錫林針布齒深對滌綸紗質(zhì)量影響的分析

曹繼鵬 于學(xué)智 張明光 張?jiān)?/p>

摘?要：研究了不同梳棉機(jī)產(chǎn)量下錫林齒深對滌綸紗質(zhì)量的影響問題。分別采用兩種齒深的錫林針布，各自在梳棉機(jī)兩種出條速度條件下進(jìn)行梳理對比試驗(yàn)，并采用同樣的后序工藝紡制成紗，對紗線條干、強(qiáng)力和毛羽指標(biāo)分別進(jìn)行檢測。結(jié)果表明，錫林針布齒深對紗線質(zhì)量是有影響的，總體上認(rèn)為0.4 mm齒深更加有利于紗線條干和強(qiáng)力指標(biāo)的改善，而淺齒（0.3 mm）對毛羽指標(biāo)比較有利;器材的選配對成紗各方面指標(biāo)的影響可能會有差異，這時(shí)需要結(jié)合產(chǎn)量、加工原料及具體的客戶需求進(jìn)行優(yōu)化選擇。

關(guān)鍵詞：錫林;齒深;滌綸紗;質(zhì)量

中圖分類號：TS 104.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-265X（2019）02-0084-04

Abstract：The Effect of cylinder tooth-depth under different carding machine output on polyester yarn quality was studied. Two kinds of cylinder card cloth with different tooth-depth were compared by carding experiment under two output conditions. The yarn was produced with the same subsequent process. The yarn evenness， strength and hairiness index were tested. The results showed that the tooth-depth of cylinder card cloth had some effect on yarn quality. 0.4 mm tooth-depth was more conducive to improving yarn quality in evenness and strength generally， and 0.3 mm tooth-depth was beneficial to hairiness index. The selection of appropriate equipment might influence yarn index. It is necessary to optimize and choose equipment according to output， materials and customer demand.

Key words：cylinder; tooth-depth; polyester yarn; quality

當(dāng)設(shè)備確定以后，紡紗器材的選配便是提升紡紗質(zhì)量的重要因素，也是紡紗企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容之一。選好用好紡紗器材是提升紗線品質(zhì)、開發(fā)紗線品種所必須考慮的關(guān)鍵因素[1-3]。錫林作為梳棉機(jī)的主要分梳件之一，在梳理過程中起著至關(guān)重要的作用。錫林針布齒形的變化及有關(guān)參數(shù)的選擇，都會對梳理質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響，進(jìn)而影響到成紗質(zhì)量[4-5]。錫林針布的主要參數(shù)包括錫林的針齒高度、工作角、齒深、齒形、基部厚度、縱向齒距等多個(gè)參數(shù)，針布在確定齒深時(shí)，不僅要考慮到加工纖維的特性，還要兼顧紡紗工藝的要求及針布其他參數(shù)間的相互關(guān)系，紡棉型化纖時(shí)，錫林齒深以中等為好，在高產(chǎn)梳棉機(jī)上也可采用淺齒、小角度針布[6-7]。許鑒良等[8-9]和馮喜奎等[10]系統(tǒng)分析了金屬針布前角、齒尖角、后角、背尖角、齒密、齒距、基部寬等的設(shè)計(jì)原理及其與梳理度的關(guān)系。董志強(qiáng)等[11-12]在探討紡純棉國產(chǎn)清梳聯(lián)改紡滌綸的技術(shù)改造及工藝配置時(shí)指出，根據(jù)滌綸纖維的特性，錫林道夫針布一般選取齒密較稀、前角較小的針布，在滿足分梳效果的基礎(chǔ)上減少繞花的幾率。實(shí)際上紡棉改為紡滌綸過程中梳棉針布變化不大。文獻(xiàn)[13]指出，通過選用良好的分梳元件，如錫林針布采用“大角度”、“淺齒”、“弧背”的錫林針齒，有利于化纖由錫林向道夫轉(zhuǎn)移。道夫與錫林針布配套使用，以提高化纖轉(zhuǎn)移率。但錫林齒深與產(chǎn)量及梳理質(zhì)量之間的關(guān)系很少有提及。

近年來，隨著針布生產(chǎn)技術(shù)的提升，錫林針布有向更矮、更淺方向的發(fā)展趨勢，在高產(chǎn)錫林針布中，齒深已經(jīng)降至0.4～0.3 mm。本實(shí)驗(yàn)基于以往的研究基礎(chǔ)，采用兩種齒深的錫林針布，在兩種出條速度下分別紡制純滌紗，探討錫林針齒深度、產(chǎn)量對滌綸紗質(zhì)量的影響機(jī)理。

1?試?驗(yàn)

1.1?試驗(yàn)原料

原料100%滌綸，長度38 mm，細(xì)度1.67 dtex，紡紗品種40 tex。

1.2?試驗(yàn)條件

試驗(yàn)用梳棉機(jī)機(jī)型為FA203C型。梳棉機(jī)錫林速度360 r/min，刺棍速度790 r/min，出條速度采用120 m/min和145 m/min兩檔。試驗(yàn)在相同工藝條件下，分別采用兩種錫林針布進(jìn)行對比試驗(yàn)。錫林針布型號分別為AC2030×01550-S（以下簡稱Ⅰ型）和AC2030×01550型（以下簡稱Ⅱ型），二者只有齒深區(qū)別，分別為0.3 mm和0.4 mm，每種規(guī)格的齒深分別在兩種產(chǎn)量下進(jìn)行梳理試驗(yàn)，在同樣的并條、粗紗和細(xì)紗工藝條件下進(jìn)行紡制成紗，對滌綸紗分別進(jìn)行條干、強(qiáng)力和毛羽指標(biāo)的檢測。

2?結(jié)果與討論

每個(gè)實(shí)驗(yàn)方案下紡10個(gè)紗管40 tex滌綸紗，分別使用USTER ME100、USTER ZWEIGLE HL400和YG063T測試儀對紗線的條干、強(qiáng)力和毛羽指標(biāo)進(jìn)行檢測，實(shí)驗(yàn)結(jié)果取10個(gè)紗管的平均值。4種不同試驗(yàn)條件下滌綸紗條干指標(biāo)檢測結(jié)果見表1，強(qiáng)力和毛羽指標(biāo)檢測結(jié)果見表2、表3。

2.1?齒深變化對滌綸紗條干指標(biāo)的影響

由表1可知，當(dāng)出條速度為120 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下的條干CV為11.97%，而Ⅱ型條件下的條干CV為11.30%，相比之下降低5.6%;當(dāng)出條速度為145 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下的條干CV為12.02%，而Ⅱ型條件下的條干為11.46%，相比之下降低4.7%。可見，錫林齒深的變化對條干的影響是很明顯的，無論是低產(chǎn)量還是相對高產(chǎn)量情況下，都顯示Ⅱ型要優(yōu)于Ⅰ型方案。

對于-40%、-50%細(xì)節(jié)指標(biāo)，當(dāng)出條速度為120 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下其含量分別為66.3個(gè)/km、2.0個(gè)/km，Ⅱ型條件下分別降低為33.8個(gè)/km、1.3個(gè)/km，Ⅱ型與Ⅰ型方案相比，降低幅度分別為49.0%和35.0%;當(dāng)出條速度為145 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下其含量分別為69個(gè)/km、4.8個(gè)/km，Ⅱ型條件下分別降低為43.0個(gè)/km、1.7個(gè)/km，Ⅱ型與Ⅰ型方案相比，降低幅度分別為37.7%和64.6%。根據(jù)以上分析看，在細(xì)節(jié)指標(biāo)上，兩種產(chǎn)量條件下，Ⅱ型都比Ⅰ型有絕對優(yōu)勢，對紗線細(xì)節(jié)的改善十分明顯。

對于+35%、+50%粗節(jié)指標(biāo)，當(dāng)出條速度為120 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下其含量分別為91.8個(gè)/km、3.5個(gè)/km，Ⅱ型條件下分別降低為59.3個(gè)/km、2.0個(gè)/km，Ⅱ型與Ⅰ型方案相比，降低幅度分別為35.4%和42.9%;當(dāng)出條速度為145 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下其含量分別為95個(gè)/km、1.0個(gè)/km，Ⅱ型條件下分別降低為51.4個(gè)/km、1.1個(gè)/km，Ⅱ型與Ⅰ型方案相比，-40%細(xì)節(jié)含量下降了45.9%，-50%細(xì)節(jié)沒有降低，而是略有增加。可見在粗節(jié)指標(biāo)上，總體上也顯示Ⅱ型方案好于Ⅰ型。

對于+140%棉結(jié)指標(biāo)，當(dāng)出條速度為120 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下其含量為2.5個(gè)/km，而Ⅱ型條件下其含量為3.5個(gè)/km，含量沒有降低，反而有所增加，增加了40%;當(dāng)出條速度為145 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下其含量為1.8個(gè)/km，而Ⅱ型條件下其含量為0.6個(gè)/km，含量降低了66.7%。對于+200%棉結(jié)指標(biāo)，當(dāng)出條速度為120 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下其含量為0.5個(gè)/km，而Ⅱ型條件下其含量為1.8個(gè)/km，含量沒有降低，反而有所增加;當(dāng)出條速度為145 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下其含量為0個(gè)/km，而Ⅱ型條件下其含量為0.6個(gè)/km，含量也有所增加?？梢?，在棉結(jié)指標(biāo)上看，總體上顯示Ⅰ型要優(yōu)于Ⅱ型方案，只有在高產(chǎn)量時(shí)，+140%棉結(jié)上顯示Ⅱ型優(yōu)于Ⅰ型。

2.2?齒深變化對滌綸紗強(qiáng)力指標(biāo)的影響

由表2可知，當(dāng)出條速度為120 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下滌綸紗的斷裂強(qiáng)力、斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率、斷裂時(shí)間和斷裂功指標(biāo)分別為843.8 cN、28.12 cN/tex、24.40%、14.71 s、0.525 N·m，對應(yīng)Ⅱ型指標(biāo)分別為908.6 cN、30.28 cN/tex、24.88%、15.00 s、0.569 N·m，相比較可以看出Ⅱ型比Ⅰ型生產(chǎn)的紗線在斷裂強(qiáng)力等5項(xiàng)指標(biāo)上顯示不同程度的增加;而且上述強(qiáng)力的5項(xiàng)指標(biāo)對應(yīng)的CV值都有不同程度的降低?？梢姡a林齒深的變化對強(qiáng)力所有指標(biāo)的影響是一致的，均顯示Ⅱ型優(yōu)于Ⅰ型。分析出條速度為145 m/min時(shí)兩種齒深方案的對比，可以得出上述同樣的結(jié)論，不再贅述。

2.3?齒深變化對滌綸紗毛羽S3指標(biāo)的影響

由表3可看出，當(dāng)出條速度為120 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下3 mm以上毛羽含量為373根/100 m，對應(yīng)Ⅱ型指標(biāo)為408根/100 m，相比較可以看出Ⅱ型比Ⅰ型生產(chǎn)的紗線毛羽含量上有所增加;當(dāng)出條速度為145 m/min時(shí)，Ⅰ型條件下3 mm以上毛羽含量為380根/100 m，對應(yīng)Ⅱ型指標(biāo)為384根/100 m，相比較可以看出Ⅱ型比Ⅰ型生產(chǎn)的紗線毛羽上相差甚微，略有增加?？傮w上看，毛羽指標(biāo)顯示Ⅰ型好于Ⅱ型，這與條干和強(qiáng)力指標(biāo)的影響規(guī)律是相反的。

綜上所述，三類指標(biāo)中條干和毛羽指標(biāo)顯示Ⅱ型要優(yōu)于Ⅰ型，這說明深齒條件下對改善紗線條干和強(qiáng)力指標(biāo)是有利的，但在棉結(jié)方面顯示Ⅰ型優(yōu)于Ⅱ型;在毛羽指標(biāo)也顯示Ⅰ型優(yōu)于Ⅱ型。一般來講，隨著產(chǎn)量的增加，錫林針齒的齒高和齒深均有向矮向淺的方向發(fā)展，目前0.3 mm已經(jīng)是最淺的錫林齒深，通常淺齒有利于纖維浮于針齒表面，而深齒會增加容纖量，如果產(chǎn)量較高時(shí)為降低針齒深度，強(qiáng)化梳理時(shí)也會造成纖維的過度損傷，即使在生條指標(biāo)上沒有顯現(xiàn)，也會存在一定程度的潛在損傷，而在后序的紡紗中有所體現(xiàn)，進(jìn)而帶來成紗指標(biāo)的惡化。從原料角度講，棉和化纖相比，棉纖維與金屬的摩擦系數(shù)比化纖與金屬的摩擦系數(shù)小，梳理時(shí)不易繞錫林，可選用前角略大、齒略深、齒密較大的針布[14]。紡化纖時(shí)，由于纖維比較蓬松，針齒太淺可能會導(dǎo)致錫林表面的纖維層過厚，反而不利于對纖維的梳理，這一點(diǎn)從條干和強(qiáng)力的指標(biāo)可以得到證明。

3?結(jié)?論

a） 錫林針布齒深會對紗線的質(zhì)量帶來影響，總體上認(rèn)為0.4 mm齒深更加有利于紗線條干和強(qiáng)力指標(biāo)的改善，而淺齒（0.3 mm）對毛羽指標(biāo)比較有利。

b） 錫林針布齒深對所有強(qiáng)力指標(biāo)的影響是完全一致的，均顯示0.4 mm齒深優(yōu)于0.3 mm齒深方案;條干指標(biāo)中條干CV、粗節(jié)和細(xì)節(jié)也顯示與強(qiáng)力指標(biāo)同樣的規(guī)律，但棉結(jié)指標(biāo)恰恰是相反的，毛羽指標(biāo)也顯示淺齒深方案要好一些，但是在相對高產(chǎn)時(shí)，深齒和淺齒方案毛羽含量相差很小。

c） 器材的選配對成紗各方面指標(biāo)的影響可能會有差異，這時(shí)需要結(jié)合具體的客戶需求優(yōu)化選擇。

同時(shí)還要結(jié)合產(chǎn)量和加工原料等因素進(jìn)行優(yōu)化選擇，處理好加強(qiáng)分梳與保護(hù)纖維之間的矛盾關(guān)系是十分重要的。

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