一种基于回潮均匀度反馈的粗纺羊绒原料预处理及纺纱方法与流程

本发明属于羊绒粗纺原料预处理和质量控制，具体涉及分段给油加湿、多点回潮检测、位置补偿喷施和养生复检相结合的羊绒预处理及纺纱方法。

背景技术：

1、羊绒粗纺工艺路线较短，预处理后的纤维直接进入梳毛、粗纱分割搓条和细纱工序，前道形成的开松、含湿和混合差异很难由后道完全消除。羊绒平均细度较小、长度较短、单纤维强力有限，干燥时容易积聚静电，受强机械作用时又容易增加短绒。原料预处理并非单纯的加油加水，而是决定纤维能否以相近状态进入梳理区的质量形成工序。

2、现有生产通常根据整批原料质量一次性配制和毛油、抗静电剂和水，并在层铺或翻仓时喷施，再以固定次数混合和固定时间养生。该方式可以控制平均回潮率，却不能说明料堆上层、中层、下层以及中心和边缘是否一致。受喷嘴覆盖、铺层厚度、重力迁移、边缘蒸发和仓内通风影响，同一料堆可能同时存在偏干和偏湿区域。平均值合格时，局部差异仍会进入生产。

3、偏干纤维在输送和梳理中容易飞散、带电和缠绕机件，偏湿纤维则可能粘结、压实并增加针布负荷。两类纤维运动阻力不同，会导致毛网厚薄差、粗纱定量波动及细纱长片段不匀。若发现平均回潮偏低后向整批原料再次喷施相同浓度的油水乳液，原本含湿正常的区域会进一步过湿，回潮偏低区域还会同时获得更多油剂，从而在消除水分差异的同时形成新的含油率差异。

4、开松方式也会影响油水分布。大纤维团未被逐级松解时，喷液主要停留在外层，养生后仍可能存在内部偏干；采用强打击一次拆散纤维团又会造成纤维断裂和杂质碎化。混合次数、养生时间和取样方法如果彼此独立设定，出现成纱问题后难以判断原因来自原料批次、喷施量、空间分布还是纺纱设备。

5、因此，需要建立以初始原料检测和渐进开松为基础、以油剂主体一次施加和无油分区补水相分离、以多区域多点回潮检测为反馈、以养生后复检作为放行条件的闭环预处理方法。该方法还应保存喷施量、混合次数、养生时间及纤维长度等批次记录，使成纱质量能够追溯至预处理状态。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于回潮均匀度反馈的粗纺羊绒原料预处理及纺纱方法，解决整批平均回潮合格但空间分布不均，以及二次补水同时造成油剂过量的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于回潮均匀度反馈的粗纺羊绒原料预处理及纺纱方法，包括以下步骤，步骤a：对羊绒原料进行长度、细度、短绒率和初始回潮率检测，去除杂质后采用逐级减小纤维团尺寸的渐进开松方式进行开松；步骤b：以质量份计，在100份羊绒原料中，加入1.5份～3.5份和毛油、0.4份～0.8份抗静电剂以及使目标回潮率达到18%～22%所需的总加水量，将全部和毛油、全部抗静电剂和总加水量的70%～80%以乳化的形成首次施加液，将剩余总加水量的20%～30%作为不含和毛油的分区补偿液；步骤c：在羊绒原料横向层铺过程中均匀喷施全部首次施加液，完成两次混合后预养生4 h～8 h，将料堆按高度方向的上层、中层和下层以及宽度方向的中心区和边缘区划分为多个检测区域，每个检测区域至少设置三个取样位置检测回潮率，根据各检测区域所代表的绝干原料质量、目标回潮率与实测回潮率的差值计算该区域的理论补水量，并在不增加和毛油的条件下向回潮偏低区域喷施分区补偿液，分区喷施前后通过补偿液容器称量值或喷嘴流量累计值确定各区域的实际补水量，使实际补水量与对应理论补水量的比值为0.95～1.05，每完成一个区域即锁定该区域的喷施记录，避免下一喷施区域重复计入，最后再混合一次；步骤d：将完成分区补水后的羊绒原料养生24 h～48 h，再次按相同区域和取样规则检测回潮率，当各区域实测回潮率的最大值与最小值之差大于1.5%时，先进行一次翻仓混合，再按复检后各区域的理论补水量仅以水进行补偿并继续养生2 h～4 h，直至各区域实测回潮率的最大值与最小值之差不大于1.5%；步骤e：将预处理后的羊绒原料进行梳毛、细纱牵伸、加捻和络筒，制得粗纺羊绒纱。

3、上述技术方案中，优选的，步骤a中的渐进开松包括第一松解和第二梳松，第二梳松的单点打击强度低于第一松解的单点打击强度。

4、上述技术方案中，优选的，和毛油、抗静电剂和目标回潮率分别为2.5重量份、0.6重量份和20%。

5、上述技术方案中，优选的，首次施加液含有全部和毛油、全部抗静电剂和总加水量的75%，预养生6 h后，采用不含和毛油的剩余水进行分区补偿。

6、上述技术方案中，优选的，将料堆划分为上层中心区、上层边缘区、中层中心区、中层边缘区、下层中心区和下层边缘区，各区域理论补水量按计算，其中mi为第i区域理论补水量，mdi为该区域所代表的绝干原料质量，rt为目标回潮率的百分数值，ri为该区域实测回潮率的百分数值；当，ri不低于rt时，mi取零，对于mi大于零的需补水区域，实际补水量以补偿液容器喷施前后的质量差或经校准流量计的累计量确定，实际补水量与理论补水量的比值超出0.95～1.05时不进入最终养生，并对该区域重新核算。

7、上述技术方案中，优选的，步骤d中的养生时间为24 h～28 h。

8、上述技术方案中，优选的，梳毛前检测预处理羊绒原料的含油率、回潮率和纤维长度，并将检测结果与对应批次的油水喷施量、混合次数和养生时间关联记录。

9、一种粗纺羊绒纱，由上述方法制得。

10、一种羊绒纤维制品，采用本技术中粗纺羊绒纱针织或机织而成。

11、本技术预处理首先检测羊绒长度、细度、短绒率和初始回潮率。长度和短绒率决定原料能够承受的开松强度，初始回潮率用于计算实际所需加水量。在不知道初始含水的情况下直接按原料毛重加水，会使不同批次获得不同的真实回潮。去除可见杂质后再开松，可减少杂质在强打击下碎化并进入纤维丛。渐进开松包括先解除大纤维团之间的连接，再以较低单点打击强度完成梳松。第一阶段为液体进入纤维团创造通道，第二阶段把团块进一步分散至适于层铺和喷施的状态。与一次强打击相比，渐进开松使纤维在约束逐步减小的条件下受力，可降低长度损伤和短绒增加。首次施加液包含全部和毛油、全部抗静电剂以及总加水量的70%至80%。和毛油在纤维表面形成润滑层，抗静电剂和水降低电荷积聚并保持柔韧性；将主体助剂在首次层铺时均匀施加，使各区域先获得接近的润滑和抗静电基础。剩余总加水量的20%至30%作为水单独预留，不与和毛油共同作为后续补偿液。首次喷施后混合两次并预养生4至8 h。预养生不是最终养生，而是给表面水分向纤维团内部迁移的时间，避免刚喷施后的局部表面水分使检测值偏高。此后再取样，所测结果更能反映料堆内部的实际含湿分布。

12、料堆同时按高度方向和宽度方向划分区域。上、中、下层用于识别重力迁移和堆积压力造成的差异，中心区与边缘区用于识别通风、蒸发和铺层边界造成的差异。每个区域至少设置三个取样位置，先求得区域回潮率，再以该区域所代表的绝干原料质量参与补水计算，避免单个点直接代表大体积物料。某一区域的理论补水量由该区域绝干原料质量乘以目标回潮率与实测回潮率之差得到。若目标回潮率和实测回潮率均以相对于绝干原料质量的份数表示，则计算结果对应需要增加的水质量。实际喷施时还应扣除取样后至喷施前的环境吸放湿变化，并使各区域补水量之和不超过预留水量。第二阶段仅向回潮偏低区域喷施不含和毛油的水。接近目标值的区域不重复喷施，偏低程度较大的区域获得相应较多补水。这样可以缩小空间回潮差异，同时保持首次施加形成的油剂分布；如果第二阶段继续使用相同浓度的油水乳液，偏低区域会在补水的同时增加含油率，本发明通过油水分段施加避免该耦合。分区补水后再混合一次并养生24至48 h，使局部补水边界逐步扩散并使纤维与环境达到平衡。养生结束后必须按照相同区域和取样规则复检。回潮不匀率大于1.5个百分点时，先翻仓重新分配已有水分，再按复检后各区域的理论补水量仅对仍偏低区域补水并继续养生2至4 h。先翻仓后补水用于区分水分尚未扩散与真实缺水。

13、本发明以同批次各区域实测回潮率的最大值与最小值之差表示回潮不匀率。首次检测、分区补水后复检及最终放行均采用该计算方式，并保持检测仪器、取样质量、取样深度和调湿时间一致，使不同阶段的数值能够直接用于反馈判断。均匀的回潮和含油状态使各位置纤维在梳理区具有接近的导电性、柔韧性和摩擦阻力，可减少局部飞散、粘结、毛网破裂及针布负荷波动。该作用继续传递至粗纱和细纱，有利于降低长片段重量不匀、局部粗细节和强力波动。其技术效果来自空间分布趋于一致，而不是简单提高整批平均回潮率。梳毛前记录该批原料的回潮率、含油率和纤维长度，并与首次喷施量、分区补水量、混合次数、养生时间及放行结果关联。后续若成纱出现条干、毛粒或强力异常，可先检查对应批次的预处理记录，判断是否存在原料短绒偏高、局部补水过多或养生不足，而不必仅调整细纱捻度。

14、本发明在相同梳毛及细纱条件下记录分区回潮、含油率、纤维长度、粗纱定量和成纱指标，并以相同方法保存和比较原始读数。原料输入检测还应区分平均值和分布指标。平均长度相近的两批羊绒可能具有不同的短绒率和长度离散程度，后者会改变开松时纤维团解离方式及梳理时的选择性落毛。和毛油用量存在适宜区间。用量过低时，针布与纤维之间摩擦增加，偏干区域容易产生静电和飞散；用量过高时，纤维团可能发粘并污染针布，还会增加后道洗涤负担。本发明的重点不在于把和毛油提高到某一极值，而是先将全部油剂均匀建立在整批原料中，再把后续回潮修正限制为无油补水，使含油均匀性不被反馈动作破坏。混合均匀度包含短程和长程两个层面。翻仓可以打散料堆中相邻区域的边界，横向层铺和竖向取料则使一次喂入跨越多个铺层；若只增加翻仓次数而不改变初始层铺，连续偏差可能仍沿料堆长度保留。生产记录应把铺层厚度、取料方向和翻仓次数同时记录，以便与成纱长片段不匀对应。

15、养生过程中既有水分从高浓度区向低浓度区扩散，也有纤维与仓内空气之间的吸放湿。养生仓温湿度和堆放密度改变扩散速度，因此相同养生时长不必然得到相同结果。本发明以养生后的区域复检作为最终放行条件，使养生时间成为实现平衡的过程参数，并仅在区域复检满足放行条件后进入梳毛。建立追溯关系时，应把同一批原料从预处理到成纱使用统一批号。梳毛阶段可记录毛网连续性、落毛及粗纱定量，细纱阶段记录断头、支数、捻度和外观疵点；当出现异常时，先将异常位置和时间对应到预处理批次，再分析分区回潮及补水记录。该方法能够把原料预处理由经验性操作转化为可复核的质量控制过程。

16、本发明所称重量份，除回潮率外，均以绝干羊绒质量为基准。目标回潮率和实测回潮率均以百分数表示，各数值范围包括端点。回潮率、区域理论补水量和回潮不匀率分别按下式计算：羊绒原料的回潮率按式（1）计算：，其中r为回潮率，mw为试样调湿状态下的质量，md为同一试样的绝干质量。

17、第i区域的理论补水量按式（2）计算：，其中mi为第i区域理论补水量，mdi为该区域所代表的绝干原料质量，rt为目标回潮率的百分数值，ri为该区域实测回潮率的百分数值。

18、同批次各检测区域的回潮不匀率按式（3）计算：，其中δr为回潮不匀率，rmax和rmin分别为同批次各检测区域实测回潮率的最大值和最小值，δr不大于1.5%时，判定回潮均匀度满足放行要求。理论补水量由区域绝干原料质量和回潮差得到，喷嘴实际输出量则受液压、喷孔状态、启停延迟和管路残液影响。通过喷施前后称量补偿液容器或累计经校准流量计的输出量，把每一区域实际补水量与理论值之比限制在0.95～1.05，并在区域完成后锁定记录，可避免喷施命令已发出但实际少喷、相邻区域重复计量或喷嘴滴漏造成的误差。

19、本方案把和毛液的一次均匀施加与后续回潮差异校正分开处理。首次施加液含全部和毛油及抗静电剂，使决定纤维摩擦和静电状态的非水组分在横向层铺阶段尽可能均匀进入料堆。预留部分仅为水的补偿液，用于修正预养生后仍存在的局部缺水。这样，后续向偏干区域补水时不会同时增加该区域含油量，避免“回潮被校正、含油率却被再次拉开”的二次不均。料堆沿高度和宽度划分区域，是因为水分迁移同时受到重力、表面蒸发、堆积密度和边缘换气影响，上层与边缘区域通常具有不同于中心和下层的传质条件。每区多点取样后，以区域代表的绝干原料质量和回潮差计算理论补水量，把回潮率差异换算为实际需要补入的水质量；再以容器称量差或校准流量累计值核对喷嘴输出，使计算量、施加量和区域记录形成可追溯的质量平衡。分区补偿液是可用水量而非必须全部喷完的固定剂量。某一区域实测回潮率已达到或高于目标值时，其理论补水量取零；未使用的补偿液不再向合格区域摊派。该控制逻辑能够避免为耗尽预留水而造成局部过湿，并使喷施行为始终由区域缺水量触发。最终养生使表面喷入的水继续向纤维团内部扩散，复检仍采用与首次检测相同的区域划分和取样规则，以避免取样位置变化造成结果失真。仅当各区域回潮率差值满足放行条件后，原料才进入梳毛。这样可同时减少偏干区域的静电飞散和偏湿区域的粘结缠绕，降低梳理负荷、纤维损伤以及局部牵伸滑移引起的长片段成纱不匀。

20、本发明相较于现有技术，具有以下有益效果：

21、一是，在预处理前检测羊绒纤维的长度、细度、短绒率和初始回潮率，并据此确定开松方式和实际加水量。渐进开松先解除大纤维团之间的连接，再以较低单点打击强度完成梳松，可使液体进入纤维团内部，同时减少一次强打击造成的纤维长度损失和短绒增加。

22、二是，首次施加液包含全部和毛油、全部抗静电剂以及总加水量的70%～80%，使各区域先形成接近的润滑和抗静电基础；剩余20%～30%的水作为无油补偿液，仅向回潮偏低区域定量喷施。理论补水量与容器称量值或流量累计值相互核对，可避免补水不足、重复计量或过量喷施，并防止在校正回潮率时再次拉大含油率差异。

23、三是，料堆按高度和宽度划分区域并进行多点检测，分区补水后再混合、养生，并按相同位置复检；回潮差超限时先翻仓，再仅对仍偏低区域补水。该反馈方式使料堆各位置纤维的导电性、柔韧性和摩擦阻力更为接近，可减少偏干飞散、偏湿粘结、毛网破裂和针布负荷波动，并有利于降低粗纱和细纱的长片段重量不匀、局部粗细节及强力波动。批次原料指标、喷施量、混合次数、养生时间和放行结果的关联记录，还便于追溯成纱异常。