近年,随着纺纱厂中混纺类纱线所占比例大幅上升,如何从工艺角度降低该类品种的生产成本,这成为我们纺纱厂工艺技术人员面临的一个新思考。我们公司在总结了前期纯棉纱线品种和普梳棉/天竹14.7tex混纺品种优势高效纺纱工艺成功经验的基础上,我们开始探索混纺高支纱---精梳棉/天竹9.8tex纱优势高效纺纱工艺,并取得了初步成功,我公司高支混纺类纱线应用优势高效工艺,还尚属首次。下面做简要总结,一家之言,抛砖引玉,不足之处,请批评指正。
一、天竹纤维概述
天竹纤维是继棉、麻、丝、毛之后的第五大天然纤维。其具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性能,具有环保、天然抗菌、抑菌、除螨和抗紫外线功能。天竹纤维主要性能指标,天竹纤维在标准状态下回潮率为13%;天竹纤维的干态断裂伸长率为20-24%,湿态断裂伸长率为27~31%;天竹纤维的干态断裂强度在2.7~3.0cN/dtex,湿态断裂强度在1.3~1.5cN/dtex,天竹纤维的湿强仅为其干强的48~50%;天竹纤维初始模量为40~48 cN/dtex。天竹纤维单强较低,建议把纱支控制在73.8tex~9.8tex之间,并且与一些强力较高的纤维进行混纺(涤纶短纤、棉、莫代尔、天丝等)。对于纯纺11.8tex~9.8tex纱线一般进行合股使用为宜。
二、棉天竹混纺产品特点
天竹纤维被称为21世纪健康纤维、绿色纤维,被美誉为“会呼吸的纤维”,还称其为“纤维皇后”。天竹类纺织品因其优良的亲肤性,被称为“人的第二肌肤”。织物具有抑菌透气、冬暖夏凉的特点;吸水性是棉的3倍,由于其中空的结构特点,其超易清洗;滑爽舒适、吸放湿佳、手感比棉还要柔软、手感似“续罗细缓”,悬垂性好;染色比普通成品色泽更纯正亮丽、持久不变等特点;紫外线阻挡率是棉的417倍,阻挡率接近100%。而棉和天竹混纺纱线织物兼具棉和天竹的双重优良特性,更被消费者所喜爱。
棉天竹混纺类产品其他特点,一是成品比较娇贵,在耐用性上不如纯棉产品;二是织物不易机洗,应该用较缓和的洗手液手洗;三是天竹含量高的织物易吸湿、湿伸长大以及塑性变形大的特点。
三、精梳棉/天竹(50/50)
9.8tex纱生产控制
3.1 原料选用
棉组分原料的选用:采用100%巴西棉,主要物理指标是,马克隆值4.1,公检长度28.2mm,短绒率23.5%,断裂比强度29.0CN/dtex,回潮率5.3%,含杂率2.3%。
天竹原料的选用:采用河北吉藁化纤有限公司生产的天竹纤维,细度1.11dtex,长度38mm,原料实际回潮率10.5%。
3.2 生产工艺流程
棉组分工艺流程:FA006C型往复抓棉机ZFA051A型凝棉器TF30A-100重物分离器FA103A型双轴流开棉机FA028型多仓混棉机FA109型三辊筒清棉机(北京大恒)DH-FZ90MP棉花异性纤维分检机FA151除微尘机FA177A型给棉箱FA221B型高产梳棉机FA305C型预并条机A191型条卷机A201E型精梳机。
天竹组分工艺流程:FA002A型自动抓棉机062型电气配棉器A045B型凝棉器FA016A型自动混棉机FA022-B型多仓混棉机FA106B型豪猪开棉机(刀片打手)A045B型凝棉器FA046A型振动棉箱给棉机A076F单打手成卷机FA201B型梳棉机预并条:FA317A型并条机。
混纺部分工艺流程:FA317A型并条机(混一)FA317A型并条机(混二)FA415A型粗纱机(120锭)EJM128K型细纱机(420锭)NO.21C型村田自动络筒机。
生产工艺流程介绍:棉纤维组分和天竹纤维组分,采用单独排包制成生条,棉和天竹的混合采用条混的混合工艺,条混一个非常重要的优点是混纺比精度高;其中,棉组分采用清梳联工艺流程;天竹组分采用的是圆盘工艺,但是其中省去纺棉时的FA103双轴流开棉机和异纤分离机。
3.3 天竹组分质量控制原料预处理
3.3.1 天竹原料准备
天竹原料的准备工作:备包房需要密闭且避光,温度27~29℃,相对湿度70~80%,备包房不能有滴水现象。将竹纤维硬包放置与备包房,只留两端捆扎带,打开中间所有捆扎带,由于包非常紧密,需要更长时间的温湿度平衡处理,我们采取平衡36小时后(实测回潮率12.8%),运至清花圆盘包台使用。
3.3.2 天竹清花工序
圆盘包台放天竹纤维包前,必须把圆盘内地面杂尘彻底清理干净,尤其是不能残留棉纤维杂质籽屑,小颗粒的杂质在后面工序非常难以去除,而且因为天竹纤维不含杂质,在清梳工序工艺设置方面基本不考虑除杂问题,而是重点考虑天竹纤维的开松和分梳。抓棉机工艺设置时,考虑到天竹纤维包绝大部分都是硬包(最多用大约5%的回花),抓棉打手以伸出肋条设置为宜,即采用自由抓取,而非握持抓取,这有效的保护了天竹纤维,避免不必要的纤维损伤。抓棉的原则是少量多次、打手慢速和运转效率高效。
FA106B型开棉机以柔和开松为主,为保护纤维少产生短绒,开松速度和开松隔距分别以慢和偏大设计;建议使用梳针式打手;落杂区尘棒调节以减少落花为主,同时利用好上补风窗弥补气流不足,提高天竹纤维转移效率。对于成卷机,其三翼打手有很强的撕扯作用,为减少纤维损伤,打手速度以低为宜,尘棒打手隔距可比棉偏大3-5mm,尘棒间隔距调至最小以减少落花,为加快纤维束转移,风机速度需比棉快1-2档。棉卷的磅重由原来的12.9千克增加到17.9千克,磅重增加了38.8%;米重由原来的387克/米增加到461克/米,增加了19.1%。主要工艺设置和要求请见表1、表2.
3.3.3 天竹梳棉工序
梳棉工序是纺纱的“心脏”,是优势高效工艺的重中之重,也是最难控制的关键点。我个人认为,攻克了梳棉工序,重定量优势高效工艺至少是成功了70%。天竹纤维与棉纤维不同,其整齐度非常高,纤维长度长,几乎不含短绒和杂质,所以在设计工艺时几乎可以不考虑排杂和排短绒问题,这就省了很多“麻烦”,我们需重点考虑纤维的分梳、转移和保护纤维避免过度损伤三个因素,这三个因素是相互联系又是相互矛盾的,找好恰当点非常重要。
首先是针布专件的选用,本次实际使用的是如表3中的棉型针布,建议选用适合天竹纤维的专业针布,如表4中类型,这种针布有利于保护纤维和加速纤维转移;二是建议使用九点可调式固定盖板,如图1所示、图2所示,该种固定盖板比传统型拥有形变小、工艺隔距精度高、分梳质量好和安装调节简便等方面的优点;三是隔距的调节,天竹纤维长度长,分梳工艺长度需要通过抬高或更换给棉板的方法来调节,可以使用32mm工作面长度的给棉板,各处分梳工艺隔距要适当放大,不宜小,过小易损伤纤维产生短绒,其他隔距重点考虑畅通气流和纤维转移顺畅;四是分梳工艺速度,各工艺速度宜低较好,较低的梳理速度可有效保护纤维减少短绒;五是要提高纤维转移效率,提高出条速度,可有效保护和减少纤维损伤;六是调节好棉网和棉条张力,天竹纤维条摩擦系数比较小,滑溜率比较高,天竹纤维条易松弛,原则是比纺棉纤维是要大,同时大小压辊的加压需要加大调节以增大摩擦力缓解棉条松弛现象;第七是温湿度的控制以27-29℃、60-65%相对湿度比较好,过大盖板花不易剥落,过小竹条易断头;最后是验证棉网质量,棉网清晰度要按一级标准控制。通过相关工艺试验优选,部分工艺参数如表5所列;主要质量要求可见表6。
3.3.4 天竹预并条工序
天竹纤维组分采用预并条工序的目的,由于天竹纤维生条是采用“棉卷生条”的工艺,生条重量稳定性差且重量不匀率高,这不利于混纺比的精确控制,为此,天竹纤维条采用预并条工艺以提高天竹纤维条的均匀度,为条混做好准备。
天竹纤维预并条的工艺设计,并合数采用6根;罗拉表面隔距采用11*25mm;为伸直占绝大多数的后弯钩纤维,后区牵伸倍数采用较大的1.77倍牵伸;出条速度采用370 m/min(在控制好温湿度的情况下,车速以好开车为依据来调节);系统考虑后,定量设计为26.64g/5m;喇叭口的大小关系到并条是否好开车,喇叭口过大,天竹纤维条蓬松、直径粗且易堵圈条斜管,喇叭口过小会造成喇叭口发热现象严重,另外还需要考虑定量因素来确定,参考以上工艺我们优选后确定使用2.8mm口径;还需要注意的是天竹纤维摩擦系数小,滑溜率比较高,为减少滑溜和粗细节的产生,开车延时需要适当延迟到5秒。
(未完待续)
作者:张广帅 于惠芳 张立冬 威海魏桥科技工业园有限公司
编辑:中国纱线网新媒体团队
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