王 莉,王 娟,張文泰,李國鋒
(1.阿克蘇職業(yè)技術學院;2.阿克蘇地區(qū)纖維檢驗所:新疆 阿克蘇 843000)
為了降低生產成本,部分紡紗企業(yè)采用優(yōu)質棉纖維紡制高檔普梳棉紗替代中檔精梳棉紗,也有部分企業(yè)采用50%精梳條和50%普梳條(或4根精梳條+4根普梳條)并合形成半精梳紗。半精梳紗產品的質量介于普梳紗和精梳紗之間,紡紗企業(yè)可根據下游客戶需求,合理選配纖維,利用集聚紡等新型紡紗技術,改進成紗品質,提高產品附加值。
胡伯陶認為國內精梳紗應進一步細化,并進行檔次劃分[1];彭孝蓉認為半精梳紗應當是原料不經過或部分經過精梳機、成紗質量略次于精梳紗的產品,半精梳紗體現出質量可以滿足市場需要、成本低的特征[2];華麗等在全精梳棉條中加入一定比例的普梳棉,紡制半精梳14.6 tex棉紗;范堯明用2根精梳條和4根普梳條并合紡制半精梳純棉18.2 tex紗[3];明志宏等研究14.6 tex半精梳緊密紗的紗線性能,認為利用集聚紡技術可以提高成紗質量和降低原棉質量要求;姚桂香等通過調整精梳落棉率(16%),開發(fā)16 tex天然彩棉半精梳針織紗[4];王前文研究了半精梳純棉噴氣渦流紡針織紗的紡紗性能,結果表明噴氣渦流紗成紗強力較低、條干較差,但總體性能優(yōu)于環(huán)錠紡半精梳紗[5];任家智公開了一種用于棉紡精梳機低落棉的加工技術,能夠生產號數較大、質量要求較低的半精梳紗;陳玉峰等對棉紡工程中采用的半精梳流程工藝進行了研究,認為采取一并純生條并合成半熟條,二并精梳條與半熟條混合,能有效保證半精梳紗的成紗質量[6]。
從近幾年開發(fā)半精梳棉紗的生產實踐看,半精梳紗保留了一定比例的短纖維,在加捻過程中起潤滑鋼絲圈的作用,尤其在集聚紡紗時有利于延長鋼絲圈壽命、保持紗線質量的穩(wěn)定性;半精梳紡紗在一定程度上改善普梳紗的成紗質量,增加了精梳紗品種,擴大了紗線的使用范圍;精梳紗落棉率高、用棉量大、紡紗成本高,而半精梳紗可以根據市場需求,優(yōu)化配棉方案,調整混合比例,滿足號數大、質量要求較低的精梳紗加工要求。
半精梳紗的原料特點,決定其成紗質量存在物理指標差、布面棉結多等缺點。雖然目前半精梳紗在環(huán)錠紡、集聚紡和噴氣渦流紡均有開發(fā),但相對而言集聚紡半精梳紗的條干水平好、強力高、毛羽少,是生產優(yōu)質半精梳紗的首選。
生條經過一道預并,可降低長片段不勻率,提高纖維伸直度。針對精梳纖維條熟爛、條干均勻度較差、成本高的問題,混入一定比例的預并條,生產集聚紡C 22.4 tex半精梳針織紗,其工藝流程如下。
開清棉:BO-A2300型開棉機→CL-P型多倉混棉機→CL-U型單軸流開棉機→TL10型梳棉機。
預并條:普梳條→RSB-D40型預并機。
精梳條:普梳條→RSB-D40型預并機→E36型條卷機→E86型精梳機。
半精梳紗:D40型并條機(2根精梳條+5根預并條)→D50型并條機→JWF1415型粗紗機→JWF1510型細紗機。
集聚紡C 22.4 tex半精梳針織紗的工藝流程中,部分棉纖維未經過精梳工序,生條中的短絨、棉結較多,纖維整齊度較差,因此需要選擇優(yōu)質原料從根源上解決成紗質量差的問題。原料選擇時,應重點控制纖維的整齊度、成熟度、馬克隆值和雜質。新疆棉產量大、綜合品質好,因此該半精梳紗的原料(同普梳紗和純精梳紗)以新疆棉為主。其指標:馬克隆值為4.72,長度為28.3 mm,長度整齊度為84%,短纖維率為7.63%,斷裂強度為30.85 cN/tex,斷裂伸長率為4.99%,反射率為79.66%,黃度為6.55,雜質為15粒/g。
3.3.1 清梳聯工序
清梳工藝要求抓棉機抓取均勻、抓取定量小、除雜精細、排雜充分、除微塵效率高。集聚紡C 22.4 tex半精梳針織紗的部分生條直接與精梳條混合,要求開清棉盡可能排除短絨、減少棉結增加,因此在梳棉部分采取“重定量、細梳理、多排雜”的工藝。
梳棉機采用較高的錫林轉速、道夫轉速和適當的刺輥轉速,可提高除雜效果和纖維伸直度。為保證針布的“七鋒全準”狀態(tài),生產80 t半精梳生條后需磨針,磨針總產量控制為300 t~400 t。該工序的主要工藝參數:生條定量為25 g/(5 m);出條速度由180 m/min調整至135 m/min,相對普梳紗的出條速度適當降低;機械牽伸倍數為95;錫林轉速為420r/min,刺輥轉速為900r/min,道夫轉速為45r/min;錫林—活動蓋板隔距調整為0.25mm,0.23 mm,0.20 mm,0.20 mm,防止隔距過緊造成過度梳理、短絨增加以及在棉網上形成過多的棉結;錫林—道夫隔距為0.20mm,刺輥—錫林隔距為0.23 mm;生條質量不勻率小于2.0%,生條條干不勻率小于5.0%。
3.3.2 生條預并條工序
生條中存在著一定數量的雜質、疵點和短絨,纖維長度差異較大且有40%~50%的彎鉤纖維。分析認為,半精梳生條定量大,彎鉤纖維多、伸直度差,易出現成紗條干不勻、棉結雜質多、毛羽多等問題,需要經過一道預并條工序降低生條長片段不勻率、提高纖維的伸直度。該工序主要工藝參數:預并條定量為25 g/(5 m),并條根數由6根調整為8根,總牽伸倍數為8,后區(qū)牽伸倍數為1.7,半熟條質量不勻率不大于1.2%,生條條干不勻率不大于3.5%。
3.3.3 精梳工序
半精梳紡紗的精梳工序要求適當控制落棉率,在排除短絨、棉結、雜質和疵點的同時,減少纖維損失。條并卷的并合根數為24根,定量為75 g/m時,精梳工序工藝參數:定量為26 g/(5 m),鉗板速度從460 Nip/min調至420 Nip/min,給棉長度為4.7 mm,落棉刻度為9 mm,頂梳插入深度為0.5 mm,落棉率從17%調整為19%,精梳條質量不勻率不大于0.8%,生條條干不勻率不大于3.6%。
3.3.4 并條工序
并條的主要作用是使半熟條和精梳條中的纖維搭配混合,使粗紗以后彎鉤喂入,達到提質降本、穩(wěn)定生產的目的。該工序工藝參數:牽伸倍數為6.09,輸出定量為27.5 g/(5 m),出條速度由550 m/min降低為350 m/min,并合根數為7根(2根精梳條+5根半熟條,精梳占比約為30%),質量不勻率不大于0.8%,條干不勻率不大于3.2%。
3.3.5 粗紗工序
半精梳條短絨含量大,會增加牽伸區(qū)纖維運動的不穩(wěn)定性,所以粗紗工序主要是縮短浮游區(qū)長度、加強對浮游纖維的控制。適當的粗紗定量、較大的捻系數,可以避免因纖維束整齊度較差、受較大張力后出現的意外伸長、惡化條干乃至粗紗斷頭等問題。該工序主要工藝參數:干定量為10 g/m,機械牽伸倍數為5.5,后區(qū)牽伸倍數為1.19,捻系數由119調整為110,羅拉隔距為8.5 mm×22.0 mm×30.0 mm,錠子轉速為960r/min,粗紗質量不勻率不大于0.8%,條干不勻率不大于4.4%。
3.3.6 細紗工序
采用集聚紡紗技術和“小后區(qū)牽伸”工藝原則,可增強纖維控制、穩(wěn)定較短纖維的變速點。細紗工序主要工藝參數:總牽伸倍數為48.54,捻系數為350,網格圈(120目)空隙率約為32%,后區(qū)牽伸倍數由1.1調整為1.2,隔距塊由3.0 mm調為2.5 mm,主牽伸隔距由18 mm調整為17 mm,紡紗錠速為16 kr/min。
在配棉相同的情況下,集聚紡C 22.4 tex普梳針織紗、半精梳針織紗和精梳針織紗,指標對比見表1。
表1 集聚紡22.4 tex普梳、半精梳和精梳針織紗指標對比
從表1可知,除質量不勻CV值和細節(jié)變化不明顯外,30%精梳含量的集聚紡半精梳紗的成紗指標優(yōu)于普梳紗、劣于精梳紗;強力指標隨著精梳含量的增加而增加,毛羽隨著精梳含量的增加而減少,但變化不明顯;條干不勻CV值隨著精梳含量的增加而減小,且變化顯著;粗節(jié)和棉結隨著精梳含量的增加而減少,精梳紗明顯優(yōu)于半精梳紗和普梳紗;半精梳紗粗節(jié)比普梳紗略好,但棉結比普梳紗減少明顯,這說明借助集聚紡技術在針織紗對條干、細節(jié)和棉結要求不高的情況下,采用較低的精梳含量即可達到強力和毛羽的較好狀態(tài),使精梳紗成本降低。
集聚紡半精梳紗,可降低紗線毛羽數量,減少紗線與機構摩擦產生的棉結,其條干不勻率、粗節(jié)和棉結相對于普梳紗有明顯的質量優(yōu)勢,能解決布面棉結數量多的問題。新疆細絨棉價格以15 000元/t計,采用30%精梳含量的半精梳紗,相比純精梳紗噸紗可降低用棉0.2 t,減少原料投入3000元/t。因此,相比純精梳紗,半精梳紗有明顯的價格優(yōu)勢。紡織企業(yè)可以根據市場變化,合理選擇工藝流程和技術參數,更好地發(fā)揮半精梳紗的質量和價格優(yōu)勢。