劉光彬,李國利,宋雅路

(成都紡織高等?？茖W(xué)校,四川 成都 611731)

隨著紡織產(chǎn)品在舒適性、功能性等多方面的需求,為不同性能需求的面料提供相對應(yīng)性能的紗線,成為紡紗廠新產(chǎn)品開發(fā)的研究重點(diǎn)。功能性纖維基本上都是中長及以上長度的纖維,棉紡設(shè)備作為短纖生產(chǎn)的主要設(shè)備,通過對其工藝的調(diào)整,用棉紡設(shè)備來紡制功能性中長纖維紗線,是棉紡廠工藝設(shè)計(jì)人員新產(chǎn)品開發(fā)的新方向。

1 原料選用

根據(jù)耐高溫、阻燃、防靜電等方面的特性,結(jié)合市場上能采購到的各類紡紗用條子,選用不銹鋼纖維和諾梅克絲(Nomex)2種中長纖維原料混紡。纖維及條子相關(guān)參數(shù)為:

(1)不銹鋼纖維牽切條(以下簡稱Fe)

纖維細(xì)度:12μm;纖維長度:40~45 mm;牽動條定量:6 g/m(30 g/5 m)。

(2)Nomex(諾梅克絲)(間位芳綸)纖維條(以下簡稱N)

纖維細(xì)度:1.67 dtex;纖維長度:51 mm;牽動條定量:3 g/m(15 g/5 m)。

2 紡紗品種及工藝流程

2.1 紡紗品種

諾梅克斯纖維的抱合力較差[1],不銹鋼纖維的比重大,同重量下細(xì)度較小,金屬纖維的混紡紗會降低紗的強(qiáng)力[2],各工序半成品及成品定量與捻系數(shù)都按偏差大掌握。結(jié)合2種纖維性能相差比較大的特點(diǎn),紡制Fe/N 50/50混紡比的29.5 tex針織用紗。

2.2 工藝流程

對于棉紡廠來說,不論紡什么樣的纖維,最好是在其紡短纖維的設(shè)備上結(jié)構(gòu)不變,僅通過工藝調(diào)整來達(dá)到要求。根據(jù)棉紡設(shè)備的功能說明,并條工序以后的設(shè)備都是可以紡制中長(51 mm)纖維的,而梳棉機(jī)要紡制中長纖維,需要在針布等方面進(jìn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)方面的調(diào)整。為了保證少投入、不改變設(shè)備結(jié)構(gòu)的原則,用直接采購相關(guān)原料的條子,直接從并條工序開始在棉紡設(shè)備上紡制中長纖維紗,不經(jīng)過梳棉機(jī)的生產(chǎn)工藝。

工藝生產(chǎn)流程及相關(guān)設(shè)備:

并條(FA306A并條機(jī))(三并)→粗紗(DSRo―01數(shù)字式小樣粗紗機(jī))→細(xì)紗(FA506細(xì)紗機(jī))→絡(luò)筒(DS018電腦型單錠絡(luò)紗機(jī))。

3 各工序工藝參數(shù)

3.1 并條

頭并采用2根不銹鋼纖維條與4條Nomex同時喂入方式(即6根條子喂入)混合,以保證所紡紗混紡比的準(zhǔn)確性,二、三并采用8根混紡條喂入方式,以確保2種不同纖維混合的均勻性,其末并條定量控制為21 g/5 m。

FA306A并條機(jī)的工藝參數(shù)為:羅拉隔距20 mm×30 mm,壓力棒隔距塊14 mm,后區(qū)牽伸倍數(shù)1.3,喇叭口直徑3 mm,壓力棒隔與后區(qū)牽伸倍數(shù)的取值,主要是以不銹鋼纖維在紡紗過程中少折彎與減少主牽伸區(qū)牽伸力為原則。

3.2 粗紗

DSRo―01數(shù)字式小樣粗紗機(jī)為四羅拉懸錠式粗紗機(jī),其運(yùn)行工藝參數(shù)都為變頻器數(shù)字式輸入控制。

主要工藝參數(shù)為:羅拉隔距:24.5 mm×50 mm×33 mm;上銷隔距塊:5 mm;粗紗定量:6.5 g/10 m;捻系數(shù):75;后區(qū)牽伸倍數(shù):1.3。

由于羅拉隔距的拉大(基本上已經(jīng)是羅拉座的極限),從而出現(xiàn)了上清潔絨套與牽伸皮輥不能接觸的現(xiàn)象(圖1),這在使用上清潔絨套不能清潔牽伸皮輥、絨套上的粘纏纖維,影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行,需要調(diào)上清潔絨套的壓板位置,使用其與牽伸皮輥正常接觸,以發(fā)揮絨套的清潔作用,防止生產(chǎn)中的纏上皮輥、皮圈現(xiàn)象。

圖1 粗紗上清潔絨套與皮輥不接觸位置圖

3.3 細(xì)紗

FA506細(xì)紗機(jī)是代表性的棉紡設(shè)備,在紡制Fe/N 50/50混紡比的29.5 tex的單紗時,其工藝參數(shù)為羅拉隔距:34 mm×44 mm;隔距塊:3 mm;鋼領(lǐng):PG1 4254;錠子:D3203C;后區(qū)牽伸倍數(shù):1.3;錠子速度:11 000 r/min左右;紡針織用紗捻系數(shù)偏高選用350。

受纖維長度(51 mm中長纖維)影響,細(xì)紗在接頭時,最好是使用毛紡中精紡紗的挑頭接頭法,而不要用棉紡的平挑接頭法。由于所紡纖維較長,平挑接頭會使進(jìn)入吸棉笛管的纖維在接頭時被帶入紗中成為雙紗,也影響接頭的成頭率。

3.4 絡(luò)筒

DS018電腦型單錠絡(luò)紗機(jī)多用于與電腦橫機(jī)配套的針對毛紗的絡(luò)紗設(shè)備,為可單錠調(diào)速的電腦控制絡(luò)紗設(shè)備。

對于不銹鋼纖維與中長纖維(Nomex)的混紡紗,棉紡用自動絡(luò)筒機(jī)在空氣捻結(jié)器接頭與棉紡用電子清紗器對紗的質(zhì)量控制已不適應(yīng),為此,選用了DS018電腦型單錠絡(luò)紗機(jī),采用機(jī)打結(jié)器接頭,機(jī)械式清紗板清紗。

絡(luò)紗工藝:絡(luò)紗速度400 m/min,清紗板隔距0.4 mm,電腦單錠自動防止筒紗的重疊。

4 成紗質(zhì)量與存在問題

4.1 成紗質(zhì)量

從成紗紗線質(zhì)量表1各項(xiàng)參數(shù)顯示,所紡紗能達(dá)到各類織造所需紗的性能。

表1 Fe/N 50/50 29.5 tex成紗質(zhì)量表

4.2 存在問題

在紡紗過程中,不論是粗紗還是細(xì)紗,都存在纏上皮圈現(xiàn)象(圖2),這就要求在紡紗時,對粗、細(xì)紗中的上皮圈的清潔、清洗工作要加強(qiáng),保證上皮圈的光滑。

圖2 上皮圈纏繞現(xiàn)象圖

不銹鋼纖維掉纖現(xiàn)象比較嚴(yán)重(圖3),這可能是不銹鋼纖維在紡紗時,由于其性能原因,在加壓和牽伸中,容易產(chǎn)生一些短纖,而這些短纖在紡紗過程中(特別是細(xì)紗的加捻三角區(qū)處)不受控制,而在加捻時被甩出紗條,出現(xiàn)不銹鋼纖維掉纖現(xiàn)象。這就要求我們在紡紗過程中,在保證紡紗質(zhì)量的前提下,各部羅拉隔距盡量加大;在保證牽伸的情況下,羅拉壓力不能過大;適當(dāng)降低紡紗速度(細(xì)紗錠速11 000 r/min);加大細(xì)紗捻系數(shù)(針織用紗捻系數(shù)350)。

圖3 細(xì)紗不銹鋼掉纖圖

5 結(jié)論

(1)棉紡設(shè)備可以通過工藝調(diào)整紡制51 mm長中長纖維紗,過長則超越紡棉紡設(shè)備的極限,且需要從毛條廠購得相應(yīng)條子。如果要自己生產(chǎn)中長纖維條,就必須對梳棉進(jìn)行改性,使其能紡制中長纖維。

(2)粗、細(xì)紗的紡紗用皮圈必須做好其清潔,保證皮圈的光滑,以防止皮圈纏繞纖維。

(3)細(xì)紗接頭需要用毛紡精紡中的挑頭接頭法,以保證接頭的準(zhǔn)確率。

(4)由于不銹鋼/Nomex纖維的特性,細(xì)紗需要加大捻系數(shù),降低錠子速度,絡(luò)筒使用機(jī)打結(jié)器接頭,機(jī)械式清紗器清紗。