積極式退解捻線機生產(chǎn)薄型織物用紗的工藝探討

朱 斌，郭仁賢，秦向榮，韓進華

（南京玻璃纖維研究設(shè)計院有限公司，南京 211112）

0 前言

薄型織物的平方米克重一般在200 g以下，厚度［1］在0.01～0.20 mm，所用的紗線的線密度一般在66 tex 以下，一般在5～66 tex之間。對布面質(zhì)量要求較高，要求所用的紗線零油污、捻度均勻、紗線條干均勻等。傳統(tǒng)的1391、150型捻線設(shè)備存在維修成本高、零配件磨損嚴(yán)重，紗線油污多、外觀質(zhì)量低，卷裝量小、生產(chǎn)效率低，原絲利用率低、成品合格率低，不能滿足薄型玻璃纖維織物用紗的質(zhì)量要求。因此，對薄型織物用的單絲直徑9μm以下、線密度5～66 tex的玻璃纖維原絲，采用積極式退解捻線機進行了生產(chǎn)工藝技術(shù)探索。另外，玻璃纖維采用紡織增強型浸潤劑與普通紡織型浸潤劑相比，原絲表面更滑［2］，退解時紗層與層之間抱合力不好控制，易打滑［3］，出現(xiàn)塌紗、冒紗等缺陷［4］問題，需要設(shè)計滿足該類型浸潤劑的有捻紗成型工藝、選用合適的錠速和尼龍鋼絲鉤，針對這些問題我們進行了一系列工藝參數(shù)設(shè)計及設(shè)備技術(shù)革新工作，以滿足專用玻璃纖維原絲積極式退解大卷裝成型要求，提升紗線的產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高薄型織物以及后續(xù)復(fù)合材料的整體質(zhì)量［5］。

1 工藝探討

1.1 卷繞成型工藝設(shè)計

紡織增強型玻璃纖維原絲采用積極式捻線機退解在工藝技術(shù)上沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以借鑒，根據(jù)“鋼領(lǐng)［6］板成型運動規(guī)律” （見圖1）進行了設(shè)計，通過對鋼領(lǐng)板運動規(guī)律進行理論研究分析后，把鋼領(lǐng)板升降設(shè)計成不同組合進行試驗篩選，成型速比的設(shè)計就是對紗線在成型過程中的卷繞層與束縛層研究與設(shè)計，根據(jù)鋼令板下行速度是上行速度的1.5～3倍的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，具體設(shè)計試驗的參數(shù)見表1。

圖1 鋼領(lǐng)板運動規(guī)律示意圖（平底交替奶瓶型）

表1 成型速比的設(shè)計

根據(jù)運動規(guī)律設(shè)計了5組不同的成型速度比例，理論上制訂了鋼領(lǐng)板上行與下行的試驗技術(shù)方案，分別進行試驗。通過多次試驗，再經(jīng)過后續(xù)并捻跟蹤，選擇了其中一種符合增強型浸潤劑玻璃纖維不同線密度規(guī)格原絲退解的成型速比參數(shù)1∶1.57。在該參數(shù)下生產(chǎn)的紗線不塌紗、不冒紗、不重疊、易退解、卷裝量達(dá)到要求，產(chǎn)品外觀成型良好。

1.2 尼龍鋼絲鉤型號選擇設(shè)計

以12 tex紡織增強型原絲為例，說明尼龍鋼絲鉤型號選擇設(shè)計試驗，選定了幾種型號的尼龍鋼絲鉤（表2）進行紗線積極式退解上機張力試驗。

表2 尼龍鋼絲鉤型號

通過4種型號的尼龍鋼絲鉤上機試驗，通過在線張力監(jiān)測，并結(jié)合最終紗團成型松軟情況，最終確定了12 tex紡織增強型原絲選用的尼龍鋼絲鉤型號。通過長期生產(chǎn)積累，該型號的尼龍鋼絲鉤滿足設(shè)計的成型工藝要求，所生產(chǎn)的紗團不松軟、不起毛、斷頭少，紗線強度損傷小，這種退解方式紗線導(dǎo)紗環(huán)節(jié)少，紗線經(jīng)過的摩擦點少，強度損傷小，對不同型號尼龍鉤生產(chǎn)的典型產(chǎn)品單絲強度均值進行了統(tǒng)計對比，見表3。

表3 單絲強度均值比較

根據(jù)試驗結(jié)果，選擇了滿足該線密度紗線要求的尼龍鉤型號，為76 mg。

1.3 錠子速度選擇設(shè)計

根據(jù)減少斷頭與提高生產(chǎn)效率的原則進行合理的錠子速度選擇［7］，設(shè)計了幾組錠子速度，見表4，進行生產(chǎn)試驗。

表4 錠子速度及紗線線速度

依據(jù)減少單絲斷頭、提高成品率、降低生產(chǎn)成本的原則，經(jīng)過反復(fù)試驗得出結(jié)論：3 200、3 500轉(zhuǎn)速情況下，尼龍鋼絲鉤型號不好選擇，選擇范圍小，且紗團因為張力小，經(jīng)常會出現(xiàn)松軟問題，成型不好，影響并捻過程退解，同時因為線速度低，產(chǎn)量上不去，效率下降；3 700轉(zhuǎn)速下斷頭情況比3 200、3 500轉(zhuǎn)速略微多一些（見表5），但尼龍鋼絲鉤選擇范圍大，張力控制良好，紗團不松軟，生產(chǎn)效率可接受；4 000轉(zhuǎn)速下斷頭相應(yīng)增加，操作難度也加大，同樣的尼龍鉤張力增加較大，對紗線磨損大，易起毛，產(chǎn)生毛絲后會造成紗層與層間相互糾纏，影響后續(xù)并捻時退解。因此，綜合考慮斷頭、張力、生產(chǎn)效率、成品率等因素，確定了3 700轉(zhuǎn)速，可更好的滿足增強型特種細(xì)支玻璃纖維原絲的退解。

表5 不同錠速情況下斷頭對比

1.4 電錠對捻度影響分析

由于1391機型的錠子傳動采用錠帶進行，錠帶與錠盤之間存在接觸不一致問題，運轉(zhuǎn)時間長了以后就會出現(xiàn)打滑及磨損問題，造成錠子速度不穩(wěn)定，使得紗線捻度也出現(xiàn)不穩(wěn)定，紗線捻度均勻性不好，對強度有影響。積極式退解捻線機采用電錠進行卷繞，速度更加均勻穩(wěn)定，波動范圍小，能夠解決紗線捻度不均勻問題，提高紗線強度穩(wěn)定性。電錠是每個錠子采用電機單錠進行控制，所有電機速度由統(tǒng)一的控制系統(tǒng)進行控制，同時發(fā)出指令，這樣每個錠子速度基本保持一致，控制在±100 r/m 范圍內(nèi)波動，折算成捻度就是在±1.5 tex/m的范圍波動，而原來老設(shè)備±200 r/m范圍內(nèi)波動，捻度穩(wěn)定性較差；而且每組錠子是通過錠帶及錠盤控制轉(zhuǎn)速，錠帶長短與錠盤位置對速度影響較大，1臺設(shè)備340個錠子，產(chǎn)生的誤差非常大，捻度均勻性較差，紗線強度產(chǎn)生較大波動性，對性能有較大影響。電錠的卷繞成型，滿足了錠子速度穩(wěn)定，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，紗線捻度均勻的要求，提高了紗線整體性能。

2 結(jié)果分析

2.1 外觀合格率提高

通過以上工藝設(shè)計及生產(chǎn)試驗，增強型浸潤劑玻璃纖維原絲EC5-12 FE-5生產(chǎn)的單絲EC5-12×1 Z110 FE-5合格率（見表6和圖2）有較大幅度提高，積極式TKV165型退解合格率≥99%，被動式1391型退解合格率在96%左右，并絲工序的單絲利用率提高，節(jié)約了成本費用。

表6 EC5-12×1 Z110 FE-5合格率對比 %

圖2 EC5-12×1 Z110 FE-5合格率對比（4批紗，100個/批）

使用積極式捻線機進行生產(chǎn)，比傳統(tǒng)的1391型號的老式捻線機合格率平均提高了3%。

2.2 織物外觀污漬扣分下降明顯

1391型號的老式捻線機和積極式TKV165型捻線機生產(chǎn)的紗線用于織造，跟蹤了EW100織物的百米污漬扣分情況，詳見表7和圖3。從數(shù)據(jù)統(tǒng)計上分析，采用積極式退解捻線機生產(chǎn)紗線的織物較1391型號的老式捻線機生產(chǎn)紗的織物百米扣分下降了63%以上，效果明顯。

表7 EW100織物的百米污漬扣分情況對比

圖3 1391型機生產(chǎn)紗和TKV165型機生產(chǎn)紗EW100織物的百米污漬扣分對比

3 結(jié)論

對增強型玻璃纖維細(xì)紗采用積極式捻線機退解生產(chǎn)工藝技術(shù)進行探索研究，解決了玻璃纖維性能脆、易折斷、不耐磨損、原絲表面光滑、易打滑難抱合等特殊性難題，通過設(shè)計試驗了紗線成型卷繞工藝，完成了各類工藝參數(shù)的試驗，得出了符合成型工藝要求的紡織工藝參數(shù)，顯著提高了超細(xì)玻璃纖維生產(chǎn)效率。