徐昊（江苏省无锡庆丰股份有限公司）

 

1  现代纺纱生产的发展趋势

优质、高产、自动化、连续化将成为现代纺纱生产的发展方向。

1.1生产水平不断提高

回顾近半个世纪棉纺织技术发展历史，工艺技术和装备的不断突破，使棉纺织生产水平有了很大提高（见表1）。

表1棉纺装备生产水平对比情况表

 

项目	并条速度   /m·min-1	精梳速度   /钳次·min-1	粗纱锭速   /r·min-1	细纱锭速   /×104m·min-1	络筒速度   /m·min-1
20世纪50年代设备一般水平	150	120	400	0.8~1.0	500~800
20世纪80年代设备一般水平	200~250	170~230	600~700	1.5~1.6	500~800
20世纪90年代设备一般水平	500~800	300~350	1000~1200	2.0~2.2	1000~1200
21世纪国际最高水平	1000以上	400以上	1500~1600	2.3~2.5	1500~2000

 

1.2 质量水平不断提升

追求零缺陷、无疵化生产，不断提升产品的内在与外观品质，是现代企业追求优质与高效相结合的生产方式，不但要求成纱具有Uster5%的内在品质与外观品质，还要满足后道高效率的织造生产。如国际流行的“熄灯生产、织造不断头”生产方式，对成纱品质具有极高的要求。

1.3自动化、智能化、连续化程度提高

电子技术、信息技术和计算机技术结合，机械与电气结合，新材料和高精度自动化机械加工技术运用，广泛应用光、机、电、气动、液压等传感技术和变频技术，推进了现代化纺纱技术向自动化、智能化、连续化方向发展，极大地提高了生产效率和劳动生产率。

 

2   现代化纺纱生产质量控制技术发展方向

2.1单锭控制

现代纺纱生产不但要求每台机器受控，而且强调每锭的质量受控。从减少每台机器的质量差异，发展为减少每锭间的质量差异。

2.2 在线检测

传统离线检测、周期检测总是存在时间控制上的缺陷，在线检测是现代质量控制技术的方向。

在纺织产品质量检测过程中，对织物的布面检测基本采用全数检验方法。而对纱线的质量检验，由于大部分检验是采用破坏性试验，因而只能采取随机抽样检验。纺纱工程和织造工程相比，其生产单元即纺纱纱锭较多，随机抽样检验时，很有可能会出现某些有质量缺陷的纱锭很长时间都采集不到样品进行检测的情况，并且以子样水平代表总体水平的成纱平均质量，并不能完全决定布面质量，往往在总体水平不差的一批棉纱中，个别卷装的疵品会影响到整批产品的布面质量和使用质量水平。加快在线检测技术的发展，加强纺纱生产的过程质量控制，改进和完善传统成纱质量检测方法的不足，是现代纺纱生产的方向。

2.3模拟用户

现代纺纱生产不但要求配备先进的检测仪器检测各项成纱性能指标，更追求后道用户的实用质量效果。如Uster  UT4型条干均匀度仪具有模拟黑板及织物效果的功能，但更多用户采用的是通过实际织造产品来检验纱线质量的控制方式，如针织和色织用纱比较强调布面效果，通过实际织造产品可有效控制成纱质量。国际上许多知名针织厂对成纱进行针织物织造染色检验，染深色检验纱线横档、“死棉”、“白星”等指标，染漂白检验成纱条干、细节、粗节及异纤混入等质量。又如许多色织厂除采用仪器和黑板检验外，还对纱线进行织造检验，观察布面条干、棉结、粗节等质量。因此，模拟用户质量控制，就是要求研究成纱在后道织物上的试用质量效果，以及成纱质量与后道工序布面疵点显现率的关系。

2.4预警预控

现代纺纱生产系统中，随着自动化程度的提高，机器运转速度越来越快，企业所配备机台数量也越来越少，出现质量缺陷的损失就更易体现。因此，对各工序预预警预控显得更加重要。同时，纺纱系统中原料的调整，需要从系统的角度出发来检验质量受控程度，通过原料各性能指标对成纱质量的影响，来预控纺纱生产的质量趋势。

2.5最佳质量

最佳质量指的是既不低于、也不超过所约定的标准，恰如其分地满足要求，即追求技术经济成本条件下的最优质量。

 

3  现代纺纱生产质量控制技术在传统控制方式上的改进与提高

3.1原棉质量检测与控制

充分运用Uster HVI、AFIS等先进检测仪器，相互结合加以质量控制，原棉质量控制中，除传统的长度、强力、成熟度、含杂、棉结等指标外，尚需重视以下几项指标控制。

3.1.1马克隆值

马克隆值（Mic）对高档针织织物染色横档有重要的影响，在原棉质量控制中不但要强调传统配棉中平均马克隆值的要求，更强调麦间与批间的马克隆值控制要求。

3.1.2短绒含量

Uster AFIS仪用记重法和记数法、Uster HVI仪用相对指数更全面地反映了纤维中短绒含量（SFI和SFC）的变化，加强了对生产质量的控制和指导。原棉短绒含量对成纱各项指标都有不同程度的影响，对控制原棉短绒含量、减少成纱条干、纱疵、毛羽、棉结，提高成纱强力等指标，全面改善成纱质量具有重要意义。

3.1.3未成熟纤维含量

原棉中未成熟纤维缺少在染色过程中吸收染料的纤维素，对染色产生布面“白星”有影响，对布面横档有影响，而传统原棉测试控制中缺乏定量控制。现代检测仪器定量检测未成熟纤维含量（IFC）为纱线质量控制提供了保证。

3.1.4反射度和黄度

反射度（Rd）和黄度（+b）影响织物色泽差异和色光，这两项指标的检测比传统测试方法更具定量化。

 

3.2半制品质量检测与控制

3.2.1在线检测与自调匀整

在线检测是指在生产过程中直接对被检测产品和特性进行检测的方法。在纺纱工程的很多工序都较早地使用了在线检测和自动调节、自动检测技术。如开清棉工序自动检测棉包高度，自动检测和控制棉箱存储量；梳棉工序的自调匀整系统和在线检测棉结、杂质功能；并条工序的在线检测和自调匀整系统；粗纱机纺纱张力在线监控系统；细纱工序的断头自动检测和络筒工序的电子清纱和生产监控功能等，都成功地应用了在线检测技术。

在线检测与自调匀整的结合，实现了现代纺纱生产检测与控制的闭环。并合与匀整技术的结合，改善了条子长、短片段等不同片段长度不匀，匀整技术还能有效消除接合波、牵伸波和机械波。

3.2.2棉结的在线与离线检测

国际上先进的清梳联系统都具有棉结在线检测功能，以利于有效控制棉结的变化。不具在线功能的梳棉机台，可采用离线仪器检测来代替传统人工棉结、杂质目光检测，如应用棉杂检测仪有效检测各机台生条棉结的数量和变化。

3.2.3  Uster条干检测替代萨氏条干检测

采用Uster条干仪对各种条子、粗纱不同片段长度实行检测控制，代替原国产萨氏条干仪检测，能对机械波、牵伸波、接合波进行有效的检测与控制。

 

3.2.4 Uster AFIS仪对短绒、棉结的检测控制

3.2.4.1 短绒含量与增长

使用Uster AFIS仪器可对清梳联短绒的增长进行控制，对梳棉机的短绒增长进行控制，对精梳机短绒清除率和落棉含短绒率进行分析，对生条、精梳条短绒含量进行分析等。

3.2.4.2 棉结的增长与清除率

近年来，随着棉花加工技术和后道面料印染技术的改进提高，对原棉棉结清除和生产过程中少产生棉结的要求比对原棉杂质、籽屑的清除更为迫切和重要，现代纺纱系统更注重控制清梳系统、精梳系统对棉结的清除率及并条、粗纱系统对棉结的增长率。运用Uster AFIS仪器可以加强对棉结增长与清除的检测与监控。

3.2.5 粗纱单锭管理

在传统周期离线检测控制基础上，有计划实施粗纱逐锭检测，实现单锭管理。

 

3.3 成纱质量检测与控制

3.3.1 Uster UT4型条干仪的全面应用

全面应用UT4型条干仪对纺纱质量的控制具有重要影响，其检测指标对于控制成纱质量具有重要作用。

3.3.1.1 CV_b指标的重要性

为控制成纱质量，除应检测条干CV和常发性纱疵外，还应检测锭间条干差异CV_b，控制锭差，以减少锭间成纱质量的差异性，具有重要控制意义。

3.3.1.2 模拟黑板和织物

应用模拟黑板和织物的手段控制成纱质量，更能体现现代纺纱质量控制中模拟用户的检测理念，直观显现布面质量效果。

3.3.1.3 常发性疵点的加严控制

在检测常规常发性纱疵细节（-50%）、粗节（+50%）、棉结（+200%）基础上，加严对细节（-40%）、粗节（+35%）、棉结（+140%）的检测，更有利于对纺纱条干和疵点的控制指导。

3.3.1.4 毛羽H值和SH值

检测管纱毛羽H值和管间毛羽差异SH值，有利于对纱条外观进行控制，以适应高速织造的要求和达到取得完美的布面效果的目的。

3.3.2  Uster Tensojet快速强力仪的应用

Uster Tensojet快速强力仪具有以下功能：

（1）拉伸速度400m/min，检测速度30 000次/h，与传统5m/min的拉伸速度相比，更适应入纬率达1000 m/min的高速织机。

（2）检测长度明显增加，与传统拉伸试验仅几百米纱线长度相比，UTJ快速强力仪的检测长度可达8000m~10000m。提高了测量、统计结果的可*性。

（3）能提供弱环与散点图。散点图可提供测试工序的信息，除了提供断裂强力和断裂时伸长的频率分布外，还显示被测试样的数量及总的断裂次数。通过及时发现与控制成纱弱环，可有效预测后道工序加工效率和控制生产成本。分别能作1万次中低强70%的10次统计（P0.1），1万次中低强70%的50次统计（P0.5）。

3.3.3 纱疵分级细化与实际织物显现

Uster新型纱疵分级仪在传统23级纱疵分级基础上，将纱疵分级为粗节23级（A₀~D₄20级，E、F、G3级）和细节4级（H₁、H₂、I₁、I₂），将异纤分级为27个级别（A~F）。与电子清纱器清纱系统配合使用，可提高纱线外观品质。根据现代纺织面料不断提升的质量要求，将疵点更细分化，利于纺纱生产对细小的疵点的控制，同时将异纤疵点细分并加入，利于面料外观的质量控制。

 

3.4 络筒工序在线检测质量控制

3.4.1电子清纱系统

3.4.1.1电子清纱器的纱疵类型和清纱设定

以UQC型为例，在传统短粗节、长粗节、细节3个通道基础上，新增15条清纱通道，6个辅助点用于清纱设定微调。

3.4.1.2电子清纱器纱线质量监测和质量报警

通过电容检测，经计算机数据处理，显示每一锭、每一工作组、整台车管纱质量信息和筒纱质量信息并作出多种内容质量报警。

3.4.1.3电子清纱器对检测器的特殊监测

采用特殊监测功能使清纱器与络筒机之间配合更密切，功能发挥更充分。

3.4.2生产监控系统

以SAVIO Orion型自动络筒机为例进行说明。SAVIO Orion型自动络筒机的生产监控系统是一套完整的计算机信息管理系统，具有三方面功能：设定络筒机工作参数、输出产品的生产数据、查看工艺报警的原因。

3.4.2.1络筒机质量控制参数

质量控制参数主要包括：管纱最大切疵数、筒纱的最大捻接数和络纱速度变化曲线的设定。

3.4.2.2络筒机生产控制参数

生产控制参数包括：捻接循环的功能状态，络纱张力控制器的功能、防叠功能的工作性能以及辅助设施的配套等。

 

4 结束语

现代纺纱生产质量控制技术的发展方向，主要体现为单锭控制、在线检测、模拟用户、预警预控、最佳质量等特点。现代纺织企业应运用先进的测试仪器和控制手段，在传统控制基础上加以改进提高，以适应现代纺纱生产中高档纱线的品质要求。

 

来源：中国棉纺织网论坛