長(zhǎng)絨棉紡高支紗線的工藝研究及產(chǎn)品開發(fā)

趙 慧，楊 濤，李 玲，張尚勇

（武漢紡織大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430073）

隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)紗線質(zhì)量提出了更高的要求，為了滿足市場(chǎng)的需要，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，目前很多企業(yè)選擇利用長(zhǎng)絨棉紡高支紗，開發(fā)原先無(wú)法生產(chǎn)的新產(chǎn)品和特色產(chǎn)品，不斷提升產(chǎn)品的附加值，獲得更高的利潤(rùn)。本文主要是探討在立達(dá)緊密紡生產(chǎn)線上進(jìn)行高支紗試紡，并對(duì)影響紡紗質(zhì)量的主要工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，確定合理的工藝配置，紡出了高質(zhì)量的純棉高支紗線。

1 生產(chǎn)試驗(yàn)條件

試驗(yàn)品種： 主要紡80s精梳純棉紗。

配棉條件：100%的一級(jí)新疆長(zhǎng)絨棉，平均長(zhǎng)度為34mm，品質(zhì)長(zhǎng)度為36.7mm，線密度1.71dtex，成熟度系數(shù)為2.1，短絨率為9.7%，回潮率9.3%。此批原棉為皮輥棉，雜質(zhì)偏多，主要為帶纖維籽屑多，且死棉多。

測(cè)試儀器：YG136條干均勻度測(cè)試分析儀；YG063全自動(dòng)單紗強(qiáng)力儀；Y301條粗測(cè)長(zhǎng)器。

實(shí)驗(yàn)方法：在生產(chǎn)過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)取樣，每組實(shí)驗(yàn)次數(shù)及個(gè)數(shù)按國(guó)家有關(guān)規(guī)定實(shí)施。

實(shí)驗(yàn)條件：實(shí)驗(yàn)溫濕度分別為25℃、65%。

2 工藝流程

A11自動(dòng)抓棉機(jī)→B12單軸流開棉機(jī)→B72多倉(cāng)混棉機(jī)→C70梳棉機(jī)→SB-D11預(yù)并條機(jī)→E32條并卷聯(lián)合機(jī)→E66精梳機(jī)→RSB-D40并條機(jī)→F15粗紗機(jī)→K45卡摩紡紗機(jī)

在整個(gè)立達(dá)生產(chǎn)流程中，整套機(jī)器之間的完美配合確保了紗線的質(zhì)量。如抓棉機(jī)UNIflocA11打手上專利雙頭刀片的使用和棉包自動(dòng)找平功能保證了棉束的均勻抓取和細(xì)致開松。預(yù)清棉機(jī)B12對(duì)棉纖維的非握持打擊和塵棒的柔和開松，保證了塵雜的排除和減少了纖維的損傷。多倉(cāng)混棉機(jī)UNImixB72能根據(jù)原料品種和最終用途的不同，在操作面板上能對(duì)混棉羅拉的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行優(yōu)化，為成紗質(zhì)量創(chuàng)造最佳前提。梳棉機(jī)C70的梳理面積的增加和錫林的直徑減小使得整體梳理效果更好。另外帶有集成磨針系統(tǒng)IGS以及能對(duì)給棉羅拉速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，這就確保穩(wěn)定優(yōu)良的棉條質(zhì)量。E32條并卷聯(lián)合機(jī)運(yùn)用了兩區(qū)牽伸系統(tǒng)、4壓輥大卷裝羅拉、自動(dòng)調(diào)整棉卷負(fù)荷，為生產(chǎn)出高質(zhì)量的棉卷提供了保證。精梳機(jī)E66優(yōu)良的精梳部件，如高精度的嵌板，高質(zhì)量的頂梳，優(yōu)化的錫林，牽伸系統(tǒng)等，能對(duì)纖維進(jìn)行柔和處理，這為精梳棉條具有高條干均勻度提供了保證。并條機(jī)RSB-D401C 帶有高度靈敏的自調(diào)勻整裝置，能控制條子的重量定量，降低條子的重量偏差。粗紗機(jī)F15上錠子與錠翼的單獨(dú)傳動(dòng)，確保整個(gè)成形過(guò)程的同步運(yùn)動(dòng)。氣動(dòng)加壓牽伸系統(tǒng)及采用無(wú)接觸式監(jiān)控和控制粗紗張力，進(jìn)一步確保了整臺(tái)機(jī)器相同的紡紗條件和紗線的高度均勻卡摩紡紗機(jī)上帶有抗磨帶孔金屬吸風(fēng)鼓的集聚區(qū)，這為均勻的緊密紡紗質(zhì)量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 紡紗各工序的工藝參數(shù)及關(guān)鍵措施

3.1 清梳聯(lián)主要工藝特點(diǎn)

梳棉機(jī)C70的錫林寬度達(dá)1500mm，刺輥和錫林的最高速度分別能達(dá)到2076r/min,900r/min，最高產(chǎn)量可達(dá) 220kg/h，因此體現(xiàn)出了立達(dá)清梳聯(lián)的高產(chǎn)高速特點(diǎn)，但這也意味著纖維所受到的打擊更加劇烈；同時(shí)棉箱代替了凝棉器，棉箱中的開松打手使棉纖維損傷、疲勞。所以在生產(chǎn)中一定要結(jié)合原料的特點(diǎn)，在保證除雜效率的同時(shí)，適當(dāng)調(diào)整打手速度和隔距，進(jìn)一步對(duì)清梳聯(lián)工藝進(jìn)行優(yōu)選，以減少纖維損傷。

開清棉處理工藝采用“多松早落，少打多梳，減少返花翻滾”的工藝。由于長(zhǎng)絨棉長(zhǎng)度長(zhǎng)，線密度細(xì)，開清流程中纖維容易斷裂，相互扭結(jié)形成束絲[1]。在保證雜質(zhì)早落、多落，以免雜質(zhì)碎裂的條件下，要減少原棉翻滾和打擊，放寬原棉通道，不致產(chǎn)生扭結(jié)纖維，減少后道工序的負(fù)荷，如調(diào)整適當(dāng)?shù)慕轻敽熕俣龋訌?qiáng)角釘與角釘對(duì)棉層的扯松作用，適當(dāng)放大剝棉打手與塵棒之間隔距，做到雜質(zhì)多松、多落。放大打手和塵棒之間隔距，提高前方風(fēng)機(jī)速度，減少棉塊在打手與塵棒之間的打擊，同時(shí)調(diào)節(jié)塵棒安裝角以放大塵棒之間距離，以減少對(duì)纖維損傷，減少返花等。優(yōu)選工藝參數(shù)見表1。

表1 開清工序主要工藝參數(shù)

由于筵棉結(jié)構(gòu)有開松度高，棉束質(zhì)量較小，纖維的定向度差，結(jié)構(gòu)要蓬松亂，因此在不影響除雜的情況下，可降低刺輥的轉(zhuǎn)速或者適當(dāng)提高給棉板，以減少纖維的損傷。長(zhǎng)絨棉長(zhǎng)度長(zhǎng)，細(xì)度細(xì)，且有一定的卷曲度，在分梳時(shí)容易造成針布的負(fù)荷大，纖維轉(zhuǎn)移較困難，且極易纏針布，因此刺輥、錫林、道夫之間的速度要適當(dāng)，錫林與道夫，錫林與蓋板間的隔距都應(yīng)偏小掌握，這有利于改善梳棉機(jī)的梳理度，減少棉結(jié)雜質(zhì)，并能保證纖維順利轉(zhuǎn)移[2]。另外，為了減小梳理針布所受的摩擦阻力，梳理針布要有好的光潔度和平整度，保證針布不掛花、不充塞、纖維負(fù)荷輕。經(jīng)優(yōu)選之后的梳棉工序見表2。

表2 梳棉機(jī)主要工藝配置

3.2 精梳主要工藝特點(diǎn)

在精梳準(zhǔn)備工序，適當(dāng)增加棉條的并和數(shù)，利于棉卷中纖維伸直，改善精梳小卷的縱橫向結(jié)構(gòu)，有效降低精梳小卷的不勻率。但在精梳小卷定量一定的條件下，增加并和根數(shù)，會(huì)使并條機(jī)和條并卷機(jī)的牽伸倍數(shù)增大，一方面有利于改善纖維的伸直平行度，但是另一方面也會(huì)造成纖維疲勞，條子熟爛，使條子發(fā)毛并黏卷。因此根據(jù)實(shí)際情況選擇并和數(shù)和牽伸倍數(shù)，即利于纖維的伸直平行，又不發(fā)生粘卷現(xiàn)象。

棉卷定量重，利于彎鉤纖維的伸直，并且有助于棉網(wǎng)搭接，結(jié)合牢度大，同時(shí)也利于精梳機(jī)鉗板對(duì)棉層的握持，但過(guò)重會(huì)造成梳理及牽伸負(fù)荷的增加，降低棉結(jié)雜質(zhì)的清除效果。結(jié)合原料特點(diǎn)，優(yōu)選的精梳準(zhǔn)備工藝參數(shù)見表3。

表3 精梳準(zhǔn)備工序主要工藝配置

對(duì)于精梳工序，由于長(zhǎng)絨棉的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在分離羅拉倒轉(zhuǎn)時(shí)，棉網(wǎng)易被錫林末排針梳走，因此在精梳機(jī)上要控制好梳理隔距，以降低精梳落棉，減少噸紗原料成本。另外，加強(qiáng)精梳機(jī)錫林與頂梳的分梳效果，最大限度排除短絨、棉結(jié)、雜質(zhì)，如增加頂梳插入深度，加強(qiáng)短絨和棉結(jié)雜質(zhì)的排除；減小喂給長(zhǎng)度，增加重復(fù)梳理次數(shù)，以利于棉網(wǎng)的清潔等。一定要控制好環(huán)境溫濕度，環(huán)境溫濕度過(guò)高，纖維中的棉蠟或糖分融化，對(duì)精梳機(jī)的分離結(jié)合運(yùn)動(dòng)帶來(lái)困難，纖維卷繞膠輥的機(jī)會(huì)增加，并產(chǎn)生大量棉結(jié)[3]。精梳機(jī)的主要工藝參數(shù)見表4。

表4 精梳工序主要工藝配置

3.3 并粗工序主要工藝特點(diǎn)

通過(guò)精梳工序的多次并和牽伸后，纖維的伸直平行度較好，紡純棉精梳紗時(shí)可采用單并工序，以免并和過(guò)度造成纖維抱合力差，在粗紗導(dǎo)條架上產(chǎn)生意外牽伸，惡化條干[4]。精梳后的并條工序的主要任務(wù)是改善末并棉條重量不勻和改善紗條的條干均勻度，因此牽伸倍數(shù)不宜過(guò)大，以有效的降低粗紗和細(xì)紗的重量不勻率，進(jìn)而提高成紗強(qiáng)度和降低強(qiáng)力 CV。在不損傷纖維并能保持牽伸力與握持力相平衡的條件下，羅拉握持距適當(dāng)縮小，使浮游纖維變速穩(wěn)定，有利于提高條干水平。在粗紗工序宜采用集中牽伸的工藝，因?yàn)椴捎幂^小的后區(qū)牽伸倍數(shù)，能保證喂入品須條的良好結(jié)構(gòu)狀態(tài)和條干均勻度不受破壞，并能提高纖維在粗紗中的平行度和分離度。另外必須要保證粗紗機(jī)械狀態(tài)，防止產(chǎn)生有機(jī)械波的粗紗。并粗工序主要工藝參數(shù)見表5。

表5 并粗工序主要工藝配置

3.4 細(xì)紗工序主要工藝特點(diǎn)

為了保證喂入前區(qū)紗條具有較好的條干均勻度和結(jié)構(gòu)均勻度、較大的緊密度和具有穩(wěn)定的后鉗口，防止紗條在后鉗口滑移，后區(qū)牽伸倍數(shù)一般要偏小掌握。選擇硬度適當(dāng)?shù)哪z輥，能加強(qiáng)對(duì)須條邊緣纖維控制，減少飛花及纖維的散失，也利于條干均勻度的提高[5]。兼顧細(xì)紗斷頭率與細(xì)紗毛羽這一對(duì)矛盾來(lái)合理選擇適宜重量的鋼絲圈，并合理掌握鋼絲圈的使用周期，修復(fù)衰退鋼領(lǐng)，減少紗線毛羽的產(chǎn)生。細(xì)紗捻系數(shù)的選擇主要取決于最后產(chǎn)品對(duì)細(xì)紗品質(zhì)的要求，必須在兼顧細(xì)紗品質(zhì)和細(xì)紗生產(chǎn)率時(shí)，適當(dāng)增加細(xì)紗捻系數(shù)，以利于降低細(xì)紗毛羽。細(xì)紗主要工藝參數(shù)見表6。

表6 細(xì)紗主要工藝參數(shù)

表7 成紗質(zhì)量水平

4 成紗質(zhì)量

根據(jù)立達(dá)設(shè)備的性能特點(diǎn)，并結(jié)合長(zhǎng)絨棉的特點(diǎn)及產(chǎn)品用途，我們對(duì)各工序工藝經(jīng)過(guò)優(yōu)化選擇后，成紗質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到了烏斯特2007公報(bào)的5%水平，紗線各項(xiàng)指標(biāo)如表7所示。結(jié)果表明當(dāng)選擇流程較短的立達(dá)清梳聯(lián)設(shè)備時(shí)，通過(guò)選擇合理的工藝參數(shù)，對(duì)改善成紗條干不勻率值、千米粗細(xì)節(jié)會(huì)有明顯優(yōu)勢(shì)，再加上配置了緊密紡設(shè)備，對(duì)較少成少毛羽及強(qiáng)力也具有積極作用。

5 結(jié)論

利用長(zhǎng)絨棉紡制 80s精梳純棉紗的生產(chǎn)實(shí)踐表明，應(yīng)在充分了解原料的性能和設(shè)備特點(diǎn)條件下，對(duì)各工序的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選。長(zhǎng)絨棉長(zhǎng)、細(xì)，強(qiáng)力低，且有一定的卷曲，在清梳工序打手速度要適當(dāng)降低，以減少纖維的損傷。梳棉機(jī)各隔距偏小掌握，減少棉結(jié)雜質(zhì)，并增加纖維梳理度及保證纖維的正常轉(zhuǎn)移。精并粗要選用合理的牽伸工藝，保持良好的機(jī)械狀態(tài)，降低牽伸波，消滅機(jī)械波，以提高半制品的條干均勻度。細(xì)紗必須使用加工精度高，紡紗性能好的牽伸器件，進(jìn)行合理的工藝設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮各牽伸機(jī)件對(duì)纖維運(yùn)動(dòng)的控制能力。另外，加強(qiáng)設(shè)備的保全保養(yǎng)工作，減少牽伸波和杜絕機(jī)械波的產(chǎn)生。

總之，提高紗線質(zhì)量是一項(xiàng)綜合性的工作，必須充分對(duì)各個(gè)工序的質(zhì)量控制進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，才能收到更好的效果。

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