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紧密塞络纺棉纱关键影响因素的优化设计
杨丽丽，谢春萍，苏旭中，冯 杰
(江南大学纺织服装学院，江苏无锡214122)
摘 要：紧密塞络纺棉纱既具有紧密纱毛羽少的优点，又能发挥塞络纺合股的效果，是生产高档次织物的理想原料。介绍了紧密赛络纺的纺纱原理和特点，并通过对纱线性能的对比分析，对紧密塞络纺棉纱的关键影响因素(吸风负压、集聚牵伸、隔距块、钢丝圈)进行了优化设计，为纺制紧密塞络纺棉纱提供了参考。
关键词：紧密塞络纺；棉纱；影响因素；优化设计
中图分类号：TSl04．7 文献标识码：B 文章编号：1673-0356(2007)01-0027-02
紧密塞络纺是在环锭纺纱的基础上将紧密纺与塞络纺的纺纱技术结合而成的。该工艺具有集聚和合股两方面的作用，因此，与传统环锭纺单纱及塞络纱相比，紧密塞络纺棉纱具有更加优越的性能。目前，对紧密塞络纺棉纱关键影响因素的研究尚未见报道，笔者针对这一情况进行了试验研究，以期对紧密塞络纺的生产实践提供一定的参考。
1紧密赛络纺纺纱原理
如图1所示，两根粗纱以一定的间距经过双喇叭口平行喂入环锭细纱机的同一牵伸机构，以平行状态同时被牵伸，从前罗拉夹持点出来后进入气动集聚区。在每个纺纱部位开有双槽且内部处于负压状态的异型管表面套有网格圈，网格圈受输出罗拉摩擦传动。由前罗拉输出的两根须条受负压作用吸附在网格圈表面对应双槽的位置，须条在受集聚控制的同时随网格圈向前运动，由输出钳口输出。集聚后的两束纤维获得较为紧密的结构，分别经轻度初次加捻后，在结合点处结合，然后再被加强捻，卷曲到纱管上，成为具有类似股线结构的紧密赛络纱【1～3】。

1双喇叭嘴，2粗纱，3后罗拉，4中罗拉，5前罗拉，6异型吸聚管，
7网格圈，8控制钳口，9汇聚点，10钢丝圈，ll锭子
图1 紧密塞络纺纺纱原理图
图2为紧密赛络纺与赛络纺的加捻三角区结构示意图，在紧密赛络纺系统中，集聚区的负压吸风双槽相对应形成一个V形区。因此，由双须条喂入装置喂入的原本平行且保持一定距离B的两根粗纱在离开前罗拉后，进入受负压控制的V形纤维集聚区，两束纤维受到集聚控制的同时形成V形排列，同时，两纤维须条分别绕自己的轴线旋转。集聚后的两束纤维获得较为紧密的结构，不会发生纤维从纱条中分离出来的现象，所以不会有加捻三角区的存在，且两纱条相互间的距离保持很小，在控制罗拉钳口处，两根单纱间距离由b1减小为b2(中心距)，使加捻点到控制钳口的距离由赛络纺中的h1减小为h2，加捻三角区明显减小(如图2(b)所示)，减小了低捻区的范围，纺纱过程稳定可靠。

b1>b2，hl>h2
(a)赛络纺 (b)紧密赛络纺
图2 赛络纺与紧密赛络纺的加捻三角区示意图
2试验
2．1试验条件
纺纱原料定量4．25 g／10 m的精梳纯棉粗纱。
在上海二纺机厂生产的EJMl28K型细纱机上装配紧密赛络纺纱装置，采用普通6833金属上销、YJ2—142H型摇架和瑞士Bracker公司的钢丝圈。以此原料的粗纱喂入，进行同台同锭纺纱。具体纺纱参数如表1所示。
测试仪器陕西长岭纺织机电有限公司生产的YGl72A纱线毛羽测试仪、YG063全自动单纱强力仪和YGl35G条干仪。
测试环境温度22℃，相对湿度65％。
表1 主要纺纱参数
试纺纱线密度/tex
牵伸倍数/倍
锭速/r·min-1
前罗拉转速/r·min-1
锭盘直径/mm
9.72×2
43.9
12300
251
22
2．2试验方案与结果
试验主要以9．72×2 tex的紧密塞络纺棉纱为例(以相同条件下的塞络纺棉纱为陪纺纱)，研究分析了紧密塞络纺棉纱的4个关键影响因素，分别为A风压、B集聚牵伸、C隔距块、D钢丝圈。以下采用L9(34)正交试验法就这4个因素对紧密赛络纺成纱性能的影响进行探讨。因素水平、试验方案和测试结果如表2、表3所示。
表2 因素水平表
因素
风压A/Pa
集聚牵伸B
隔拒块C/mm
钢丝圈D/号
水平1
水平2
水平3
1500
1800
2100
1.050
1.065
1.080
2.5
2.8
3.0
C1 UL UDR 2/0
C1 EL UDR 4/0
C1 UL UDR 5/0

表3 L9(34)试验方案和测试结果
方案号
试验方案
3～9mm
毛羽数/根
断裂强力
/cN
条干不匀
率CV/％
A
B
C
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
1
1
2
2
2
3
3
3
3
1
2
2
3
1
1
2
3
2
1
3
1
3
2
3
2
1
8.1
3.9
3.7
4.8
6.0
8.7
6.8
7.8
4.9

413.1
412.4
416.2
403.0
404. 6
409.1
382.7
390.4
393.5

11.40
11.13
11.26
11.08
11.58
10.89
11.14
10.68
11.28

普通塞络纱

19.7
373.5
12.05
2．3试验结果讨论
从试验结果可以看出，正交试验所得9种紧密赛络纺棉纱的各项性能指标均优于普通塞络纺棉纱。对正交试验的测试结果进行极差分析【4】，先分别对各个指标进行分析，找出各指标的最优影响因素，再将各个指标的最优影响因素综合平衡，找出兼顾每个指标都尽可能好的因素水平。级差分析见表4。
表4 级差分析表
质量指标

A
B
C
D
3～9mm
毛羽数/根·（10m）-1

断裂强力/cN

条干不匀率CV/%
K1
K2
K3
RK
L1
L2
L3
RL
M1
M2
M3
RM
19.7
17.7
17.3
2.4
1198.8
1207.4
1218.8
20.0
33.48
33.35
33.43
0.13
15.7
19.5
19.5
3.8
1241.7
1216.7
1166.6
75.1
33.65
33.55
33.10
0.55
19.4
16.3
19.0
3.1
1204.2
1209.6
1211.2
7.0
33.16
33.02
34.12
1.10
13.6
24.6
16.5
11.0
1208.9
1212.6
1203.5
9.1
33.49
32.97
33.98
1.01
表4中，Ki、Li、Mi为对应指标列和水平i对应的数据之和 (i=1，2，3)；RK为K1、K2、K3的极差；RL为Ll、L2、L3的极差；RM为M1、M2、M3的极差。
通过极差分析，对于毛羽指标来讲，较优水平为A3B1C2D1，因素主次顺序为D、B、C、A；对于断裂强力指标来讲，较优水平为A3B1C3D2，因素主次顺序为B、A、D、C；对于条干均匀度指标来讲，较优水平为A2B3C2D2，因素主次顺序为C、D、B、A。
根据以上分析，分别将每个指标的各个因素的较优水平，按因素主次顺序进行排序，结果如表5。

表5 因子对质量指标影响次序表
质量指标
主次
毛羽
断裂强力
条干
D1B1C2A3
B1A3D2C3
C2D2B3A2
从表5可见。钢丝圈是影响毛羽的主要因素；集聚牵伸是影响断裂强力的主要因素；隔距块是影响条干的主要因素。因此，根据级差分析确定最好的水平组合为A3B1C2D1，即负压为2100 Pa，集聚牵伸倍数为1．050，隔距块为2．8 mm，钢丝圈为C1 UL UDR 2/0。对所确定的最好水平组合进一步做纺纱验证试验，所纺纱线的基本性能指标如表6所示。
表6 验证试验结果
3～9mm毛羽数/个
断裂强力/cN
条干CV/%
4.1
439.4
10.66
将验证结果与表3中的试验结果进行对比可以看出，在其他试验条件相同的情况下，采用试验优化的因素水平组合所纺的纱线综合性能最佳，因此，可以认为本次试验优化设计结果可靠。
3结论
紧密塞络纺纱线作为一种新型纱线，兼具紧密纱与合股线两方面的优点，用途广泛。通过对其纺纱过程中的4个关键影响因素：吸风负压、集聚牵伸、隔距块、钢丝圈的正交优化，考察了它们和纱线质量指标：3～9 mm有害毛羽、断裂强力、条干均匀度的影响关系，得到了生产9．72×2 tex紧密塞络纺棉纱的较优因素水平，即负压为2 100 Pa、集聚牵伸倍数为1．050、隔距块为2．8 mm、钢丝圈为C1 UL UDR 2/0，并验证了在此条件下所纺制的紧密赛络纺棉纱性能较优越。