摘要

探讨降低细纱断头的技术措施。分析了细纱断头机理及影响因素，从原料及纺纱各工序采取一系列工艺技术措施，获得了较好的效果，JC 14.5 tex纱千锭时断头率达到了10根以内的较好水平，提高了生产效率和设备利用率，降低了纺纱用棉成本，促进了纺纱质量和企业经济效益的提高。认为，从原料及纺纱全过程入手，并以细纱为重点，采取必要的技术措施是大面积降低细纱断头的一条有效途径。

关键词

细纱断头；配棉；结杂；短绒率；锭速；钢领;钢丝圈；温湿度

细纱断头作为衡量企业管理水平和技术水平的重要指标，一直备受纺织企业的高度重视。因为控制细纱断头不仅能减少值车工的劳动量，提高机台生产效率和设备利用率，而且能降低纺纱用棉成本,提高成纱质量和企业的经济效益。近年来我企业始终把降低细纱断头作为一项重点工作去抓，取得了良好的成绩。现从工艺实践上简单分析断头原因及控制措施。

1 细纱断头机理和主要影响因素

细纱断头除因粗纱成形不良、接头包卷不良、粗纱捻度偏低、伸长大、有细节等原因在细纱牵伸前断头外，大多发生在细纱前罗拉至筒管间的加捻卷绕段。纺纱过程发生断头的基本原因是纺纱张力，特别是突变张力大于纱条的强力，导致纱条 中纤维滑脱或断裂所致。因此影响纺纱断头主要有两大类因素，一是影响纱条强力的各类因素，二是影响纺纱张力的各类因素。影响纱条强力的因素主要包括纺纱原料性能、配棉、原料混和均匀程度，半成品中短纤维和结杂含量，纱条的粗细节，半成品及纱条条干均匀度，细纱捻系数等；而影响纺纱张力的各类因素，主要包括气圈形态及稳定性、锭速、卷绕部件工艺配置，钢领、钢丝圈、导纱钩、锭子的机械状态等。细纱机胶辊前冲工艺以及前胶辊加压配置与加捻三角区无捻纱条段长度有关，是产生断头的多发部位，应特别加以关注。生产中必须分清各有关因素，有针对性地采取工艺技术和管理措施，才能收到较好的效果。

2 控制措施

2.1 原料性能及配棉

当原料中的纤维细度较粗时，单根纱内纤维根数相对较少，同时粗纤维一般硬挺，加捻过程中不易转移，纤维间抱合力握持力小，纱条能承受的外力小；原棉中短纤维多时，纤维与纤维接触长度短，外力作用时纤维之间滑脱摩擦力小；原料中纤维成熟度差、强力低时，纱条受外力时，纤维易断裂等这些因素都易使纤维滑脱断裂，产生纺纱断头。因此在所纺纱的线密度相同时尤其纺细号纱时要选择细度较细、短纤含量低、断裂强度高的原料。当然原料中的结杂也不能忽视，结杂使纱条中的张力骤增，形成断头。纺细号纱时原料结杂含量更为关键，必须控制在2.5%以内。根据过去纺纱经验，皮辊棉在纺纱中棉籽不易排除，造成成纱结杂、断头率升高，因此在配棉中，要严格控制皮辊棉含量，一般皮辊棉、锯齿棉比例为1∶6。对于接批原棉性质差异较大，特别是关系到成纱强力的纤维细度、成熟度和短绒率等变动较大时，应加强试纺工作，并及时采取其他工艺措施，以免产生过多的细纱断头。高温高湿季节，在不增加原棉成本情况下，应选用一些性能较好的原棉，以稳定生产，降低断头。

2.2 清梳联工序

2.2.1 均匀混棉

原料混和均匀，纱条结构中各成分均匀分布，纱条在加捻中每根纤维的细度、长度、强力互相弥补并得到充分利用，在受到意外张力时纤维不易滑脱和断裂。所以配棉排包中混用原料性状如包装密度的差异，排包时各唛头间一定要均匀排放，同时严格控制抓臂下降距离，做好多仓混棉机检修，充分发挥大容量的混和作用。

2.2.2 合理选择清梳联工艺参数

清梳联重点是开松分梳纤维、排除短绒及结杂。生条结杂对细纱断头有较大影响，经过试验，纯棉系列品种生条结杂与细纱断头关系如表1所示。

可见不同纺纱号数，随着生条结杂含量逐渐降低，细纱断头率随之降低。这是由于生条结杂大，后工序排除困难、负担加重，细纱纱条中仍含有较高数量的结杂，使纺纱张力骤增，导致断头。根据有关理论，提高打手速度，可使打手刀片每一回转的抓棉量减少，有利于提高开松作用，但打手速度过高，易损伤纤维和刀片，棉块短绒率明显增加，因此在正常供应情况下，打手速度以中等合适，这样既能分解棉块又能减少纤维损伤。适当提高单轴流开棉机打手速度，减小尘棒安装角度，充分发挥单轴流的开松除杂作用。在工艺允许的情况下，提高单刺辊清棉机的刺辊速度，可以充分提高粗针的精细开松梳理除杂能力。梳棉机上开松辊速度偏小掌握，给棉板与刺辊隔距偏大掌握，盖板速度控制在140 mm/min左右，结杂降幅明显，短绒率降低1个百分点左右。清梳联各部机组吸风装置作用良好，负压达到标准要求，梳棉机的“七锋一准”要常抓不懈，这样，才能真正控制生条棉结杂质及短绒。

2.3 精梳工序

精梳工序一方面通过锡林和顶梳梳理将纤维梳直，另一方面排除纤维中的短绒结杂。伸直度高有利于并条牵伸，排除短绒结杂比例高，细纱纱条中结杂短绒含量低，加捻卷绕中张力弱环减小，不易断头，尤其是多数精梳纱为细号针织纱，本身纺纱捻系数设计小，若细号纱条中短纤含量多，纤维间的滑脱率增加更易造成纺纱断头。JC 14.5 tex纱精梳条短绒率、细纱断裂强度和断头率的关系见表2。由表2试验数据可以看出，精梳纱中短纤含量与成纱断头呈正比例关系。

由表2可以看出，精梳条短绒率与成纱断裂强度和纺纱断头率有着密切的关系，随着精梳条短绒率的增加，成纱断裂强度降低，细纱断头率增加。因此，精梳工序在去除棉结杂质的同时，必须注重短绒的排除。为此，在E62型精梳机上采取了一系列技术措施：根据配棉状况合理调整落棉隔距，适当提高精梳落棉率，降低精梳条短绒率，提高落棉短绒率；将顶梳的刺入深度调整为+0.5 mm，充分发挥顶梳去除短纤的作用；将给棉棘轮齿数由20齿调整为22齿，减小给棉长度，增加锡林对棉层的梳理作用，有效排除短纤维；加强设备维修，保证机械运转正常，各部分加压稳定，钳板握持良好；及时检查除尘机组机械状态及落棉风道，减少落棉堵塞风道等不良现象 ，保证吸风畅通。

2.4 并条工序

主要应提高纤维的混和程度、伸直度，改善条干水平。并条纤维伸直平行度和条干均匀度的改善，均有利于纤维强力利用系数的提高。被精梳梳理后的纤维伸直度达到95%以上，因此可采用带自调匀整的D30型单道并条机，但为了提高混和程度，并合数应适当增加。开环自调匀整并条机应优化设置匀整调节点和匀整强度，根据配棉工艺合理配置罗拉隔距、牵伸分配、加压等工艺参数，保持罗拉摇架加压、胶辊、清洁器、齿形带检测辊状态良好，断条自停作用灵敏，才能使并条条干均匀度有良好改善。操作上，粗细条、牵伸不良的条子要处理干净。纺JC 14.5 tex纱，并条机匀整调节点1 002 mm，匀整强度100%，总牵伸7.52倍，后区牵伸1.6倍，喇叭口直径3.0 mm，罗拉隔距4 mm×8 mm,摇架加压380 N×320 N×320 N。

2.5 粗纱工序

粗纱成形不良、伸长大、条干差、粗细节、绒板花附入、牵伸不良等会直接导致细纱机前和机后断头。为此，我们通过优选试验，合理配置粗纱牵伸分配和罗拉隔距；结合细纱牵伸工艺优选粗纱捻系数，并特别注意控制好粗纱伸长率；加强设备维修，使粗纱机罗拉、胶圈、胶辊、加压、传动齿轮、成形装置、上下清洁器始终保持完好状态，及时维修摇头锭子。操作上要做好牵伸、锭翼等部位清洁，注意严把“劈条子”，机前“飘头”彻底处理干净。纺JC 14.5 tex纱,FA421型粗纱机罗拉隔距7 mm×22.5 mm×28 mm，后区牵伸1.21倍，钳口隔距4.5 mm，捻系数114。

2.6 细纱工序

2.6.1 细纱工艺

细纱锭速高，纱条在加捻卷绕中钢丝圈回转产生的离心力、纱条张力随之增大，从而导致断头增加。细纱捻系数太小，纱条内纤维内外转移机会减少，纤维间接触面积减小，同时纤维间抱合握持力减弱，纱条在张力作用下断头。所以在生产能力、配棉稳定等前提下，不要轻易提高锭速和前罗拉速度或通过减少细纱捻度来提高细纱单机台的生产能力。从前罗拉输出的须条中，在加捻三角区存在着无捻纱段。即须条中有一部分纤维尚未伸入到已被加捻的纱段内，它们不能承受纱线张力。若无捻纱段长，伸入到加捻纱段中的纤维数量小，长度短，一旦有张力波动时，须条易断裂。若无捻纱段短，深入到加捻纱段中的纤维数量多长度长，纱条不易断裂。因此必须采取得力措施控制无捻纱段。目前，生产中采用前胶辊前冲2 mm～3 mm来减少包围弧长，从而减少无捻纱段长度。细纱牵伸倍数设计影响着细纱的长短片段不匀及须条中纤维强力的利用系数。总牵伸倍数大，纤维移距偏差大，条干恶化导致成纱断头。前后区牵伸倍数选用不当，也易导致细纱条干不良，产生断头。因此应合理选用细纱牵伸倍数。根据经验，可参照纱的英制支数选用，一般粗中特纱的总牵伸倍数选用大于其英制支数；细特纱应选择小于或略小于其英制支数。后区牵伸倍数偏小设计，主要提高前区牵伸倍数，来改善对各类纤维运动的控制，既提高了成纱均匀度，又减少了纺纱断头。后区牵伸，机织用纱时控制在1.36倍左右，针织用纱时控制在1.02倍～1.15倍。我公司在FA506型细纱机上纺JC 14.5 tex纱，采用压力棒牵伸，锭速15 800 r/min，前罗拉速度215 r/min,捻系数365，总牵伸36倍，后区牵伸1.17倍，前胶辊前冲3 mm，细纱断头较少。

2.6.2 细纱设备

钢领、钢丝圈。钢领超周期使用或使用不当，导致钢领跑道表层严重磨损，使钢领和钢丝圈摩擦因数增加和不稳定，从而使纺纱张力突增，导致细纱断头。钢丝圈细小，热容量很低，长时间使用易集聚热量，尤其内脚部分短小,热量不易散失，使运转中钢丝圈在接触处温度明显升高，容易产生局部退火软化、迅速磨灭飞脱而断头。

钢丝圈过轻，运行不稳定，气圈大，拎头轻，纱条抖动，气圈膨胀，直径增大，尤其一落纱小纱中管底成形完成时断头比较集中、断头最多。钢丝圈过重，气圈比较平直，弹性小，拎头重，钢领与钢丝圈之间摩擦力较大，特别是大纱断头明显。钢丝圈圈形不当，在运行中內脚碰撞钢领内壁或其外脚碰撞钢领外壁，使钢丝圈瞬间轧住，产生抖动、顿挫，形成张力突变而断头。首先，建立钢领、钢丝圈上车使用时间卡，纺粗号纱时，适当缩短更换周期。其次，根据所纺纱号、合理选择新旧、钢领直径、钢丝圈重量及圈形。一般新钢领或钢领直径增大时，钢丝圈应减轻重量；纺化纤或纺棉纱号数大时，应加重钢丝圈重量。细号及特细号棉纱选用圆形截面钢丝圈，粗中号纯棉及混纺纱选用狭长瓦楞型截面钢丝圈，包芯纱选用中矩形截面钢丝圈，化纤及混纺选用宽薄型的瓦楞型截面钢丝圈。

设备不良。如导纱钩松动歪斜起槽、钢领起浮、钢领跑道毛糙，钢领板和导纱钩的升降柱与轴承间隙过大升降出现晃动或其间有飞花阻塞，升降出现顿挫、停滞现象或有锭子歪斜、摇头、振动、缺油、叶子板不平，使纱条张力异常，隔纱板歪斜碰破气圈等增加断头机会，同时由于胶辊、罗拉、胶圈、牵伸齿轮等部件运转不良，产生条干不匀、细节纱条，引起断头。摇架弹簧变形，前胶辊压力变小，致使前罗拉握持力减弱，强力不匀增大，造成断头。因此要加强细纱的工艺上车及设备维修检查，使叶子板高低位置达到要求，及时处理摇头锭子、歪隔纱板、不正常的导纱钩及钢领板升降顿挫毛病，加强胶辊、胶圈、牵伸齿轮等的维护保养及摇架加压的校正，使设备处于完好状态。

2.6.3 细纱车间温湿度

相对湿度太高，纱条与钢领、钢丝圈运转摩擦阻力增大，气圈张力变大，同时水分易吸附在棉纤维表面，棉蜡溶化，产生绕胶辊、胶圈、罗拉现象。压力棒隔距块易出现牵伸不开问题，产生严重的粗细节，导致细纱断头增加；相对湿度太低，纤维刚性强不利于牵伸，牵伸中纤维易扩散，车间飞花短绒多，静电现象严重，也易产生绕胶辊、罗拉现象，使断头增多，所以细纱车间湿度应比前纺粗纱低一些，使纺纱过程纤维处于放湿状态，车间生活相对好做。车间温度应控制在22 ℃～32 ℃,相对湿度控制在55%～62%之间。并结合室内温湿度变化规律与天气预报，做到预见性调节。

2.6.4 细纱操作管理

细纱工序应加强各牵伸卷绕部位及纱线通道的清洁清理，防止飞花附入造成细纱张力突变。同时抓好值车工粗纱包卷接头工作，及时处理堵塞的吸棉眼。按时巡回，减少空粗纱造成的断头。按照纺纱断头规律做好值车巡回工作：小纱断头多要多巡回，多做接头工作；中纱断头少，要多做清洁工作，以减少飞花断头。

上述工艺技术措施实施后，收到了较好的效果，我公司JC 14.5 tex纱千锭时断头率由18根降低到10根以内，明显减轻了值车工工作量，提高了生产效率和设备利用率，降低了纺纱用棉成本，促进了纺纱质量和企业经济效益的提高。

3 结语

降低细纱断头是涉及原料及纺纱全过程的一项复杂细致的系统工程，我们在调查分析影响细纱断头各类因素的基础上，在原料选配、各工序尤其是细纱工序采取了一系列工艺技术和管理措施。首先是合理配棉，注意选用细度细、强力高的原料；清梳联要充分梳理，有效清除结杂，控制短绒增长率；精梳严格控制短绒率；并条采用带自调匀整的单道并条机，提高混和质量和条干水平；粗纱合理配置牵伸工艺，严格控制粗纱伸长；细纱要合理配置锭速、捻系数和前胶辊前冲工艺，加强钢领、钢丝圈、胶辊、胶圈等专件选型和管理，加大牵伸齿轮、卷绕机件的维修力度。同时要控制好温湿度，加强操作管理。通过采用以上工艺技术和管理措施，使JC 14.5 tex纱千锭时断头率从18根降到10根以内，达到了较好的水平。通过实践，我们体会到，从原料及纺纱全过程入手并以细纱为重点采取必要的工艺技术和管理措施是大面积降低细纱断头的一条有效途径。

(作者单位为河南新野纺织集团有限公司)