嚴(yán)新民 裴等變 胡瑞瑞 張勝應(yīng)

（巴州金富特種紗業(yè)有限公司，新疆庫(kù)爾勒，841000）

我公司為節(jié)約原料采購(gòu)及運(yùn)輸成本，就近使用新疆中泰紡織集團(tuán)庫(kù)爾勒纖維公司生產(chǎn)的粘膠短纖維，屬于單嘜頭紡紗，原料的可紡性能不穩(wěn)定時(shí)無法用其他廠家原料來調(diào)整。因此，經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐，我公司總結(jié)出了適合用單嘜頭配棉紡紗的工藝方案，并申請(qǐng)獲得了純粘膠纖維單嘜紡紗的實(shí)用新型專利。本研究將其生產(chǎn)要點(diǎn)總結(jié)如下。

1 原料準(zhǔn)備

1.1 制定原料內(nèi)控指標(biāo)

粘膠纖維是再生纖維素纖維，雖與棉纖維化學(xué)組成相同，但各項(xiàng)物理指標(biāo)與棉纖維有較大的差異，須制定適合我公司生產(chǎn)的原料內(nèi)控指標(biāo)，以保證入庫(kù)后的原料經(jīng)過配棉后不會(huì)引起生產(chǎn)及質(zhì)量大幅波動(dòng)。 纖維主要內(nèi)控指標(biāo)：線密度1.31 dtex～1.33 dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度不小于2.35 cN/dtex，濕態(tài)斷裂強(qiáng)度不小于1.20 cN/dtex，干態(tài)斷裂伸長(zhǎng)率不小于20%，線密度偏差-4.0%～2.0%，長(zhǎng)度偏差±6%，超長(zhǎng)纖維率0.2%，倍長(zhǎng)纖維0 mg/100 g，殘硫量不大于9 mg/100 g ，疵點(diǎn)（并絲、膠塊）不大于1.5 mg/100 g，油污黃纖維0 mg/100 g，干態(tài)斷裂強(qiáng)力CV不大于14%，回潮率不大于11%，含油率0.27%～0.31%。

1.2 原料庫(kù)存要求

為了保證生產(chǎn)及質(zhì)量穩(wěn)定，必須控制原料庫(kù)存量不低于日產(chǎn)量的10 倍，原料集中放置于原料庫(kù)中，便于在配棉時(shí)根據(jù)生產(chǎn)情況挑選原料。

2 配棉

配棉時(shí)必須統(tǒng)籌兼顧，根據(jù)庫(kù)存原料指標(biāo)變化，合理調(diào)整配棉指標(biāo)，盡可能多批少包數(shù)使用，使得原料各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)劣互補(bǔ)，保持混和原料性質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定，從而保持生產(chǎn)和成紗質(zhì)量穩(wěn)定［1］。

2.1 原料分類組批

生產(chǎn)品種多時(shí)，將原料分為若干類，先安排重點(diǎn)產(chǎn)品（對(duì)原料指標(biāo)要求高的細(xì)號(hào)紗），后安排一般或者低檔產(chǎn)品。粘膠纖維物理指標(biāo)中的白度、斷裂強(qiáng)度、疵點(diǎn)含量、含油率這幾個(gè)指標(biāo)對(duì)紗線質(zhì)量和生產(chǎn)影響最大。因此在選原料時(shí)重點(diǎn)關(guān)注這幾項(xiàng)物理指標(biāo)，優(yōu)先挑選指標(biāo)較好的原料用于細(xì)號(hào)紗組批，每組批數(shù)至少15 批，每批使用包數(shù)不大于3 包。另外組批時(shí)，該組原料生產(chǎn)時(shí)間段宜長(zhǎng)，最好控制在1 個(gè)月以上，盡可能降低短時(shí)間內(nèi)因原料波動(dòng)引起的生產(chǎn)波動(dòng)。

2.2 配棉指標(biāo)控制

在配棉時(shí)，優(yōu)先關(guān)注白度變化，其日差異不超過±0.05%，周差異不超過±0.1%，月差異不超過±0.5%。且原料領(lǐng)料后必須執(zhí)行先領(lǐng)料先排包原則，半制品必須執(zhí)行先制先用原則，成品出庫(kù)時(shí)按生產(chǎn)時(shí)間先后出庫(kù)，并告知下游用戶按生產(chǎn)時(shí)間先后使用，避免原料色差引起的質(zhì)量事故。

其次需要關(guān)注纖維強(qiáng)力指標(biāo)的變化。強(qiáng)力指標(biāo)是影響紗線強(qiáng)力最直接的指標(biāo)，配棉后細(xì)號(hào)紗干態(tài)斷裂強(qiáng)度加權(quán)平均值不低于2.40 cN/dtex，粗號(hào)紗對(duì)其要求略低些，但要求不低于2.35 cN/dtex。另外須關(guān)注纖維的干態(tài)斷裂伸長(zhǎng)率與干態(tài)斷裂強(qiáng)力CV加權(quán)平均值。

粘膠纖維疵點(diǎn)與棉纖維不同，是紡絲過程中未分開的纖維束聚集在一起，主要分并絲與膠塊兩種形態(tài)。膠塊呈塊狀，在清梳聯(lián)工序容易去除；并絲形態(tài)、質(zhì)量與纖維接近，清梳聯(lián)工序很難去除，會(huì)造成轉(zhuǎn)杯紡（細(xì)紗）工序自然斷頭高，生產(chǎn)效率低，增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度。所以在控制疵點(diǎn)含量時(shí)必須控制并絲含量，細(xì)號(hào)紗經(jīng)過配棉后的并絲含量一般控制在0.5 mg/100 g～1.0 mg/100 g，粗號(hào)紗可以略高一些，在1.0 mg/100 g～3.0 mg/100 g。

粘膠纖維原料中還有一個(gè)重要的物理指標(biāo)就是含油率，油劑是為改善原料可紡性（防靜電、防纏繞）而加的，其種類與含油率對(duì)原料的可紡性能影響較大。經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐，控制含油率在0.27%～0.32%，可降低含油率波動(dòng)對(duì)生產(chǎn)及質(zhì)量造成的影響。

2.3 接批原則

當(dāng)一個(gè)批號(hào)的原料用完后，選用指標(biāo)相近的另一批原料接替，優(yōu)先考慮白度變化，接批原料比例不超過10%，使混和棉的性質(zhì)無顯著變化。

2.4 排包圖設(shè)計(jì)

我公司采用往復(fù)式抓棉機(jī)，打手對(duì)纖維的抓取采用窄帶直線抓取。為達(dá)到混和均勻的目的，在排包圖中根據(jù)每批使用包數(shù)在棉臺(tái)上間隔排包，具體見圖1。

圖1 排包圖

3 清梳聯(lián)工藝流程及控制要求

由于粘膠纖維含雜量比棉少，清梳工序采用短流程：BO?A2300 型全自動(dòng)抓棉機(jī)→BR?COI型凝棉器→MX?U10 型多倉(cāng)混棉機(jī)→CL?C1 型開棉機(jī)→TC10 型梳棉機(jī)。采用“勤抓少抓，多松少打，低速大隔距”工藝，減少纖維損傷及扭結(jié)。

3.1 抓棉工藝

抓棉機(jī)往返一次，按比例順序抓取不同批次原料，實(shí)現(xiàn)原料的初步混和。該工序要求抓棉機(jī)抓取的纖維塊小而均勻，使雜質(zhì)與纖維易于分離，在設(shè)計(jì)工藝時(shí)須考慮打手抓取深度、抓棉小車的運(yùn)行速度、抓棉打手轉(zhuǎn)速等幾個(gè)要素。打手抓取深度根據(jù)產(chǎn)量選擇，宜偏小掌握，參考范圍1.5 mm～3.0 mm；抓棉小車的運(yùn)行速度根據(jù)所需產(chǎn)量選擇，參考范圍12 m/min～17 m/min；抓棉打手速度控制在適宜的范圍內(nèi)，參考范圍800 r/min～1 000 r/min。以上幾個(gè)要素須相互配合，減少抓棉小車停機(jī)等待的次數(shù)，使抓棉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率不低于90%。

3.2 多倉(cāng)混棉工藝

多倉(cāng)混棉機(jī)可以實(shí)現(xiàn)原料的混和及初步的開松、除雜，一般單嘜紡原料批次間指標(biāo)接近，10 倉(cāng)程差混和，棉箱的切換壓力偏高選擇，即300 Pa～320 Pa；光電管的位置偏低選擇，在100%輸入時(shí)的排空時(shí)長(zhǎng)設(shè)置為11 min～12 min，即可實(shí)現(xiàn)良好的混和效果。

3.3 開棉工藝

開棉機(jī)利用打手對(duì)纖維進(jìn)行打擊開松、除雜，在該工序采取適合的工藝就可去除粘膠纖維中較大的膠塊，即導(dǎo)向翼參考范圍75%～85%，喂棉系數(shù)FD?O 參考范圍1.3～1.5，同時(shí)盡可能減少對(duì)纖維的損傷。

3.4 梳棉工藝

由于粘膠纖維整齊度較好，在除雜過程中既要有效去除并絲、膠塊，又不能損傷纖維，所以梳棉機(jī)的選擇及其工藝設(shè)計(jì)尤為重要。我公司采用TC10 型梳棉機(jī)，選擇合理的針布型號(hào)，并適當(dāng)提高錫林與刺輥線速比、活動(dòng)蓋板速度，加強(qiáng)錫林與蓋板間的梳理作用，同時(shí)優(yōu)化隔距，定量可偏重選擇［2］。以紡19.6 tex 紗為例，具體工藝參數(shù)：定量30 g/5 m，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量60 kg，活動(dòng)蓋板速度260 mm/min，刺輥速度980 r/min，錫林速度420 r/min，刺輥至錫林隔距0.28 mm，錫林至道夫隔距0.23 mm，后固定蓋板至錫林隔距0.55 mm、0.48 mm、0.43 mm、0.40 mm、0.38 mm、0.35 mm，活動(dòng)蓋板至錫林隔距0.30 mm、0.28 mm、0.25 mm、0.25 mm、0.25 mm、0.25 mm，前固定蓋板至錫林隔距0.30 mm、0.28 mm、0.28 mm，刺輥至給棉羅拉隔距0.80 mm，刺輥至除塵刀隔距0.55 mm。

經(jīng)過以上工藝調(diào)整，改善了纖維取向性，生條纖維單纖化可達(dá)到95 %，生條含雜由原來0.006%降至0.003%。

4 并條工藝及控制要求

4.1 工藝設(shè)計(jì)

對(duì)于轉(zhuǎn)杯紗，無特殊要求時(shí)并條工序一般只采用一道，我公司采用較為先進(jìn)的TD?08 型高速并條機(jī)，有自條勻整功能，只采用一道并條，定量選擇25 g/5 m，并合數(shù)6 根，總牽伸7.2 倍，羅拉握持隔距43 mm×51 mm。

4.2 改善黏纏現(xiàn)象措施

粘膠為化纖，在并條工序會(huì)出現(xiàn)膠輥纏繞、返花現(xiàn)象，為此采取以下措施：原料上機(jī)前在車間平衡24 h 后使用；更換因磨損而直徑變小的膠輥，膠輥直徑必須滿足33 mm～34 mm；加重棉條定量，棉條定量較前期加重約10%；采用進(jìn)口J490型膠輥，邵爾A70 度；定期用碘伏清理膠輥，提高抗黏纏性；縮小車間溫濕度波動(dòng)范圍，保持半制品回潮率在10%左右；與纖維廠溝通調(diào)整含油率與更換油劑。

經(jīng)過以上調(diào)整，有效改善了膠輥的黏纏現(xiàn)象，半制品伸直平行度好［3］，降低了對(duì)生產(chǎn)及成紗質(zhì)量的影響。

5 轉(zhuǎn)杯紡工藝

轉(zhuǎn)杯紡與環(huán)錠紡相比，流程短、產(chǎn)量高、大卷裝，不經(jīng)過粗紗工序，直接紡成筒紗成品。粘膠轉(zhuǎn)杯紗的生產(chǎn)，在轉(zhuǎn)杯紡工序主要控制轉(zhuǎn)杯速度、捻度等。以19.6 tex 紗為例，主要工藝參數(shù)設(shè)計(jì)：捻度760 捻/m～780 捻/m，轉(zhuǎn)杯速度90 000 r/min～94 000 r/min，分梳輥速度9 000 r/min，卷繞角33°，工藝負(fù)壓6.5 kPa，排雜負(fù)壓0.35 kPa。

實(shí)施以上工藝設(shè)計(jì)及應(yīng)對(duì)方案后，所紡制的單嘜紡粘膠轉(zhuǎn)杯紗成紗質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到USTER 2018 公報(bào)25%以內(nèi)水平。

6 車間溫濕度控制要求

新疆氣候干燥、晝夜溫差大，對(duì)生產(chǎn)車間環(huán)境的要求更加苛刻，要選擇適宜的溫濕度，控制溫濕度在小范圍內(nèi)波動(dòng)［4］，以不影響生產(chǎn)為宜。溫濕度控制參考范圍：清梳工序溫度23 ℃～26 ℃，相對(duì)濕度50%～53%；并條工序溫度24 ℃～26 ℃，相對(duì)濕度54%～57%；轉(zhuǎn)杯紡工序溫度26 ℃～28 ℃，相對(duì)濕度56%～58%。

7 結(jié)論

綜上所述，通過合理控制原料庫(kù)存，配棉時(shí)采取單嘜頭多批次小比例使用原料，嚴(yán)格控制混和原料指標(biāo)，避免了單嘜頭紡紗因原料指標(biāo)及配料波動(dòng)影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的問題。同時(shí)優(yōu)化各工序關(guān)鍵工藝參數(shù)，即清梳工序采用“多松少打，以梳代打，低速大隔距”工藝，減少纖維損傷及扭結(jié)；并條工序采取較大的羅拉隔距，減少意外伸長(zhǎng)與摩擦，并采取一系列措施減少膠輥纏繞、返花現(xiàn)象；轉(zhuǎn)杯紡工序選擇合理的捻度、轉(zhuǎn)杯速度，使得我公司利用單嘜紡粘膠轉(zhuǎn)杯紗質(zhì)量達(dá)到USTER 2018 公報(bào)25%以內(nèi)水平。經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐，我公司單嘜紡粘膠轉(zhuǎn)杯紗的成紗質(zhì)量穩(wěn)定，且成功解決了原料因不同廠家與批次變化造成的色差問題，節(jié)約原料采購(gòu)及運(yùn)輸成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定生產(chǎn)的目的。但是仍存在粘膠纖維可紡性變差時(shí)影響生產(chǎn)效率的難題，這需要我們進(jìn)一步研究解決。