純精梳落棉紡制18.5tex細特轉(zhuǎn)杯紡紗的工藝實踐

張圣忠，嚴以登 ，張　風(fēng)

(1.鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城　224005；2.江蘇省超短細柔纖維特種紡紗工程技術(shù)研究中心，江蘇 建湖　224700；3.江蘇悅達紡織集團有限公司，江蘇 鹽城　224005)

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純精梳落棉紡制18.5tex細特轉(zhuǎn)杯紡紗的工藝實踐

張圣忠1,2，嚴以登3，張風(fēng)2

(1.鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城224005；2.江蘇省超短細柔纖維特種紡紗工程技術(shù)研究中心，江蘇 建湖224700；3.江蘇悅達紡織集團有限公司，江蘇 鹽城224005)

摘要：從滿足特定用戶對成紗質(zhì)量和價格的要求出發(fā)，采用純精梳落棉紡制了18.5tex細特轉(zhuǎn)杯紡紗。定點選購纖維長度大于20mm的精梳落棉，并針對精梳落棉纖維已經(jīng)多次梳理、分離度好、含雜較少、在轉(zhuǎn)杯紡工序仍有分梳排雜等特點，對各工序工藝進行試驗與優(yōu)選。采用“輕打、少落、混合為主”的清花工藝配置和“小隔距、小牽伸”的并條工藝方案。梳棉工藝應(yīng)避免強分梳與排雜，重在均勻成條，并通過改進的梳棉機皮圈導(dǎo)棉裝置，使棉網(wǎng)直接收攏成棉束，減少短纖維棉網(wǎng)下墜所造成的斷頭。優(yōu)選轉(zhuǎn)杯紡關(guān)鍵器材和紡紗工藝，選用大定量和較大捻系數(shù)配置，采取原料加濕和車間溫濕度控制措施。實踐證明，成紗能滿足用戶使用要求，大幅降低用棉成本，可以獲得較好的性價比。

關(guān)鍵詞：精梳落棉；轉(zhuǎn)杯紡；細特紗；紡紗工藝；生產(chǎn)實踐

目前紡紗產(chǎn)能過剩，市場需求下降，競爭激烈，針對該嚴峻形勢，如何降低成本，提高質(zhì)量，打造產(chǎn)品特色優(yōu)勢，在市場中搶占立足之地，成為轉(zhuǎn)杯紡紗生產(chǎn)企業(yè)思考的重點問題之一。本文利用精梳落棉可紡資源，經(jīng)過多次工藝優(yōu)化試紡，用純精梳落棉成功紡制了18.5tex等轉(zhuǎn)杯紡紗，滿足了特定用戶對成紗質(zhì)量和成本價格的雙重要求。實踐證明，根據(jù)精梳落棉原料的特點，優(yōu)選轉(zhuǎn)杯紡產(chǎn)品的工藝流程和各工序的工藝參數(shù)，既能保證用戶的成紗質(zhì)量，同時又能降低用棉成本，提高產(chǎn)品的性價比，從而增強企業(yè)的產(chǎn)品競爭力。

1　配棉方案的優(yōu)化及原料的選配

分析生產(chǎn)多年的轉(zhuǎn)杯紡紗原料與成紗質(zhì)量關(guān)系及用戶的需求情況，轉(zhuǎn)杯紡紗的原料成份主要采用原棉加一定比例的精梳落棉、梳棉車肚及蓋板花和開清落棉的配棉方案，幾種原料的配比不同，對成紗的質(zhì)量和生產(chǎn)成本就會產(chǎn)生直接影響，選擇日常生產(chǎn)銷售中，用戶最為關(guān)心的紗線單強、條干以及產(chǎn)品售價或成本進行重點考量。設(shè)計了7種原料配選方案并測算了各方案的噸紗原料成本(見表1)，上機紡制成OEC18.5tex后測得的成紗強力及條干情況見圖1和圖2。

表1不同比例配棉方案及噸紗原料成本

成份比例/%方案1方案2方案3方案4方案5方案6方案7原棉202030305070精梳落棉501008070505030梳棉車肚與蓋板花2015開清落棉105噸紗原料成本/元1105099401093011430115001242013420

圖1　不同配棉方案的單紗強力測定值

圖2　不同配棉方案成紗條干CV值

從圖1和圖2可以看出，隨著使用原棉比例的增加，紗線質(zhì)量指標單強和條干水平均會明顯提高，其中梳棉車肚及蓋板花和開清落棉的使用量對質(zhì)量指標影響較大，究其原因，梳棉車肚及蓋板花、開清破籽棉等含有較多雜質(zhì)和短絨，且與原棉纖維長度差異較大，在紡紗并合牽伸過程中，短絨不易被握持、牽伸和積聚，棉雜難以排除，使成紗條干指標惡化，單強不勻率上升，轉(zhuǎn)杯紡的斷頭也會增加。此外，如果原料來源雜，再用棉中有部分三絲、籽皮纖維進入紡杯，紡入紗體會加劇對成紗條干與成紗強力的影響。

綜合表1和圖1、圖2中幾種方案的質(zhì)量和成本情況，在采用100%精梳落棉的配棉方案2中，噸紗原料成本明顯更低，而獲得的成紗質(zhì)量雖然不比原棉使用比例較高的部分方案，但經(jīng)用戶評價能夠滿足一般品種的使用要求，可以獲得較高的產(chǎn)品性價比。

針對后道用戶的品種對使用原紗質(zhì)量要求的不同，生產(chǎn)中根據(jù)精梳落棉的纖維長度、異性纖維含量等情況，把原料分成三大類：纖維長度大于20mm，無異性纖維的精梳落棉紡OEC18.5tex；纖維長度在16～20mm之間，無異性纖維的精梳落棉紡OEC28tex；纖維長度小于16mm的用于紡制品質(zhì)較低要求的一般產(chǎn)品。本文以紡制OEC18.5tex為例，實際生產(chǎn)中應(yīng)重視落棉來源，主要選購用進口棉(如澳棉、美棉)或新疆棉生產(chǎn)無異纖或漂白用途的細特以上紗線，且纖維長度大于20mm的精梳落棉，并按不同廠家排隊接批使用。

2　紡紗生產(chǎn)工藝流程

工藝流程：A002D型抓棉機—A006B型混開棉機—FA161雙棉箱給棉機—A076F成卷機—A186G型梳棉機—FA306A型(頭道)并條機—FA306A型(末道)并條機—TQF268型轉(zhuǎn)杯紡紗機。

3　紡紗重點工藝參數(shù)及主要技術(shù)措施

3.1開清棉工序

因原料為100%精梳落棉，在開清棉工序中，以“輕打、少落、混合為主”進行工藝配置，對抓棉、混開棉、成卷等開清機械中主要開松除雜打手的速度應(yīng)適當(dāng)降低，落棉落雜隔距偏緊掌握。同時優(yōu)化A002D型抓棉機園盤打手與筋條伸出工藝及小車下降運行速度參數(shù)，使園盤小車的運轉(zhuǎn)保持在93%及以上效率，園盤打手的轉(zhuǎn)速設(shè)定為750r/min，打手伸出肋條3mm，小車行走速度2.3r/min，小車下降距離20mm；A006B型混開棉機，棉箱高度控制在2/3，打手速度400r/min；雙棉箱FA161給棉機的棉箱儲棉正常保持在三分之二高度，比斜板的傾斜角設(shè)定為40°，以提高棉箱原棉的翻滾程度，此外，為有效降低成紗棉結(jié)，對棉箱凝棉器的吸力要相應(yīng)增大，減少輸棉管道中棉塊的滯留時間。根據(jù)精梳落棉落雜少的要求，以最小角度設(shè)定調(diào)整A076F成卷機綜合打手底部塵棒，并調(diào)整塵棒和塵棒間的工藝隔距為5mm。前淌棉板前移40mm，便于纖維輸送，減少纖維束的扭結(jié)。

3.2梳棉工序

梳棉工藝是影響成紗質(zhì)量的關(guān)鍵工序，考慮精梳落棉纖維已經(jīng)多次梳理，分離度好，含雜較少，同時后道在轉(zhuǎn)杯紡工序仍有分梳排雜機會，梳棉工藝應(yīng)避免強分梳與排雜，重在均勻成條。經(jīng)過優(yōu)選試驗，工藝設(shè)定1.8倍錫林與刺輥線速比，有利纖維轉(zhuǎn)移，減少對纖維的損傷，刺輥速度掌握在540r/min，錫林速度300r/min，道夫速度21r/min。同時，活動蓋板與錫林隔距偏松設(shè)計，蓋板速度應(yīng)偏慢掌握?？刂圃?50mm/min；錫林與蓋板的五點隔距為0.23、0.18、0.18、0.18、0.23mm。錫林與后軋輥與大壓輥的工藝牽伸控制在1.127倍。

為解決梳棉機小漏底出現(xiàn)掛花糊花，使后道成紗棉結(jié)惡化的質(zhì)量問題，可以加大補風(fēng)，將梳棉小漏底的入口工藝設(shè)定為6mm隔距。由于在純精梳落棉原料中短絨含量比例相對較大，導(dǎo)致生產(chǎn)中梳棉機成網(wǎng)困難，斷網(wǎng)斷條較多，可通過改進的梳棉機皮圈導(dǎo)棉裝置，把上下軋輥送出來的棉網(wǎng)直接收攏成棉束，從而免除棉網(wǎng)下墜所造成的斷頭。同時對生條定量偏重掌握為25.2g/5m,對降低斷頭和改善條干也有一定幫助。

3.3并條工序

由于精梳落棉中短纖維含量較高，纖維在進入并條牽伸后區(qū)時比較紊亂，并條工藝配置不當(dāng)會導(dǎo)致出條的內(nèi)在纖維分布結(jié)構(gòu)差，故在并條隔距和牽伸上宜采用“小工藝”方案。即并條定量設(shè)計宜偏小，并合理配置喇叭口孔徑，使生產(chǎn)中喇叭口減少堵塞，又能夠使棉條收攏緊密，須條間的抱合力加大。后區(qū)設(shè)計較小倍數(shù)的牽伸工藝，同時將搖架加壓適當(dāng)放大，確保精落棉原料中較多的短纖維能在并條牽伸中纖維與纖維間抱合比較緊密并保持運動穩(wěn)定。并條主要工藝參數(shù)見表2。

表2并條工序主要工藝參數(shù)

并條一并二并定量/(g/5m)25.224.0并合數(shù)/根86總牽伸倍數(shù)/倍7.656.30隔距/mm3×93×9前羅拉速度/(r/min)153153前張力牽伸/倍1.0131.013喇叭口孔徑/mm3.23.0

3.4轉(zhuǎn)杯紡工序

紡制OEC18.5tex紗，根據(jù)試紡改進，選擇圓弧曲率半徑R=4mm的阻捻盤，利用其小直徑、小摩擦系數(shù)以減少捻回損失，提高加捻效率。同時考慮18.5tex屬細特紗故捻度設(shè)計偏大掌握，不必借用過多的假捻效應(yīng)，以改善強力降低斷頭。

轉(zhuǎn)杯紡分梳輥的工作角選擇是65°OK40型，經(jīng)過多次試驗驗證，若分梳輥工作角選擇過小，精梳落棉中的短纖維就會在鋸齒上產(chǎn)生糾纏，對分梳過程中纖維轉(zhuǎn)移不利；反之如果選擇過大的工作角分梳輥，則轉(zhuǎn)杯紡成紗的條干變異系數(shù)，常發(fā)性紗疵中的千米粗節(jié)、千米細節(jié)和千米棉結(jié)都會有一定數(shù)量的增長，轉(zhuǎn)杯紡的瞬時斷頭也會出現(xiàn)一定程度的增加。合理選擇分梳輥的工藝運轉(zhuǎn)速度也十分重要，應(yīng)按照單位時間纖維的喂入量的大小進行優(yōu)選，如果喂入的條子速度較快、定量較重，則應(yīng)相應(yīng)選擇較高的分梳輥速度。同時還應(yīng)結(jié)合紡杯的運轉(zhuǎn)速度，保證輸棉通道中的氣流速度梯度不低于2.5倍。針對原料和設(shè)備特點分梳輥速度選擇不宜過高，防止纖維損傷大，短絨增多。因此，紡制OEC18.5tex紗時，分梳輥速度選定為7500r/min?？紤]到生產(chǎn)效率和質(zhì)量要求，紡杯宜采用“小直徑、高轉(zhuǎn)速”工藝，紡杯直徑31mm，速度選定為90000r/min。轉(zhuǎn)杯紡主要技術(shù)工藝參數(shù)見表3。

表3轉(zhuǎn)杯紡主要技術(shù)工藝參數(shù)

項目數(shù)據(jù)棉條定量/(g/5m)24捻系數(shù)450轉(zhuǎn)杯直徑/mm31杯型T轉(zhuǎn)杯速度/(r/min)90000分梳輥速度/(r/min)7500植針排列/(°)65(斜行)針布型號OK40張力系數(shù)0.49牽伸倍數(shù)/倍255阻捻頭直徑/mm16紡杯負壓/Pa5200

3.5車間溫濕度的控制

車間溫濕度對成紗質(zhì)量和生產(chǎn)效率影響較大。實際生產(chǎn)中，如果車間空調(diào)處理不當(dāng)，遇上高溫高濕條件，則轉(zhuǎn)杯紡的分梳性能會明顯變差，纖維在喂入分梳輥及進入輸纖通道時轉(zhuǎn)移會變得不暢，粘連、纏繞、鉤掛等情況會明顯加劇，紗線的十萬米粗細節(jié)、棉結(jié)紗疵就會上升。故夏季溫度控制應(yīng)在30℃，相對濕度前紡車間夏季控制在60%，冬季控制在55%，使纖維處在放濕狀態(tài)；后紡夏季控制在65%，冬季控制在60%，使纖維處在吸濕狀態(tài)。車間在靠近門窗的車臺或邊部車臺會更容易受到外部溫濕度變化的影響，日常生產(chǎn)時應(yīng)加強門窗的管理，必要時要加裝密封窗，懸掛擋風(fēng)隔熱門簾，教育員工隨時主動關(guān)門關(guān)窗，同時應(yīng)適當(dāng)偏高控制好精梳落棉的回潮率，通常應(yīng)在7.0%～8.0%，并在原料分級室就開始采取加濕措施?？傊訌娚a(chǎn)車間的濕溫度控制和管理能使轉(zhuǎn)杯紡的斷頭相對較低，生產(chǎn)效率能控制在94%以上。

3.6成紗質(zhì)量指標

OEC18.5tex轉(zhuǎn)杯紡成紗的質(zhì)量指標實測情況見表4。

表4OEC18.5tex轉(zhuǎn)杯紡成紗質(zhì)量指標實測數(shù)據(jù)

指標數(shù)據(jù)條干CV值/%13.98細節(jié)-40%/(個/km)100細節(jié)-50%/(個/km)10粗節(jié)+35%/(個/km)150粗節(jié)+50%/(個/km)35棉結(jié)+200%/(個/km)80棉結(jié)+280%/(個/km)105單強/(cN/tex)11.3單強CV值/%9.6單強最大值/cN226.3單強最小值/cN159.2伸長率/%8.6

4　結(jié)　語

從滿足特定用戶對成紗質(zhì)量和成本價格的要求出發(fā)，采用純精梳落棉紡制了18.5tex細特轉(zhuǎn)杯紡紗，可以獲得較好的質(zhì)量與成本的性價比。應(yīng)定點選購用進口棉或新疆棉生產(chǎn)無異纖或漂白用途的細特以上紗線，且纖維長度大于20mm的精梳落棉，并按不同廠家排隊接批使用。針對精梳落棉纖維已經(jīng)多次梳理，分離度好，含雜較少，同時后道在轉(zhuǎn)杯紡工序仍有分梳排雜等特點，應(yīng)對清、梳、并準備及轉(zhuǎn)杯紡工藝進行試驗與優(yōu)選。采用“輕打、少落、混合為主”的清花工藝配置和“小隔距、小牽伸”的并條工藝方案。梳棉工藝應(yīng)避免強分梳與排雜，重在均勻成條，并通過改進的梳棉機皮圈導(dǎo)棉裝置，使棉網(wǎng)直接收攏成棉束，減少短纖維棉網(wǎng)下墜所造成的斷頭。優(yōu)選紡杯、分梳輥、阻捻盤等轉(zhuǎn)杯紡關(guān)鍵器材和紡紗工藝，選用大定量和較大捻系數(shù)配置，采取原料加濕和車間溫濕度控制措施，既保證了用戶的成紗質(zhì)量，較好地滿足了包漂包染等使用要求，同時也大幅降低了用棉成本，提高了產(chǎn)品的性價比，從而增強了產(chǎn)品的競爭力。

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(責(zé)任編輯：陳和榜)

收稿日期：2015-04-13

基金項目：江蘇省產(chǎn)學(xué)研前瞻性聯(lián)合研究項目(BY2013058)

作者簡介：張圣忠(1964-)，男，江蘇東臺人，教授，研究員級高級工程師，主要從事現(xiàn)代紡織技術(shù)與新產(chǎn)品研發(fā)。

中圖分類號：TS104.2

文獻標志碼：B

文章編號：1009-265X(2016)01-0041-04

Process Practice of Pure Combed Noil 18.5tex Rotor Spinning

ZHANGShengzhong1,2,YANYideng3,ZHANGFeng2

(1.Yancheng Institute of Industry Technology, Yancheng 224005, China; 2.Jiangsu Special Spinning Engineering Technology Research Center of Ultra Short and Soft Fiber, Jianhu 224700, China;3.Jiangsu Yueda Textile Group Co., Ltd., Yancheng 224005, China)

Abstract：In order to meet the demands of specific users for yarn quality and price, combing noil was selected to spin 18.5tex fine rotor spinning yarn. The combing noil with fiber length more than 20mm was selected, which shows good fiber separation and few impurities after repeated carding. In addition, carding and removing of impurities were also included in rotor spinning process. Processing parameters of each process were investigated and optimized. Softer beating, less noil and more blending should be adopted in opening and cleaning process. Bigger gauge and less drawing should be adopted in drawing process. Over carding and excessive impurity removal of impurities must be avoided while the formation of uniform slivers must be attached great importance to in the carding process. Besides, the modified cotton guiding device on the carding machine should be used to make the cotton web directly gather to form the sliver, and reduce web break caused by web falling. Suitable rotor spinning equipment and spinning processes should be used. Heavy weight and greater twist factor should be adopted. Raw material humidification and workshop temperature and humidity control measures should be taken. It has been proved that the yarn can meet the users’ requirements, significantly reduce the cost and get good performance price ratio.

Key words：combed noil; rotor spinning; fine yarn; spinning process; production practice