朱 斌，郭仁賢，秦向榮，韓進(jìn)華

（南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院有限公司，南京 211112）

0 前言

薄型織物的平方米克重一般在200 g以下，厚度［1］在0.01～0.20 mm，所用的紗線的線密度一般在66 tex 以下，一般在5～66 tex之間。對(duì)布面質(zhì)量要求較高，要求所用的紗線零油污、捻度均勻、紗線條干均勻等。傳統(tǒng)的1391、150型捻線設(shè)備存在維修成本高、零配件磨損嚴(yán)重，紗線油污多、外觀質(zhì)量低，卷裝量小、生產(chǎn)效率低，原絲利用率低、成品合格率低，不能滿足薄型玻璃纖維織物用紗的質(zhì)量要求。因此，對(duì)薄型織物用的單絲直徑9μm以下、線密度5～66 tex的玻璃纖維原絲，采用積極式退解捻線機(jī)進(jìn)行了生產(chǎn)工藝技術(shù)探索。另外，玻璃纖維采用紡織增強(qiáng)型浸潤(rùn)劑與普通紡織型浸潤(rùn)劑相比，原絲表面更滑［2］，退解時(shí)紗層與層之間抱合力不好控制，易打滑［3］，出現(xiàn)塌紗、冒紗等缺陷［4］問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)滿足該類型浸潤(rùn)劑的有捻紗成型工藝、選用合適的錠速和尼龍鋼絲鉤，針對(duì)這些問(wèn)題我們進(jìn)行了一系列工藝參數(shù)設(shè)計(jì)及設(shè)備技術(shù)革新工作，以滿足專用玻璃纖維原絲積極式退解大卷裝成型要求，提升紗線的產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高薄型織物以及后續(xù)復(fù)合材料的整體質(zhì)量［5］。

1 工藝探討

1.1 卷繞成型工藝設(shè)計(jì)

紡織增強(qiáng)型玻璃纖維原絲采用積極式捻線機(jī)退解在工藝技術(shù)上沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，根據(jù)“鋼領(lǐng)［6］板成型運(yùn)動(dòng)規(guī)律” （見(jiàn)圖1）進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行理論研究分析后，把鋼領(lǐng)板升降設(shè)計(jì)成不同組合進(jìn)行試驗(yàn)篩選，成型速比的設(shè)計(jì)就是對(duì)紗線在成型過(guò)程中的卷繞層與束縛層研究與設(shè)計(jì)，根據(jù)鋼令板下行速度是上行速度的1.5～3倍的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，具體設(shè)計(jì)試驗(yàn)的參數(shù)見(jiàn)表1。

圖1 鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)規(guī)律示意圖（平底交替奶瓶型）

表1 成型速比的設(shè)計(jì)

根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)了5組不同的成型速度比例，理論上制訂了鋼領(lǐng)板上行與下行的試驗(yàn)技術(shù)方案，分別進(jìn)行試驗(yàn)。通過(guò)多次試驗(yàn)，再經(jīng)過(guò)后續(xù)并捻跟蹤，選擇了其中一種符合增強(qiáng)型浸潤(rùn)劑玻璃纖維不同線密度規(guī)格原絲退解的成型速比參數(shù)1∶1.57。在該參數(shù)下生產(chǎn)的紗線不塌紗、不冒紗、不重疊、易退解、卷裝量達(dá)到要求，產(chǎn)品外觀成型良好。

1.2 尼龍鋼絲鉤型號(hào)選擇設(shè)計(jì)

以12 tex紡織增強(qiáng)型原絲為例，說(shuō)明尼龍鋼絲鉤型號(hào)選擇設(shè)計(jì)試驗(yàn)，選定了幾種型號(hào)的尼龍鋼絲鉤（表2）進(jìn)行紗線積極式退解上機(jī)張力試驗(yàn)。

表2 尼龍鋼絲鉤型號(hào)

通過(guò)4種型號(hào)的尼龍鋼絲鉤上機(jī)試驗(yàn)，通過(guò)在線張力監(jiān)測(cè)，并結(jié)合最終紗團(tuán)成型松軟情況，最終確定了12 tex紡織增強(qiáng)型原絲選用的尼龍鋼絲鉤型號(hào)。通過(guò)長(zhǎng)期生產(chǎn)積累，該型號(hào)的尼龍鋼絲鉤滿足設(shè)計(jì)的成型工藝要求，所生產(chǎn)的紗團(tuán)不松軟、不起毛、斷頭少，紗線強(qiáng)度損傷小，這種退解方式紗線導(dǎo)紗環(huán)節(jié)少，紗線經(jīng)過(guò)的摩擦點(diǎn)少，強(qiáng)度損傷小，對(duì)不同型號(hào)尼龍鉤生產(chǎn)的典型產(chǎn)品單絲強(qiáng)度均值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)對(duì)比，見(jiàn)表3。

表3 單絲強(qiáng)度均值比較

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，選擇了滿足該線密度紗線要求的尼龍鉤型號(hào)，為76 mg。

1.3 錠子速度選擇設(shè)計(jì)

根據(jù)減少斷頭與提高生產(chǎn)效率的原則進(jìn)行合理的錠子速度選擇［7］，設(shè)計(jì)了幾組錠子速度，見(jiàn)表4，進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。

表4 錠子速度及紗線線速度

依據(jù)減少單絲斷頭、提高成品率、降低生產(chǎn)成本的原則，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)得出結(jié)論：3 200、3 500轉(zhuǎn)速情況下，尼龍鋼絲鉤型號(hào)不好選擇，選擇范圍小，且紗團(tuán)因?yàn)閺埩π。?jīng)常會(huì)出現(xiàn)松軟問(wèn)題，成型不好，影響并捻過(guò)程退解，同時(shí)因?yàn)榫€速度低，產(chǎn)量上不去，效率下降；3 700轉(zhuǎn)速下斷頭情況比3 200、3 500轉(zhuǎn)速略微多一些（見(jiàn)表5），但尼龍鋼絲鉤選擇范圍大，張力控制良好，紗團(tuán)不松軟，生產(chǎn)效率可接受；4 000轉(zhuǎn)速下斷頭相應(yīng)增加，操作難度也加大，同樣的尼龍鉤張力增加較大，對(duì)紗線磨損大，易起毛，產(chǎn)生毛絲后會(huì)造成紗層與層間相互糾纏，影響后續(xù)并捻時(shí)退解。因此，綜合考慮斷頭、張力、生產(chǎn)效率、成品率等因素，確定了3 700轉(zhuǎn)速，可更好的滿足增強(qiáng)型特種細(xì)支玻璃纖維原絲的退解。

表5 不同錠速情況下斷頭對(duì)比

1.4 電錠對(duì)捻度影響分析

由于1391機(jī)型的錠子傳動(dòng)采用錠帶進(jìn)行，錠帶與錠盤(pán)之間存在接觸不一致問(wèn)題，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)了以后就會(huì)出現(xiàn)打滑及磨損問(wèn)題，造成錠子速度不穩(wěn)定，使得紗線捻度也出現(xiàn)不穩(wěn)定，紗線捻度均勻性不好，對(duì)強(qiáng)度有影響。積極式退解捻線機(jī)采用電錠進(jìn)行卷繞，速度更加均勻穩(wěn)定，波動(dòng)范圍小，能夠解決紗線捻度不均勻問(wèn)題，提高紗線強(qiáng)度穩(wěn)定性。電錠是每個(gè)錠子采用電機(jī)單錠進(jìn)行控制，所有電機(jī)速度由統(tǒng)一的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，同時(shí)發(fā)出指令，這樣每個(gè)錠子速度基本保持一致，控制在±100 r/m 范圍內(nèi)波動(dòng)，折算成捻度就是在±1.5 tex/m的范圍波動(dòng)，而原來(lái)老設(shè)備±200 r/m范圍內(nèi)波動(dòng)，捻度穩(wěn)定性較差；而且每組錠子是通過(guò)錠帶及錠盤(pán)控制轉(zhuǎn)速，錠帶長(zhǎng)短與錠盤(pán)位置對(duì)速度影響較大，1臺(tái)設(shè)備340個(gè)錠子，產(chǎn)生的誤差非常大，捻度均勻性較差，紗線強(qiáng)度產(chǎn)生較大波動(dòng)性，對(duì)性能有較大影響。電錠的卷繞成型，滿足了錠子速度穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，紗線捻度均勻的要求，提高了紗線整體性能。

2 結(jié)果分析

2.1 外觀合格率提高

通過(guò)以上工藝設(shè)計(jì)及生產(chǎn)試驗(yàn)，增強(qiáng)型浸潤(rùn)劑玻璃纖維原絲EC5-12 FE-5生產(chǎn)的單絲EC5-12×1 Z110 FE-5合格率（見(jiàn)表6和圖2）有較大幅度提高，積極式TKV165型退解合格率≥99%，被動(dòng)式1391型退解合格率在96%左右，并絲工序的單絲利用率提高，節(jié)約了成本費(fèi)用。

表6 EC5-12×1 Z110 FE-5合格率對(duì)比 %

圖2 EC5-12×1 Z110 FE-5合格率對(duì)比（4批紗，100個(gè)/批）

使用積極式捻線機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，比傳統(tǒng)的1391型號(hào)的老式捻線機(jī)合格率平均提高了3%。

2.2 織物外觀污漬扣分下降明顯

1391型號(hào)的老式捻線機(jī)和積極式TKV165型捻線機(jī)生產(chǎn)的紗線用于織造，跟蹤了EW100織物的百米污漬扣分情況，詳見(jiàn)表7和圖3。從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)上分析，采用積極式退解捻線機(jī)生產(chǎn)紗線的織物較1391型號(hào)的老式捻線機(jī)生產(chǎn)紗的織物百米扣分下降了63%以上，效果明顯。

表7 EW100織物的百米污漬扣分情況對(duì)比

圖3 1391型機(jī)生產(chǎn)紗和TKV165型機(jī)生產(chǎn)紗EW100織物的百米污漬扣分對(duì)比

3 結(jié)論

對(duì)增強(qiáng)型玻璃纖維細(xì)紗采用積極式捻線機(jī)退解生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行探索研究，解決了玻璃纖維性能脆、易折斷、不耐磨損、原絲表面光滑、易打滑難抱合等特殊性難題，通過(guò)設(shè)計(jì)試驗(yàn)了紗線成型卷繞工藝，完成了各類工藝參數(shù)的試驗(yàn)，得出了符合成型工藝要求的紡織工藝參數(shù)，顯著提高了超細(xì)玻璃纖維生產(chǎn)效率。