近几年来,随着我国纺织工业的迅速发展,各种新型纤维、新型纺纱技术及新型花式纱线出现了前所未有的发展局面。尤其是新一代伺服电机竹节纱纺纱装置的推出,使研制和开发竹节纱更加简单方便而又稳定可靠。竹节纱是一种结构新颖的花式纱,是在环锭细纱机上加装竹节纺纱装置,以改变成纱结构而生产的一种新型纱,既可以用于机织物,也可以用于针织物和装饰物。由于竹节大小、分布不同加上织造工艺的变化,使织物产生各种不同的风格,深受消费者的喜爱。
我公司采用CCZ-Ⅵ型竹节纱装置,成功地研制开发了一系列纯棉针织用竹节纱,受到用户欢迎和好评。
1 针织竹节纱的特点和技术要求
1.1针织竹节纱的特点
针织用竹节纱与普通针织纱相比,既要求成纱细节少,捻度小,同时要求竹节分布要合乎要求。竹节的最大粗度不能超过针眼的大小,否则会造成破洞、断针等。针织竹节纱可以与普通针织纱交织,也可以染色后进行色织,不同的竹节纱,在针织物表面形成不同的色彩和风格。
1.1.1竹节纱的号数
针织竹节纱的号数包括基纱号数和平均号数(或称混合号数)。基纱号数与针织用纱相同;平均号数,从纺纱工艺来讲,根据竹节工艺参数的变化而变化,与竹节参数有关。对针织产品来讲,平均号数的大小直接影响针织物克重的大小,因此,针织用竹节纱对平均号数有相应的要求。
1.1.2竹节参数
针织用竹节纱包括有规律分布竹节纱和无规律分布竹节纱。有规律分布竹节纱包括一组参数有规律和多组参数有规律。我们曾经为用户生产了12组参数有规律的竹节纱。竹节纱的竹节参数包括竹节粗度、竹节长度和竹节间距三个参数,这三个参数的不同组合直接影响针织物的风格及厚度,因而不同的针织产品对竹节参数有不同的要求。
(1)竹节粗度。针织用竹节纱按竹节粗度分为细竹节竹节纱(竹节粗度是基纱的1.5倍~1.8倍,也有1.3倍的)、粗竹节竹节纱(粗度是基纱的2.0倍~2.5倍,特殊要求的粗度在3.5倍以上)。我们曾经为用户生产过竹节粗度为3.7倍的粗竹节竹节纱。
(2)竹节长度。针织用竹节纱按节长分为短竹节竹节纱(竹节长度为2.0 cm~5.0 cm)、长竹节竹节纱(竹节长度为6.0 cm~15.0 cm)。特殊长度要求竹节长度可达15 cm~25 cm。我们曾经生产过竹节长度为80 cm~120 cm的竹节纱。
(3)竹节间距。针织用竹节纱的竹节间距一般也有短节距和长节距之分,短节距竹节纱节距在2 cm~10 cm范围内,长节距竹节纱节距一般在20 cm~40 cm范围内,特殊要求节距可以超过200 cm。
1.2纺纱技术要点
由于针织用竹节纱是用于针织设备,其纺纱工艺基本适用于传统的针织纱工艺。从各种不同竹节参数针织用竹节纱的生产实践中体会到,下列几个工艺问题是其纺纱的技术要点。
(1)细纱后区牵伸倍数。细纱后区牵伸倍数,一般应介于1.2倍~1.3倍之间,即适当放大后区牵伸倍数,适当降低牵伸力,减小牵伸力的波动,有利于减少出“硬头”。这种情况对于基纱号数较小的细号竹节纱尤为重要。
(2)细纱钳口隔距。细纱钳口隔距块的选配应有利于纤维的控制和牵伸力的稳定,对竹节纱而言,应在平均号数和基纱号数之间选择。
(3)细纱前罗拉速度。针织用竹节纱前罗拉速度的设定一般比普通针织纱要低10%~20%,对于竹节较粗、较长的竹节纱,为了降低成纱强力不匀,减少细纱断头,前罗拉速度应进一步偏低设定。初次试纺根据大、中、小纱气圈及断头逐步调整。前罗拉速度大小的设定还与基纱号数、竹节粗度、竹节长度等参数有关。
(4)钢领钢丝圈。钢领一般选用PG1-4254型钢领,有利于减少气圈张力大小的波动。我们纺竹节纱时,不管是中号还是粗号纱均采用自润滑钢领。钢丝圈的选配是纺制竹节纱的难点,由于竹节纱的竹节参数变化大,基纱号数与平均号数有时差异较大,按照钢丝圈重量在基纱号数与平均号数之间选择时,往往要经多次反复比较才能确定,钢丝圈的截面形状以高弓型为宜。
(5)细纱捻系数。除用户特定要求外,捻系数一般设定在340~360之间。
2质量控制
针织用竹节纱的质量控制应以满足用户的最终要求为目的。从成纱的实物质量和物理指标两个方面来控制竹节纱的质量水平。针织用竹节纱属非标准化的新型花式纱,无统一行业标准,针织厂商普遍以织造时的布面风格、克重及织造时断头情况来衡量针织用竹节纱的质量优劣,这是用户认可质量的最基本要求。采用检测仪器进行成纱各项物理指标检测时,应根据针织竹节纱的特性制定相应的企业标准,建立针织用竹节纱的质量控制体系。
我们参照普通针织纱的质量检测体系,对成批生产的针织用竹节纱制定了成纱质量检测指标,包括平均号数、单纱强力、单强CV、百米重量CV、条干CV、黑板结杂、细纱捻度及捻度CV等指标。
2.1重量CV、强力CV试验(见表1)

由表1可知,针织用竹节纱的单强CV、百米重量CV普遍较大,基纱纱号越细,数值越大。由表2可知,针织用竹节纱由于竹节的形态和分布差异,其成纱捻度平均值与设计捻度虽差异不大,但捻度不匀率较高。

2.3乌斯特条干试验(见表3)

针织竹节纱波谱图示例见图1、图2、图3、图4、图5。


通过条干均匀度检测与波谱图分析,针织竹节纱的条干质量有以下几项特点。
(1)条干CV、千米细节、千米粗节数值大大高于普通针织纱的数值,这是竹节纱的显著特性。
(2)条干CVb值较小,反映出竹节纱装置同一性较好。针织竹节纱中短竹节与长竹节竹节纱相比,其千米细节较低,而长竹节竹节纱则千米细节的数值均高于其千米粗节。
(3)针织竹节纱的波谱图对于有规律和无规律竹节纱有不同的特征图形。对于有规律竹节纱,其波谱图有明显的凸起长条,其波长是节长与节距之和。多组参数有规律竹节纱则有多个凸起的长条,无规律竹节纱其波谱图一般为“山峰”状,如同普通针织纱的“波”,其波长在节长与节距之和的最小值与最大值范围之内。对于无规律竹节纱,尤其是节距范围小的无规律竹节纱,由于某些参数设置重复,故也会出现凸起的长条,出现的凸起长条与其重复的参数有关,表示无规律分布的16组参数可能重复的某几个组合参数出现的概率。
通过上述纺纱过程的常规试验,可以得出以下结论。针织竹节纱作为一种花式纱,其成纱结构不同于普通针织纱。由于其结构的改变,用于本色针织纱的质量检测项目有些可以作为竹节纱的检验内容,但在指标上有明显差异,如重量偏差、强力、重量CV、强力CV等,有些项目则可以作为评判竹节参数准确与否时参考,如条干均匀度波谱图。
3 纺好针织竹节纱的主要技术措施
(1)根据竹节纱的基本要求和质量特性,首先要保证细纱机处于良好的状态,对于牵伸机构,要保证加压稳定,胶辊、胶圈、上销无打顿,对于卷绕加捻系统必须做到钢领、锭子、导纱钩的同心,尽可能降低卷绕过程中的张力波动。加强锭盘、锭带的维护,以降低因素造成的捻度差异。
(2)竹节纱装置的选型应根据针织竹节纱少批量、多晶种的特点,选用伺服电机竹节纱装置,可有效保证竹节参数的可靠与稳定,且调节方便。
(3)确定竹节纱纺纱工艺的主要参数时,细纱机前罗拉速度、钢丝圈、隔距块对纺纱断头的影响甚大,应落实专人根据生产情况及时调整。
(4)由于针织竹节纱的气圈形态动态变化频繁,钢丝圈对钢领的运行轨迹也不同于普通针织纱,因而钢领的磨损不同于纺制普通针织纱,应加强对钢领的保养更换,防止细纱机大面积断头。
(5)在确定竹节纱工艺参数时应当注意竹节形态的选择,无特殊要求,应选用“笔尖形”,以减少竹节纱通过针眼时产生刮毛甚至断头。
(6)在络筒工序采用电子清纱器,对大于竹节粗度的“粗竹节”予以有效切除,而正常的竹节则予以保留。
4 结束语
针织竹节纱是一种结构新颖的花式纱,有其独特的质量特性,采用本色针织纱检测方法,可以作为企业对竹节纱质量控制和竹节参数正确检验评判的依据。纺制针织竹节纱的关键在于配置性能先进的竹节纱装置,并保证环锭细纱机处于良好的状态。针织竹节纱的纺纱工艺与普通机织纱不同,主要在后区牵伸、速度、钢丝圈、细纱隔距块的合理选择上。针织用竹节纱在纺纱过程中影响生产效率和可纺性能的主要因素是竹节参数的变化,即竹节粗度、竹节长度和竹节间距。