噴氣渦流紡紗梳理針布的選配

陳玉峰

(光山白鯊針布有限公司,河南信陽，465450)

1 噴氣渦流紡紗特點(diǎn)及梳理關(guān)鍵問題分析

1.1 噴氣渦流紡紗線的特點(diǎn)

棉條經(jīng)四羅拉或者五羅拉高倍牽伸成須條后，由前羅拉輸出進(jìn)入噴嘴，沿入口處螺旋表面高速運(yùn)動(dòng)，須條中的纖維頭端以較高速度進(jìn)入空心管，而尾端則傾倒在空心管外壁的錐面上，隨著紗條的輸出，在壓縮空氣的作用下紗條被加捻成紗，然后由空心管輸出，再卷繞成筒紗。噴氣渦流紡的紗線由平行(芯)組分和(外)螺旋包纏兩部分構(gòu)成，并由螺旋包纏實(shí)現(xiàn)了高速和真捻，紡紗方法屬于非自由端紡紗。紗線的特點(diǎn)是：外部結(jié)構(gòu)近似于環(huán)錠紡紗，外部包纏纖維呈螺旋狀，與無捻紗芯一起形成捻度，相對(duì)于真捻紗包纏纖維比較少，并有伸直纏繞的情況。內(nèi)部紗芯纖維的排列直接影響成紗強(qiáng)力，如纖維分布定向好，單位截面承擔(dān)應(yīng)力的纖維數(shù)量多，成紗強(qiáng)力弱環(huán)及細(xì)節(jié)出現(xiàn)概率少，成紗斷裂強(qiáng)度增加[1-2]。

1.2 噴氣渦流紡紗梳理的關(guān)鍵問題分析

噴氣渦流紡紗時(shí)如果喂入條纖維彎鉤和棉結(jié)多，則紗芯纖維定向性差，易產(chǎn)生強(qiáng)力弱環(huán)及細(xì)節(jié)，外部包纏纖維粗節(jié)和棉結(jié)容易暴露造成布面疵點(diǎn)；短絨含量高，導(dǎo)致噴氣渦流紡紗生產(chǎn)中纖維散失，造成渦流紗斷裂強(qiáng)度下降，進(jìn)一步影響成紗的效率和質(zhì)量。因此，喂入纖維條中的纖維整齊度、彎鉤和棉結(jié)數(shù)量直接影響到渦流紗的成紗結(jié)構(gòu)和性能，而纖維條質(zhì)量主要取決于梳棉過程中對(duì)纖維的梳理和轉(zhuǎn)移。對(duì)梳理的要求是：纖維伸直度整齊度高，纖維損傷少，短絨含量低，纖維彎鉤和棉結(jié)最大限度的降低。由于噴氣渦流紡產(chǎn)量高，相對(duì)應(yīng)對(duì)梳棉機(jī)的要求是高速高產(chǎn)高質(zhì)量。

2 噴氣渦流紡梳理針布選配的原理分析

2.1 噴氣渦流紡梳理針布的選配原則

目前，噴氣渦流紡主要用于粘膠、滌綸、精梳棉等纖維紡紗中，纖維細(xì)度細(xì)、長度長、含雜少，梳理過程中靜電多，易纏繞針布。梳棉過程中應(yīng)注重強(qiáng)化梳理和轉(zhuǎn)移功效、減少纖維彎鉤和棉結(jié)數(shù)量、避免纖維損傷以及控制短絨等方面，針布配置原則是：充塞少，針面負(fù)荷輕，針面轉(zhuǎn)移率高，生條結(jié)雜少，棉網(wǎng)清晰度高，纖維梳理度好，纖維損傷少；在保證質(zhì)量的條件下，實(shí)現(xiàn)梳理的高速高產(chǎn)高質(zhì)高效。

2.2 噴氣渦流紡梳理針布的選配原理分析

2.2.1 噴氣渦流紡梳理錫林針布的選配

錫林針布選配注重：針高、齒密、角度、縱向齒距、表面處理等。針高采用矮齒、淺齒，在梳理過程中使纖維處于齒尖，有利于纖維的分梳和轉(zhuǎn)移，提高了梳理和均勻混和效果；同時(shí)針面負(fù)荷輕，轉(zhuǎn)移率高，對(duì)減少棉結(jié)有利。采用薄齒、密齒，增加了對(duì)纖維的握持和分梳能力，基厚減薄增加了針布的橫向密度，增大了橫縱向的齒密比，有利于把纖維束分梳成單纖維，有利于棉結(jié)減少，改善棉網(wǎng)均勻度、棉網(wǎng)結(jié)構(gòu)及纖維伸直度，提高成紗質(zhì)量和減少齒尖磨損。工作角度的選擇以加強(qiáng)纖維梳理過程中轉(zhuǎn)移釋放性能為主偏大掌握，避免纖維纏繞針布而導(dǎo)致的棉結(jié)急劇增加；一般選配可根據(jù)機(jī)型進(jìn)行選配，小于道夫的工作角度為宜，利于道夫抓取和轉(zhuǎn)移。針布表面光潔度要求高，減少生產(chǎn)中的纏掛繞，減少揉搓造成的棉結(jié)和纖維損傷，利于梳理質(zhì)量。

2.2.2 噴氣渦流紡梳理道夫針布的選配

道夫針布的主要作用是凝聚纖維，應(yīng)具有足夠的抓取握持能力，保證纖維及時(shí)、充分、正常轉(zhuǎn)移的同時(shí)，解決高速氣流的順利引導(dǎo)問題。道夫針布選配應(yīng)注重齒深、大齒隙容量、小工作角、弧形齒尖以提高轉(zhuǎn)移能力，側(cè)齒橫紋等。道夫針布齒深加大，齒間容量加大，道夫針布的握持抓取力大，有利于容納更多的纖維，有利于錫林-道夫作用區(qū)氣流的引導(dǎo)和下泄。采用弧形變角齒尖可極大地提高道夫針布的剝?nèi)∞D(zhuǎn)移性能，減小齒尖角有利于對(duì)纖維層的穿刺和棉網(wǎng)凝聚，而且還使棉結(jié)顯著降低，改善了棉網(wǎng)質(zhì)量。小工作角利于抓取錫林轉(zhuǎn)移的纖維，提高轉(zhuǎn)移率，減少重復(fù)分梳帶來的纖維損傷。側(cè)面橫紋，主要引導(dǎo)纖維棉網(wǎng)導(dǎo)入，提高轉(zhuǎn)移效果，減少纖維重復(fù)梳理的損傷。

2.2.3 噴氣渦流紡梳理活動(dòng)蓋板針布的選配

錫林-蓋板作為梳棉機(jī)主要梳理區(qū)，梳理作用由錫林針布和蓋板針布共同完成。噴氣渦流紡活動(dòng)蓋板針布的梳理選配：針高，植針勻密或者近勻密方式，工作角度大，橫向針密密;針高采用中度針高，一般為8.0 mm，下膝高，此種選型利于纖維向齒尖轉(zhuǎn)移，便于錫林與蓋板間的相互梳理；蓋板針布采用橫向針尖距小、縱向針根距漸稀的圓弧形曲線排列，有利于纖維釋放轉(zhuǎn)移，針布負(fù)荷輕，蓋板花少，又保證有足夠的梳理能力,減少棉結(jié)；植針方式實(shí)現(xiàn)纖維的控制強(qiáng)弱和梳理力的穩(wěn)定及分布，勻密植針方式梳理力均衡控制能力弱，釋放能力強(qiáng)；角度實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維的控制和釋放，角度大釋放能力強(qiáng)，控制能力弱，反之亦然。

2.2.4 噴氣渦流紡梳理刺輥針布的選配

刺輥針布齒尖鋒利度、耐磨性、光潔度、平整度要好，避免磨損、倒齒損傷纖維。采取減少縱向針尖距，以薄尖、弧齒、大齒距為基礎(chǔ)，提高穿刺能力，減少纖維損傷。

3 噴氣渦流紡梳理針布的選配優(yōu)化實(shí)踐

3.1 錫林針布選配的優(yōu)化實(shí)踐

在道夫、刺輥、蓋板針布型號(hào)一定的條件下進(jìn)行了錫林針布的優(yōu)選。梳棉機(jī)型為TC5-1型，原料規(guī)格為R 1.33 dtex×38 mm，噴氣渦流紡機(jī)型MVS870型，紡紗號(hào)數(shù)為R 14.8 tex，引紗速度450 m/min。

梳棉機(jī)主要工藝參數(shù)如下：錫林針布AC2025×01650，道夫針布AD4030×02090-G4，蓋板針布BNT40型，刺輥針布AT5010×05030V型，前固定蓋板為(12)550×12，后固定蓋板(6)240×4、320×2，出條速度180 m/min，生條定量25 g/5 m， 產(chǎn)量54 kg/h,錫林速度420 r/min， 刺輥速度1 106 r/min，錫林～蓋板隔距0.25 mm、0.25 mm、0.20 mm、0.20 mm、 0.20 mm、0.20 mm。

根據(jù)所紡纖維特點(diǎn)，具體選用AC2030×01550型，AC2030×01740型，AC2030×01540型，AC2025×01650型，AC2525×01550型,AC1830×01740型，AC2035×01740型幾種錫林針布進(jìn)行型號(hào)優(yōu)化。各型針布幾何尺寸工藝參數(shù)見表1,不同錫林針布噴氣渦流紡機(jī)械效率和切疵對(duì)比見表2。

表1幾種錫林針布幾何尺寸參數(shù)對(duì)比

項(xiàng)目針高/mm縱向齒距/mm基部厚度/mm工作角/(°)齒密/齒·(25.4 mm)-2表面處理齒深/mmAC2030×01740AC2030×01540AC2025×01650AC2525×01550AC2030×01550AC1830×01740AC2035×017402.52.02.02.52.01.82.01.71.51.61.51.51.81.70.40.40.50.50.50.40.430302525303035 9491 075 806 860 860 949 949拋光 等離子 表面強(qiáng)化拋光 拋光 拋光 拋光 0.400.370.370.550.370.300.37

MVS型噴氣渦流紡清紗工藝參數(shù)：棉結(jié)疵點(diǎn)粗細(xì)度+205%，S疵點(diǎn)粗細(xì)度+75%，S疵點(diǎn)長度3.0 cm，L疵點(diǎn)粗細(xì)度+30%，L疵點(diǎn)長度20 cm，T疵點(diǎn)粗細(xì)度-25%，T疵點(diǎn)長度20 cm，LL疵點(diǎn)粗細(xì)度+15%，LL疵點(diǎn)長度100 cm，TT疵點(diǎn)粗細(xì)度-15%,TT疵點(diǎn)長度150 cm,成紗號(hào)數(shù)R 14.8 tex,引紗速度450 m/min。

表2不同錫林針布噴氣渦流紡機(jī)械效率和切疵對(duì)比

項(xiàng)目梳棉機(jī)出條速度/m·min-1切疵/個(gè)·(t·h)-1效率/%AC2030×01740AC2030×01540AC2025×01650AC2525×01550AC2030×01550AC1830×01740AC2035×01740180180180180180180140408.9690.4167.2674.7520.5394.2367.392.383.298.385.190.893.594.2

表2分析：AC2025×01650型錫林針布在噴氣渦流紡紗中優(yōu)勢(shì)明顯，特點(diǎn)是齒密適度，能夠充分梳理且不損傷纖維；表面強(qiáng)化處理光潔度高，角度大利于轉(zhuǎn)移，能夠減少纖維的重復(fù)梳理。AC1830×01740型針布效率次之，主要原因是工作角小，控制纖維能力強(qiáng)，纖維轉(zhuǎn)移效果不如65°工作角，容易造成纖維損傷；AC2030×01540型齒密過密，纖維損傷大，疵點(diǎn)最多，效率最低；AC2035×01740型錫林針布工作角角度過小，在梳棉機(jī)低速條件下效率適中，但是生產(chǎn)成本高，不利于高速高產(chǎn)。AC2525×01550型的齒深過深，不利于纖維轉(zhuǎn)移，梳理效果差。

3.2 活動(dòng)蓋板針布的優(yōu)選實(shí)踐

在道夫、刺輥、錫林針布型號(hào)一定的條件下進(jìn)行了蓋板針布的優(yōu)選。其他試驗(yàn)條件同上。根據(jù)所紡纖維特點(diǎn)，具體選用MCH45型，MCH52型，MCH52(78°)型，BNT45型幾種進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，具體針布型號(hào)幾何尺寸見表3，具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4。

表3幾種活動(dòng)蓋板針布幾何尺寸對(duì)比

項(xiàng)目針高/mm植針方式工作角/(°)齒密/齒·(25.4 mm)-2上膝高/mmMCH45MCH52MCH52(78°)BNT457.57.58.08.0緞紋漸密緞紋漸密緞紋漸密斜紋漸密727278764505205204502.82.93.13.1

表4不同活動(dòng)蓋板針布噴氣渦流紡機(jī)械效率和切疵對(duì)比

項(xiàng)目梳棉出條速度/m·min-1切疵/個(gè)·(t·h)-1效率/%蓋板落率/%MCH45MCH52MCH52(78°)BNT45180180180180208.9233.4187.2194.996.395.697.195.81.811.921.130.93

表4分析，在噴氣渦流紡梳理針布中，活動(dòng)蓋板在質(zhì)量、效率方面的差距較小，重點(diǎn)體現(xiàn)在制成率方面。綜合分析:MCH52(78°)型工作角大，利于轉(zhuǎn)移，適紡纖維能力強(qiáng)，齒密較密利于梳理，效率和落棉率以及成紗質(zhì)量較好。漸密型蓋板控制纖維能力強(qiáng)，質(zhì)量和切疵差異不大，但是落棉率較高，不利于成本。BNT45型斜紋漸密針布，釋放纖維能力強(qiáng)，對(duì)于落棉率最為有利。

此外，活動(dòng)蓋板的選配要根據(jù)纖維的種類進(jìn)行，在紡粘膠纖維方面，MCH52(78°)型號(hào)利于質(zhì)量和效率，但是在紡滌綸纖維的時(shí)候，容易出現(xiàn)錫林繞花，靜電大的現(xiàn)象，BNT45型斜紋針布則能夠避免這一問題。

3.3 道夫針布的優(yōu)選實(shí)踐

在蓋板、刺輥、錫林針布型號(hào)一定的條件下進(jìn)行了道夫針布優(yōu)選，其他試驗(yàn)條件同上。根據(jù)所紡纖維特點(diǎn)，具體選用AD4030×02090L型，AD4030×02090B型，AD4030×01890型,AD4530×01870型,AD4030×02090-G4型,AD4030×02090-G2型進(jìn)行了優(yōu)化對(duì)比試驗(yàn)，幾種梳棉道夫針布型號(hào)幾何尺寸對(duì)比見表5，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表5幾種道夫針布針布幾何尺寸對(duì)比

項(xiàng)目針高/mm齒型工作角/(°)齒密/齒·(25.4 mm)-2齒深/mmAD4030×02090LAD4030×02090BAD4030×01890AD4530×01870AD4030×02090-G4AD4030×02090-G24.04.04.04.54.04.0直形齒弧形齒直形齒直形齒弧形齒側(cè)面四道橫紋直形齒側(cè)面二道橫紋3030303030303583583985123583582.62.62.13.12.62.6

表6不同道夫針布噴氣渦流紡機(jī)械效率和切疵對(duì)比

項(xiàng)目梳棉出條速度/m·min-1切疵/個(gè)·(t·h)-1效率/%生產(chǎn)過程AD4030×02090LAD4030×02090BAD4030×01890AD4530×01870AD4030×02090-G4AD4030×02090-G2140180130180180180210.4203.4147.2194.9170.2184.996.394.697.596.897.895.9高速掉網(wǎng)正常高速掉網(wǎng)低速繞道夫正常正常滌綸纖維高速掉網(wǎng)

表6分析：道夫針布與生產(chǎn)效率、成紗質(zhì)量有很大的關(guān)系，其重點(diǎn)體現(xiàn)在梳棉機(jī)的生產(chǎn)效率和最終的成紗切疵效率。

AD4030×02090-G4型優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在弧形齒側(cè)面帶四道橫紋導(dǎo)入纖維轉(zhuǎn)移效果好，齒深深容纖量大，適應(yīng)高速，適紡范圍廣。AD4530×01870型齒深深，容纖量大，齒密密，直齒型利于纖維轉(zhuǎn)移，也體現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)。其他直齒針布在低速條件下成紗質(zhì)量和切疵率能夠達(dá)到要求，但是不能適應(yīng)高速高產(chǎn)。其他弧齒針布，能夠適應(yīng)高速，但是成紗質(zhì)量不如直齒道夫。

3.4 刺輥針布的優(yōu)選實(shí)踐

噴氣渦流紡的梳理要求對(duì)纖維的損傷少，從而減少加捻過程中的紗疵的產(chǎn)生。刺輥針布是纖維損傷的關(guān)鍵，選配好刺輥針布對(duì)噴氣渦流紡的質(zhì)量和效率有利。刺輥針布減少纖維損傷的主要途徑是：縱向齒距加大，減少縱向沖擊始梳點(diǎn)時(shí)的損傷；齒密和刺輥速度結(jié)合，適度齒密；齒頂面積減少。滿足減少刺輥損傷纖維的三個(gè)條件：纖維間橫向聯(lián)系少，纖維彎鉤少，縱向接觸齒數(shù)多[3]。

針對(duì)粘膠纖維強(qiáng)力偏低，在梳理時(shí)易造成纖維損傷，采用自鎖超大齒距薄齒刺輥針布AT5010×8030VA型替代AT5010×5030V型，刻槽AT5610×01311型代替AT5610×05611型,縱向齒距拉大實(shí)現(xiàn)了對(duì)纖維的保護(hù)，保證質(zhì)量穩(wěn)定強(qiáng)力提高,成紗切疵少。大齒距薄齒刺輥針布對(duì)比見表7。

表7大齒距刺輥針布幾何尺寸對(duì)比

項(xiàng)目針高/mm齒型工作角/(°)齒密/齒·(25.4 mm)-2齒尖厚度/mmAT5010×8030VAAT5010×5030VAT5610×01311AT5610×056115.05.05.65.6自鎖自鎖刻槽刻槽10101010264315360.170.220.170.24

4 結(jié)語

紡高品質(zhì)的噴氣渦流紗線，選擇合理的梳棉針布是關(guān)鍵。根據(jù)噴氣渦流紡紗線特點(diǎn)和原理，實(shí)踐證明：選用錫林針布AC2025×01650型,蓋板針布MCH52(78°)型，道夫針布AD4030×02090-G4型以及薄齒大齒距刺輥，能夠?qū)崿F(xiàn)梳理充分、轉(zhuǎn)移適度、纖維損傷少、適紡范圍廣，有效提高纖維整齊度，減少彎鉤和棉結(jié)，明顯提高生條的纖維伸直度，減少纖維彎鉤的產(chǎn)生，改善噴氣渦流紡紗質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。