精梳滌綸纖維含量對(duì)28tex針織紗線性能影響研究

陳可 蘇旭中 吉宜軍 樂榮慶

摘要： 針對(duì)滌綸纖維在市場的使用占比越來越高，但滌綸紗線的品質(zhì)有待提高。為了開發(fā)高品質(zhì)滌綸針織紗，同時(shí)減少生產(chǎn)成本，生產(chǎn)出更具有特色化、差異化的紗線，文章采用緊密紡紡紗工藝，紡制28 tex針織用紗，試紡并對(duì)比精梳滌綸纖維含量對(duì)紗線條干均勻度、毛羽H值和強(qiáng)力拉伸等性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：精梳滌綸纖維比重在60%～70%時(shí)的紗線條干均勻度、紗疵、毛羽H值及拉伸性能等質(zhì)量指標(biāo)，與采用全精梳滌綸纖維生產(chǎn)的紗線差別不大，在實(shí)際生產(chǎn)過程中可以考慮選擇此精梳滌綸纖維含量，以減少生產(chǎn)成本、增加經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞： 滌綸;精梳;生產(chǎn)工藝;不同含量;成紗性能對(duì)比;紗線;針織

中圖分類號(hào)： TS154.7

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Abstract： In recent years， the proportion of polyester fibers in the market is increasing， but the quality of polyester yarn is yet to be improved. To develop high-quality polyester knitting yarn， reduce production costs， and produce more chracteristic and differentiated yarn， in this paper， 28 tex knitting yarn is spun by compact spinning， and the effects of the content of combed polyester fiber on yarn evenness， hairiness H value， tensile strength and other properties are compared. The experimental results show that the yarn evenness， yarn defect， hairiness H value， tensile strength and other properties of yarns with a content of combed polyester fiber of 60%～70% have little difference from those of yarns made entirely of combed polyester fiber. In the actual production process， this content of combed polyester fiber can be considered to lower production costs and increase economic benefits.

Key words： polyester; comb; production process; different contents; comparison of yarn properties; yarn; knit

目前，國內(nèi)外對(duì)棉纖維的精梳研究已經(jīng)較成熟，然而對(duì)于化纖精梳方面的研究還不夠完善。隨著化纖服用占比越來越高，人們對(duì)高品質(zhì)滌綸紗線的需求也越來越強(qiáng)烈。但完全使用精梳紗線需要耗費(fèi)一定的人工費(fèi)、機(jī)械維護(hù)和保養(yǎng)費(fèi)等，因此成本較高。

針對(duì)化纖纖維中含有許多并絲、束絲，以及纖維卷曲等存在的一些共性問題，河南昊昌精梳機(jī)械股份有限公司等開發(fā)出一套適用于化纖的精梳機(jī)。該設(shè)備可以減少梳棉難以排除的并絲、束絲等疵點(diǎn)[1]，從而提升纖維的三度（平行度、伸直度和分離度）[2]，同時(shí)技術(shù)裝備在運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、可靠性方面得到大幅度提升[3]。本文采用上述公司研發(fā)的化學(xué)纖維精梳設(shè)備——HC183H條并卷機(jī)、HC380H精梳機(jī)，進(jìn)行高品質(zhì)短纖維紗精梳滌綸條制備;在并條工序?qū)⒉煌康木崂w維依次喂入混并，并對(duì)制成的不同精梳纖維含量紗線的性能指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，研究低成本高品質(zhì)的滌綸精梳用紗加工工藝，可為企業(yè)生產(chǎn)提供有效參考。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原料選配

本次實(shí)驗(yàn)選用的纖維是中國石化儀征化纖有限責(zé)任公司開發(fā)的滌綸短纖維，規(guī)格為1.33 dtex×38 mm，斷裂強(qiáng)度為578 cN/dtex，斷裂伸長率為22.99%，超長率為0.2%，倍長含量為0.2 mg/100 g，回潮率為0.62%，機(jī)打疵點(diǎn)0.1 mg/100 g，手打疵點(diǎn)0.2 mg/100 g。

由于在配棉中回花的用量過多，會(huì)造成成紗棉結(jié)、紗疵急劇增加[4]。所以，在實(shí)驗(yàn)中未選擇用粗紗頭和吸風(fēng)花進(jìn)行混合，紡紗原料全部是滌綸短纖維。

1.2 測試儀器與環(huán)境

TENSORAPID4電子強(qiáng)力儀、ME100條干儀（烏斯特技術(shù)股份有限公司），Y331LN型數(shù)字式紗線捻度儀（萊州市電子儀器有限公司），JA203電子天平（常州市幸運(yùn)電子設(shè)備有限公司）。

測試環(huán)境溫度（20±2） ℃，相對(duì)濕度（60±5）%。

1.3 工藝流程設(shè)計(jì)

普梳滌綸的紡紗工藝流程：混開棉機(jī)A305→開棉機(jī)FA106→成卷機(jī)A076→梳棉機(jī)FA201→頭并FA306A→二并JMF1310→粗紗機(jī)JWF1436C→細(xì)紗機(jī)EJM128K→絡(luò)筒Autoconer X5。

精梳滌綸的紡紗工藝流程：混開棉機(jī)A305→開棉機(jī)FA106→成卷機(jī)A076→梳棉機(jī)FA201→預(yù)并條FA306A→條并卷HC183H→精梳機(jī)HC380H→二并JMF1310（USG自調(diào)勻整）→粗紗機(jī)JWF1436C→細(xì)紗機(jī)EJM128K→絡(luò)筒Autoconer X5。

（普梳+精梳）紡紗工藝流程：二并JMF1310（USG自調(diào)勻整）→粗紗機(jī)JWF1436C→細(xì)紗機(jī)EJM128K→絡(luò)筒Autoconer X5。

2 紡紗關(guān)鍵工序技術(shù)要點(diǎn)

2.1 清棉工序

普梳滌綸與精梳滌綸在清梳聯(lián)工序中工藝參數(shù)相同。結(jié)合滌綸含雜少的特點(diǎn)，秉持“低速、少落、快轉(zhuǎn)移，減少打擊”的工藝原則來提高質(zhì)量。各機(jī)臺(tái)相關(guān)工藝配置為：在A305混開棉機(jī)中將塵棒與塵棒的隔距設(shè)定為12×12 mm;在FA106開棉機(jī)中，打手與塵棒之間的隔距設(shè)定為17×21 mm，入口到出口逐漸增加，而塵棒與塵棒之間的隔距應(yīng)逐漸減少來控制落棉，設(shè)定為10×10×6 mm;為了減少滌綸纖維受到打擊損傷，將FA106開棉機(jī)中打手速度調(diào)整為500 r/min;紡滌綸時(shí)使用的是傳統(tǒng)成卷機(jī)A076，對(duì)棉卷自調(diào)勻整儀參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)試，確保滌綸棉卷質(zhì)量不勻率不大于1.0%。滌綸成卷定量398.4 g/m，不勻率0.65%，伸長率-1.4%。

2.2 梳棉工序

為了減少纖維損傷，在梳棉工序中應(yīng)遵循“輕分梳，快轉(zhuǎn)移”的工藝原則。由于化纖纖維長度較長，需要加大分梳工藝參數(shù)，并稍微降低道夫、錫林及刺輥的速度，以及選擇合理的錫林刺輥的表面線速比，同時(shí)在各機(jī)械隔距控制中應(yīng)偏大掌握，防止在轉(zhuǎn)移過程中纏繞，從而產(chǎn)生細(xì)節(jié)。滌綸生條定量21.9 g/5 m，條干CV值4.54%。梳棉工序工藝參數(shù)如表1所示。

2.3 精梳工序

2.3.1 精梳準(zhǔn)備工序

準(zhǔn)備工序分為預(yù)并條和條并卷，作用是更大程度地梳理滌綸纖維，使其分布得更加均勻。在預(yù)并條中要注意前彎鉤纖維及滌綸產(chǎn)生靜電的情況，選擇適當(dāng)增加出條速度和較大的后區(qū)牽伸倍數(shù)及合理的各羅拉之間的隔距，盡可能地減少纖維分布不勻的情況及粗細(xì)節(jié)、棉結(jié)的增加。預(yù)并條定量192 g/5 m，條干CV值3.38%。

在條并卷過程中，為了實(shí)現(xiàn)更大程度地均勻混合，HC183H條并卷機(jī)的并合數(shù)采用24根。在小卷的制成過程中，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)松外緊的情況，因此通過條并卷機(jī)的在線控制系統(tǒng)使小卷內(nèi)外層伸長保持一致。同時(shí)采用雙氣缸活塞桿直驅(qū)技術(shù)及纖維卷在線壓力控制技術(shù)，使纖網(wǎng)成形更加均勻[5]，精梳小卷定量47.07 g/m。精梳準(zhǔn)備工序工藝參數(shù)如表2和表3所示。

2.3.2 精梳工序

隨著高品質(zhì)紗線的需求越來越大，化纖精梳紗線的開發(fā)變得很有必要。HC380H精梳機(jī)可以較好解決橫檔和染色不勻等問題，并有效去除化纖原料中的束絲、并絲。通過采用給棉羅拉可調(diào)式鉗板，對(duì)纖維進(jìn)行有效的握持，并將前彎鉤纖維伸直。同時(shí)對(duì)分離羅拉進(jìn)行改善，增加鉗板擺動(dòng)動(dòng)程，使滌綸纖維長度盡可能保持一致。在對(duì)精梳條條干均勻度的監(jiān)測得出，每一個(gè)鉗次就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)搭接波，搭接波的波長在40～50 cm[6]，搭接波的存在會(huì)對(duì)成紗性能有一定的影響。在后續(xù)工序中，加入普梳條的混合條的搭接波會(huì)有所改善。但如果想把搭接波盡量控制低一些，就要通過優(yōu)化精梳的工藝參數(shù)，錫林定位及搭接刻度是影響精梳機(jī)運(yùn)動(dòng)的重要參數(shù)[7]。精梳條定量21.34 g/5 m，條干CV值3.32%。精梳工序工藝參數(shù)如表4所示。

2.4 并條工序

該工序以降低熟條重量不勻率和杜絕規(guī)律性條干不勻?yàn)橹攸c(diǎn)。本次實(shí)驗(yàn)采用兩道并條工序，頭道采用8根并合，二道選擇6根并合，在第二道工序依次加入不同數(shù)量精梳條進(jìn)行并合。七種方案采用相同的工藝參數(shù)，對(duì)定量進(jìn)行調(diào)整，使定量保持在20.6 g/5 m。在并條工序中，頭道需增加羅拉隔距，二道需增加主牽伸區(qū)倍數(shù)，以此來改善熟條的品質(zhì)。熟條條干不勻率指標(biāo)如表5所示。

從表5可以看出，隨著熟條中精梳纖維含量的增加，條子的條干均勻度呈改善趨勢，均勻性明顯提高。其中，方案Ⅴ和方案Ⅵ的條干均勻度與全精梳的方案Ⅶ相比相差不大。可以得出，當(dāng)精梳條含量在66%以上時(shí)，熟條的條干均勻度達(dá)到最好。

2.5 粗紗工序

在粗紗工序中，羅拉隔距及膠輥壓力適當(dāng)放大，選用輕定量、小捻系數(shù)，保證正常的運(yùn)行狀態(tài)。七種方案采用相同工藝參數(shù)，粗紗定量5.47 g/10 m，粗紗捻度2.58 捻/10 cm，粗紗條干CV值3.45%。

2.6 細(xì)紗工序

細(xì)紗工序采用配置四羅拉網(wǎng)格圈型緊密紡裝置的EJM128K細(xì)紗機(jī)，緊密紡技術(shù)可減少紗線毛羽、提高成紗強(qiáng)力[8]。在細(xì)紗工序中，遵循“重加壓，大隔距，小后區(qū)牽伸”的工藝原則。細(xì)紗的主要工藝參數(shù)配置為：機(jī)械牽伸設(shè)定2062，捻度設(shè)定60.09 捻/10 cm，捻系數(shù)318，前區(qū)牽伸倍數(shù)1562，后區(qū)牽伸設(shè)定1.32，前羅拉轉(zhuǎn)速261 r/min，錠子轉(zhuǎn)速設(shè)定12 300 r/min，鉗口隔距設(shè)定4.0 mm，鋼絲圈選定BS 3。

3 結(jié)果與分析

3.1 紗線條干與毛羽

條干均勻度、紗疵、毛羽是衡量紗線性能的一個(gè)重要指標(biāo)。在測試過程中，實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置為：測試速度400 mm/min，時(shí)間1 min。相關(guān)測試數(shù)據(jù)如表6、圖1所示。

由圖1和表6可知，1）隨著精梳滌綸含量增加，紗線的條干均勻度明顯改善，全精梳滌綸紗與普梳滌綸紗相比條干均勻度改善了0.6個(gè)百分點(diǎn)。這是由于精梳條的加入，纖維內(nèi)部整齊度、平行度及分離度提高，從而露出紗線表面的纖維減少。2）與普梳紗相比，隨著加入精梳纖維的量增加，紗線毛羽H值整體呈逐漸改善趨勢，當(dāng)精梳纖維含量達(dá)到66%以上時(shí)，紗線毛羽H值變化基本穩(wěn)定。3）精梳含量增加時(shí)，細(xì)節(jié)、粗節(jié)及棉結(jié)等紗疵基本呈改善趨勢。當(dāng)精梳滌綸纖維含量在66%時(shí)，粗細(xì)節(jié)及棉結(jié)最少。

綜上所述，精梳滌綸纖維含量在66%時(shí)毛羽H值及粗細(xì)節(jié)最少，條干均勻也較好。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以考慮選擇方案Ⅴ（精梳纖維66%）進(jìn)行生產(chǎn)，以減少生產(chǎn)成本、增加經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 紗線成紗強(qiáng)力

紗線強(qiáng)力是衡量織物可織造性、提升織機(jī)效率等的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。影響成紗強(qiáng)力的因素很多，本實(shí)驗(yàn)中精梳纖維含量是重要影響因素之一。實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置為：試樣上下夾持500 mm，拉伸速度500 mm/min，每個(gè)樣本測試10管，每管10次取平均值。對(duì)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，測試紗線的拉伸性能如圖2所示。

從圖2可以看出，1）與普梳紗相比，加入精梳纖維的紗線的單紗強(qiáng)力整體呈現(xiàn)上升的趨勢。這時(shí)纖維的整齊度變好，纖維之間的接觸面積增加使得摩擦力增大，導(dǎo)致纖維互相滑移的可能性減少，同時(shí)由于纖維的條干均勻度增加，纖維之間排列變得更加緊密，改善紗線的強(qiáng)力。2）紗線斷裂伸長率隨著精梳纖維含量增加略有下降。其中方案Ⅴ（精梳纖維含量66%）與全精梳紗的指標(biāo)對(duì)比相差不明顯，所以在生產(chǎn)中可以考慮采用滌綸精梳纖維含量在60%～70%。

4 結(jié) 論

本次實(shí)驗(yàn)采用四羅拉網(wǎng)格圈型緊密紡紡紗工藝，紡制28 tex針織用紗。通過對(duì)不同精梳滌綸纖維含量的紗線進(jìn)行試紡及相關(guān)性能測試，結(jié)果表明：精梳滌綸纖維比重在60%～70%時(shí)的紗線條干均勻度、紗疵、毛羽H值及拉伸性能等質(zhì)量指標(biāo)與采用全精梳滌綸纖維生產(chǎn)的紗線差別不大，所以在實(shí)

際紡紗過程中可以考慮選擇精梳滌綸纖維含量在60%～70%。這樣既可以減輕生產(chǎn)工序的負(fù)荷，又可以滿足高品質(zhì)紗線的質(zhì)量要求，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈國欣， 任家智. 精梳機(jī)分離羅拉傳動(dòng)系統(tǒng)的棉型化纖加工特性分析[J]. 現(xiàn)代紡織技術(shù)， 2021， 29（2）： 91-96.

JIA Guoxin， REN Jiazhi. Analysis of cotton type chemical fiber processing characteristics of detaching roller drive system of comber[J]. Modern Textile Technology， 2021， 29（2）： 91-96.

[2]薛慶. 紡棉型化纖用精梳整體錫林和頂梳的設(shè)計(jì)與配套[J]. 紡織器材， 2018， 45（2）： 10-14.

XUE Qing. Design and configuration of integrated combing cylinder and the top comb for cotton-like chemical fiber[J]. Textile Accessories， 2018， 45（2）： 10-14.

[3]劉允光. 國產(chǎn)精梳機(jī)的技術(shù)近況與發(fā)展趨勢[J]. 棉紡織技術(shù)， 2019， 47（7）： 82-84.

LIU Yunguang. Technology status and development trend of domestic comber[J]. Cotton Textile Technology， 2019， 47（7）： 82-84.

[4]丁祥， 章華軍， 楊道明， 等. 精梳棉滌綸混紡套染紗的生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 棉紡織技術(shù)， 2020， 48（8）： 59-62.

DING Xiang， ZHANG Huajun， YANG Daoming， et al. Production practice of combed cotton polyester blended over dyeing yarn[J]. Cotton Textile Technology， 2020， 48（8）： 59-62.

[5]高華斌. 突破精梳機(jī)紡棉纖維局限， 整體技術(shù)水平達(dá)國際先進(jìn)[J]. 中國紡織， 2018（12）： 52.

GAO Huabing. Breaking through the limitation of spinning cotton fiber on comber， the overall technical level reaches international advanced[J]. China Textile， 2018（12）： 52.

[6]余建武， 羅繼秋， 余建桂， 等. E80型精梳機(jī)的工藝優(yōu)化[J]. 棉紡織技術(shù)， 2020， 48（9）： 54-59.

YU Jianwu， LUO Jiqiu， YU Jiangui， et al. Process optimization of E80 comber[J]. Cotton Textile Technology， 2020， 48（9）： 54-59.

[7]尚龍飛， 任家智， 賈國欣， 等. 精梳機(jī)搭接刻度及錫林定位對(duì)精梳落棉的影響[J]. 棉紡織技術(shù)， 2018， 46（3）： 1-4.

SHANG Longfei， REN Jiazhi， JIA Guoxin， et al. Influence of comber lap scale & cylinder location on comb noil[J]. Cotton Textile Technology， 2018， 46（3）： 1-4.

[8]劉大方， 魏秀成， 孫忠民. 國產(chǎn)緊密紡紡制純棉精梳紗配置的探討[J]. 山東紡織科技， 2014， 55（5）： 26-30.

LIU Dafang， WEI Xiucheng， SUN Zhongmin. Discussion on domestic compact spinning machine configuration to spin combed cotton yarn[J]. Shandong Textile Science & Technology， 2014， 55（5）： 26-30.