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精梳彩色棉木代爾混紡轉杯紗的紡紗實踐

來源:中國紡織信息網??????2018/3/8 15:36:33??????點擊:

隨著人們環保意識的不斷增強,對環境無污染的環保型生態紡織品愈來愈受到人們的青睞,彩色棉纖維由于其具有天然的色彩,在后道工序加工過程中不需對其進行染色,因此屬于環保型纖維。利用傳統的環錠紡設備開發彩棉產品已十分普遍,其工藝技術已經成熟。為了進一步拓寬彩棉產品的開發途徑,現在更加重視利用轉杯紡等新型紡紗設備開發生產彩色棉紗,尤其是高檔精梳彩色棉紗。轉杯紡精梳紗與環錠紡精梳紗的線密度范圍不同,環錠紗一般在19.5tex以下才用精梳紗,而轉杯紗一般在29tex以下就可以采用精梳紗,這就決定了轉杯紡精梳紗選用的原料的等級和長度要比環錠紡精梳紗低一些,非常符合彩色棉的特性。根據客戶需求,我公司開發生產了棕色棉/木代爾80/20 20.9tex針織用精梳轉杯紗。

1. 原料的性能特點

目前比較常用的彩色棉有棕色棉和綠色棉兩種,綠色棉在長度、細度、成熟度等方面都不及棕色棉,棉結、雜質含量也較高,因此我們選用了棕色棉。棕色棉和本白棉纖維的主要性能指標對比見表1。

表1. 棕色棉與本白棉的主要性能指標對比

項目
含雜率%
短絨率%
成熟度
主體長度mm
品質長度mm
斷裂強力cN
纖維細度dtex
棕色棉
3.6
15.3
1.52
27.06
28.01
3.04
1.66
本白棉
2.6
11.6
1.60
27.68
29.03
4.06
1.83

由此可見,彩棉纖維長度較短,強力較低,成熟度差且含雜多,尤其是短絨率比本白棉高出許多。因此在加工過程中應考慮如何如何有效去除棉雜和短絨、減少纖維損傷和棉結的產生。

木代爾是由奧地利Lenzing公司生產的新一代再生纖維素纖維。木代爾纖維不但具有天然纖維的吸濕性,而且具有合成纖維的強伸性,纖維在生產過程中采用潔凈的溶劑,可99%回收,對環境無污染,被稱為綠色纖維,它一面世,就顯示出強大的生命力。木代爾纖維光潔、柔滑,是一種天然的絲光纖維,因而織物手感特別滑爽、布面光澤亮麗;染色性能好,吸色透徹,色牢度好,因而織物色彩鮮艷、亮麗;吸濕性比棉高出50%,這使木代爾織物可保持干爽透氣,有利于人體的生理循環。

2. 紡紗工藝流程

由于彩棉與木代爾的纖維特性相差較大,因此采用分別進行開清棉與梳棉,在并條工序進行混合的工藝路線。

彩棉:FA002型自動抓棉機FA102型單軸流開棉機FA022—6型多倉混棉機FA106A型梳針滾筒式開棉機FA101型四刺輥開棉機FA061型強力除塵機A092AST型雙棉箱給棉機FA141單打手成卷機FA201梳棉機FA302并條機A191B條并卷機型A201D精梳機

木代爾:FA002型自動抓棉機FA102型單軸流開棉機FA022—6型多倉混棉機FA106A型梳針滾筒式開棉機A092AST型雙棉箱給棉機FA141型單打手成卷機→FA201型梳棉機

混合紡紗:FA302型并條機(兩道)Autocoro型轉杯紡紗機

3.關鍵生產技術

3.1開清棉工序

開清棉工藝應重點考慮彩棉纖維細、軟、短,雜質短絨多、成熟度差、強力低的特點,采用“輕定量、大隔距、多梳少打”的工藝原則。將原工藝流程中的FA104型六滾筒開棉機改為FA102型單軸流開棉機,FA106型豪豬式開棉機改為FA106A型梳針滾筒式開棉機。適當降低打手速度,這樣可有效減少纖維損傷,減少成紗棉結。適當放大塵棒隔距以及打手與塵棒間的隔距,早排多排結雜和短絨。轉杯紡流程開清棉工藝除與環錠紡有相同的要求外,更要考慮Autocoro型轉杯紡紗機對塵雜的特殊要求。喂入棉條中塵雜會在轉杯的凝聚槽內積聚,從而引起紗疵、斷頭的產生和強力的降低。針對彩棉含雜多的特點,我們在開清棉流程中增加了FA061型強力除塵機,以排除彩棉中雜質和微塵。開清棉(彩棉)的主要工藝參數如下:梳針滾筒式開棉機梳針滾筒速度520r/min,成卷機綜合打手速度830r/min,棉卷定量400g/m,棉卷重量不勻率少于1%。

3.2 梳棉工序

梳棉工序是紡紗的關鍵工序,將棉卷中較小的棉塊和棉束充分梳理成單纖維狀態,盡可能清除原棉中細小和粘附性較強的雜質和疵點,并排除短絨,減少纖維損傷,降低成紗棉結。降低錫林、刺輥速度,提高蓋板速度,以減少纖維損傷、增加排雜;縮小錫林蓋板間隔距,以加強分梳,減少纖維在針面間的浮游和搓揉,從而降低成紗棉結。彩棉的主要工藝參數如下:錫林速度330r/min,刺輥速度810r/min,道夫速度22r/min,蓋板速度220mm/min,錫林蓋板隔距0.18mm、0.15mm、0.13mm、0.13mm、0.15mm,給棉板刺輥隔距0.23mm,刺輥錫林隔距0.18mm、錫林道夫隔距0.13mm,生條定量19.5g/5m,生條烏氏條干4.13%。

3.3精梳工序

精梳落棉率的控制是保證成紗質量和降低生產成本的關鍵。精梳落棉率對轉杯紗質量的影響情況見表1。

表1.不同精梳落棉率對轉杯紗質量的影響

落棉率  斷裂強度 強力CV  條干CV  重量CV    細節  粗節  棉結
/%  /cN.Tex-1  /%  /%  /%  /個.km /個.km /個.km
18  12.58  10.26    15.2 1.38 64  105  116
22  12.96 9.68 14.1  1.06  52  94  106
25  13.348.76 13.7  0.85  48  88  83

從表1可以看出,當落棉率為22%時,成紗各項指標與落棉率18%時相比,均有較大幅度的提高,尤其是條干CV%和棉結數。但當落棉率增加到25%時,除了棉結數量降幅較大外,其余各項質量指標的改善程度很小。因此,在保證成紗質量和降低原料成本的前提下,落棉率設計為22%。精梳工序其他工藝參數為:錫林速度160鉗次/min,小卷定量47g/m,精梳條定量17.5g/5m。

3.4轉杯紡工序

因棉條已經過精梳機梳理,為避免纖維斷裂,轉杯紡工序不宜再過分分梳,分梳輥速度應偏低掌握,否則會使質量指標惡化。不同分梳輥速度對成紗質量的影響情況見表2。

表2. 不同分梳輥速度對成紗質量的影響

分梳輥速度  斷裂強度  強力CV  條干CV  重量CV    細節 粗節    棉結
/r. min-1    /CN.tex-1   /%  /%  /%  /個.km-1    /個.km-1   /個.km-1.
6600  12.96  9.77  14.2  1.13  56  94  103
7200  12.34  10.36  15.1  1.76  53  118  126
8200  10.56  11.56  15.6  1.93  74  132  153

從表2可以看出,當分梳輥速度提高后,單紗斷裂強度下降,強力不勻率增大,成紗條干顯著惡化,棉結數量明顯增多。因此分梳輥速度選在6600r/min左右為好。

在轉杯紡紗機上紡制精梳細號紗,最大的問題是轉杯速度高,成紗強力低,斷頭率高。不同轉杯速度對成紗質量的影響見表3。

表3. 不同轉杯速度對成紗質量的影響

轉杯速度  斷裂強度  強力CV  條干CV  重量CV  千頭時斷頭率
/r. min-1    /CN.tex-1    /%  /%  /%  /個.km-1
42000  12.87  9.36  14.2  1.43  310
45000  11.92  10.43  14.1  1.71  372
48000  11.39  10.36  13.8  1.65  426

從表3可以看出,隨著轉杯速度的增加,成紗的各項質量指標比較接近,斷頭率卻明上升。在這種情況下應更多地考慮生產的穩定性和效率,因此選擇轉杯速度為42000r/min。針織紗捻系數設計不宜過大,否則會使手感較硬,選用旋渦狀的螺旋陶瓷假捻器,可增大假捻效果,降低斷頭。

4.成紗質量

20.9tex精梳彩色棉/木代爾轉杯紗質量指標見表4。

表4  成紗質量

項目   斷裂強度 強力CV  條干CV  重量CV  細節  粗節  棉結  捻系數
/cN.tex-1    /%  /%  /%  /個  /個 /個
精梳轉杯紗  12.87  9.36  14.2  1.43  56  94113  360

5.結語

根據彩色棉纖維的特性,在加工時應遵循“低速度、緊隔距、重加壓、輕定量”的工藝原則。要對開清工藝流程、開清打手速度、精梳落棉率、轉杯紡分梳輥速度、轉杯速度等重要工藝參數進行優選,以便從中找出最佳的工藝配置。生產中還應加強設備、操作管理,注意車間溫濕度的變化,以免產生不必要的質量問題。

由于彩色棉具有“長度短、強力低”的特性,因此將彩色棉與木代爾進行混紡,既降低了紡紗難度,又豐富了產品的花色品種。

精梳彩色棉/木代爾混紡轉杯紗手感柔軟、光滑、條干均勻,光澤柔和,色彩豐富,非常適于用作針織紗。