彭福建，徐志斌，陳玉峰

(1.吳江京奕特種纖維有限公司，江蘇 蘇州 215228；2.光山白鯊針布有限公司，河南 光山 465450)

1 渦流紡粘膠紗特點(diǎn)及針布選配原則

1.1 渦流紡粘膠紗特性

粘膠纖維濕強(qiáng)低于干強(qiáng)，紡紗過(guò)程中易損傷，其渦流紡紗線外部結(jié)構(gòu)近似于環(huán)錠紡紗，由平行(芯)組分和(外)螺旋包纏2部分構(gòu)成。粘膠纖維與無(wú)捻芯紗一起形成捻度，外部包纏纖維呈螺旋狀，相對(duì)于真捻紗其包纏纖維較少，存在伸直纏繞問(wèn)題。粘膠紗結(jié)構(gòu)較膨松，其染色性、吸漿性和透氣性都較好；具有芯吸效應(yīng)，抗起球性和耐磨性均較好。

優(yōu)勢(shì)：內(nèi)部芯紗纖維定向分布好，單位截面承載應(yīng)力的纖維數(shù)量多，成紗強(qiáng)力弱環(huán)少，出現(xiàn)細(xì)節(jié)概率低，成紗斷裂強(qiáng)度增大。

不足：若喂入纖維條彎鉤和棉結(jié)多，則渦流紡紗時(shí)芯紗纖維定向性差，外部纖維未能包纏住芯紗造成芯紗暴露，最終造成布面疵點(diǎn)；如果短絨含量高，渦流紡紗時(shí)纖維易散失，造成斷裂強(qiáng)度下降，影響成紗效率和質(zhì)量。

因此，提高粘膠纖維梳理效果，做好梳棉過(guò)程中纖維的梳理和轉(zhuǎn)移，使喂入纖維條中的纖維整齊度、彎鉤和棉結(jié)數(shù)量最大幅度減少，才能保證渦流紡粘膠紗的成紗結(jié)構(gòu)和性能[1]。

1.2 渦流紡粘膠紗用針布選配原則

渦流紡紗依靠渦流加捻，紡紗速度達(dá)400 m/min以上[2]，梳棉機(jī)的高產(chǎn)量促使梳理質(zhì)量進(jìn)一步提高。渦流紡紗用針布配置原則：梳理纖維的伸直度、平行度和分離度達(dá)95%以上，纖維損傷少，生產(chǎn)過(guò)程中針面負(fù)荷小，纖維轉(zhuǎn)移率高，針布充塞少，生條結(jié)雜少，棉網(wǎng)清晰度高，在質(zhì)量穩(wěn)定條件下能實(shí)現(xiàn)高速、高產(chǎn)和高質(zhì)。

1.2.1 錫林針布

為滿足高速梳理和轉(zhuǎn)移的要求，需關(guān)注錫林針布用金屬齒條的齒高、齒深、角度、縱向齒距等參數(shù)以及齒體表面處理效果。一般采用矮齒、淺齒金屬針布齒條，梳理過(guò)程中纖維處于齒尖，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，降低齒面負(fù)荷，提高纖維均勻混和效果，對(duì)減少棉結(jié)有利。

1.2.2 道夫針布

應(yīng)注重道夫針布對(duì)纖維的強(qiáng)控制和高轉(zhuǎn)移，最大限度地減少針齒抓取和轉(zhuǎn)移過(guò)程中造成的纖維彎鉤，關(guān)注其齒條齒深、齒隙容量、工作角、齒尖形態(tài)等。一般齒深大于2.1 mm，利于容納更多纖維，齒密小，齒間容纖量大，能保證針面上纖維網(wǎng)均勻；總高適度，利于錫林和道夫作用區(qū)氣流的引導(dǎo)和下泄。

1.2.3 彈性蓋板針布

彈性蓋板針布重點(diǎn)解決高速條件下纖維的梳理、轉(zhuǎn)移及落棉控制。其總高一般為7.5 mm，植針?lè)绞綖閯蛎芑蚪苿蛎?，以提高纖維在錫林—蓋板間的相互轉(zhuǎn)移，減少靜電和重復(fù)梳理，從而減少纖維損傷；前角一般大于76°，使纖維轉(zhuǎn)移順暢，同時(shí)減少針面負(fù)荷，降低落棉率；橫向針密加大、針尖距控制小于0.40 mm，針密為400齒/(25.4 mm)2，加強(qiáng)對(duì)纖維中棉結(jié)、僵片等的攔截，保證纖維伸直度。

1.2.4 刺輥針布

刺輥針布的握持分梳，是纖維損傷的關(guān)鍵點(diǎn)。受梳棉機(jī)高產(chǎn)的影響，需要關(guān)注刺輥針布齒條齒尖的鋒利度、耐磨性和表面粗糙度，避免過(guò)多損傷纖維。一般選用齒頂寬小于0.23 mm、弧背齒型的金屬針布齒條以提高纖維轉(zhuǎn)移率，齒距大于5.0 mm以減少纖維損傷[3]。

1.2.5 固定齒條蓋板針布

后固定齒條蓋板針布的預(yù)分梳作用和前固定齒條蓋板針布對(duì)纖維的伸直平行作用，對(duì)渦流紡粘膠紗質(zhì)量極其重要。一般配置矮齒、淺齒金屬針布齒條以防嵌雜，齒深大于1.2 mm、小于5.0 mm，工作角為75°～85°以提高梳理效果；齒密加大，兼顧梳理和減少纖維損傷，重點(diǎn)減少A1紗疵。

2 渦流紡粘膠紗梳理工藝

2.1 工藝流程

渦流紡清梳聯(lián)工藝流程設(shè)置以短流程、少打擊、減少纖維損傷和揉搓為主[4]。具體為：BO-A-2300型抓棉機(jī)→MX-06/10型多倉(cāng)混棉機(jī)→CLC1型清棉機(jī)→DK963型棉箱→TC5-1型梳棉機(jī)→FA320型并條機(jī)(頭并)→FA320型并條機(jī)(二并)→TD03/08-600型并條機(jī)(三并)→VORTEX 870型渦流紡紗機(jī)。

2.2 清梳聯(lián)主要工藝參數(shù)

清梳聯(lián)梳棉工藝，既關(guān)系梳理效果又關(guān)系成紗切疵和效率[5]。TC5-1型梳棉機(jī)，用R 1.33 dtex×38 mm粘膠纖維，在VORTEX 870型渦流紡紗機(jī)試紡R 19.5 tex～R 9.8 tex品種，引紗速度為450 m/min時(shí)的針布配置和梳理工藝參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 針布配置和梳理工藝參數(shù)

項(xiàng)目針布型號(hào)及工藝參數(shù)錫林針布AC2025×01650道夫針布AD4030×02090-G4彈性蓋板針布BNT40(78°)刺輥針布AT5010×05030V前固定齒條蓋板針布齒密/[齒·(25.4 mm)-2]550×12根后固定齒條蓋板針布齒密/[齒·(25.4 mm)-2]240×4根,320×2根出條速度/(m·min-1)180～230定量/[g·(5 m)-1]25產(chǎn)量/(kg·h-1)54錫林轉(zhuǎn)速/(r·min-1)420刺輥轉(zhuǎn)速/(r·min-1)1106錫林—蓋板隔距/mm0.25,0.25,0.20,0.20,0.20,0.20

2.3 VORTEX 870型渦流紡紗機(jī)主要工藝參數(shù)

渦流紡紗工藝是成紗質(zhì)量的關(guān)鍵，也是保證纖維伸直“三度”的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)紡紗品種優(yōu)選，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、效率的最大化[6-7]。其主要工藝參數(shù)有紡紗速度、前羅拉鉗口到紡錠前的距離、噴嘴壓力、噴嘴直徑、喂入比與卷繞比等，應(yīng)根據(jù)紗線品種設(shè)定。紡制R 19.7 tex K紗，R 18.5 tex K紗及R 14.8 tex K紗：紡紗速度為450 m/min，下羅拉隔距M-3為6 mm，下羅拉隔距3-4為7 mm，側(cè)板型號(hào)為D1，MFS設(shè)置為“ON”，喂入比為0.98，卷取比為1.00，卷取角度為16°，紡紗張力為12cN，膠圈隔距為2.4 mm，針座型號(hào)為ODZ，紡錠型號(hào)為M，噴嘴型號(hào)為ORIENT、隔距為白色、氣壓為0.50 MPa，紡錠氣壓設(shè)置為“OFF”，均上蠟。電清工藝參數(shù)：N為200%，S為+80%×3.0 cm，L為+30%×20 cm，T為-25%×20cm，LL為+15%×100cm，TT為-15%×100 cm。其他工藝參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 VORTEX 870型渦流紡紗機(jī)其他工藝參數(shù)

紗線品種/tex總牽伸倍數(shù)后牽伸倍數(shù)主牽伸倍數(shù)支持牽伸倍數(shù)集棉器后羅拉起始率/%R 19.7 K1933302.14黃100R 18.5 K2123302.36灰107R 14.8 K2833402.36灰133

3 渦流紡粘膠紗針布優(yōu)選實(shí)踐

3.1 錫林針布

根據(jù)所紡纖維特點(diǎn)優(yōu)選錫林針布型號(hào)，具體見(jiàn)表3。在同條件下，不同錫林針布紡R 18.5 tex紗使用效果見(jiàn)表4。

表3 錫林針布參數(shù)對(duì)比

針布型號(hào)齒高/mm齒深/mm基部寬/mm工作角/(°)縱向齒距/mm齒密/[齒·(25.4 mm)-2]齒型表面處理AC2030×017402.00.400.4301.7949駝峰拋光AC2030×015402.00.370.4301.51075直齒等離子AC2025×016502.00.370.5251.6806直齒表面強(qiáng)化AC2525×015502.50.550.5251.5860弧尖齒拋光AC2030×015502.00.370.5301.5860直齒拋光AC1830×017401.80.300.4301.8949弧尖齒拋光AC2035×017402.00.370.4351.7949弧尖齒拋光

表4 不同錫林針布渦流紡機(jī)械效率和切疵對(duì)比

針布型號(hào)切疵/[個(gè)·(10 km)-1]效率/%AC2030×01740408.992.3AC2030×01540690.483.2AC2025×01650167.298.3AC2525×01550674.785.1AC2030×01550520.590.8AC1830×01740394.293.5AC2035×01740367.394.2 注:梳棉機(jī)出條速度為180 m/min。

分析表3和表4數(shù)據(jù)可知，渦流紡用錫林針布：直齒型易轉(zhuǎn)移纖維；考慮容纖量和轉(zhuǎn)移率齒深應(yīng)適度；梳理效果和減少纖維損傷相結(jié)合齒密應(yīng)適中；表面粗糙度對(duì)梳理效果影響大。綜合分析，AC2025×01650型錫林針布在渦流紡紗中優(yōu)勢(shì)明顯，其特點(diǎn)是齒密適度，能充分梳理且不損傷纖維，經(jīng)強(qiáng)化處理的齒條表面粗糙度值小、角度大利于轉(zhuǎn)移，能夠減少纖維的重復(fù)梳理；AC2035×01740型錫林針布工作角過(guò)小，在低速條件下效率適中，但生產(chǎn)成本高；AC1830×01740型針布效率次之，主要原因是工作角小，控制纖維能力強(qiáng)，纖維轉(zhuǎn)移效果相比25°工作角齒條差，易造成纖維損傷；AC2030×01540型齒密過(guò)大，纖維損傷大，疵點(diǎn)最多，效率最低。

3.2 彈性蓋板針布

彈性蓋板針布應(yīng)根據(jù)所紡纖維特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)選，具體型號(hào)和參數(shù)見(jiàn)表5。在同樣條件下，不同彈性蓋板針布紡R 18.5 tex紗的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。

表5 彈性蓋板針布參數(shù)對(duì)比

針布型號(hào)針高上膝高mm齒密/[齒·(25.4 mm)-2]植針?lè)绞組CH45(72°)7.52.8450緞紋漸密MCH52(72°)7.52.9520緞紋漸密MCH52(78°)8.03.1520緞紋漸密BNT45(76°)8.03.1450斜紋漸密MCH55(75°)7.52.9550斜紋漸密MCB38(76°)8.03.2380勻密

分析表5和表6數(shù)據(jù)可知：彈性蓋板針布主要影響梳理效果和落棉。綜合分析，MCH52(78°)型的工作角大、利于轉(zhuǎn)移，適紡纖維能力強(qiáng)，齒密較大利于梳理，漸密型蓋板控制纖維能力強(qiáng)，質(zhì)量和切疵差異小，但是落棉率較高，不利于成本降低；BNT45型斜紋漸密彈性針布，釋放纖維能力強(qiáng)，對(duì)落棉率最為有利；MCB38型落棉率最低但是梳理效果受到影響；MCH55型針高為7.5 mm利于梳理，特別是梳理色紡和細(xì)號(hào)纖維有優(yōu)勢(shì)。

表6 彈性蓋板針布渦流紡機(jī)械效率和切疵對(duì)比

項(xiàng)目切疵/[個(gè)·(10 km)-1]效率/%蓋板落率/%MCH45208.996.31.81MCH52233.495.61.92MCH52(78°)187.297.11.13BNT45194.995.80.93MCH55174.694.81.08MCB38210.096.30.86 注:梳棉機(jī)的出條速度,除MCB38型彈性蓋板針布為160 m/min外,其余均為180 m/min。

3.3 道夫針布

應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注道夫針布轉(zhuǎn)移率，根據(jù)所紡纖維特點(diǎn)優(yōu)選的道夫針布型號(hào)參數(shù)見(jiàn)表7。應(yīng)用不同型號(hào)道夫針布紡渦流紡R 18.5 tex紗的結(jié)果見(jiàn)表8。

分析表7和表8數(shù)據(jù)可知：道夫針布與生產(chǎn)效率和成紗質(zhì)量關(guān)系很大。AD4030×02090-G2型道夫針布的直形齒側(cè)面帶二道橫紋導(dǎo)入纖維轉(zhuǎn)移效果好，齒深大、容纖量大適應(yīng)高速，適紡范圍廣；AD4530×01870型直齒道夫針布利于纖維轉(zhuǎn)移，且齒深大、容纖量大、齒密大；其他直形齒道夫針布在低速條件下成紗質(zhì)量和切疵率能達(dá)到要求，但不能適應(yīng)高速高產(chǎn)。

3.4 刺輥針布

粘膠纖維強(qiáng)力偏低，在梳理時(shí)極易造成纖維損傷，選配好刺輥針布是關(guān)鍵。因此，刺輥針布采用AT5010×08030VA型代替AT5010×05030V型，AT5610×01311型代替AT5610×05611型，使縱向齒距加大，實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維的保護(hù)，以保證紗線質(zhì)量穩(wěn)定，強(qiáng)力提高，成紗切疵少。不同刺輥針布參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表9。

表7 道夫針布參數(shù)對(duì)比

針布型號(hào)針高/mm齒深/mm工作角/(°)齒密/[齒·(25.4 mm)-2]齒型AD4030×02090L4.02.630358直形齒AD4030×02090B4.02.630358弧形齒AD4030×018904.02.130398直形齒AD4530×018704.53.130512直形齒AD4030×02090-G44.02.630358弧形齒側(cè)面四道橫紋AD4030×02090-G24.02.630358直形齒側(cè)面二道橫紋AD4530×020704.53.330367弧形齒

表8 道夫針布渦流紡機(jī)械效率和切疵對(duì)比

針布型號(hào)梳棉機(jī)出條速度/(m·min-1)切疵/ [個(gè)·(10 km)-1]效率/%生產(chǎn)過(guò)程AD4030×02090L140210.496.3高速掉網(wǎng)AD4030×02090B180203.494.6正常AD4030×01890130147.297.5高速掉網(wǎng),低速繞道夫AD4530×01870180194.996.8正常AD4030×02090-G4180178.297.8正常AD4030×02090-G2180174.998.9正常AD4530×02070180220.096.9繞道夫

表9 刺輥針布參數(shù)對(duì)比

項(xiàng)目針高/mm齒型齒密/[齒·(25.4 mm)-2]齒頂寬/mmAT5010×08030VA5.0自鎖260.17AT5010×05030V5.0自鎖430.22AT5610×013115.6刻槽150.17AT5610×056115.6刻槽36 0.24 注:齒條工作角為10°。

3.5 固定齒條蓋板針布

梳棉機(jī)的高速高產(chǎn)，使固定齒條蓋板針布的數(shù)量增加成為趨勢(shì)。但梳理中存在：① 后固定齒條蓋板針布易嵌雜、掛花，致使分梳作用下降；② 固定齒條蓋板針布梳理作用不顯著；③ 與隔距工藝配合不當(dāng)，會(huì)使大雜變?yōu)樾‰s；④ 部分固定齒條蓋板存在纖維損傷問(wèn)題。

優(yōu)化配置新型固定齒條蓋板針布，選用淺齒深、小角度、高密齒條，使梳理和提升組合，做到柔且不嵌雜，同時(shí)兼顧梳理、轉(zhuǎn)移和保護(hù)纖維。小角度，工作角從85°～90°減為75°～80°，控制纖維能力提升，梳理效果好；淺齒深為0.60 mm～0.90 mm，使纖維易轉(zhuǎn)移，減少嵌雜；高齒密[齒/(25.4 mm)2]，由140～450增為140～860，梳理效果顯著提升。粘膠纖維雜質(zhì)較少，固定齒條蓋板針布數(shù)量可適度增加，梳理質(zhì)量顯著提高，切疵減少約8%。

3.6 優(yōu)化后綜合質(zhì)量對(duì)比

通過(guò)對(duì)渦流紡粘膠紗用針布進(jìn)行優(yōu)選，纖維梳理度提高，彎鉤纖維減少。同條件下紡R 18.5 tex紗針布優(yōu)化前后的質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表10。

表10 針布優(yōu)化前后紡紗質(zhì)量對(duì)比

指標(biāo)針布優(yōu)化前針布優(yōu)化后條干CV/%13.1012.70細(xì)節(jié)/(個(gè)·km-1)44粗節(jié)/(個(gè)·km-1)3710棉結(jié)/(個(gè)·km-1)506管間CVb/%2.12.4斷裂強(qiáng)度/(cN·tex-1)200209A1+A2+A3+B1+B2+C1/[個(gè)·(100 km)-1]1058+85+8+11+6+1680+31+6+3+14+0

4 結(jié)語(yǔ)

在渦流紡粘膠紗生產(chǎn)過(guò)程中，選用適度齒密的直齒錫林針布，配套MCH45型、MCH52(78°)型橫向加密彈性蓋板針布、直齒橫紋道夫針布、薄齒大齒距刺輥針布以及矮淺、加密型固定齒條蓋板針布，能夠?qū)崿F(xiàn)梳理充分、轉(zhuǎn)移適度、纖維損傷少、適紡范圍廣的梳理要求，有效提高纖維整齊度，減少?gòu)濄^和棉結(jié)，顯著提高生條的纖維伸直度，改善渦流紡粘膠紗質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。