萊賽爾賽絡(luò)集聚紡紗過程溫濕度控制

王聰民 王海霞 劉艷杰 周義德, 吳 濤

（1.中原工學(xué)院，河南鄭州，450007；2.河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南鄭州，450064；3.鄭州市工業(yè)空調(diào)溫濕度調(diào)控工程技術(shù)研究中心，河南鄭州，450007）

萊賽爾纖維生產(chǎn)工藝成熟可靠、綠色環(huán)保［1］，其織物具有新穎、柔挺、滑爽、穿著舒適透氣的特點(diǎn)，適用于服裝家紡領(lǐng)域，被視為新一代的“綠色纖維”［2］。截至2022 年底，國內(nèi)已實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)41 萬t萊賽爾纖維的生產(chǎn)能力，且有逐年增長的趨勢。由于纖維特性的不同，萊賽爾纖維在紡紗加工過程中與棉、滌綸、粘膠等纖維有較大差異，生產(chǎn)環(huán)境溫濕度控制對(duì)生產(chǎn)效率和紗線質(zhì)量尤為重要。

1 纖維性能

萊賽爾纖維主要性能和同類纖維的比較見表1 和表2。從表1 可以看出，萊賽爾纖維強(qiáng)力高，干濕斷裂強(qiáng)度大，干強(qiáng)和濕強(qiáng)差別小。這是由于萊賽爾纖維的結(jié)晶度和聚合度較高，大分子之間的距離、結(jié)合力變化較小，結(jié)晶區(qū)也較緊密。萊賽爾纖維干濕斷裂伸長率穩(wěn)定［3］，干斷裂伸長率大于棉，小于滌綸，紡紗過程中纖維斷裂少，短絨少。表2 中，萊賽爾纖維與纖維的摩擦因數(shù)大于粘膠小于棉，可紡性較好。纖維與金屬的摩擦決定纖維的轉(zhuǎn)移、牽伸特性，特別是對(duì)梳棉機(jī)的梳理、轉(zhuǎn)移過程中針布之間的轉(zhuǎn)移影響較大。萊賽爾纖維與金屬之間的摩擦因數(shù)大于棉，小于粘膠和莫代爾纖維，生產(chǎn)中工藝設(shè)置不當(dāng)會(huì)造成轉(zhuǎn)移困難。纖維與膠輥的摩擦因數(shù)決定了膠輥膠圈的壽命，萊賽爾纖維與膠輥的摩擦因數(shù)大于棉和粘膠，紡紗過程中牽伸膠輥膠圈的壽命會(huì)略短。萊賽爾纖維的質(zhì)量比電阻大于棉和粘膠，在紡紗過程中易產(chǎn)生靜電。而萊賽爾纖維吸濕后會(huì)發(fā)生徑向膨潤，有利于纖維舒展，便于分梳、并合和加捻。因此生產(chǎn)加工中以保持較高的回潮率為宜，減少靜電，方便生產(chǎn)。

表1 萊賽爾纖維和其他纖維性能比較

表2 各類纖維摩擦因數(shù)與質(zhì)量比電阻

2 紡紗過程環(huán)境溫濕度控制

2.1 預(yù)處理

萊賽爾纖維需要增加預(yù)處理工序，以減少在開松梳理過程中的過度損傷，減少靜電，便于分梳轉(zhuǎn)移，利于成網(wǎng)成條等。對(duì)靜電嚴(yán)重的品種需加入抗靜電劑，并適當(dāng)加濕，保持平衡時(shí)間24 h 以上；對(duì)回潮率低的纖維，需要在溫度26 ℃以上，相對(duì)濕度80%環(huán)境中保持12 h～24 h；對(duì)靜電和回潮率滿足要求的萊賽爾纖維，也應(yīng)在溫度26 ℃以上、相對(duì)濕度65%環(huán)境中保持12 h 以上，確保纖維回潮率在11.5%～12.5%，以穩(wěn)定纖維性能，有利于后道生產(chǎn)加工［4］。

2.2 清梳

萊賽爾纖維長度長、細(xì)度細(xì)，在開清棉加工中纖維極易損傷，增加棉結(jié)，管道中輸棉速度控制在8 m/s～10 m/s，減輕纖維束的過度滾動(dòng)和撞擊風(fēng)葉。同時(shí)萊賽爾纖維在開松、梳理、氣流輸送等過程中，纖維的回潮率有一定的降低，因此在清梳過程中要保持車間一定的溫濕度，并采用必要的輔助加濕措施，確保纖維回潮率穩(wěn)定。車間相對(duì)濕度過低會(huì)造成纖維柔性差，纖維剛挺，加工過程中落棉增加、纖維損傷多、強(qiáng)力下降、短絨增加，成卷伸長率大、棉卷蓬松、易產(chǎn)生靜電等。相對(duì)濕度過高，纖維柔軟性增強(qiáng)，不利于開松除雜，造成棉卷易黏層、成卷伸長率小、重量不勻率大、棉結(jié)增加率高等。合適的溫濕度才能保證萊賽爾纖維順利開松、除雜和梳理，減少纖維黏連和扭結(jié)，減少棉結(jié)和短絨，保證棉網(wǎng)和棉條成形。清梳、預(yù)處理工序空調(diào)系統(tǒng)宜采用同一空調(diào)室露點(diǎn)送風(fēng)的方式，冬季做好車間保溫和除塵回風(fēng)的利用，保證清梳工序冬夏季溫度控制在27 ℃～30 ℃，開清棉相對(duì)濕度65%～70%，梳棉相對(duì)濕度60%～65%，纖維卷的回潮率控制在11%～12%［5］，生條回潮率宜控制在10%～11%。

2.3 并粗

萊賽爾纖維截面形狀呈實(shí)心圓形，表面光滑，纖維間的摩擦因數(shù)比棉小。并條牽伸過程中，纖維的滑移現(xiàn)象比較嚴(yán)重［6］，為便于牽伸，應(yīng)嚴(yán)格控制該工序的溫濕度，使棉條吸放濕過程穩(wěn)定。并條工序冬夏季溫濕度控制在溫度27 ℃～29 ℃、相對(duì)濕度55%～60%［7］，條子回潮率宜控制在10%～11%。對(duì)于分區(qū)域進(jìn)行生產(chǎn)的場所，可采用局部分隔加濕措施，維護(hù)并條區(qū)域的溫濕度，提高條子質(zhì)量。粗紗工序環(huán)境相對(duì)濕度控制也要比紡棉偏高掌握，以增加纖維之間的摩擦因數(shù)，增加纖維的抱合力，減少斷頭和毛羽，保證粗紗有較大的回潮率。也有利于在細(xì)紗工序退繞時(shí)形成外干內(nèi)濕的狀況，減少靜電，減少斷頭和毛羽，保證紗線的回潮率。粗紗工序空調(diào)冬季要借用細(xì)紗工序工藝排風(fēng)的熱量，保證車間溫度，夏季采用適當(dāng)?shù)睦湓磳?duì)車間降溫。冬夏季溫度控制在27 ℃～29 ℃、相對(duì)濕度60%～65%，粗紗回潮率宜控制在10.5%～11.5%。

2.4 細(xì)紗

細(xì)紗工序由于車間發(fā)熱量大，溫度高，容易造成油劑揮發(fā)，纖維發(fā)黏，出現(xiàn)黏連纏繞，紡紗過程中生活不好做。賽絡(luò)集聚紡粗紗定量輕，紗條細(xì)，在懸掛退繞過程中引紗距離長。由于加壓摩擦的作用，會(huì)在牽伸區(qū)呈現(xiàn)快速吸熱放濕現(xiàn)象。車間的相對(duì)濕度也應(yīng)比紡棉纖維略低，以控制其吸放濕的速度，穩(wěn)定紗線的回潮率，增加纖維的徑向伸展性。有利于細(xì)紗機(jī)牽伸加捻，減少膠輥區(qū)靜電的發(fā)生，防止黏連纏繞，保持生產(chǎn)穩(wěn)定。所紡紗線號(hào)數(shù)越小，相對(duì)濕度宜適當(dāng)增大。萊賽爾賽絡(luò)集聚紡環(huán)境溫濕度控制措施：冬季采用95%的車間回風(fēng)，循環(huán)水加濕，變風(fēng)量露點(diǎn)送風(fēng)［8］，確保車間溫度和相對(duì)濕度；夏季采用室內(nèi)外焓值比較法確定新回風(fēng)比例，采用深井水或冷凍水降溫，大風(fēng)量機(jī)器露點(diǎn)送風(fēng)的方法。保證車間冬夏季溫度維持在28 ℃～32 ℃、相對(duì)濕度在52%～58%之間，紗線回潮率控制在10%～11%。賽絡(luò)集聚紡車間由于車尾端工藝排風(fēng)量大，容易出現(xiàn)車間負(fù)壓運(yùn)行，造成細(xì)紗工序不同時(shí)間、不同區(qū)域溫濕度差異大，影響斷頭率。運(yùn)行中要合理調(diào)節(jié)送、回風(fēng)機(jī)風(fēng)量，維持車間微正壓運(yùn)行。并調(diào)整各送風(fēng)支風(fēng)道、送回風(fēng)口風(fēng)量平衡，使車間的溫度波動(dòng)不大于1.5 ℃，相對(duì)濕度波動(dòng)不大于3%。

2.5 絡(luò)筒

因?yàn)槿R賽爾紗線比較光滑，絡(luò)筒工序打結(jié)困難，結(jié)頭強(qiáng)度指標(biāo)偏低，應(yīng)保證絡(luò)筒工序具有較高的相對(duì)濕度，增加紗線回潮率，提高纖維間的抱合力，減少生產(chǎn)過程中靜電的產(chǎn)生和維持紗線強(qiáng)力穩(wěn)定。同時(shí)細(xì)紗在高溫摩擦后，緊密卷繞至紗管，紗線溫度升高，退繞過程中有放熱吸濕的趨勢，并且紗線退繞速度快，時(shí)間短。絡(luò)筒工序相對(duì)濕度偏大掌握也利于實(shí)現(xiàn)退繞放熱過程中的快速吸濕，降低毛羽增長率。絡(luò)筒工序的環(huán)境溫度不能比細(xì)紗車間低太多，相對(duì)濕度要高于細(xì)紗工序，使環(huán)境空氣的含濕量大于紗線內(nèi)部的含濕量，維持紗線在絡(luò)筒過程中適當(dāng)?shù)募訚駹顟B(tài)，以穩(wěn)定紗線強(qiáng)力，減少靜電現(xiàn)象。絡(luò)筒工序的空調(diào)控制方法和細(xì)紗工序相同，冬季需適當(dāng)借用細(xì)紗工序工藝排風(fēng)的熱量，采用機(jī)器露點(diǎn)送風(fēng)的方法，維持車間溫濕度。冬夏季車間溫度宜控制在28 ℃～30 ℃，相對(duì)濕度65%～70%，紗線回潮率維持在10.5%～11.5%。

3 結(jié)論

萊賽爾纖維屬于高強(qiáng)度、高模量、干強(qiáng)濕強(qiáng)接近的纖維，但纖維易原纖化、抱合力小、易產(chǎn)生靜電等特性會(huì)對(duì)紡紗生產(chǎn)加工過程和質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。在工藝參數(shù)優(yōu)化調(diào)整的基礎(chǔ)上，環(huán)境溫濕度和各工序回潮率指標(biāo)控制對(duì)紡紗質(zhì)量和效率尤為重要。萊賽爾纖維的紡紗過程需要采用偏大的相對(duì)濕度環(huán)境，用于增加纖維的摩擦力，減少靜電產(chǎn)生。并應(yīng)嚴(yán)格控制開清棉輸棉管道內(nèi)的風(fēng)速，減少纖維過度滾動(dòng)碰撞造成的損傷和扭曲，減少短絨和棉結(jié)。在增加預(yù)處理工序、穩(wěn)定纖維回潮率和減少靜電產(chǎn)生的基礎(chǔ)上，增加并粗工序的相對(duì)濕度，保證棉條和粗紗的回潮率指標(biāo)，控制各工序纖維吸濕和放濕過程穩(wěn)定，穩(wěn)定細(xì)紗車間相對(duì)濕度值，是紡制出強(qiáng)力高、條干和毛羽等質(zhì)量滿足要求的萊賽爾賽絡(luò)集聚紡紗線的關(guān)鍵。