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精梳彩色棉木代尔混纺转杯纱的纺纱实践

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2017年11月15日08:37 河南安阳益泉纺织有限公司 朱世全
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随着人们环保意识的不断增强,对环境无污染的环保型生态纺织品愈来愈受到人们的青睐,彩色棉纤维由于其具有天然的色彩,在后道工序加工过程中不需对其进行染色,因此属于环保型纤维。利用传统的环锭纺设备开发彩棉产品已十分普遍,其工艺技术已经成熟。为了进一步拓宽彩棉产品的开发途径,现在更加重视利用转杯纺等新型纺纱设备开发生产彩色棉纱,尤其是高档精梳彩色棉纱。转杯纺精梳纱与环锭纺精梳纱的线密度范围不同,环锭纱一般在19.5tex以下才用精梳纱,而转杯纱一般在29tex以下就可以采用精梳纱,这就决定了转杯纺精梳纱选用的原料的等级和长度要比环锭纺精梳纱低一些,非常符合彩色棉的特性。根据客户需求,我公司开发生产了棕色棉/木代尔80/20 20.9tex针织用精梳转杯纱。

1. 原料的性能特点

目前比较常用的彩色棉有棕色棉和绿色棉两种,绿色棉在长度、细度、成熟度等方面都不及棕色棉,棉结、杂质含量也较高,因此我们选用了棕色棉。棕色棉和本白棉纤维的主要性能指标对比见表1。

表1. 棕色棉与本白棉的主要性能指标对比

项目
含杂率%
短绒率%
成熟度
主体长度mm
品质长度mm
断裂强力cN
纤维细度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

由此可见,彩棉纤维长度较短,强力较低,成熟度差且含杂多,尤其是短绒率比本白棉高出许多。因此在加工过程中应考虑如何如何有效去除棉杂和短绒、减少纤维损伤和棉结的产生。

木代尔是由奥地利Lenzing公司生产的新一代再生纤维素纤维。木代尔纤维不但具有天然纤维的吸湿性,而且具有合成纤维的强伸性,纤维在生产过程中采用洁净的溶剂,可99%回收,对环境无污染,被称为绿色纤维,它一面世,就显示出强大的生命力。木代尔纤维光洁、柔滑,是一种天然的丝光纤维,因而织物手感特别滑爽、布面光泽亮丽;染色性能好,吸色透彻,色牢度好,因而织物色彩鲜艳、亮丽;吸湿性比棉高出50%,这使木代尔织物可保持干爽透气,有利于人体的生理循环。

2. 纺纱工艺流程

由于彩棉与木代尔的纤维特性相差较大,因此采用分别进行开清棉与梳棉,在并条工序进行混合的工艺路线。

彩棉:FA002型自动抓棉机FA102型单轴流开棉机FA022—6型多仓混棉机FA106A型梳针滚筒式开棉机FA101型四刺辊开棉机FA061型强力除尘机A092AST型双棉箱给棉机FA141单打手成卷机FA201梳棉机FA302并条机A191B条并卷机型A201D精梳机

木代尔:FA002型自动抓棉机FA102型单轴流开棉机FA022—6型多仓混棉机FA106A型梳针滚筒式开棉机A092AST型双棉箱给棉机FA141型单打手成卷机→FA201型梳棉机

混合纺纱:FA302型并条机(两道)Autocoro型转杯纺纱机

3.关键生产技术

3.1开清棉工序

开清棉工艺应重点考虑彩棉纤维细、软、短杂质短绒多、成熟度差、强力低的特点,采用“轻定量、大隔距、多梳少打”的工艺原则。将原工艺流程中的FA104型六滚筒开棉机改为FA102型单轴流开棉机,FA106型豪猪式开棉机改为FA106A型梳针滚筒式开棉机。适当降低打手速度,这样可有效减少纤维损伤,减少成纱棉结。适当放大尘棒隔距以及打手与尘棒间的隔距,早排多排结杂和短绒。转杯纺流程开清棉工艺除与环锭纺有相同的要求外,更要考虑Autocoro型转杯纺纱机对尘杂的特殊要求。喂入棉条中尘杂会在转杯的凝聚槽内积聚,从而引起纱疵、断头的产生和强力的降低。针对彩棉含杂多的特点,我们在开清棉流程中增加了FA061型强力除尘机,以排除彩棉中杂质和微尘开清棉(彩棉)的主要工艺参数如下:梳针滚筒式开棉机梳针滚筒速度520r/min,成卷机综合打手速度830r/min,棉卷定量400g/m,棉卷重量不匀率少于1%。

3.2 梳棉工序

梳棉工序是纺纱的关键工序,将棉卷中较小的棉块和棉束充分梳理成单纤维状态,尽可能清除原棉中细小和粘附性较强的杂质和疵点,并排除短绒,减少纤维损伤,降低成纱棉结。降低锡林、刺辊速度,提高盖板速度,以减少纤维损伤、增加排杂;缩小锡林盖板间隔距,以加强分梳,减少纤维在针面间的浮游和搓揉,从而降低成纱棉结。彩棉的主要工艺参数如下:锡林速度330r/min,刺辊速度810r/min,道夫速度22r/min,盖板速度220mm/min,锡林盖板隔距0.18mm0.15mm、0.13mm、0.13mm0.15mm,给棉板刺辊隔距0.23mm,刺辊锡林隔距0.18mm、锡林道夫隔距0.13mm,生条定量19.5g/5m,生条乌氏条干4.13%。

3.3精梳工序

精梳落棉率的控制是保证成纱质量和降低生产成本的关键。精梳落棉率对转杯纱质量的影响情况见表1。

表1.不同精梳落棉率对转杯纱质量的影响

落棉率  断裂强度 强力CV  条干CV  重量CV    细节  粗节  棉结
/%  /cN.Tex-1  /%  /%  /%  /个.km /个.km /个.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

从表1可以看出,当落棉率为22%时,成纱各项指标与落棉率18%时相比,均有较大幅度的提高,尤其是条干CV%和棉结数。但当落棉率增加到25%时,除了棉结数量降幅较大外,其余各项质量指标的改善程度很小。因此,在保证成纱质量和降低原料成本的前提下,落棉率设计为22%。精梳工序其他工艺参数为:锡林速度160钳次/min,小卷定量47g/m,精梳条定量17.5g/5m

3.4转杯纺工序

因棉条已经过精梳机梳理,为避免纤维断裂,转杯纺工序不宜再过分分梳,分梳辊速度应偏低掌握,否则会使质量指标恶化。不同分梳辊速度对成纱质量的影响情况见表2。

表2. 不同分梳辊速度对成纱质量的影响

分梳辊速度  断裂强度  强力CV  条干CV  重量CV    细节 粗节    棉结
/r. min-1    /CN.tex-1   /%  /%  /%  /个.km-1    /个.km-1   /个.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

从表2可以看出当分梳辊速度提高后单纱断裂强度下降,强力不匀率增大,成纱条干显著恶化,棉结数量明显增多。因此分梳辊速度选在6600r/min左右为好。

在转杯纺纱机上纺制精梳细号纱,最大的问题是转杯速度高,成纱强力低,断头率高。不同转杯速度对成纱质量的影响见表3。

表3. 不同转杯速度对成纱质量的影响

转杯速度  断裂强度  强力CV  条干CV  重量CV  千头时断头率
/r. min-1    /CN.tex-1    /%  /%  /%  /个.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

从表3可以看出,随着转杯速度的增加,成纱的各项质量指标比较接近,断头率却明上升。在这种情况下应更多地考虑生产的稳定性和效率,因此选择转杯速度为42000r/min。针织纱捻系数设计不宜过大,否则会使手感较硬,选用旋涡状的螺旋陶瓷假捻器,可增大假捻效果,降低断头。

4.成纱质量

20.9tex精梳彩色棉/木代尔转杯纱质量指标见表4。

表4  成纱质量

项目   断裂强度 强力CV  条干CV  重量CV  细节  粗节  棉结  捻系数
/cN.tex-1    /%  /%  /%  /个  /个 /个
精梳转杯纱  12.87  9.36  14.2  1.43  56  94113  360

5.结语

根据彩色棉纤维的特性,在加工时应遵循“低速度、紧隔距、重加压、轻定量”的工艺原则。要对开清工艺流程、开清打手速度、精梳落棉率、转杯纺分梳辊速度、转杯速度等重要工艺参数进行优选,以便从中找出最佳的工艺配置。生产中还应加强设备、操作管理,注意车间温湿度的变化,以免产生不必要的质量问题。

由于彩色棉具有“长度短、强力低”的特性,因此将彩色棉与木代尔进行混纺,既降低了纺纱难度,又丰富了产品的花色品种

精梳彩色棉/木代尔混纺转杯纱手感柔软、光滑、条干均匀,光泽柔和,色彩丰富,非常适于用作针织纱。

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