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缆型纺纱技术在毛纺和棉纺中的应用

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2018年04月26日15:19 河南省安阳益全纺织有限公司 朱世全
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摘  要:缆型纺是环锭纺纱新技术,具有赛络纺和紧密纺的优点。本文论述了缆型纺在毛纺和棉纺上的应用、纱线特点以及需要进一步解决的问题。

关键词:缆型纺;毛纺;棉纺;应用

前言

缆型纺(solospun)也称索罗纺、束络纺,是在赛络纺基础上发展起来的。是由 The WoolmarkCompany(羊毛标志公司,其前身为 IWS)、CSIRO(澳大利亚羊毛工业研究院)与 WRONZ(新西兰羊毛研究组织)等 3 家机构共同研究开发的新型纺纱技术。这种纺纱方法在没有改变传统环锭细纱机牵伸形式的情况下,在前罗拉输出钳口部位加装一分束装置,利用分束装置对前罗拉输出的纤维须条进行分束,所分的纤维束先被加上弱捻,然后再汇聚并被进一步加捻,形成一种类似电缆结构的纱线,缆型纺因此而得名。缆型纺纱是一种新型的纺纱技术,它使单纱具有不同于传统单纱的纱线结构。缆型纺纱由于它特殊的纱线结构使其具有毛羽少和耐摩擦这两个特点,使缆型纺纱的物理性能明显优于传统的单纱,织造效率也明显优于传统的单经单纬产品。缆型纺纱技术为面料的高支轻薄化提供了一个新途径。缆型纺面料的抗起球能力、弹性透气性都明显优于传统的同品种单经单纬产品,是一种高档次的

新型面料,顺应国际面料市场的发展新潮流。

1 缆型纺纱技术在毛纺中的应用与研究

1.1缆型纺在毛精纺中的应用

毛精纺面料的发展趋势是产品的高支轻薄化,而实现毛纺产品的高支轻薄化的途径有两种:一是使用细支羊毛,二是开发单经单纬产品。但是用第一种方法原料价格昂贵、资源有限,这使企业的开发生产受到一定限制。为此,毛精纺生产企业充分利用各种技术和资源开发低成本的高支轻薄产品。对于第二种方法,单经单纬产品与双经双纬(即经纬纱都为股线)、双经单纬(即经纱为股线、纬纱为单纱)产品相比,原料成本低,生产效率高,产品风格独特,且能达到高支轻薄产品的要求,但单经单纬产品的工艺探索与产品开发由于生产难度较大,是毛精纺企业面临的一个技术难题。缆型纺纱技术,给单经单纬产品的开发带来了规模生产的可能。缆型纺纱技术为毛精纺面料的高支轻薄化提供了一个新途径。

1.1.1缆型纺纱原料的选择

  由于缆型纺与传统的纺纱方法有明显的区别,纱线的设计参数也不同。根据新西兰羊毛研究所的资料介绍,缆型纺单纱纤维截面根数应当比传统的单纱高,才能保证单纱的可织造性。经过试验得出结论,全毛及毛混纺品种的单纱纤维截面根数至少为 60~65根,才能保证织造顺利。如果纤维根数低于 60~65 根这一极限值,织造效率会迅速恶化。实践证明当纤维根数增加时,缆型纺纱的CV%值、细节、断裂伸长率各项指标虽有所提高,但耐磨性能却明显下降,这是因为羊毛纤维细度越细,单纤维强度就越小。因此缆型纺纺纱原料选择时,在条干品质指标符合要求时,尽可能选用粗的原料,这不仅可降低原料成本,且还可提高缆型纺的耐摩擦性能。在原料细度一定的情况下,长度较长的羊毛纤维可以减少纺纱断头及纱疵,提高纺纱性能和织造效率,所以,纤维的长度应大于 82mm。

1.1.2捻度的选择

缆型纺的捻度选择有其特殊性。缆型纺纺纱需要分束,捻度太小,虽然有分束的现象存在,但每一股纤维束的捻度不大,纤维抱合不紧,耐摩擦性能不明显,而捻度太大,超大的加捻力将阻止纤维的分束,纱线也就没有缆型结构。因此缆型纺不宜纺强捻纱。同时可以发现当捻度逐渐增加时,传统纺纱单纱的耐摩擦性能不断增加,缆型纺的耐摩擦性能也不断增加。但捻度超过某一值之后传统纺单

纱的耐摩擦性能继续增加,而缆型纺的耐摩擦性能却逐渐降低(见表1)。这说明缆型纺有个临界捻度,并也是随着纺纱支数和原料的变化而变化的。纺35

/ 1Nm 全毛纱时,其临界捻系数一般在 150 左右。进一步探讨缆型纺临界捻度问题,还可以发现当捻度达到临界点时,缆型纺不但耐摩擦性能最好,而

且纱线的其它物理指标的综合性能也最好。全毛不同捻系数的纱线物理指标见表2。

表 1 不同捻系数的 35Nm 全毛缆型纺纱与传统纺单纱耐磨性能的比较

捻系数
传统纺纱单纱耐磨次数
缆型纺纺纱耐磨次数
缆型纺比传统纺耐磨次数增加率
/%
115
54
81
50
120
62
106
71
135
93
155
67
140
102
179
75
150
151
352
133
160
138
213
54
174
289
193
33

表2  不同捻系数的全毛缆型纺纺纱的物理指标

捻系数
断裂强力/cN
断裂伸长率/%
条干CV
/%
细节(只
/根)
粗节(只
/根)
毛粒(只
/根)
综合名次
130
195
23.0
15.99
47
15
3
3
140
198
24.4
15.46
37
10
4
2
150
203
25.5
15.37
34
12
12
1

注:纺纱支数为35Nm,原料为100% 70支毛条。

2.缆型纺在半精纺中的应用

半精纺与传统毛精纺、粗纺工艺的最大区别在于,它将棉纺技术与毛纺技术融为一体,形成了一种新型的混纺工艺。半精纺使用的原料长度要比精纺的短许多,而梳理又不及精纺的充分,因此同样长度的纱线中,半精纺纤维的头端多,纱线中纤维的头端外露就成了毛羽。但毛羽在外力的作用下可能转化成毛粒,因此半精纺容易起毛起球。因此在半精纺工程中根据实际情况引进赛络纺、缆型纺等纺纱新技术是必要的,因为这些新技术的机理和使用实践证明对于提高纱线和面料的耐摩擦性能有着明显的效果。但需要注意的是,赛络纺、缆型纺等纺纱新技术本来是属于毛纺系统的,因此棉纺半精纺在引用这些技术时,必须将设备进行必要的改造,例如将棉纺细纱机(半精纺是用棉纺细纱机纺毛纱)的吸棉风管换成单锭控制的吸风笛管。

3 缆型纺纱技术在棉纺中的应用

近年来,不少起源于毛纺环锭纺纱的新技术(诸如赛络纺、赛络菲尔纺等)在棉纺中取得了良好的效果,而被列入国家“十一五”期间毛纺重点发展的缆型纺纱新技术,在棉纺中还尚在探索阶段。上海十七棉、无锡江南大学等在棉纺缆型纺试验中效果不错,但发现有一些问题需要解决和注意:

3.1纺纱支数范围

  缆型纺是利用分割辊将纤维须条进行分割,如果分割槽过宽,整个须条全落在槽内,也就无所谓分割效果了。如果纺纱支数太高,分割槽过细,那就意味着分割股数较多,分割过多,每一股的纤维束纤维根数少,纤维束就没有足够的强力,成纱质量难以保证。此外分割槽宽度和节距过窄,分割轮的制作将是十分困难。由于棉纺的纺纱的支数都比较高,因此认为,棉纺中应用缆型纺,其纺纱支数有一个范围,一般应该在 50 英支以下。

3.2纺纱速度

  缆型纺纱的分割轮是紧贴着前罗拉,靠和前罗拉的摩擦来转动的。由于工艺和结构上的原因,棉纺的分割轮不可能很大,其直径约为前罗拉的l/2,虽然其表面线速度是相等的,但两者回转速差较大,假设分割轮的直径为12毫米,前罗拉的直径为25毫米,那意味着前罗拉一转,分割轮要转两转多(不计损耗)。在纺速较高时,容易引起颤振,增加纱线条干不匀和纺纱断头的可能,因此,锭速一般不宜过高。

4 缆型纺的发展前景

我国是一个纺织大国,对传统的环锭细纱机应用新的技术,提升其技术含量,将产生极大的经济效益。缆型纺纺纱技术是一种适应性广、节约高效的方法。它在生产效率、产量、收回投资方面显示出明显的优势。与双股纺纱相比,缆型纺生产成本、生产时间明显减少,生产效率明显提高,而且可以在合理的范围内使用较粗的羊毛纤维,织造出较轻的织物,从而在产品设计方面打开了新的空间。缆

缆型纺纺纱系统安装简单,这项技术成本很低,罗拉替换周期估计为 6 个月。但在具体应用时,还必须解决一些实际问题,如缆型纺罗拉的制作和安装、如何使用于棉纺系统、细纱接头如何解决、各工序的工艺参数配置等。但不管如何,缆型纺纺纱技术具有良好的发展前景,在毛纺中已经得到了很好的应用,但在棉纺中尚在摸索阶段,因此如何将缆型纺技术应用到棉纺中去是科技工作者的任务之一。


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