章再稳,冯孝林
(江苏文凤化纤集团有限公司,江苏南通 226000)
江苏文凤化纤集团有限公司是以研究和生产锦纶功能性、差别化新材料为主的集团企业,是国家高新技术企业。公司以品牌质量赢得客户青睐,开发的产品获全国化纤行业优秀品牌贡献奖、纺织工业联合会产品开发贡献奖,“文峰”牌锦纶牵伸丝为江苏名牌产品。锦纶6长丝的条干均匀度是质量评级的一个重要指标[1]。它不仅是引起丝条其它各种物理性能不匀的基本原因之一,而且会影响后道产品织物的外观平整度、手感和染色均匀性等。公司技术人员在调查分析的基础上,寻找原因,进行探讨和实践。
条干为纺织用语,即纱线、纱条或粗纱沿轴向较短片段内粗细或重量的程度。
条干均匀度是指丝条沿长度方向粗细的均匀程度,即单位长度的质量变化,反映长丝短片段或长片段的均匀程度。
1.2.1 切断称重法
按规定把纱线切成段,并分别称重,然后计算。
1.2.2 黑板条干目测法
将纱线以相等的间隔均匀地绕在长方形黑板上,可以直观地分析细纱不匀的构成情况,对照标样对纱线条干进行评级。黑板目测法对黑板规格、检验时光照、观察距离等均有一定要求[2-4]。
1.2.3 仪器检测法
所测试样以设定的速度通过电容传感器时,由于线密度变化引起传感器平行极板电容介电常数变化,从而导致电容量的变化,电容变化信号经电路放大,A/D转换后,进入计算机专用软件管理系统。经运算处理后,将试样不匀信号以波谱、曲线、数字等形式输出呈现在电脑上。
随着品牌意识的增强,提高成品料品质对原丝的要求越来越苛刻,特别是细旦异型截面品种。条干均匀度是原丝考量的主要品质要求。近年来,条干异常降级占所有物性降级比例较高,为了公司未来在行业中更具竞争力,提升锦纶6长丝品质,特别是减小条干均匀度值势在必行[5],见图1。
图1 降低锦纶6长丝条干均匀度选题理由
检验室物性异常降级调查结果见表1。
表1 2017年6月检验室物性异常降级表
结论:条干异常比例占整个异常比例的52.85%。
调查结果见表2。
表2 2017年上半年质检部异常降级汇总
结论:每月条干异常降级占的比例均较高,最高值高达0.16%。
文凤车间2017年、2018年锦纶6长丝条干均匀度U值及其变异系数CV值调查结果见表3。
表3 文凤车间2017年、2018年锦纶6长丝条干均匀度U值及其变异系数CV值
各规格锦纶6长丝条干标准见表4。
表4 各规格锦纶6长丝条干标准(修订版)
结论:条干均匀度降级与产品的规格无关,每种规格都有降级的可能。
条干均匀度造成降级原因有:冷却、上油、预网络、原料、测试条件、设备,所占比例见图2。
图2 条干均匀度造成降级原因柱状图
结论:影响条干U值偏大的主要原因是冷却,所占比例高达72%。
条干均匀度目标制定规则为40D以下规格,条干均匀度U值控制在0.8%以下。2018年年底前,所有规格条干均匀度达标控制在99%以上,2018年上半年,条干均匀度18%,而下半年每月均匀度控制在10%以下。
条干均匀度变异系数曲线,即条干不匀率曲线如图3。
图3 不均匀曲线图
波谱图由不均匀曲线图得来,通过傅里叶变换,把不均匀曲线图中所有变化中有规律的质量变化分布出来,把相同的波长叠加在一起,波谱图如图4所示。
图4 波谱图
鉴别偶发性、长片段纱疵平均值突变、平均值的缓慢变化等。工艺人员需要根据条干曲线及波谱图判定异常产生原因,通过分析结果现场处理,并实时跟踪异常处理进度,直至异常得到解决。
表5部分主因是通过改变现场变量、重现异常而确定的。
表5 要因确认计划表
(1)切片原料品质不稳定,低聚物气体、单体析出较多,择优选用。
(2)冷却风控制。空调中、高效滤网实行每月清理,每半年更换;纺丝侧吹风无纺布实行每周更换,每半年拆架洗;纺丝侧吹风风速采取每周测试;纺丝侧吹风柜蜂窝网每年一次维护,十年期更换。
(3)根据喷丝板板面大小的选择磨具。
(4)单体每月一次清理,抽吸罩两月一次拆洗;抽吸压力每月一次检测。
(5)含油检测做到每周循环。
(6)确保测试条件。检验室环境必须控制在(22±1)℃下,条干异常降级占整个物性异常降级的(65±2)%范围内;测量槽选择根据USTER标准自动选择;样品检测前必须满足平衡12h;检测速度择优;稳定控制退绕张力,丝道必须通过张力架及张力片。
加料漏斗配过滤网和吸铁(磁铁);投料斗改造防止切片外露和氧化,控制静电;定期清洗料仓,对于粉末较多的原料加以追踪;库存原料套膜。
表6为第48、49两周的纺丝风速记录。
表6 纺丝风速记录表
续表6
表7为第48周纺丝无纺布清洗更换记录。
表7 纺丝无纺布清洗更换记录
表8为1个月的铲板记录。
表8 铲板记录
表9为1个月的热辊清洁记录。
表9 热辊清洁记录
喷丝板板面大小与条干均匀度CV值的关系见表10。
表10 喷丝板板面大小与条干均匀度CV值的关系
喷丝板板面大小是纺制优质FDY纱的关键。但是喷丝板并不是越小越好,如果板面太小,会影响丝条的冷却效果。
(1)条干均匀度越大,原丝的强度便会降低并影响织物的强度,用不均匀的原丝织造时,在织物上会出现各种疵点和原料档,影响外观质量,成品降级率就会增加。
(2)设计生产工艺时,根据产品规格设定合理的纺丝温度,选择合适的喷丝板,挑选优质纺丝油剂,制定最佳冷却工艺,调整预网络压力,以便生产出最优原丝。
(3)检验室检验条干CV值时,严格控制室内温湿度、测试速度、加捻器转速、电容器选择、退纱张力的控制。
(4)针对日常生产中出现条干CV值偏大纺锭位,按照上述所说寻找原因,用最短的时间解决异常,减少因条干造成的降级。