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竹 炭 纤 维 纺 纱 实 践

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2017年09月29日08:47 河南省安阳益全纺织有限公司 朱世全
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竹炭素有“黑钻石”的美誉,在国际上被誉为“二十一世纪环保新卫士”竹炭纤维的生产过程为:取朝南向山坡6年以上生的毛竹为原料,采用了纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺和新技术,使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化,然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的。该纤维最大的与众不同之处,就是每一根竹炭纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构。这种独特的纤维结构设计,能使竹炭所具有的功能100%的发挥出来。这款集多功能于一身竹炭纤维的诞生,是纺织多功能原料一次革命性的创新。  
 竹炭纤维具有抗菌抑菌释放负离子发射红外线、屏蔽电磁波辐射、调节温湿度等功能,是一种全新功能性纤维,随着对竹炭纤维研究的不断深入,使得该纤维在纺织行业的应用越来越广泛。

1竹炭纤维的物理性能测试与分析

1.1 纤维规格

选用河北吉藁化纤公司生产的竹炭纤维纤维长度38mm细度1.5dtex。

1.2 实验条件与仪器

竹炭纤维的强伸性能和回潮率试验,在温度26相对湿度64%的条件下进行测试,仪器分别为XQ-1型纤维强深度仪802A型烘箱。

1.3  竹炭纤维样本容量

强伸性能100个,回潮率10个。1

1.4  试验结果

实验结果见表1

表1竹炭纤维、粘胶竹纤维物理性能比较

纤维种类
干强
/cN.tex-1
干伸长
/%
湿强
/cN.tex-1

湿伸长
/%

回潮率
/%
竹炭纤维
2.3
9.0
1.28
6.48
11.7
粘胶纤维
2.2~2.6
15~30
1~1.5
22~35
12~14
竹纤维
2.12
14.1
1.58
15.6
11~12

 

1.5  分析

由表1可知,竹炭纤维的干湿态断裂强度与普通粘胶纤维相似,而断裂伸长较低,尤其是湿伸长下降较多。在后工序加工中应给予重视。

2  纺纱工艺流程

预处理A002D型抓棉A035A型混棉机A036C型开棉机A092A型给棉机A076C型成卷机A186F型梳棉机A272F型并条机(二道)A456E型粗纱机A513W型细纱机Autoconer338型自动络筒机

 

2.1预处理

 

竹炭纤维在纺纱过程中易产生静电,引起绕罗拉和胶辊。根据竹炭纤维回潮率高,具有很强吸放湿能力的特性,故在生产前进行预处理。参考竹炭纤维的回潮率以及含油率的大小,在投料前6h~8h给竹炭纤维按一定比例喷洒水,使纤维在以后的各工序中处于放湿状态。

2.2 纺纱工艺

竹炭纤维属再生纤维素纤维,回潮率,强度和断裂伸长均与粘胶纤维、竹纤维相似,故可以采用粘胶纺纱工艺进行纺纱试验。

2.2.1棉工艺

梳棉工艺参数如下

锡林针布    2825 x 1365

道夫针布  4030 x 189

盖板针布  CH32型

锡林速度  365r/min

盖板速度  95mm/min

道夫速度  19r/min

刺辊速度  870r/min

锡林~刺辊隔距  0.13mm

给棉版~刺辊隔距  0.30mm

锡林~盖板隔距  0.30Mm,0.28mm

 0.25mm, 0.25mm

 0.28mm

锡林~道夫隔距  0.13mm

除尘刀工艺  平刀角度90°

生条定量  17.15g/5m

2.2.2  并条工艺

并条工艺采用三上三下压力棒导向上罗拉牵伸形式。工艺参数见表2 

表2竹炭粘胶纤维并条工艺参数

项目
并合根数
/根
定量
/g.(5m)-1
总牵伸
/倍
后区牵伸
/倍
罗拉隔距
/mm
前罗拉速度/m.min-1
头并
6
17.49
6.530
1.59
13×18
188
二并
8
15.52
8.994
1.38
13×18
188
三并
8
16.28
7.862
1.42
13×18
196

 

2.2.3 粗纱工艺

粗纱工艺参数如下:定量

定量  5.45g/10m

锭速  770r/min

总牵伸  6.03

后区牵伸  1.31倍

前罗拉速度  230r/min

罗拉隔距  25mm x 32mm

轴向卷绕密度 2.8圈/cm

捻系数  91

2.2.4  细纱工艺

细纱工艺参数哦如下

罗拉隔距  43mm x 54 mm

捻度  82.7捻/10cm

总牵伸  35.09倍

后区牵伸  1.36倍

锭速  11802r/min

前罗拉速度  176r/min

2.2.5 成纱质量

室温24,导纱速度400m/min,每个测试长度400m。测试指标如下

重量不匀率  4.65%

百米重量偏差  1.5%

单强CV  11.88%

单纱强力  200.4cN

条干CV  14.45%

细节  4个/km

粗纱  269个/km

棉结  356个/km

3  存在问题及解决方法

3.1 梳棉工序

竹炭纤维细度细,长度较长(38mm),在梳棉机上,采用适纺化纤的针布,以增强纤维的转移,防止缠绕。且由于细度细,卷曲少,抱合力差,棉网易漂浮,断网,所以采用较小的棉网牵伸倍数。为了减少纤维损伤和摩擦产生的静电,放大了刺辊与给棉版隔距,降低锡林速度,同时控制刺辊速度不宜太小,这样可以适当增加离心,以利于纤维的转移,减少刺辊返花,这样既减轻了对纤维的损伤,也减少了棉结的增加。同时适当增大锡林与盖板隔距,防止锡林绕花。

3.2 并条工序

并条工序的工艺对成纱条干起着关键性的影响,特别是牵伸倍数及其分配的设定,罗拉隔距大小的确定,直接影响着熟条的条干和棉结。

头并,二并需勤停车清理粘在绒布上的大量散纤维,预防缠绕罗拉。原因之一是静电大,原因之二是并合牵伸过程中纤维的伸直平行度大大提高,使纤维间的抱合力更差。在粗纱机上试纺时,条子在出纱口呈搓板状。原因有三点;一是条子粗细不匀,二是条子中纤维前弯勾没有被充分伸直,三是仍有大量粘结在一起的纤维束。经加湿处理进行三并。

3.3 粗纱工序

粗纱张力的合理与否对粗纱及细纱的和重量不匀率及其断头率都有很大影响。竹炭纤维表面光滑,抱合力差,条子易分叉,合理地控制粗纱张力,粗纱捻系数应偏大掌握。

为了解决粗纱断头、缠罗拉严重的问题,对粗纱工艺进行了调整;一是降低车速,改善条子飞散现象;二是加大张力,使条子在出纱口与粗纱管之间尽量伸直,保证粗纱捻度均匀。

4  结束语

(1)竹炭纤维细度细,长度较长,在梳棉工序中应配置合适的针布规格,各分梳元件之间应配以合理的速度和隔距,以利于纤维的转移,减少损伤。同时由于竹炭纤维表面光滑且抱合力差,故并条工序和细纱工序胶辊涂料和硬度的合适与否,在生产过程中起着关键性的作用。

(2)通过上述工艺生产的竹炭纯纺纱线性能优良,具有可织造性,并成功织制出系列纬编针织面料。故此生产工艺具有可操作性。

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