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        用正交試驗法優(yōu)化生產(chǎn)精紡羊絨紗工藝參數(shù)

        2011-07-04 07:46:34胡兆平
        科技傳播 2011年18期
        關(guān)鍵詞:工藝

        胡兆平

        中國石油大慶煉化公司紡織廠,黑龍江 大慶 163813

        由于中國石油大慶煉化公司紡織廠的設(shè)備為精梳毛紡設(shè)備,主要適應(yīng)做纖維長度在70mm~110mm之間天然纖維,化學(xué)纖維的純紡或混紡產(chǎn)品。針梳機最小隔距為30mm,而羊絨纖維的平均長度在36mm左右,30mm以下短絨含量在20%~30%之間,羊絨纖維的卷曲度也大于羊毛纖維,毛紡設(shè)備對這些短纖維控制不住,條干很差。所以在工藝參數(shù)的選擇上完全不同于常規(guī)的毛類產(chǎn)品。通過很多次試驗方法對比,最終選擇正交試驗的方法優(yōu)選羊絨紗的工藝參數(shù),這種方法經(jīng)過實踐證明簡單易行,完全適合優(yōu)化工藝參數(shù),效果顯著。經(jīng)過優(yōu)化工藝參數(shù)生產(chǎn)精紡羊絨紗產(chǎn)品質(zhì)量取得顯著變化,紗線的烏斯特條干水平大幅度提高,烏斯特CV%值均由烏斯特世界公報的50%水平范圍提高到烏斯特世界公報的5%水平范圍內(nèi);紗線的外觀質(zhì)量織片由有厚薄檔、云斑比較明顯變成織片云斑很淡,沒有厚薄檔;紗線的可紡性原來特別差,用毛率很大,工人的勞動強度也很大,經(jīng)過正交試驗優(yōu)化工藝參數(shù)后用毛率從原來的111.5%降低到現(xiàn)在的107.73%,原來紡紗一車間細(xì)紗每人當(dāng)一臺車,現(xiàn)在兩人當(dāng)三臺車,生產(chǎn)效率提高50%。下面以生產(chǎn)精紡羊絨紗16.67tex/2為例,采用正交試驗方法優(yōu)化其工藝參數(shù)。

        1 分析影響精紡羊絨紗線產(chǎn)品質(zhì)量的主要影響因素

        1.1 精紡對精紡羊絨紗的質(zhì)量要求與各種因素的關(guān)系

        客戶對紗線的產(chǎn)品質(zhì)量要求主要包括外觀實物質(zhì)量和物理指標(biāo)和條干水平,而這些質(zhì)量要求除了和原料本身的指標(biāo)、生產(chǎn)環(huán)境、操作工的本身素質(zhì)、設(shè)備完好狀態(tài)有關(guān)外,主要是產(chǎn)品的工藝流程和工藝參數(shù)有直接的關(guān)系,它關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。

        1.2 通過正交試驗確定生產(chǎn)精紡羊絨紗的工藝流程

        通過對此正交試驗對比確定生產(chǎn)精紡羊絨紗線的工藝流程如下:

        無毛絨原料檢驗-染色-染色后無毛絨檢驗(如果生產(chǎn)本白紗則不經(jīng)過這兩個工藝流程)-無毛絨加油劑-悶毛-和毛-梳毛-針梳機FD302(一)-針梳機FD304(二遍)-精梳PB33-針梳機FD302(二)-針梳機FD432-針梳機FD423-羊絨下機條(經(jīng)檢驗達(dá)到指標(biāo)要求)-混條GN6-頭道針梳機GN6(二遍)-二道針梳機GN6-三道針梳機GN6-四道粗紗機GV20M-五道粗紗機FMV36-進口細(xì)紗機Fiomax2000-絡(luò)筒機AC338-并線機DP1-D-倍捻機VTS-07-搖紗機FB801(色紗不經(jīng)過這道工序)-白坯檢驗或成品紗檢驗-產(chǎn)品出廠。

        與常規(guī)毛類產(chǎn)品相比精梳后整條過程針梳機及前紡頭道針梳機多走一遍,是為了提高羊絨條的條干均勻度和更好地提高羊絨纖維的梳理效果。

        1.3 影響精紡羊絨紗產(chǎn)品質(zhì)量的主要工藝參數(shù)

        通過我們?nèi)w技術(shù)人員的試驗和分析,影響上述產(chǎn)品質(zhì)量的主要工藝參數(shù)是前紡針梳機、精梳機的喂入負(fù)荷、喂入根數(shù)、牽伸倍數(shù)、隔距、各區(qū)張力、下機重量、搓板捻度等。這些工藝參數(shù)選擇的范圍很寬,對產(chǎn)品質(zhì)量的影響很大,甚至紡?fù)恢?shù)的紗線其原料不同要選擇的各種工藝參數(shù)都有很大區(qū)別,而且同一種原料紡不同支數(shù)的紗線工藝參數(shù)的選擇都有很大區(qū)別。

        1.4 通過試驗確定主要影響的參數(shù)

        通過對生產(chǎn)16.67tex/2精紡羊絨紗線做了大量試驗,得出前紡針梳機、五道粗紗機的前隔距、總隔距、后區(qū)張力、出條張力、牽伸張力、搓板捻度對紗線的外觀質(zhì)量及條干水平影響很大,這些工藝參數(shù)的變化對紗線細(xì)紗條干烏斯特值的變化有很大關(guān)系。烏斯特CV值上下波動在3%左右,有時甚至更高,紗線織片云斑變化也相當(dāng)大。

        1.5 確定正交試驗因素

        確定前隔距、總隔距、后區(qū)張力、出條張力、牽伸張力、搓板捻度為正交試驗的因素,展開大量的試驗,同時我們還選擇不同原料紡?fù)恢?shù)的紗線展開正交試驗,分別用70支絲光毛、30%的80支絲光毛70%天絲、10%羊絨90%的80支絲光毛、100%羊絨分別紡16.67tex/2紗線展開大量正交試驗。

        2 檢驗正交試驗結(jié)果的方式

        2.1 烏斯特指標(biāo)

        用烏斯特條干均勻度水平評定和選擇各種工藝參數(shù),CV%值越低,條干水平越好。

        2.2 織片檢驗

        選擇正交試驗優(yōu)選的工藝參數(shù)上機紡紗后進行織片,然后在燈箱下檢驗,云斑比較均勻,無明顯厚薄檔,無明顯粗細(xì)節(jié)的紗線產(chǎn)品質(zhì)量較好。

        2.3 強力檢驗

        選擇正交試驗優(yōu)選的工藝參數(shù)上機紡紗后,做單紗和股紗的強力,數(shù)值越大,紗線的產(chǎn)品質(zhì)量越好。紗線強力的大小直接關(guān)系到后續(xù)織造過程中的產(chǎn)品質(zhì)量,強力越大織造越容易,織工的勞動強度越小,織造消耗也越低,織物的外觀質(zhì)量也越好。

        3 正交試驗優(yōu)化工藝參數(shù)過程

        選擇影響因素、制定正交試驗表,并進行烏斯特試驗,以無毛絨紡16.67tex /2紗線為例設(shè)計以下三道工序的正交試驗表。

        表1 無毛絨指標(biāo)

        3.1 三道針梳機正交試驗過程:

        表2 三道針梳機優(yōu)選工藝參數(shù)正交試驗表

        從試驗數(shù)據(jù)來看影響紗線的條干水平的關(guān)鍵影響因素是前隔距、其次是總隔距、再次是出條張力。

        最終我們援用第五方案即前隔距是45mm、總隔距是165mm、出條張力是4/71上機進行試驗驗證。

        表3 正交試驗前后16.67tex/2紗線細(xì)紗烏斯特條干水平對比數(shù)據(jù)

        織片檢驗結(jié)果:試驗前:云斑較明顯,有兩處段片段細(xì)節(jié)。

        試驗后:云斑較淡,比較均勻,無明顯粗細(xì)節(jié)。

        3.2 四道粗紗機正交試驗過程

        表4 四道粗紗機做優(yōu)選工藝參數(shù)正交試驗表

        從試驗數(shù)據(jù)來看影響紗線的條干水平的關(guān)鍵影響因素是出條張力,隨著出條張力牙子選擇的增加烏斯特條干水平CV%值又降低的趨勢。在選擇方案三上機的前提下,改變出條張力值又做了三個試驗即:

        出條張力(cN )烏斯特條干水平CV%值

        根據(jù)試驗結(jié)果最終選擇前伸張力4/90、出條張力12.5、總隔距165mm的工藝參數(shù)上機紡紗進行驗證。

        表5 正交試驗前后16.67tex/2紗線細(xì)紗烏斯特條干水平對比數(shù)據(jù)

        織片檢驗結(jié)果:試驗前,云斑較淡,比較均勻,無明顯粗細(xì)節(jié)。

        試驗后,云斑均勻,條干較好,無明顯粗細(xì)節(jié)。

        3.3 五道粗紗機正交試驗過程

        表6 五道粗紗機做優(yōu)選工藝參數(shù)正交試驗表

        方案四 4/90、10.1% 564.4% 180 5.8 12.07%

        最終選擇方案一上機紡紗試驗進行驗證。

        從試驗數(shù)據(jù)來看影響紗線的條干水平的關(guān)鍵影響因素是出條張力,其次是總隔距,再次是喂入張力。

        表7 正交試驗前后16.67tex/2紗線細(xì)紗烏斯特條干水平對比數(shù)據(jù)

        織片檢驗結(jié)果:試驗前,云斑較淡,比較均勻,無明顯粗細(xì)節(jié)。

        試驗后,云斑幾乎沒有,條干均勻,無明顯粗細(xì)節(jié)。

        4 應(yīng)用正交試驗方法在其他產(chǎn)品取得的成績

        4.1 在用毛紡設(shè)備生產(chǎn)精紡羊絨紗和絹絨混紡紗上取得了突破性的成績

        分別獲得2007年度中國紡織工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)進步二等獎和2008年度中國紡織工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)進步三等獎。

        4.2 在新型纖維的引進和研制方面正交試驗應(yīng)用取得一定的成績

        4.2.1 天絲纖維紡紗技術(shù)的試驗和探索

        成功地開發(fā)出各種支數(shù)的純紡和混紡天絲。近年來我廠生產(chǎn)各類天絲產(chǎn)品70余噸,創(chuàng)利100多萬元。

        4.2.2 OPTIM纖維紡紗技術(shù)的試驗和探索

        與鹿王集團與合作共同開發(fā)OPTIM拉細(xì)羊毛產(chǎn)業(yè)化紡紗生產(chǎn),成為國內(nèi)第一個能生產(chǎn)此產(chǎn)品的廠家。

        4.2.3 牛奶蛋白纖維和大豆纖維的試驗和探索

        分別和展望集團、深圳優(yōu)尼克公司合作開發(fā)牛奶蛋白纖維和大豆纖維產(chǎn)品,經(jīng)過無數(shù)次的試驗和失敗,篩選紡紗助劑、優(yōu)化工藝參數(shù)成功開發(fā)出8.33tex/2產(chǎn)大豆絹絲混紡機織紗產(chǎn)品和10tex/2牛奶絨絲光毛混紡產(chǎn)品。

        5 結(jié)論

        通過采用正交試驗法優(yōu)化工藝參數(shù)在毛紡設(shè)備上生產(chǎn)的精紡羊絨紗和精紡絹絨混紡紗在全國也是首創(chuàng),其產(chǎn)品風(fēng)格完全不同于用棉紡設(shè)備生產(chǎn)出來的風(fēng)格,其更能充分體現(xiàn)出羊絨的天然特性和優(yōu)良的服用性能,而且通過我廠對毛紡設(shè)備進行技術(shù)改造、工藝探討、操作方面的探討證明了毛紡設(shè)備不光可以生產(chǎn)長纖維,完全可以生產(chǎn)短纖維,超出了設(shè)備的設(shè)計局限,但其部分工藝參數(shù)不同于常規(guī)的毛類產(chǎn)品。

        1)前隔距、總隔距要小于毛類產(chǎn)品;

        2)喂入張力、前區(qū)張力、后區(qū)張力要小于毛類產(chǎn)品;

        3)搓板捻度要大于毛類產(chǎn)品

        [1]趙書經(jīng).紡織材料實驗教程[M].北京:中國紡織出版社,2007.

        [2]于偉東.紡織材料學(xué)[M].北京:中國紡織出版社,2008.

        [3]郁崇文.紡織工藝設(shè)計與質(zhì)量控制[M].北京:中國紡織出版社,2007.

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