紡好粘膠紗的技術(shù)要點

繆定蜀

(蘇州市紡織工程學(xué)會，江蘇 蘇州 215004)

0 引言

粘膠纖維由于具有吸濕透氣、柔軟親膚等與純棉相近的適用性，據(jù)中棉協(xié)會2016年的市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)粘膠短纖市場占用量已經(jīng)與原棉平分秋色，甚至有后來居上的態(tài)勢。江蘇蘇州、南通地區(qū)，福建長樂地區(qū)，山東德州、濰坊、淄博地區(qū)均具有大型、超大型規(guī)模的粘膠生產(chǎn)企業(yè)；而粘膠纖維是經(jīng)過化學(xué)提純的再生長纖維，其紡紗加工工藝與原棉不同，特別是當(dāng)前市場對粘膠紗提出高品質(zhì)的質(zhì)量要求下，不少企業(yè)紡制粘膠原料時出現(xiàn)諸多技術(shù)問題，筆者現(xiàn)將一些企業(yè)生產(chǎn)中遇到的問題與大家探討。

1 原料選用應(yīng)與客戶用途適應(yīng)

常用的粘膠纖維規(guī)格有3種：特細(xì)號為1.11 dtex×38 mm；中細(xì)號為1.33 dtex×38 mm；粗特號為1.67 dtex×38 mm。粘膠紗的用途主要為針織和機織，目前市場上針織紗用量大約為機織紗的3.3倍[1]。紡紗企業(yè)通常根據(jù)客戶用途、原料價格及性價比按比例配備原料，如粘膠R 8.4 tex品種，60%為1.11 dtex×38 mm，40%為1.33 dtex×38 mm；但也有一些超大型企業(yè)(10萬錠以上粘膠企業(yè))由于原料批量大，購入價格比中小企業(yè)便宜至少一個等級，1.33 dtex纖維價格甚至接近于1.67 dtex價格，優(yōu)等品與其他企業(yè)一等品價格相當(dāng)，加之器材、備件、運費、管理費、包裝費、甚至電費等單位成本價格的優(yōu)惠，較生產(chǎn)同類產(chǎn)品的中小企業(yè)成本至少降低10%，即意味著利潤增加1倍。

那種認(rèn)為私企選用原料較隨意的觀點需要改變，如福建長樂不少紡紗私企轉(zhuǎn)型生產(chǎn)高品質(zhì)粘膠紗線，他們選用原料品質(zhì)就非常嚴(yán)格，甚至全部為優(yōu)等、優(yōu)級品。筆者對來自不同產(chǎn)地的原料進行混嘜試紡優(yōu)選，見表1。

表1粘膠賽絡(luò)紡R14.8tex紗采用不同產(chǎn)地纖維線密度與比例對成紗質(zhì)量的影響

R 14.8 tex系列質(zhì)量對比系列品種方案原料比例dtex/%成紗質(zhì)量指標(biāo)條干CV/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個·km-13 mm毛羽/根平均強力/cNR 14.8 texAA-11.67/67+1.33/3312.162718233256R 14.8 texAA-21.33/10011.391615158246R 14.8 texAA-31.33/75+1.11/2510.880516168260

2 控制粘膠原料裝盤及接替成品質(zhì)量

雖然，粘膠纖維是經(jīng)化學(xué)方法加工提煉而成，但是，由于不同廠家加工工藝差異、不同漿粕(木漿粕、棉漿粕或草漿粕)加入消光劑量的不同(有光、無光或半消光)，粘膠纖維表面特性會有較大差異，尤其是動、靜摩擦因數(shù)差異[2]。紡紗生產(chǎn)不能持續(xù)采用一家企業(yè)生產(chǎn)的粘膠纖維，而要兼顧市場不可預(yù)測因素(價格、環(huán)保、轉(zhuǎn)產(chǎn)等)，配料裝盤比較保險的質(zhì)量要求應(yīng)當(dāng)選用至少5～6家粘膠制造商，如江蘇大生集團有限公司(原南通一棉)主打產(chǎn)品以出口為主，裝盤的粘膠嘜頭有10個，每次抽調(diào)比例約為10%，以確保成品達(dá)到最終客戶要求，特別是染色一致性，其作為國企對質(zhì)量的重視程度可見一斑。

采用圓盤抓包機流程中若未配置多倉棉箱，因為化纖包均為大包(約為250 kg)，采取一個抓包機抓取整體粘膠包則數(shù)量顯得太少，為了保證混合均勻一致：一是選用兩臺圓盤抓包機采取高低同時抓??；二是由于圓盤內(nèi)外周長差異而抓取量不同，放在第一個圓盤內(nèi)圈的嘜頭包，在另一個圓盤內(nèi)最好放在外圈；此外，要保證開松效果盡量跳過豪豬打手，選用FA106型鋼針打手做到以梳代打，考慮粘膠質(zhì)量比電阻、動摩擦因數(shù)均大于純棉，生產(chǎn)中與金屬表面的阻力增大，易產(chǎn)生靜電吸附進而纏繞掛花；因此，流程所有通道的表面光潔(包括刀片)，打手轉(zhuǎn)速控制在480 r/min以下。

3 梳棉工序應(yīng)控制生條棉結(jié)與速度

不少企業(yè)在紡制粘膠生條時反映最多的問題是怎樣才能既滿足下道產(chǎn)量需求，又達(dá)到不增加棉結(jié)的目的。如果要實現(xiàn)長期穩(wěn)定的質(zhì)量，應(yīng)重點關(guān)注兩方面：一是必須以無條件滿足棉結(jié)質(zhì)量指標(biāo)為前提，而不是過分信任金屬針布齒條制造廠家承諾的使用年限或者梳理纖維的噸數(shù)；因為不同特性粘膠纖維對金屬針布表面磨損亦不同，加強日常質(zhì)量檢測或者推行在線檢測是有效措施。二是梳理粘膠纖維的金屬針布選型與工藝密切相關(guān)。目前，市場要求粘膠紗的生產(chǎn)號數(shù)越來越小，對金屬針布性能要求越來越高，例如紡制7.4 tex粘膠紗時，F(xiàn)A221E 型梳棉機選用1.11 dtex×38 mm纖維占70%，1.33 dtex×38 mm纖維占30%；梳理用金屬針布齒條型號為AC2030×01550P和AD4030×02090，回轉(zhuǎn)蓋板彈性針布為MCH45型，刺輥用金屬針布齒條為AT5605×05611型。梳理工藝要求錫林—回轉(zhuǎn)蓋板隔距不宜過小，尤其是高產(chǎn)梳棉機，通常錫林—回轉(zhuǎn)蓋板隔距為0.28 mm、0.25 mm、0.23 mm、0.23 mm、0.23 mm，工藝梳理面長度為32 mm，或者抬高給棉板3 mm～5mm，順向給棉。出條線速度為110 m/min時，粘膠生條棉結(jié)不多于3粒/g；如果出條線速度為160 m/min時，棉結(jié)增加3～4倍(錫林轉(zhuǎn)速為330 r/min，刺輥轉(zhuǎn)速為760 r/min，蓋板線速為114 mm/min)。早期的A186型梳棉機應(yīng)采用的梳理器材為AT5615×05611型、AC2525×01750型和AD4032×01890型及TP32型彈性蓋板針布，以提高棉網(wǎng)清晰度、減少棉結(jié)、提高纖維伸直平行度[3-4]。

4 并條工序應(yīng)重點防止紗疵與重不勻

并條工序應(yīng)重點做好兩點工作：一是防止高速狀態(tài)牽伸不良，膠輥繞花、帶花，造成成紗斷頭與紗疵增加，應(yīng)在條干不惡化前提下偏大掌握粘膠頭道、二道并條機羅拉隔距，尤其后區(qū)隔距以牽伸后的條子表面光潔、分離度佳為準(zhǔn)[5]。如FA311型并條機頭并羅拉中心距為43 mm×37 mm×55 mm，主牽伸前膠輥采用尼龍66或者選用免處理與涂料較大比例處理(A∶B=1∶2)，溫濕度須嚴(yán)格控制，參照條子回潮率在11%。并條溫濕度在高速運行模式下，低溫低濕比高溫高濕更難應(yīng)對，特別是北方為了保證開車冬季甚至要加蒸汽，否則粘膠纖維容易散失。二是控制好末道重不勻，在配備自調(diào)勻整條件下單眼重量偏差應(yīng)為0.2 g/(5 m)。

5 粗紗工藝應(yīng)與細(xì)紗工藝相適應(yīng)

粘膠纖維較之棉纖維表面光滑但抱合力更低，為減少粗紗伸長率與細(xì)紗架退繞的意外伸長，粗紗機后四排導(dǎo)條輥通過張力調(diào)整滿足前后導(dǎo)條輥下條子差異為3 m～5 m(重新設(shè)計導(dǎo)條輥張力)，達(dá)到定長粗紗在細(xì)紗機上整體換粗紗。其次，在前后導(dǎo)紗角相同條件下，選擇性能好的假捻器(聚氨酯、尼龍材料，凸齒高為0.5 mm，前12齒、后6齒)，凸齒過高則粗紗毛羽多、表面粗糙度不良。同時，在細(xì)紗紡制不出硬頭的前提下，應(yīng)盡量加大粗紗捻系數(shù)[6]，如長樂地區(qū)紡紗企業(yè)粗紗捻系數(shù)一般均在80以上。

6 高品質(zhì)粘膠紗紡制路線及工藝

6.1 環(huán)錠紡粘膠紗工藝路線

根據(jù)產(chǎn)品檔次，環(huán)錠細(xì)紗機紡制粘膠紗有3種流程，具體如下。

第一種是普通環(huán)錠細(xì)紗機單根粗紗牽伸紡制的粘膠紗，質(zhì)量相當(dāng)于烏斯特公報2007年50%水平；但其毛羽指標(biāo)可能達(dá)不到要求，號數(shù)為29.5 tex～14.8 tex。

第二種是采用賽絡(luò)環(huán)錠紡或者集聚環(huán)錠紡形式，賽絡(luò)紡紡制號數(shù)為29.5 tex～11.8 tex，集聚紡最高可紡制5.8 tex以下。賽絡(luò)紡紗結(jié)構(gòu)使紗表面粗糙度好、手感好，無需加氨綸就富有很好的彈性，在針織織造中成圈順利，提高了產(chǎn)品檔次。

第三種是將賽絡(luò)紡與集聚紡結(jié)合在一起，用于細(xì)特高品質(zhì)的粘膠紗，以滿足后道針織衫、牛仔布、春夏服裝等良好的耐磨性和抗起毛起球與獨特風(fēng)格，以及國外客戶要求。

6.2 粘膠賽絡(luò)紡生產(chǎn)中存在的問題

目前，賽絡(luò)紡在粘膠生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，這是因為其布面實物條干質(zhì)量及外觀比環(huán)錠紡有很大提升，但賽絡(luò)紡用得好的企業(yè)往往是大型及技術(shù)管理到位的企業(yè)；有一種偏見認(rèn)為，賽絡(luò)紡存在難以解決的諸如細(xì)節(jié)、紗疵、纖維散失(散失最高達(dá)到1.8%～2.5%)、能耗偏高、產(chǎn)量略低等5大問題，賽絡(luò)紡難以紡高檔次紗。細(xì)究其因，問題的實質(zhì)在于以下幾個方面。

賽絡(luò)紡技術(shù)相對普通環(huán)錠紡技術(shù)難度較高，以雙股粗紗喂入使整臺車負(fù)荷明顯加大，牽伸倍數(shù)與牽伸力增大使纖維束間移距及速度加大、纖維散失動能增大，特別是隨著紗線號數(shù)變小，存在-40%細(xì)節(jié)增加、條干惡化、斷頭增多的可能。根據(jù)紡紗原理，雙根粗紗并合會起到粗、細(xì)節(jié)互補的作用，加上其股紗結(jié)構(gòu)對纖維束縛力強，粗細(xì)節(jié)、毛羽等會明顯減少，特別是后道加工中毛羽的增加比傳統(tǒng)環(huán)錠紡更少。由于抗起毛起球性能好，針織面料比環(huán)錠紡面料具有更好的染色與光澤風(fēng)格。尤其高品質(zhì)針織紗可以滿足現(xiàn)代高速針織織造要求，相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)如IPI、毛羽、100 km紗疵、中長片段線密度偏差、線密度不勻、強力、強不勻、條干等優(yōu)于傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗，且彈性好，易于編織成圈。

6.3 紡粘膠賽絡(luò)紗的技術(shù)要點

6.3.1為了消除因兩根粗紗定量偏小可能造成吊錠退繞產(chǎn)生的長細(xì)節(jié)，一是可以選用優(yōu)質(zhì)吊錠或者恒張力吊錠；二是在細(xì)紗不出硬頭條件下，應(yīng)盡量加大粗紗捻系數(shù)，如長樂的紡紗企業(yè)采用粗紗捻系數(shù)一般大于80；三是有條件的可采用V型牽伸型式。

6.3.2為了消除賽絡(luò)紡因大牽伸造成上、下膠圈運行速差增加的粗細(xì)節(jié)，一是前、后加裝壓力棒可明顯改善粗細(xì)節(jié)；二是選用RS-6939S型曲線上銷，且中上鐵輥向后移4 mm～5 mm，以增強中區(qū)上、下膠圈對纖維的控制，則千米-40%細(xì)節(jié)、+35%粗節(jié)可改善35%以上；三是由于賽絡(luò)紡動程極小，宜選用耐磨、周期長、彈性好、性能穩(wěn)定的聚氨酯膠輥，以有利于質(zhì)量長期穩(wěn)定；四是在成本允許條件下，配棉時適當(dāng)增加纖維線密度[7-8]。

6.3.3為減少紡制細(xì)特粘膠紗時纖維散失，一是采用兩根粗紗從一個喇叭口(內(nèi)部有薄隔片)平行穿出，以防止單孔造成二根粗紗交纏形成三角區(qū)寬度不一致而增大錠間差異；二是在上銷后部加裝粗紗集束器，以穩(wěn)定中區(qū)牽伸；三是在前區(qū)加裝門簾式集棉器；四是應(yīng)滿足適合粘膠紗生產(chǎn)的溫濕度，特別是冬季。長樂華源冬季溫度一般為27 ℃～32 ℃，相對濕度為50%～55%，其他季節(jié)相對濕度為50%～60%，溫度為24 ℃～28 ℃。

6.3.4由于棉紡細(xì)紗機較少采用粗紗打斷機構(gòu)，為了防止長片斷單股紗進入成品，應(yīng)將絡(luò)筒電清CC通道收緊。

6.4 3種粘膠紡紗工藝路線的質(zhì)量對比

3種粘膠紡紗質(zhì)量對比見表2。

表2粘膠紗環(huán)錠紡與賽絡(luò)紡、賽絡(luò)紡與賽絡(luò)集聚紡的成紗質(zhì)量對比

品種R 19.7tex環(huán)錠紡R 19.7texAA賽絡(luò)紡R 9.8texAA賽絡(luò)紡R 9.8 texAAjmf賽絡(luò)集聚紡實際號數(shù)/tex19.8519.449.719.86質(zhì)量CV/%1.81.82.51.6條干CV/%12.0010.4112.4012.12CVb/%2.631.753.462.98細(xì)節(jié)/(個·km-1)0043粗節(jié)/(個·km-1)1341112棉結(jié)/(個·km-1)2062432單紗平均強力/cN342.6372.6162.0174.2單紗斷裂強度/(cN·tex-1)17.418.916.517.7單紗強力CV/%8.38.79.510.3管紗毛羽數(shù)/[根·(100 m)-1]495186142100

由表2可知，粘膠R 19.7 tex紗環(huán)錠紡與賽絡(luò)紡相比，環(huán)錠紡紗在條干CV值、CVb值、IPI、強力、毛羽與賽絡(luò)紡紗相差較大。而粘膠R 9.8 tex紗賽絡(luò)紡與賽絡(luò)集聚紡相比，賽絡(luò)紡上述質(zhì)量指標(biāo)與賽絡(luò)集聚紡相差一個質(zhì)量檔次。

6.5 粘膠纖維集聚紡生產(chǎn)中須注意的問題

粘膠纖維之所以采用集聚紡技術(shù)就在于彌補其強力低、抗起球不理想的缺陷，表1表明，采用集聚紡技術(shù)對毛羽、強力及紗線整體質(zhì)量提升毋容置疑。根據(jù)實際與環(huán)錠紡單根紡紗，如果改裝賽絡(luò)紡、集聚紡或者賽絡(luò)集聚紡細(xì)紗機，在同等質(zhì)量前提下錠子速度比環(huán)錠紡可增加1.0 kr/min～1.5 kr/min。不過，集聚紡日常保養(yǎng)與管理必須同步到位，粘膠本身的消光劑會增加網(wǎng)格圈的磨損，使用周期至少縮短1/3，有些四羅拉改造的集聚紡由于控制網(wǎng)格圈張力的小羅拉直徑不合適，造成網(wǎng)格圈運行不穩(wěn)，反而使毛羽及棉結(jié)增加。

6.6 紡粘膠纖維細(xì)紗機產(chǎn)質(zhì)量及效率與鋼領(lǐng)鋼絲圈的選用

在實際生產(chǎn)中粘膠紗常見的問題有：管紗突發(fā)結(jié)結(jié)紗(也稱“粒粒紗”)，絡(luò)筒突增棉結(jié)，細(xì)紗速度上不去，斷頭高，中小企業(yè)尤甚。

第一，紡粘膠紗用好鋼絲圈十分關(guān)鍵。在中小企業(yè)普通環(huán)錠紡平面鋼領(lǐng)可配用的鋼絲圈為FO型、CO型、6903型、W321型、W2.5型；粘膠強捻紗Z捻選用W261型、S捻選JM1 EM gc型；粘膠竹節(jié)紗選6903型或JM1 EW fc型、卡特1UWL hrw型；如果粘膠賽絡(luò)紡或者集聚紡由于毛羽少、使用周期縮短，宜選擇更適合紡細(xì)特紗的質(zhì)心低、紡紗通道比較窄且耐磨的C1 UL udr型或者BS EM gc型鋼絲圈，以在更換周期內(nèi)始終張力穩(wěn)定。長樂地區(qū)紡高品質(zhì)粘膠使用金貓的鋼絲圈圈型主要有EW fc型、EM gc型、SEM gc型，對應(yīng)布雷克型號分別為EL udr型、EM1 udr型、UL udr型；南寧某知名廠紡制粘膠賽絡(luò)紡針織紗用鋼絲圈為卡特UL型和UM型，集聚紡采用卡特CPF型和布雷克UL型。

第二，細(xì)紗在大紗突然出現(xiàn)大的棉結(jié)稱為“粒粒紗”。其原因：一是選用等級低的粘膠纖維或者增加回花比例；二是梳棉突發(fā)棉結(jié)或者道夫三角區(qū)掛花、出現(xiàn)棉網(wǎng)云斑等；三是鋼絲圈周期無法滿足紡紗的突變張力，需要縮短周期；四是操作及維修管理未到位，如紗管有未插到底、紗管松動，錠腳回絲過多、過長而打氣圈等意外張力突變，會造成加快鋼絲圈磨損，磨損面在最下口呈刀劈狀，在氣圈張力過大時刮出體積較大的“粒粒紗”。絡(luò)筒工序出現(xiàn)的突發(fā)棉結(jié)，往往與細(xì)紗鋼絲圈飛圈、下口磨損或使用周期偏長有直接關(guān)系。

第三，細(xì)紗速度偏低，與單紗斷裂強度、鋼絲圈配置相關(guān)，多數(shù)速度低是因單紗斷裂強度不大于15 cN/tex，賽絡(luò)紡紗或者賽絡(luò)集聚紡紗斷裂強度可能大于17 cN/tex；另一方面，企業(yè)間環(huán)錠紡粘膠單紗速度相差較大與用途有關(guān)，長樂某廠紡R 19.7 tex品種時，錠速大于17 kr/min，作為單紗則毛羽偏高，但該紗作股線使用在后道牛仔布工藝可以經(jīng)細(xì)、緯粗來搭配；多數(shù)錠速約為14.5 kr/min或者更低，而紡制品質(zhì)好的R 19.7 texAA賽絡(luò)品種，錠速可達(dá)15.5 kr/min；紡R 7.4 tex賽絡(luò)集聚紡品種，錠速為15.5 kr/min，千錠時斷頭5根以內(nèi)是不錯的水平，選用BSJM1 UM gc 38，15 d更換；金貓開發(fā)的藍(lán)寶石錐面鋼領(lǐng)用鋼絲圈適合高速運行，紡R 19.7 tex紗錠速達(dá)到16.5 kr/min，采用錐面鋼領(lǐng)BC7-4254 SPBC 6w 46則15 d更換。

6.7 粘膠生產(chǎn)流水線設(shè)備配置

粘膠纖維是含雜較少的等長纖維，所用的設(shè)備與通常化纖生產(chǎn)流程設(shè)備相近。常用的粘膠纖維生產(chǎn)流程有3種，在蘇、浙、閩地區(qū)較為多見，兩種以國產(chǎn)設(shè)備為主的紡紗流程，即流程1是早期以A字型設(shè)備配置部分進口關(guān)鍵設(shè)備(帶自調(diào)勻整并條機，自動絡(luò)筒機等)為主，流程2以國產(chǎn)新型紡紗設(shè)備為主生產(chǎn)的；流程3是以進口設(shè)備為主的紡紗流程。后兩種流程可紡制品質(zhì)較高的粘膠紗。

流程1：A002C型圓盤抓棉機→A035型混開棉機→A036C型鋼針式開棉機→A092A型雙棉箱給棉機→A076C型單打手成卷機→A186F型梳棉機→FA306型并條機(頭并)→FA313型并條機(二并)→A454型粗紗機→FA506型環(huán)錠細(xì)紗機→薩維爾ORION-M型自動絡(luò)筒機。

流程2：JWF1009型抓棉機→FT217型風(fēng)機→FA125B型帶塵棒過棉箱→JWF1107型單軸流開棉機→JWF1029型六倉混棉機→JWF1115型開棉機→JWF1171型棉箱→JWF1203型梳棉機→TMFD81型并條機(頭并)→TMFD81S型并條機(二并)→FA467E型粗紗機→DTM139型環(huán)錠細(xì)紗機(賽絡(luò)紡或者賽絡(luò)集聚紡)→SAVIO-POLAR型全自動絡(luò)紗機。

流程3：特呂茨勒清梳聯(lián)機組(BO-A型抓棉機→MX-U6型多倉混棉機→FD-O型給棉機→T0T1型開棉機→TC5-1型梳棉機)→FA320A型并條機(頭并)→TD03型特呂并條機(二并)→FA468E型粗紗機→RX240型賽絡(luò)集聚紡紗機(賽絡(luò)紡或者賽絡(luò)集聚紡)→No.21C型村田自動絡(luò)紗機。

7 結(jié)語

隨著粘膠纖維用途的擴展，尤其是用于高檔次針織紗、牛仔紗對實物外觀要求高，粘膠選用賽絡(luò)紡、賽絡(luò)集聚紡技術(shù)是保證，優(yōu)選粘膠纖維原料，配備新型設(shè)備與精良器材和獨特的工藝，完善地維修保養(yǎng)及操作，就能夠紡出用戶滿意的產(chǎn)品來。