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间接式蒸纱技术对棉纱质量影响
中国纺织信息中心 伏广伟
    北京中国国际纺织机械展览会上有5家国外蒸纱机生产商参展, 这在往届展览会是没有, 这是否预示着中国存在较大潜在蒸纱机市场呢？据了解, 中国棉纺行业绝大部分企业不使用蒸纱机处理棉纱, 棉纱调湿是经过车间存放、 自然回潮来实现; 仅有少数棉纺企业采取传统蒸纱机对强捻纱进行捻度定形。相比之下, 北美和欧洲棉纺厂则基础采取蒸纱机来处理棉纱。蒸纱关键目是经过饱和蒸汽对棉纱进行蒸纱 / 调湿处理, 提升棉纱强度、 断裂伸长, 降低纱线毛羽, 保持均匀棉纱摩擦系数, 减小退绕张力, 稳定棉纱捻度, 从而提升棉纱质量。
    一、 蒸纱机类型及其技术特征
    依据工作蒸汽起源不一样, 蒸纱机可分为直接式和间接式2 种。由机外注入蒸汽处理纱线为直接式蒸纱机, 由机内本身产生蒸汽处理纱线为间接式蒸纱机。
    现在, 国外蒸纱机蒸纱方法有向间接式发展趋势。间接式蒸纱能够利用低温饱和蒸汽蒸纱, 所以品种适应性强, 应用范围广, 可对弹性纱线和上蜡针织纱进行有效蒸纱调湿处理。而直接式蒸纱机结构简单, 蒸汽温度不易控制, 蒸汽多为过热蒸汽、 饱和蒸汽和湿蒸汽混合体, 蒸纱效果不均匀。
    国外蒸纱机中有采取了冷却空气装置, 能够在蒸纱结束后, 对蒸锅内空气降温, 预防热纱出锅结冷凝水打湿表纱。多数国外设备采取了防冷凝水装置, 生产过程中基础不会产生冷凝水。
    二、 间接式蒸纱技术
    1. 间接式蒸纱技术特点
    间接式蒸纱技术产生使蒸纱技术有了巨大进展。间接式蒸纱技术特点:
    • 100 %饱和蒸汽;
    • 蒸汽温度可调范围大（60 ～ 140 ℃）;
    • 蒸汽渗透性强, 不产生冷凝水;
    • 能够处理纸箱内纱线（纬纱）而对纸箱没有损害;
    • 不需外供蒸汽;
    • 纱线给湿量能够控制。
    用间接式蒸纱机蒸棉纱能够提升棉纱强力、 断裂伸长, 降低毛羽, 对棉纱加工性能有主动影响。所以, 用间接式蒸纱机处理棉纱能够显著提升经纱上浆率和织机效率。间接式蒸纱机处理棉纱加湿均匀, 纱线不易泛黄, 蒸纱效果均匀一致, 如图1所表示。

图1  直接/间接式蒸纱处理效果比较
    2. 间接式蒸纱能够正确控制温度和棉纱回潮率
    （1）温度控制
    众所周知, 不一样纤维纱线要求蒸纱温度是不一样（图2）, 对于不一样种纱线, 采取对应蒸纱温度才能达成理想处理效果。间接式蒸纱方法优势之一就在于对蒸汽温度可实施有效控制。
    间接式蒸纱机之所以能够正确控制温度, 且确保纱线筒子内部温度均匀分布, 是因为蒸汽温度是由低向高逐步上升, 配合两次抽真空过程实现, 最终使整个筒子温度均匀一致。直接式蒸纱机则是筒子外层纱线温度开始很高, 内层纱线温度仍为常温, 纱线处理不均匀, 造成整个筒子纱线质量差异。

图2  不一样纤维理想蒸纱温度范围
    （2）棉纱回潮率控制
    棉纱强力、 断裂伸长、 断裂功与纱线回潮率有直接关系, 通常认为, 棉纱回潮率越高, 强力越高, 断裂伸长越大。所以, 合适增加棉纱回潮率能够有效地提升纱线质量, 提升织造效率。直接式蒸纱处理能够改变纱线含水率, 但轻易造成回潮率不均匀结果, 这关键是因为直接式蒸纱处理筒子纱, 混合气体中过湿蒸汽首先打湿表纱, 使筒子纱渗透性降低, 影响到内层纱线调湿。筒子纱湿度不匀产生危害是严重: 纱线泛黄、 染色不匀、 布面平整度下降。
    间接式蒸纱方法则有效地处理了这个问题。蒸纱处理后, 整个筒子纱回潮率均匀一致, 并将回潮率提升1 % ～ 3 %。原理是因为间接式蒸纱处理工作蒸汽为100 %饱和蒸汽, 饱和蒸汽特点是渗透性强, 能给纤维带来水分。用饱和蒸汽处理棉纱能够使回潮率不一样棉纱筒子回潮率均匀一致。不一样温度饱和蒸汽处理棉纱回潮率增幅不一样, 温度越高, 回潮率增幅越大（图3）。

    由图3能够看出, 分别用55、 70、 85 ℃饱和蒸汽处理棉纱做调湿试验, 结果表明: 饱和蒸汽温度越高棉纱重量越大, 调湿处理后棉纱密封存放4周后测试结果改变不大。间接式蒸纱机因为蒸汽来自机内, 所以能够经过正确地控制水蒸发量来控制纱线回潮率增幅。
    3. 间接式蒸纱能够均匀摩擦系数
    纱线摩擦系数、 静电和毛羽与回潮率有直接关系。回潮率高棉纱不易产生静电, 毛羽贴伏良好。因为纱线摩擦系数与回潮率相关, 所以纱线回潮率不均匀会造成纱线摩擦系数不匀。对于针织纱而言, 纱线摩擦系数不匀易造成断针或成圈不匀, 影响织物外观质量。间接式蒸纱处理后棉纱, 因为蒸纱过程被100 %饱和蒸汽均匀渗透, 内中外3层纱线同一时间达成处理温度, 并在相同温度下接收汽蒸, 所以纱线回潮率均匀一致, 纱线摩擦系数也就均匀一致。
    4. 间接式蒸纱捻度定形
    纱线捻度定形方法有很多, 常见方法是湿热定形。湿热定形原理是经过蒸汽松弛纱线内纤维应力而定捻, 它适合于强捻纱捻度定形。棉纤维碰到蒸汽后变粗, 纤维与纤维之间相互挤压, 回潮率降低后棉纤维细度恢复, 所以达成捻度定形。间接式蒸纱因为蒸汽为饱和蒸汽, 所以渗透性强, 能够对强捻纱进行定捻。
    5. 间接式蒸纱对棉纱条干影响
    棉纱经过饱和蒸汽处理后, 其回潮率有所增加, 直接用Uster条干仪测试条干会出现恶化现象。这关键是因为棉纱经过蒸纱处理后回潮率提升, 纱线粗细节质量差距增大, 影响到条干测试结果。应该指出: 这种测试结果并不能真实反应棉纱条干情况, 所以要区分对待。实际上棉纱条干测试结果偏差伴随棉纱水分散失会完全消失。为避免棉纱蒸纱后条干测试结果偏差, 可在条干测试前将纱线在恒温恒湿环境中存放24 h。
    三、 讨论与结语
    不一样类型蒸纱机因为其蒸纱原理不一样而对纱线作用也不一样。间接式蒸纱机能够有效地提升棉纱质量。经过间接式蒸纱机处理棉纱强度、 断裂伸长、 摩擦系数、 抗静电性与毛羽都有所改善。间接式蒸纱还能够有效地对强捻纱定捻。中国棉纺行业对蒸纱机应用不普及原因是因为受到直接式蒸纱机对棉纱处理不均匀、 棉纱轻易泛黄等不利原因影响。伴随消费者对纱线质量更高要求, 越来越多纱线买家要求进行蒸纱处理, 而间接式蒸纱则是理想选择。