差別化纖維在清梳聯(lián)上的生產(chǎn)解析

雒書華 曹愛國 郝愛萍

(1.德州華源生態(tài)科技有限公司，山東德州，253000；2.陜西省紡織科學(xué)研究院，陜西西安，710038)

伴隨著差別化纖維功能形態(tài)的不斷改善和服用性能優(yōu)越性的不斷凸顯，以及人們生活水平和質(zhì)量要求的不斷提高，追求舒服、高檔、保健、自然等已成為新時(shí)尚，對(duì)服飾的追求也出現(xiàn)了多樣化、功能化和個(gè)性化，使得諸多差別化纖維更是普遍受到了消費(fèi)群體的歡迎[1]。根據(jù)我們多年來差別化纖維的生產(chǎn)和研發(fā)方面的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，簡(jiǎn)要闡述差別化纖維在清梳聯(lián)生產(chǎn)中的難點(diǎn)、要點(diǎn)和影響因素。

1 差別化纖維可紡性能

1.1 纖維長(zhǎng)度

不同纖維長(zhǎng)度對(duì)紗線質(zhì)量的影響程度因纖維種類而異。棉纖維較短，其主體長(zhǎng)度和短絨含量對(duì)成紗強(qiáng)度和條干均勻度的影響非常大，故長(zhǎng)度是決定其可紡性能的重要因素。而化學(xué)纖維相對(duì)棉纖維而言整齊度較好，因其纖維長(zhǎng)度對(duì)可紡性的影響并不是很大，目前我們生產(chǎn)所用的化學(xué)纖維長(zhǎng)度多為34 mm、38 mm、39 mm和51 mm，當(dāng)然一些毛類纖維長(zhǎng)度還要更長(zhǎng)些。

1.2 纖維細(xì)度

纖維細(xì)度是決定成紗質(zhì)量和可紡性能的主要因素之一。在其他條件不變時(shí)，纖維越細(xì)，相同號(hào)數(shù)的紗線截面中纖維根數(shù)越多，成紗條干好、強(qiáng)力高。但纖維越細(xì)，其剛性越差，加工中容易扭結(jié)或折斷產(chǎn)生短絨，從而形成棉結(jié)等疵點(diǎn)。

1.3 纖維強(qiáng)度

纖維強(qiáng)度是決定紗線強(qiáng)度的最本質(zhì)因素，這里要注意的是纖維干強(qiáng)和濕強(qiáng)變化對(duì)梳理效果的影響。比如粘膠纖維濕強(qiáng)低，梳理過程中不易加濕；而萊賽爾纖維的干強(qiáng)相對(duì)較低，在梳理過程中要多加濕。

1.4 原料疵點(diǎn)及伴生物

差別化纖維在原料加工過程中，由于工藝及設(shè)備的影響，易造成膠塊、硬絲、并絲、倍長(zhǎng)纖維等疵點(diǎn)，如果在生產(chǎn)過程中處理不當(dāng)會(huì)形成布面疵點(diǎn)或影響生產(chǎn)效率。另外，纖維中的油劑、助劑等伴生物對(duì)可紡性能有利也有弊。例如滌綸、萊賽爾等化學(xué)纖維中油劑對(duì)專件器材的腐蝕非常嚴(yán)重，需要在生產(chǎn)前盡可能長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行平衡、養(yǎng)生處理。

1.5 纖維卷曲

從梳理的角度，纖維卷曲并不利于纖維的良好梳理，但纖維卷曲可改善纖維之間的抱合性能，成網(wǎng)均勻，防止原料板結(jié)，提高纖維的可紡性能。即適當(dāng)?shù)木砬苁估w維紡紗順利，成紗質(zhì)量改善。所以，對(duì)于很多差別化纖維，為改善其可紡性，通常采用化學(xué)或機(jī)械方法增加其卷曲性，甚至通過復(fù)合紡絲等方法制造永久卷曲纖維。即使麻纖維也可用化學(xué)方法處理使之產(chǎn)生彎曲。

1.6 纖維摩擦性能

適當(dāng)?shù)哪Σ烈驍?shù)能提高纖維的可紡性能。在實(shí)際生產(chǎn)中，我們通常根據(jù)測(cè)試的比電阻值來判定纖維的導(dǎo)電性并預(yù)測(cè)其可紡性能。一般比電阻大于1×109Ω·g/cm2的纖維會(huì)影響可紡性；大于1×1013Ω·g/cm2的纖維可紡性會(huì)非常差。對(duì)于眾多種類的差別化纖維，為提高其可紡性，通過在纖維生產(chǎn)過程中及紡紗過程中加入適當(dāng)比例的助劑來平衡纖維摩擦性能，以減少靜電現(xiàn)象。同時(shí)提高紡紗過程中的相對(duì)濕度，使纖維保持較高的回潮率，對(duì)改善纖維的可紡性也有一定的效果。而對(duì)一些靜電特別嚴(yán)重的纖維，可在紡紗時(shí)盡量減少混和使用比例，避免純紡。

2 清梳聯(lián)生產(chǎn)流程及工藝要點(diǎn)

2.1 清梳聯(lián)生產(chǎn)流程

清梳聯(lián)單機(jī)種類和型號(hào)比較多，主要有抓棉機(jī)(圓盤或往復(fù)抓棉機(jī))、混棉機(jī)、開棉機(jī)、除微塵、梳棉機(jī)，而附機(jī)部分有橋式磁鐵、金火探除器、吸送棉風(fēng)機(jī)或凝棉器等。組合選配上要充分考慮品種結(jié)構(gòu)、品質(zhì)要求、生產(chǎn)管理等因素。目前我們?cè)谏a(chǎn)差別化纖維方面采用的清梳聯(lián)單機(jī)流程為“一抓一混一開一梳”的超短流程配置[2-3]。應(yīng)用這種配置主要原因:原料本身的長(zhǎng)度、整齊度非常好，幾乎不含短絨；原料中不含雜質(zhì)，但含有少量的并硬絲和膠塊；差別化纖維原料經(jīng)長(zhǎng)流程多打擊點(diǎn)開松后，不僅容易造成纖維損傷，棉結(jié)短絨增加，而且極易產(chǎn)生靜電，使生活難做，產(chǎn)品質(zhì)量下降；針對(duì)“小批量，多品種”生產(chǎn)模式，流程短，換品種、清潔靈活、便捷。

2.2 單機(jī)工藝要點(diǎn)

JWF1009型抓棉機(jī)主要以開松、混和、除雜為主，應(yīng)盡量減少纖維糾結(jié)和損傷。因此，抓棉機(jī)盡量采用高運(yùn)轉(zhuǎn)速度、低打手速度，以達(dá)到“勤抓，少抓，柔和開松”的目的[4]。經(jīng)試驗(yàn)，當(dāng)抓棉小車運(yùn)轉(zhuǎn)速度為3.0 r/min，抓棉打手速度為450 r/min時(shí)為佳，打手刀片伸出肋條的距離需根據(jù)原料的蓬松度來定。

JWF1029型混棉機(jī)主要作用有兩項(xiàng)：一是對(duì)大塊的原料進(jìn)一步開松，減少后工序的梳理負(fù)荷；二是將不同批號(hào)的原料進(jìn)行充分混和，降低色差隱患。所以，該部分的打手速度要根據(jù)原料的狀態(tài)及物理特性合理選擇，在確保原料開松度的情況下，盡量的減少短絨增長(zhǎng)。開松后的原料塊在30 mg以內(nèi)。

JWF1125型精開棉機(jī)主要是對(duì)初步開松混和的纖維進(jìn)行精細(xì)開松，將棉束分解為更小狀態(tài)的纖維束，以便于后道工序的梳理。為減少在開松過程中對(duì)纖維的損傷，開棉機(jī)打手多采用梳針打手，打手速度根據(jù)原料特性和產(chǎn)量合理選擇，一般偏低掌握，控制在500 r/min～700 r/min之間，下給棉羅拉與梳針打手的隔距一般調(diào)整為1.5 mm～3 mm。

由于JWF1213型梳棉機(jī)的重大變革，對(duì)于差別化纖維在清梳聯(lián)機(jī)組生產(chǎn)，梳棉宜采用“重定量，輕加壓，合適速度，合理隔距”的工藝原則。其目的一是提高錫林向道夫針布的轉(zhuǎn)移率，減少錫林重復(fù)梳理次數(shù)所導(dǎo)致的靜電及纖維損傷現(xiàn)象；二是提高棉網(wǎng)及生條質(zhì)量，減少因靜電、吸花、返花、落網(wǎng)等造成的棉條質(zhì)量問題。為確保纖維順利轉(zhuǎn)移，錫林刺輥線速比應(yīng)適當(dāng)加大，以減少刺輥返花導(dǎo)致的短絨和棉結(jié)增加；錫林、刺輥和蓋板速度適當(dāng)降低，以減小纖維損傷及原料消耗；錫林和道夫隔距偏緊掌握，以解決轉(zhuǎn)移不良、棉網(wǎng)飄落、下垂等問題。

2.3 設(shè)備、專件

設(shè)備狀態(tài)是紡紗質(zhì)量的基礎(chǔ)，而專件器材是紡紗的關(guān)鍵。因此，設(shè)備狀態(tài)和專件器材的配置狀態(tài)在紡紗質(zhì)量上起著舉足輕重的作用。

現(xiàn)代清梳聯(lián)設(shè)備的錫林、道夫輥筒一般都采用了整體鋼板卷裝，包針后變形小，輥筒不需要斜磨。然而在使用過程中，做好對(duì)輥筒的防銹處理，并嚴(yán)禁對(duì)輥筒敲擊甚至導(dǎo)致輥筒損傷，否則會(huì)影響針布的包覆質(zhì)量，不利于梳理效果的改善。

專件器材配置方面，原則是根據(jù)原料、設(shè)備、產(chǎn)量、質(zhì)量、紗號(hào)及管理水平，以錫林針布為核心，選配相應(yīng)的蓋板、道夫、刺輥、附加分梳元件、剝棉專件等器材。其主要目的首先是要保證正常生產(chǎn)，確保沒有纏繞現(xiàn)象，針布齒間沒有嵌花，纖維在轉(zhuǎn)移過程中避免出現(xiàn)返花、掉棉網(wǎng)等情況。其次要保證纖維得到充分的梳理，使其盡量呈現(xiàn)單纖維狀態(tài)，以減少棉結(jié)及疵點(diǎn)的產(chǎn)生，因此在針布規(guī)格上，錫林針布主要以“矮、淺、小、尖、薄、密”為主；蓋板針布多采用縱向稀密曲線排列；道夫針布主要以大角度近似直齒為主[5]。表1是我們針對(duì)差別化纖維在梳棉機(jī)上常用針布配置情況[6]。

表1差別化纖維常用梳棉針布配置

針布類別纖維素纖維腈綸系列滌綸系列絹絲混紡錫林針布蓋板針布道夫針布刺輥針布AC2030×01550MCH52DAD4030×01890AT5605×05611AC2525×01550MCH42DAD4030×01890AT5605×05611AC2525×01560MCH32PAD4030×02080AT5605×05611AC2520×01350MCH45DAD4030×02080AT5605×05611

在針布選型上需要強(qiáng)調(diào)的是，由于差別化纖維原料油劑大、強(qiáng)力高等原因，對(duì)專件針布的拉傷和腐蝕是非常嚴(yán)重的。所以在專件的使用周期及質(zhì)量方面，要根據(jù)生產(chǎn)品種、品質(zhì)要求、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、上機(jī)工藝及管理水平進(jìn)行合理的優(yōu)化和對(duì)比，比如針布的材質(zhì)、加工精度、處理效果、耐磨度和硬度等方面需要經(jīng)過大量的試驗(yàn)加以驗(yàn)證。

另外在專件器材的管理方面，我們一般根據(jù)產(chǎn)量、觀察針布表面磨損情況以及單嘜紡測(cè)試成紗質(zhì)量的變化情況，確定各種針布的使用期限和維護(hù)期限。我們公司對(duì)針布基本采取不磨針或輕微磨針的做法，在針布初上機(jī)后，盡量延長(zhǎng)使用時(shí)間。為了保證成紗質(zhì)量滿足用戶的需求，通常情況下我們對(duì)使用的普通國產(chǎn)針布加工纖維總量一般控制在：刺輥100 t～150 t；蓋板400 t～ 500 t；錫林300 t～ 400 t；道夫針布300 t以內(nèi)。

2.4 上機(jī)工藝

伴隨著梳棉機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,各部隔距的工藝設(shè)計(jì)是否合理對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響很大,特別是分梳、轉(zhuǎn)移方面的隔距設(shè)計(jì)尤為重要[7-8]。梳棉機(jī)的上機(jī)工藝不是一成不變的，而是根據(jù)質(zhì)量、產(chǎn)量要求和設(shè)備專件狀態(tài)隨時(shí)調(diào)整的，但“緊隔距，強(qiáng)分梳，入口大，出口小”的工藝?yán)砟钍遣蛔兊摹Ｎ覀儑@錫林對(duì)各部隔距進(jìn)行以下說明。

(1)錫林與活動(dòng)蓋板隔距是纖維梳理的關(guān)鍵區(qū)域，宜偏小掌握且左右一致。新針布上車隔距應(yīng)偏大設(shè)計(jì)為0.025 mm～0.050 mm。目前高產(chǎn)梳棉機(jī)蓋板隔距普遍使用的是等隔距或由大到小的工藝配置。

(2)錫林與后固定蓋板的隔距從進(jìn)口到出口逐步減小，對(duì)原料起預(yù)梳理作用，經(jīng)過后固定蓋板的棉束較多，受力較大，此處隔距一般偏大；特別是定量重，原料品質(zhì)差時(shí)更應(yīng)偏大掌握。錫林與前固定蓋板隔距的作用主要是對(duì)充分分梳的纖維進(jìn)行整理，以提高纖維的伸直平行度，故此處的隔距應(yīng)逐步收緊并偏小掌握為宜。

(3)錫林與前后罩板隔距都要遵循入口大出口小的原則，以使氣流順暢。對(duì)于差別化纖維品種的生產(chǎn)，錫林與后下罩板下口隔距一般不小于大漏底出口隔距，使得進(jìn)口的氣流平緩有序進(jìn)入后罩板，減少落棉消耗。

(4)道夫?qū)γ蘧W(wǎng)起凝聚轉(zhuǎn)移的作用，對(duì)生條及棉網(wǎng)質(zhì)量起著舉足輕重的作用，錫林與道夫應(yīng)偏小掌握。這樣錫林不易纏花，棉網(wǎng)清晰，條干均勻，棉結(jié)少。如果此處隔距偏大且左右不一致，棉網(wǎng)及生條質(zhì)量將受到很大影響。

(5)在高產(chǎn)梳棉機(jī)上，剝棉針布的配置及隔距不容小覷，否則很容易引發(fā)設(shè)備事故。在保證順利剝棉的前提下，剝棉羅拉與道夫隔距偏大一點(diǎn)掌握有利于減少道夫損傷；但過大將影響剝棉，造成搓轉(zhuǎn)，使道夫返花。特別是使用橫紋道夫針布時(shí)要特別注意。

(6)上下軋輥之間隔距大，棉網(wǎng)易下墜；隔距小，棉網(wǎng)易漂浮。

(7)大漏底隔距對(duì)整個(gè)錫林區(qū)域的氣流控制非常關(guān)鍵，大漏底入口隔距大，纖維不易在漏底入口處堆積；但隔距過大，大漏底內(nèi)氣流不好控制，同時(shí)帶入錫林工作區(qū)的氣流多，從錫林與道夫三角區(qū)補(bǔ)入的氣流容易對(duì)道夫上的棉網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，出現(xiàn)破洞、掉網(wǎng)等現(xiàn)象。因此，此處隔距在不造成入口積花的前提下應(yīng)偏小掌握為好。錫林與大漏底中部的隔距要比進(jìn)口小，起到逐漸收縮的效果，使錫林帶動(dòng)的氣流均勻地流出塵棒，從吸點(diǎn)溢出，有利于短絨和細(xì)小疵點(diǎn)的排除。

2.5 溫濕度

溫濕度是影響梳理效果和成紗質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。不同的纖維在同一時(shí)節(jié)生產(chǎn)需要的溫濕度可能不同，相同的纖維在不同時(shí)節(jié)生產(chǎn)需要的溫濕度也不相同。主要注意兩方面。

(1)對(duì)設(shè)備工藝的影響:在入冬或入夏兩個(gè)時(shí)節(jié)里，一般都要對(duì)梳棉機(jī)上機(jī)工藝進(jìn)行校準(zhǔn)，否則容易導(dǎo)致設(shè)備事故或質(zhì)量波動(dòng)。在帶有T-CON檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備上很容易看出隔距的變化。

(2)對(duì)原料的影響：很多差別化纖維的回潮受季節(jié)環(huán)境的變化及車間溫濕度的波動(dòng)而變化，不但影響到車間的機(jī)臺(tái)是否順利生產(chǎn)，還會(huì)最終影響到梳理效果及成紗質(zhì)量。

3 結(jié)語

(1)隨著差別化纖維的廣泛應(yīng)用，利用短流程清梳聯(lián)機(jī)組生產(chǎn)差別化纖維的研究也日益增加，無論從設(shè)備制造廠家還是從紡紗生產(chǎn)企業(yè)，技術(shù)人員都進(jìn)行了大量的設(shè)備特性、生產(chǎn)流程、工藝創(chuàng)新等方面的研究，推進(jìn)了紡紗行業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展。

(2)針對(duì)差別化纖維整齊度好、不含雜質(zhì)等特性，在清棉工序多采用“一抓一混一開”的超短流程配置，并配以“各部打手低速，勤抓，少抓，柔性化開松”的工藝原則，避免長(zhǎng)流程多打擊點(diǎn)開松后造成纖維損傷、棉結(jié)及短絨增加，從而影響成紗質(zhì)量。

(3)梳棉工序主要是關(guān)注梳理專件器材的搭配選用，以機(jī)臺(tái)順利生產(chǎn)，保證質(zhì)量為前提，同時(shí)要考慮各部工藝參數(shù)的合理設(shè)定；另外不可忽視針布的材質(zhì)，以保證針布更長(zhǎng)的使用周期，降低成本及工作強(qiáng)度。同時(shí)在專件器材的維護(hù)保養(yǎng)上，要結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量確定合理的使用周期。