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技术 | 棉纺设备上超粗特亚麻粘胶竹节纱的开发
 

亚麻纤维是主要的高级麻纺原料,素有“纤维皇后”的美称。亚麻纤维具有吸湿散湿快、拉力强、光泽好、绝缘好、散热快、耐酸碱、抗腐烂等特点;而亚麻纤维的独特的果胶质斜边孔和天然的纺锤形结构类似于人体的毛孔,能够遇热张开,遇冷关闭,因而透气良好,风格自然、抑菌。粘胶纤维 的基本化学成分与棉相似,因此它的某些性能和棉相近,采用亚麻与粘胶纤维混和纺制亚麻粘胶纱及其织物的吸湿散热性好,具有卫生保健性能好,能消除静电、透气凉爽,服用性能好,穿着舒适、典雅。亚麻粘胶织物的市场前景十分广阔,亚麻混纺纱线产品中,粗特亚麻混纺竹节纱经济效益为最好,但产品要求较高,生产难度较大。必须在工艺、设备、操作上进行适应性改进。下面对纺制超特亚麻粘胶竹节纱进行分析探讨。


一、产品的质量要求及技术措施

1.1 质量要求

139tex 55/45 L/F 竹节纱要求竹节均匀、竹节大(竹节部份为基纱部份的 2.8 倍)、无大肚纱、条干好、强力高、强力不匀率小、颜色一致性好、无色差、无异性纤维。

1.2 技术难点

(1)原料的选配:根据质量要求,亚麻原料选用亚麻原料厂在生产过程中提取长纤维后落下的亚麻二粗麻,经苎麻开松、钢丝处理后的称为“亚麻棉型”亚麻;以及亚麻纺纱厂短麻纺纱生产中的精梳落麻称为“亚麻精落”亚麻。由于这两种亚麻中束纤维长度差异大、超长和短绒含量高,原料选配控制不当、将使生产无法进行。

(2)混和方式的选择及混纺比的保证:纯亚麻在梳棉时成网性能差,所以选择包混,由于亚麻中短纤及粉尘含量高,投料时应加大比例来控制混纺比使生产顺利。

(3)设备的改造:FA506 型环定纺棉纺细纱机只设计了能生产 97.2tex 以下品种,而生产 139tex 竹节纱必须对设备进行适应性改造。

(4)牵伸的配置:由于 139tex 超高特纱的纤维数量多、牵伸力大,同时亚麻工艺纤维较长、牵伸力更大;在纺竹节纱时,中后罗拉为变速传动,故牵伸力波动大,最大值高。因此必须采用减小牵伸力,增加握持力的工艺措施。否则将牵伸不开、出现粗节、大肚纱,导致无法正常生产;并由于牵伸力大,则所用竹节纱控制装置必须配置功率大的才能满足整台车的生产,否则经常出现由于过载而整机断头。

(5)操作问题:由于亚麻在梳棉机上生产成网性差,因而断头多,只有在头并时接头,由于纱粗在细纱生产时原接头方法不适应,应对细纱接头方法进行改进,络筒的空气捻接器也无法适应此纱的接头。


二、纺纱准备

2.1 亚麻纤维的预处理

我们采用的是“亚麻棉型”和“亚麻精落”两种亚麻纤维,由于其纤维长度差异较大、整齐度不好、含短绒杂质高,麻梗较多、纤维脆硬、无弹性,为此我们分别对“亚麻棉型”纤维用梳棉机进行预处理后再用自制的乳化液进行加湿养生;对“亚麻精落”纤维用清花机预处理后再用自制的乳化液进行加湿养生。

养生48-72小时使其回潮达到 14-16%,使纤维彻底渗透吸收,增加纤维的柔软性,减少后道工序加工时打断纤维及短绒的产生等。预处理后两种亚麻纤维的质量指标如下表 1。

表1  预处理后两种亚麻纤维的质量指标

2.2 粘胶纤维的选用

选用的粘胶纤维的主要技术指标:平均长度:38mm,细度:1.56dtex,超长纤维率:0.2%,干裂强度:2.38 cN/dtex,含油率:1.13%。

2.3 两种亚麻及粘胶混纺比的控制

前预处理的两种亚麻及粘胶均按 50 公斤/包打成包,为了使成纱中的亚麻含量达到 55%以上,以及各工序生产正常,我们通过多次试纺后用“亚麻棉型”为 45%,“亚麻精落” 为 20%,粘胶纤维为 35%的比例投入比较合适。

2.4 工艺流程

A002C 型圆盘自动抓棉机→A006 型自动混棉机→A034 型六辊筒开棉机→A036C 型梳针开棉机→A092 型棉箱给棉机→A076C 型单打手成卷机→A186D 型梳棉机→FA306 型并条机(四道)→FA421型粗纱机→FA506 型细纱机→1332M 型络筒机。


三、纺纱工艺和措施

3.1 开清棉工序

在生产亚麻粘胶混纺纱产品时,首先要控制好色差,亚麻与粘胶系采用圆盘包混进行立体混合,在A002C 型抓棉机排包时,应将亚麻纤维踩实、填平、高度、蓬松度与粘胶包一致。粘胶包要进行烘包使其回潮率在 12%左右,从而做到均匀抓取,保证混纺比例准确。开清棉工序的工艺原则是“重定量、多松少打、早落、少碎”,亚麻纤维脆硬、无弹性,为了避免纤维损伤,合理调整清棉各打手转速及隔距,保证清花的除杂达到 60%以上,棉卷重量不匀控制在 1.0%以内。各参数选择如下:A002C 型的打手转速为 700转/分,小车下降动程为 3 mm,刀片伸出肋条距离为 3 mm,A036C 型的梳针打手转速为 480 转/分,打手与尘棒间隔距:进口为 13 mm、出口为 17 mm,A076C 型的综合打手转速为 860 转/分,风扇转速为 1200 转/分,给棉罗拉与打手隔距为 12 mm,棉卷干定量为 432 克/米,棉卷长度为 32.4 米。

3.2 梳棉工序

梳棉工序重点做好“四快一准”工作,由于亚麻纤维间的抱合力小,故道夫不宜太快,一般为 19 转/ 分左右,锡林速度由 360 转/分降至 330 转/分。由于亚麻纤维粗硬,表面光滑,几乎无卷曲,纤维间抱合力差,定量过重亚麻分梳转移困难,定量过轻则成网困难、破网严重、清晰度差,断头高,影响生产,干定量选为 27 克/5 米。亚麻纤维比较松散,容易分梳,为能顺利转移,减少对纤维的充塞与损伤,锡林至盖板间五点隔距为 0.3、0.25、0.25、0.25、0.3 mm,给棉板适当抬高 2 mm,增加给棉板分梳面长度,减少对纤维的损伤,使生条手拣结杂总数控制在 80 粒/克以下,给棉板至剌辊隔距也比纺棉时大,选取 0.25 mm,注意除尘刀的角度,使其尽量多落,采用除尘刀与机框平齐,除尘刀安装角度为 95°,除尘刀与剌辊隔距为 0.2 mm,以保证落杂,由于梳棉成网困难,减小了后张力牵伸选择 1.07 倍为宜。

3.3 并条工序

由于亚麻粘胶在梳棉机上成网性差些,断头高些,棉网不匀大些,因而采用四道并条来提高成纱的均匀度,为了实现顺利牵伸,提高成纱质量,加强对短纤维的控制,采用压力棒曲线牵伸型式,采用重加压、大隔距、慢速度、通道光洁的工艺路线。由于亚麻纤维抱合力差,条子松散,纤维易滑脱,采用喇叭口直径较小些,用直径 2.8mm,并条各道条子干定量均为 23.2 克/5 米、中后区罗拉隔距为 12×18 mm,选用弹性较好的胶辊,有利于控制纤维,胶辊表面用 ABCD 组合纺织涂料进行处理,以提高并条条干均匀度。

3.4 粗纱工序

亚麻纤维粗、纤维间抱合力差,故在保证细纱生产中不出“硬头”的前提下,采取适当加大粗纱捻系数,以减少粗纱的意外伸长,捻系数选为 153,增加皮辊加压,以便牵伸顺利进行,有利于成纱条干的改善,同时加大罗拉隔距、降低车速。确定粗纱干定量为 8.191 克/10 米,中后区罗拉隔距为 27×30 mm。

3.5 细纱工序

139tex 亚麻粘胶混纺竹节纱在 FA506 型细纱机上生产时,必须对细纱设备、工艺及操作方法进行改进,否则无法进行生产,具体如下:

(1)选择全自动竹节纱装置对细纱机进行改造,我们选用江南大学生产的 ZJ—3 型数字式竹节纱生产装置,该装置由微电脑和高频伺服电动控制中后罗拉转度,可任意调节竹节节长、节距、有无规律及竹节的大小。

(2)由于纱粗、牵抻区牵伸力大,竹节部份牵伸力更大,必须用大牵伸隔距以减小牵伸力;要加大皮辊的压力来提高握持力,否则会牵伸不开出大肚纱,罗拉隔距为 34×40 mm。由于所纺纱在细纱机上的重量牵伸为 6.6 倍,而 FA506 型细纱机原设计的牵伸倍数最小为 9.82 倍,因而要改变牵伸阶段齿轮 ZK/ZJ由 62/44 变为 48/58(即牵伸倍数由 9.82 倍扩展到 5.77 倍)扩展了牵伸调节范围来适应纺纱。

(3)要注意保证设备卷绕部件状况良好,导纱钩、钢领、锭子同心工作,锭子水平到位,保证良好的机械状态。因竹节纱生产过程中气圈形态变化较大,良好的卷绕部件状态是少断头的必要条件。竹节纱细纱生产中工艺参数的选择与正常环锭纺纱不同,由于竹节处捻度传递困难,竹节部份捻度小,易产生烂纱,因而选择捻系数比纺正常纱时要大些,选取捻度为 443 捻/米。

(4)改变细纱的接头方法,采用前皮辊压头的接头方法,杜绝传统接头方法产生的大接头纱疵。由于纤维长,将生产纯棉时中铁辊改用皮辊开槽,采用滑溜牵伸形式来减少大肚纱的出现几率。由于粘胶纤维湿强力低,在纺亚麻粘胶混纺纱时应减少回潮率,细纱车间的相对湿度应在 55—60%之间,回潮率控制在 10%以下,细纱断头要少些。选用弹性较好的胶辊,有利于控制纤维,胶辊表面用 ABCD 组合纺织涂料进行处理,以提高竹节纱平纱部份的条干均匀度。

139tex 亚麻粘胶混纺竹节纱的工艺参数为:平均细度为 139tex,基纱细度为 120.3tex,倍率为 2.8倍,竹节长度为 65mm,46 个循环,节距:865、760、910、850、615、1010、840、790、710、850、770、745、1000、810、820、840、865、710、870、850、1090、770、1025 mm,竹节特点为无规律模糊纱,捻系数为 524,牵伸倍数为 6.57 倍,钢丝圈为 GO20 号,锭子转速为 4850 转/分。

成纱质量指标如下:实际号数为 139.47tex,重量不匀 CV%为 2.73%,重量偏差为+0.26%,单纱强力为817.7cN,单纱强力不匀 CV%为18.6%。

3.6 络筒工序

139tex 亚麻粘胶混纺竹节纱在络筒机上加工时,电清工艺参数采用大的材料系数为8.5,主要是控制长粗节,设置为 70/40.0cm,短粗和细节设置为最大值。络筒接头全部采用手工打织布结,要求结头小而结实。


四、结束语

139tex 环锭纺55/45 亚麻/粘胶混纺竹节纱是一个特殊品种。该品种超出了FA506型细纱机设计细度和牵伸的范围,在 FA506 型细纱机上生产这类品种是一种创新,只有通过对FA506型细纱机进行工艺创新、设备改造和对操作方法的改进,方能生产出合格的产品。

亚麻原料的预处理很重要,并且加湿给油养生相当重要。

在生产过程中,温湿度的控制很关键,一般细纱工序的相对湿度控制在55-60%,回潮率在10%以下,处于放湿状态,否则影响细纱的断头。其余各工序的相对湿度控制在65-70%。

作者:谭簧 重庆市涪陵区金帝工业集团有限公司

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