芳綸單股紗線阻燃防靜電織物的生產(chǎn)實踐

楊 靜

(陜西省紡織科學(xué)研究院有限公司,西安 710038)

0 引言

石油工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),隨著人們安全防護(hù)意識的增強(qiáng),普通的石油工人防護(hù)服已經(jīng)無法滿足行業(yè)需求。筆者公司專為石化行業(yè)設(shè)計了一款阻燃防靜電織物,該織物作為防護(hù)服里襯不僅能防止接觸火焰及熾熱物體后被點燃、有焰燃燒和陰燃,而且能有效避免因靜電引起的爆炸和火災(zāi)對人體的傷害。以下簡要介紹該織物的基本工藝參數(shù)、生產(chǎn)過程中存在的問題及解決措施。

1 阻燃防靜電織物紗線規(guī)格及組織結(jié)構(gòu)

1.1 紗線規(guī)格

經(jīng)紗采用的是芳綸1313原液/阻燃粘膠(蘭精)/阻燃腈氯綸 40/30/30 19.7 tex紗,實際測得紗線線密度為19.5 tex,捻度為75.5 捻/(10 cm),捻系數(shù)為335.1,斷裂強(qiáng)力為312.4 cN,斷裂強(qiáng)度為15.9 cN/tex,斷裂伸長率為9.5%,條干均勻度CV值為12.80%,細(xì)節(jié)為2.5個/km,粗節(jié)為14.5個/km,棉結(jié)為22個/km。

緯紗采用的是芳綸1313原液/阻燃粘膠(蘭精)/阻燃腈氯綸/導(dǎo)電纖維 38/30/30/2 19.7 tex紗,實測紗線線密度為19.2 tex,捻度為74.1 捻/(10 cm),捻系數(shù)為328.9,斷裂強(qiáng)力為304.4 cN,斷裂強(qiáng)度為15.5 cN/tex,斷裂伸長率為8.9%,條干均勻度CV值為13.05%,粗節(jié)(長度8 mm)為1.0個/km,細(xì)節(jié)(長度4 mm)為0。

經(jīng)向按照一定比例加入導(dǎo)電紗,導(dǎo)電紗由1根經(jīng)紗和1根線密度為2.2 tex的導(dǎo)電長絲捻合而成,捻度為57.1捻/(10 cm)。

1.2 組織結(jié)構(gòu)

織物采用平紋組織,經(jīng)密為334根/(10 cm),緯密為264根/(10 cm),總緊度為75.1%?？偨?jīng)根數(shù)為5205,其中導(dǎo)電紗為195根;每隔25根正常經(jīng)紗加入1根導(dǎo)電紗,每隔20根正常緯紗加入1根導(dǎo)電紗,在布面形成邊長為0.8 cm的格子。

地組織穿綜采用1,2,3,4順穿法,導(dǎo)電紗穿在1上;穿筘為2根/入;邊組織穿綜為1,2順穿法,穿筘為3根/入。其中,導(dǎo)電紗穿在1上是為了方便穿筘工序檢查。

2 整經(jīng)和漿紗注意事項

2.1 整經(jīng)工序

在KY6041型整經(jīng)機(jī)上整經(jīng),A代表正常經(jīng)紗,B代表導(dǎo)電紗,前7個經(jīng)軸為A紗,具體為660根×7個,最后1個經(jīng)軸為A紗和B紗混合軸,具體為390根A紗+195根B紗,即每隔2根A紗加1根B紗。

由于紗線強(qiáng)力較低,整經(jīng)速度一般宜控制為150 m/min～200 m/min,可以有效減小整經(jīng)斷頭率。整經(jīng)張力配置為:從前向后,第1至15排的上兩層和下兩層為5格,中層為6格;第16至35排的上兩層和下兩層為4格,中層為5格;第36至41排的上兩層和下兩層各為5格,中層為6格;第42排全部為7格。

2.2 漿紗工序

在織造時,經(jīng)紗要受到成千上萬次的反復(fù)拉伸、屈曲、摩擦和沖擊。未上漿的經(jīng)紗表面毛羽較多、纖維間抱合力不足,在織造過程中,易發(fā)生紗身起毛、結(jié)構(gòu)松散直至紗線解體而斷頭等問題;紗身起毛會使經(jīng)紗相互粘連,造成開口不清,形成“三跳”疵點,嚴(yán)重時導(dǎo)致織造無法順利進(jìn)行。對于某些強(qiáng)力偏低的單股紗線,提高斷裂伸長率、增加耐磨次數(shù)是漿紗的主要目的[1]。

漿料配方的選擇,應(yīng)根據(jù)經(jīng)紗的纖維種類、號數(shù)、結(jié)構(gòu)以及織物的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行?；旒徏喩蠞{一般用淀粉和PVA的混合漿料,再輔以固體丙烯、淀粉改性劑、平滑劑等改善漿液性能,提高漿紗質(zhì)量。細(xì)號紗原料較佳,彈性和斷裂伸長率較大,表面光潔,毛羽少,但紗線強(qiáng)度較低,上漿應(yīng)以提高強(qiáng)度為主,應(yīng)適當(dāng)增加上漿率、減少斷頭。在其他條件相同的情況下,平紋組織比其他組織摩擦次數(shù)多,漿膜受損嚴(yán)重,可以適當(dāng)提高上漿率。芳綸纖維摩擦因數(shù)大,在后序加工中靜電問題嚴(yán)重,為減少毛羽的產(chǎn)生,可在漿液中加入適量抗靜電劑。

漿料配方:25 kg淀粉,12.5 kg PVA,5 kg固體丙烯,2.5 kg改性劑,1 kg平滑劑,1 kg抗靜電劑,漿液體積為750 L,溫度為95 ℃,粘度為16 s。

芳綸1313纖維和腈氯綸纖維均屬于疏水性纖維,要求漿紗的成膜好、耐磨損性能高、伸長率小,具有一定的吸濕性,漿紗毛羽貼伏、開口清晰、光滑柔軟、減少靜電,有利于織造。上漿應(yīng)采用“小伸長、低回潮、勻卷繞,漿液高濃低粘,壓漿先重后輕、重浸透求被覆、保漿膜、不上蠟”的工藝路線。在GA338-300型漿紗機(jī)上漿紗,主要工藝參數(shù):退繞張力為200 N,喂入張力為150 N,濕區(qū)伸長率小于1%,前壓漿輥壓力為5 kN,后壓漿輥壓力為10 kN,預(yù)烘溫度為130 ℃,主烘溫度為110 ℃,干區(qū)張力為2200 N,卷取張力為2800 N,上漿率為10%,回潮率為3%,上漿速度為40 m/min～50 m/min。

漿紗起機(jī)時,應(yīng)確保導(dǎo)電紗均勻分布在軸面上。因穿筘工序的工人很難辨認(rèn)導(dǎo)電紗和正常紗,故在漿紗時須穿1根絞線將兩者進(jìn)行區(qū)分。為了防止在漿紗過程中產(chǎn)生倒斷頭、混淆導(dǎo)電紗和正常紗,在下軸前,須從經(jīng)軸架給導(dǎo)電紗和正常紗之間重新穿1根絞線,且將這根絞線保留在織軸上,給穿筘工序提供便利[2]。

3 織造工序注意事項

3.1 斷經(jīng)

觀察斷經(jīng)的位置,主要集中在邊部,且左邊較右邊嚴(yán)重。排除筘不良、邊撐位置不當(dāng)和經(jīng)紗張力不當(dāng)?shù)脑?著重從邊組織穿法、開口時間、劍頭動程、后梁和停經(jīng)架位置等方面進(jìn)行調(diào)整。

3.1.1 邊組織穿法

為了預(yù)防松邊、爛邊和荷葉邊等不良問題,邊部的組織和穿法要比地組織緊實;對于經(jīng)紗強(qiáng)力小或紗線粗的情況,邊組織的緊度可與地組織保持一致;將邊組織由3根/入改為2根/入,靠布邊2筘仍為3根/入。

3.1.2 開口時間

開口時間過早,劍頭出織口時織口已經(jīng)閉合,經(jīng)紗對劍頭、劍桿帶過度擠壓,造成劍頭、劍桿帶磨損嚴(yán)重,會形成劍桿帶雜物,影響布面質(zhì)量。開口時間過晚,劍頭進(jìn)織口時織口尚未完全清晰,劍頭會撞斷邊部經(jīng)紗,甚至?xí)纬伞叭贝命c。故將開口時間由300°改為 290°。

3.1.3 劍頭動程

劍頭動程過大,會產(chǎn)生緯向疵點。這是因為綜平時劍頭已經(jīng)退出織口,放開緯紗時經(jīng)紗未夾緊緯紗,緯紗因自身張力而產(chǎn)生回彈,形成小百腳、緯縮疵點。劍頭動程過小時,劍頭進(jìn)出走梭板與筘和導(dǎo)劍鉤相撞損壞機(jī)件,且出劍時經(jīng)紗對劍頭的擠壓過大,易造成斷邊[3]。不同機(jī)臺間會存在差異,調(diào)整的幅度有差異。以平均效率為92%的機(jī)臺為例,織造該阻燃織物可將左劍動程由260 mm改為340 mm,將右劍動程由240 mm改為180 mm。

3.1.4 后梁和停經(jīng)架位置

平紋組織的織物一般采用等張力梭口織造,適當(dāng)抬高后梁高度,使上層經(jīng)紗張力小于下層經(jīng)紗張力,可以減少打緯時上層經(jīng)紗的損傷,減少經(jīng)紗斷頭。GA731B型劍桿織機(jī),后梁高度為980 mm,可以形成等張力梭口;織造該阻燃織物,將后梁高度由980 mm改為1000 mm,停經(jīng)架高度由70 mm改為60 mm。將后梁彈簧換成細(xì)彈簧,減小在織造時對經(jīng)紗的損傷,車速控制在250 r/min～260 r/min。

通過采取以上措施,織造該阻燃織物的斷經(jīng)頻率從45次/(8 h)減小到6次/(8 h),生產(chǎn)效率大幅提升。

3.2 斷緯

觀察發(fā)現(xiàn),緯向?qū)щ娂啍嗑曨l率高,且緯向?qū)щ娂喩嫌信そY(jié)問題。采取對緯向?qū)щ娂啛釢穸砑霸诳棛C(jī)上重新加濕的措施后,斷緯頻率從38次/(8 h)減小到11次/(8 h),效果良好。

通過以上針對斷經(jīng)和斷緯措施的實施,織造該阻燃織物機(jī)臺的平均效率為87%,個別機(jī)臺效率可達(dá)到92%,下機(jī)一等品率為91%(紗疵除外),布面質(zhì)量良好。

4 結(jié)語

4.1經(jīng)紗采用芳綸1313原液/阻燃粘膠(蘭精)/阻燃腈氯綸 40/30/30 19.7 tex混紡紗,緯紗采用芳綸1313原液/阻燃粘膠(蘭精)/阻燃腈氯綸/導(dǎo)電纖維 38/30/30/2 19.7 tex混紡紗;經(jīng)向按照一定比例加入導(dǎo)電紗,緯紗中加入導(dǎo)電纖維,其織物具有導(dǎo)電阻燃的特性,滿足石油工人防護(hù)服的需求。

4.2漿紗工藝是織造工藝的重中之重,對于某些強(qiáng)力偏低的單股紗線,提高斷裂伸長率和增加耐磨次數(shù)是漿紗的主要目的,應(yīng)根據(jù)經(jīng)紗的纖維種類、號數(shù)和結(jié)構(gòu)、織物組織結(jié)構(gòu)和織造條件進(jìn)行合理的漿紗工藝設(shè)置。在織造過程中,要從邊組織穿法、開口時間、劍頭動程、后梁和停經(jīng)架位置等方面進(jìn)行分析與調(diào)整,力爭減少織機(jī)停臺,提高織機(jī)效率,提升布面質(zhì)量。