噴氣渦流紡梳理工藝優(yōu)化實踐

張永鋼，陳玉峰

(光山白鯊針布有限公司，河南 光山 465450)

渦流紡紗作為一種新型紡紗，多為滌綸、黏膠、莫代爾纖維純紡或棉麻絲毛混紡。受成紗原理的影響，渦流紡紗為外包纏纖維內(nèi)芯紗結(jié)構(gòu)，喂入噴嘴的纖維整齊度、彎鉤、棉結(jié)數(shù)量、短絨含量直接影響噴氣渦流紡的成紗結(jié)構(gòu)和性能。由于渦流紡流程短，梳理過程中容易出現(xiàn)以下問題：梳理不充分影響成紗質(zhì)量；短絨增加影響紗線切疵和效率；纖維組分多，纖維性能及摩擦因數(shù)差異大，工藝和針布的適紡性受到影響[1]。為此，筆者對渦流紡梳理的關(guān)鍵工藝，包括針布配置及各部件之間的隔距、速度等相關(guān)因素進(jìn)行分析和探討，并提出優(yōu)化建議。

1 優(yōu)化針布配置

梳理針布配置原則。要同時兼顧靜電減少和梳理伸直，纖維轉(zhuǎn)移率高、損傷少，生條結(jié)雜少，纖維雜質(zhì)排除徹底，棉網(wǎng)清晰度高，針布充塞少，在質(zhì)量穩(wěn)定的條件下實現(xiàn)梳理的高速、高產(chǎn)、高質(zhì)。

錫林針布選配原則。采用矮齒、淺齒，在梳理過程中使纖維處于齒尖，有利于纖維在錫林—蓋板、錫林—刺輥、錫林—道夫間的分梳和轉(zhuǎn)移，針高一般控制在1.7～2.0 mm；工作角度根據(jù)纖維性能適度控制，摩擦因數(shù)大的纖維要減少靜電纏繞，降低針布負(fù)荷，提高纖維均勻混和效果，一般控制在25°～35°；針齒密度適度增加，保證充分梳理同時減少纖維損傷，一般控制在860～1 000齒/(25.4 mm)2；齒體光潔度高，減少纖維與針布間的摩擦因數(shù)，一般采用表面強化處理[2]。典型的針布配置開有AC2025×01550、AC2030×01550、AC1830×01640和AC2035×01650。

道夫針布選配原則。針布齒深加大到2.1 mm以上，有利于容納更多的纖維；齒密縮小，齒間容纖維量加大，保證針布纖維網(wǎng)面的均勻，齒密一般控制在360～512齒/(25.4 mm)2；齒尖厚度一般控制在0.12 mm左右，以提高抓取能力；總高適度提高，有利于錫林和道夫作用區(qū)氣流的引導(dǎo)和下泄，一般在4.0～4.5 mm；齒形抓取和轉(zhuǎn)移能力要強，減少落網(wǎng)和纏繞，一般采用直齒形，側(cè)面加橫紋和溝槽[3]。典型的針布配置型號有AD4030×02090-G4(側(cè)面溝槽)、AD4230×01890和AD4530×01870。

彈性蓋板針布選配原則。植針排列采用斜紋或者斜紋漸密的形式，減少靜電產(chǎn)生和重復(fù)梳理；工作角在76°以上，使纖維轉(zhuǎn)移順暢，同時減少針面負(fù)荷，降低落棉率；橫向針密減小，橫向針尖距控制在0.40 mm以下，針布針密控制在400～520齒/(25.4 mm)2，加強對纖維中棉結(jié)、僵片等的攔截功能，保證纖維伸直度[4]；針高控制在7.5 mm，加強錫林和蓋板間纖維的相互轉(zhuǎn)移，在提高梳理效果同時減少纖維損傷。典型的針布型號有MCB40、MCH45、MCBH52和MCH52。

刺輥針布選配原則。齒尖厚度小于0.20 mm，減少纖維損傷；齒尖密度適度增加，根據(jù)纖維特性控制在43～66齒/(25.4mm)2；齒形采用弧齒或駝峰齒，提高纖維轉(zhuǎn)移率，減少纖維損傷；縱向齒距適度加大，橫向齒距減少，減少纖維的縱向打擊，降低短絨數(shù)量。

固定蓋板針布選配原則。由于渦流紡采用非棉纖維及混紡，其中的油劑容易殘留在固定蓋板的齒隙內(nèi)，造成嵌雜。為此，一般配置矮齒淺齒，齒深在1.2 mm以上，5.0 mm以下；角度偏大，控制在75°～85°，提高梳理效果；固定蓋板的齒密適度增加，在保證梳理同時兼顧減少纖維損傷，重點減少A1紗疵，齒密控制在140～760齒/(25.4 mm)2。

針布配置幾何參數(shù)總體情況見表1。

表1 噴氣渦流紡針布配置幾何參數(shù)

在粘膠、莫代爾纖維上進(jìn)行了針布優(yōu)化試驗，試驗結(jié)果見表2。

表2 粘膠噴氣渦流紡針布優(yōu)化試驗方案及結(jié)果 (MVS R18.5 tex)

由表2可知：噴氣渦流紡中，錫林針布采用矮齒、淺齒深、直齒及適度齒密，可提高纖維穿刺和轉(zhuǎn)移；彈性活動蓋板植針角度大、斜紋漸密、針高降低，可增加梳理和轉(zhuǎn)移；道夫直齒橫紋、深齒深，刺輥針布薄齒、大齒距、適度齒密，能提高一次轉(zhuǎn)移率；固定蓋板矮齒、淺、加密、小角度，可減少嵌雜增加整理。上述配置能夠減少纖維損傷并提高纖維平行伸直度，從而提高成紗質(zhì)量。

2 優(yōu)化梳棉生條定量

渦流紡梳理設(shè)備配置一般是1.5臺或者1臺梳棉機供應(yīng)1臺渦流紡設(shè)備。近年來，隨著梳棉機幅寬增加、附加固定蓋板和預(yù)分梳板數(shù)量增加、梳理曲線延長、活動蓋板根數(shù)回增等變化，生條定量有所提高，一般品種可達(dá)到25～30 g/(5 m)，部分寬幅梳棉機(幅寬1 200～1 500 mm)的定量可高達(dá)30～35 g/(5 m)。實際生產(chǎn)中，偏低的生條定量不能夠滿足產(chǎn)量需求，但是過高的產(chǎn)量又會影響梳理質(zhì)量，為此，生條定量一般控制在25～28 g/(5 m)較為適宜。生條定量對梳理質(zhì)量的影響見表3。

表3 生條定量對渦流紡質(zhì)量的影響 (品種:MVS R14.8 tex)

由表3可知：定量過大，梳理時纖維的伸直平行度降低，雖然對棉結(jié)和強力切疵的影響有限，但是粗節(jié)、細(xì)節(jié)的增加非常明顯。因此渦流紡的定量要適度控制在合理的范圍之內(nèi)，以保證在纖維伸直平行的情況下適度提高產(chǎn)量。

3 優(yōu)化各部件速度

3.1 錫林速度

隨著梳棉機技術(shù)創(chuàng)新和新機型的出現(xiàn)，錫林速度由傳統(tǒng)的180～250 r/min增加到450～650 r/min；高效新型智能化梳棉機，錫林速度可進(jìn)一步提高到500～800 r/min。錫林高速有利于梳理，但是過高的錫林速度會引起生條短絨數(shù)量增加，對渦流紡產(chǎn)生很大的影響。因此根據(jù)渦流紡的特點，新型梳棉機錫林速度一般在450 r/min以下，從而在保證梳理效果的同時降低短絨數(shù)量。同時，借助新型棉網(wǎng)清潔器和固定蓋板，加大對短纖維和結(jié)雜的排除[5-6]。錫林速度對渦流紡紗線質(zhì)量的影響見表4。

表4 錫林速度對渦流紡紗線質(zhì)量的影響(品種:MVS R18.5 tex)

由表4可知，錫林速度提高對棉結(jié)去除有利，但是過高的速度會增加短絨，特別是細(xì)節(jié)和粗節(jié)的增加對成紗質(zhì)量不利。

3.2 刺輥速度及錫林刺輥速比

渦流紡加工非棉纖維較多，錫林刺輥的速比控制在2.4以上，刺輥速度控制在800 r/min以下，可有利于分梳和除雜。實踐中，調(diào)整錫林刺輥速比通常是通過適當(dāng)降低刺輥速度來實現(xiàn)的。在高產(chǎn)時，過低的刺輥速度會使未分解的纖維束數(shù)量增加，增加錫林蓋板梳理區(qū)的負(fù)擔(dān)，因此，應(yīng)結(jié)合纖維性能及開清棉質(zhì)量，通過增加或者減少刺輥齒密進(jìn)行平衡，同時兼顧充分開松、梳理和短絨控制。

3.3 道夫速度及出條速度

渦流紡紗中，高產(chǎn)和高質(zhì)是一對較為突出的矛盾。部分品種質(zhì)量要求高，通過適當(dāng)降低道夫速度，可達(dá)到穩(wěn)定質(zhì)量的效果。但是在生條定量一定的條件下，過低的道夫速度會使轉(zhuǎn)移率下降，纖維在錫林蓋板區(qū)域反復(fù)梳理次數(shù)增多，反而使細(xì)節(jié)和粗節(jié)增多。目前，新型梳棉機道夫直徑及道夫與小壓輥間張力牽伸有差別， 出條速度一般控制在140～180 m/min，部分滌綸纖維出條速度可達(dá)200 m/min。具體試驗方案及結(jié)果見表5。

表5 出條速度對渦流紡質(zhì)量的影響(品種:MVS R14.8 tex)

由表5可知：出條速度在一定的范圍內(nèi)對質(zhì)量的影響不大；當(dāng)出條速度過高時，梳理效果受到影響，不僅成紗指標(biāo)惡化同時切疵增加較為明顯。

3.4 蓋板速度

渦流紡蓋板速度采用中低速度，可保證蓋板針布的梳理時間，有利于錫林蓋板間的交替分梳，為此一般設(shè)定在180～300 mm/min。傳統(tǒng)蓋板正轉(zhuǎn)梳棉機可以提高蓋板速度，減少蓋板間纖維的充塞程度，保證梳理質(zhì)量；蓋板反轉(zhuǎn)的新型梳棉機，則要適度降低蓋板速度以保證其在梳理區(qū)的工作時間，從而保證蓋板的清潔作用，提高梳理效果。 具體試驗方案及結(jié)果見表6。

表6 蓋板速度對渦流紡質(zhì)量的影響(品種:MVS R14.8 tex)

由表6可知：蓋板速度過低，蓋板清潔作用弱，落棉少，但是梳理效果差，切疵明顯增多；隨蓋板速度的增加，切疵減少，但是落棉增加；蓋板速度增加到一定的程度，生條質(zhì)量則沒有明顯變化，但是落棉率的增加較為明顯。

4 優(yōu)化梳理隔距

4.1 給棉板—刺輥隔距

給棉板—刺輥隔距小易損傷纖維；隔距大分梳不充分，未分解棉束會增多。為控制短絨增加、提高開松效果，逆向給棉形式下，給棉板—刺輥隔距一般可取0.18～0.23 mm，順向給棉一般采取0.40～0.50 mm的中隔距。

4.2 預(yù)分梳板—刺輥隔距

預(yù)分梳板與刺輥針布是梳理配置，渦流紡一般采用緊隔距。原因是兩針齒的針齒較高，齒深較深，刺輥齒深在3.5 mm，分梳板齒深在3.0 mm，工作角都在80°，容纖維量很大，纖維被齒工作面控制且易于向齒根轉(zhuǎn)移。隔距大，刺輥攜帶纖維與預(yù)分梳板接觸少，開松作用減弱；隔距小，則相反，會有利于提高纖維的取向度。為加強開松，此處隔距一般控制在0.50～0.60 mm。部分新型梳棉機為減少棉流在刺輥下方的擁堵，取消了預(yù)分梳板而采用光板小漏底，這時會出現(xiàn)開松不足的問題，可通過增加后部固定蓋板數(shù)量加以彌補。

4.3 錫林—后固定蓋板棉網(wǎng)清潔器隔距

后固定蓋板梳理區(qū)，纖維分布較厚，為了使錫林?jǐn)y帶纖維和重新抓取的纖維混合充分，采用了較大的隔距，以減少纖維損傷和揉搓，同時也有利于開松后的纖維雜質(zhì)和短絨的排除。此處錫林—固定蓋板隔距一般控制在0.6～1.0 mm，棉網(wǎng)清潔器導(dǎo)流板一般控制在1.0～1.4 mm，除塵刀控制在0.30～0.40 mm，能夠保證纖維預(yù)梳理效果好且纖維損傷少。

4.4 錫林—前固定蓋板棉網(wǎng)清潔器隔距

渦流紡梳理時，此處隔距偏緊對梳理質(zhì)量有利，能夠?qū)崿F(xiàn)對細(xì)小雜質(zhì)和纖維的分離，棉網(wǎng)清潔器導(dǎo)流板一般控制在1.0～1.2 mm，除塵刀控制在0.25～0.30 mm，錫林與前固定蓋板隔距一般控制在0.18～0.30 mm。

4.5 錫林—蓋板隔距

錫林—蓋板隔距根據(jù)錫林速度進(jìn)行設(shè)定:錫林速度小于360 r/min，錫林—蓋板隔距設(shè)置為0.15、0.13、0.13、0.13、0.15 mm；錫林速度大于360 r/min，錫林—蓋板隔距設(shè)置為0.25、0.23、0.20、0.20、0.23 mm。目前錫林速度有增加的趨勢，錫林滾筒高速回轉(zhuǎn)時，會使?jié)L筒膨脹而導(dǎo)致滾筒凸起。引起滾筒膨脹的原因，一是離心力，二是滾筒與纖維、氣流摩擦發(fā)熱。錫林高速時膨脹可達(dá)0.02～0.06 mm，當(dāng)錫林速度超過450 r/min時，所有與錫林相關(guān)的隔距都應(yīng)適度增加0.05 mm。

5 結(jié)語

結(jié)合渦流紡紗纖維性能及工藝特點，本文重點從梳理過程中強化梳理和轉(zhuǎn)移功效、減少纖維彎鉤和棉結(jié)數(shù)量、避免纖維損傷、提高纖維伸直度、減少短絨和棉結(jié)等方面進(jìn)行研究。在針布配置方面，要強化梳理和轉(zhuǎn)移，減少棉結(jié)和纖維損傷，達(dá)到梳理充分短絨減少的目標(biāo)；各部速度方面，采用錫林刺輥大速比，可提高刺輥纖維向錫林的轉(zhuǎn)移能力，做到開松與梳理纖維兼顧；各部件之間隔距合理設(shè)置，可減少纖維損傷，提高伸直平行效果。實踐證明，合理的針布配置及各部件的速度和隔距能夠提高梳理效果，減少纖維損傷，實現(xiàn)渦流紡切疵少、生產(chǎn)效率高的目標(biāo)。