粗紡羊絨紗線的開發(fā)與品控

倪曉偉,陳繼華,羅鈺瑩,王欣怡,奚培忠,黃立新

(嘉興學(xué)院,浙江 嘉興314001)

羊絨素有“軟黃金”的美譽(yù),屬高端稀缺的天然紡織原料。羊絨強(qiáng)伸長(zhǎng)度、吸濕性優(yōu)于綿羊毛,纖維強(qiáng)力適中,富有彈性。使用細(xì)密、豐厚的羊絨纖維加工的羊絨衫具有很強(qiáng)的保暖性,集纖細(xì)、輕薄、柔軟于一身。

在羊絨制品的消費(fèi)市場(chǎng)中,粗紡羊絨的風(fēng)格更易被消費(fèi)者接受,市場(chǎng)占有率很高。

為提升粗紡羊絨紗的產(chǎn)品附加值,開發(fā)生產(chǎn)粗紡細(xì)特羊絨紗逐漸成為羊絨產(chǎn)品高端化的必然要求。杭嘉湖地區(qū)作為重要的羊絨產(chǎn)業(yè)集群,近年來所采用的紡紗設(shè)備性能有了巨大提升,借助先進(jìn)的毛紡設(shè)備,優(yōu)化粗紡生產(chǎn)工藝,結(jié)合高效的紡織生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的粗紡100%純山羊絨紗,提高了粗紡羊絨紗線的產(chǎn)品附加值。

1 原料選配

表1 羊絨纖維原料主要性能指標(biāo)

在初始的原料選配上,粗紡工藝的高支紗對(duì)纖維原料指標(biāo)要求較嚴(yán)格,毛紡廠考慮生產(chǎn)效率一般選用經(jīng)上色處理過的羊毛散纖維,上色處理工藝過程應(yīng)盡量減少紗線損傷,在混毛過程中應(yīng)盡量使散纖維顏色混合均勻,使得混色效果好,有利于后道工序紡出的高支紗線顏色均勻。實(shí)際生產(chǎn)中所需羊絨纖維的主要性能指標(biāo)見表1。

2 工藝優(yōu)化

結(jié)合工廠現(xiàn)有設(shè)備的實(shí)際情況和產(chǎn)品的指標(biāo)要求,確定了粗紡紡紗生產(chǎn)流程:原料選配→開松→和毛加油(膠南紡機(jī)BC262型和毛機(jī))→梳毛(OCTIR 梳毛機(jī))→細(xì)紗(YZJ-1型全伺服龍帶走架細(xì)紗機(jī))→絡(luò)筒(意大利Savio-Polar Evolution自動(dòng)絡(luò)筒機(jī))→并線→倍捻(日發(fā)紡機(jī))。

工廠車間相對(duì)溫度控制在26 ℃,相對(duì)濕度控制在70%,車間紡紗需保持恒溫恒濕條件。

2.1 和毛開松

和毛工序主要進(jìn)行稱原料→測(cè)回潮→和毛→鋪層→開松→加油水等幾個(gè)步驟,主要是將染好色的散纖維原料均勻混合。

和毛工序的質(zhì)量指標(biāo)為回潮率及均勻度,均勻度包括混毛均勻、色澤均勻及加油均勻。和毛工序中和毛油的加入非常重要,會(huì)影響到后道工序的進(jìn)行[1]。高支紗線由于細(xì)度較低,極易受摩擦作用影響拉伸斷裂,加油水的步驟極為關(guān)鍵,相較于一般低支粗紗,高支粗紗更需要潤(rùn)滑,需嚴(yán)格控制混料加油水量的均勻度。在實(shí)際生產(chǎn)中,和毛加油水的工序需打3遍,通過這一工序能有效減少纖維損傷,降低摩擦力。和毛油的過程要確保纖維對(duì)機(jī)件的高速動(dòng)摩擦因數(shù)小,這樣能使羊絨纖維潤(rùn)滑性好不易拉斷而且易梳理。讓纖維間靜摩擦因數(shù)稍增大些,確保纖維集束抱合性能[2]。通過往油水里添加合適比例的助劑如增強(qiáng)劑、抗靜電劑等能有效提高纖維抱合力、強(qiáng)力,并增強(qiáng)纖維的可紡性,使羊毛纖維在受力時(shí)不易被拉斷,不易產(chǎn)生靜電,給油加濕環(huán)節(jié)是粗紡高支羊絨紗能否紡成的有效一環(huán)。同時(shí),在不影響后道工序的正常進(jìn)行和保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下,應(yīng)盡可能少量加入油水,一般加油量控制在1.5%～4%。

在實(shí)際生產(chǎn)中至少需要在儲(chǔ)毛倉(cāng)悶毛12 h以上,使和毛油水均勻分布滲透到已混合的原料中,有助于提高后道紡紗質(zhì)量。

2.2 梳毛工序

粗梳毛紡由于加工工藝流程短,梳毛機(jī)輸出的粗紗直接喂入細(xì)紗機(jī),并不經(jīng)過精梳流程,也無針梳機(jī)的反復(fù)并合牽伸,梳毛機(jī)生產(chǎn)的粗紗質(zhì)量直接影響后道細(xì)紗的質(zhì)量,關(guān)鍵在于降低毛條的線性密度達(dá)到可直接喂入細(xì)紗機(jī)的程度,在這一環(huán)節(jié)需要對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控。采用“重加壓、大隔距、小張力牽伸、較大捻系數(shù)”的基本工藝原則[3],根據(jù)實(shí)際狀況適當(dāng)調(diào)整工藝參數(shù),保證機(jī)械的正常運(yùn)行,盡量減少紗線意外牽伸。

擋車工喂入原料時(shí)要考慮毛斗每次喂毛量和喂毛周期。實(shí)際生產(chǎn)中采用的電腦數(shù)控喂毛斗能夠使喂毛量保持一定量的定值,主要控制喂毛斗的極差和喂毛不勻率2個(gè)指標(biāo),若出現(xiàn)喂毛量偏差情況可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正。喂入羅拉轉(zhuǎn)速控制為54 r/min。

梳理機(jī)中影響分梳的工藝因素主要有回轉(zhuǎn)部件的隔距、速比等。錫林速度不能過高,易造成纖維損傷及增加機(jī)件磨損和隔距變化。粗梳毛條的下機(jī)回潮率以16%～18%為宜。

原料必須在梳毛機(jī)上混合充分。粗紡梳毛機(jī)喂入的是已經(jīng)染好色的散纖維,對(duì)散纖維原料和顏色的混合要求都很高。不僅考慮縱向混合,還要考慮橫向混合。依靠一節(jié)過橋裝置,將道夫輸出的毛網(wǎng)前后折疊混合后,再左右折疊混合,制成一定厚度毛層喂入下一節(jié)梳理機(jī)。折疊層數(shù)會(huì)影響毛層厚薄均勻及混合效果,通過鋪疊來增加橫向混合。

粗紡對(duì)成條要求很高,成條機(jī)將最后道夫輸出的毛網(wǎng)分割成數(shù)根小毛網(wǎng),搓捻后卷繞。這個(gè)步驟需要注意出條速度和出條重量,尤其是重量差異要小,不勻率小于1%。

2.3 細(xì)紗工序

生產(chǎn)粗紡高支羊絨紗一般采用走架細(xì)紗機(jī),雖然生產(chǎn)效率較環(huán)錠細(xì)紗機(jī)慢,但是受周期性實(shí)施紗條牽伸、加捻和卷繞3個(gè)作用的影響,加工出的細(xì)紗質(zhì)量相對(duì)較好,先加捻后牽伸使得紗線均勻度好,紗線斷頭較少,成紗質(zhì)量較高。由于高支紗的紗線強(qiáng)力較低,走架車速的選擇低于常規(guī)低支紗。而且出車距離短有利于減少高支紗斷頭,相應(yīng)減少意外牽伸,減少細(xì)節(jié)的產(chǎn)生,從而增加紗線的強(qiáng)力[4]。

工廠采用YZJ-1型全伺服龍帶走架細(xì)紗機(jī),采用SIMOTION D 控制設(shè)備穩(wěn)定高效,龍帶傳動(dòng)捻度分布均勻,強(qiáng)力好,分段牽伸,紗線條干分布均勻,支數(shù)隔差小。細(xì)紗設(shè)計(jì)捻度參數(shù)700 T/M,牽伸倍數(shù)1.3倍,所紡單紗經(jīng)電子單紗強(qiáng)力機(jī)測(cè)試,數(shù)據(jù)見表2。(拉伸速度500 mm/min,夾距500 mm,起拉力值10.0 c N,預(yù)加張力10.0 c N)

表2 電子單紗強(qiáng)力機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)

2.4 后紡工序

后紡工序主要有絡(luò)筒、并線和倍捻,在生產(chǎn)過程中主要起到檢測(cè)紗疵、并和加捻的作用。后紡工序的優(yōu)化主要從機(jī)器的車速和張力等參數(shù)上進(jìn)行調(diào)整,均低于常規(guī)紗,這樣有利于高支紗線的生產(chǎn)[5]。絡(luò)筒張力應(yīng)盡量減小,錠子速度也應(yīng)調(diào)小,有利于提高紗線質(zhì)量,輕紗與重紗混和并紗,提高紗線的使用率,節(jié)約成本,自絡(luò)筒機(jī)器車速設(shè)定為500 m/min。并線過程需考慮并線長(zhǎng)度、并線速度、張力等因素,并線速度控制在580 m/min較適宜,不需附加張力。倍捻過程形成的合股紗線捻度需盡量控制在340～360 T/M,錠速控制在5 000 r/min。經(jīng)YG133B/M 條干均勻度測(cè)試儀對(duì)100%純羊絨的筒紗、管紗進(jìn)行測(cè)試(速度200 m/min,溫度20 ℃,濕度65%),得出表3數(shù)據(jù)。

表3 筒紗與管紗條干不勻率測(cè)試

由表3可得,經(jīng)合理后紡工序制得的管紗與筒紗條干不勻率有效減少,細(xì)節(jié)粗節(jié)變少,毛粒數(shù)量有效減少,紗線質(zhì)量顯著提升。

2.5 成紗測(cè)試

通過最終成紗物理指標(biāo)試驗(yàn),紗線重量不勻率為1.8%,捻度測(cè)試的紗線實(shí)測(cè)平均捻度683.8 T/m,捻度偏差率為2.4%(標(biāo)準(zhǔn)±8%),捻度變異系數(shù)為6.25%(優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)≤10%)。紗線強(qiáng)伸性測(cè)試測(cè)得平均強(qiáng)力為103.4 c N,斷裂伸長(zhǎng)CV 值為6.59%,伸長(zhǎng)率23.62%。最終紡制的粗紡羊絨紗線符合FZ/T 73009-2009標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

(1)和毛加油工序?qū)Υ旨徤a(chǎn)高支羊絨紗線的成紗質(zhì)量尤為重要,根據(jù)羊絨纖維原料的品質(zhì)進(jìn)行油水的合適配比。

(2)后紡工序中的絡(luò)筒、并線和倍捻環(huán)節(jié),車速和張力等參數(shù)均低于常規(guī)紗,有利于提升高支細(xì)特羊絨紗線的成紗質(zhì)量。

(3)通過合理的原料選擇、工藝優(yōu)化,能夠生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的粗紡純羊絨紗線,提升了粗紡羊絨產(chǎn)品附加值。