半精纺的产品创新及工艺优化

2017-06-05 21:06:02 纺织导报 2017年5期

赵利+潘红+章友鹤

摘要:文章介绍了半精纺的技术优势及发展趋势,介绍了紧密纺技术和花式纱技术在开发高档半精纺纱线的应用。由于半精纺纱线是用作高档毛针织品用纱,对纱线质量要求较高,故必须要求生产的各工序设备性能优良、工艺最优化,才能使生产的纱线符合高档毛针织品的加工要求。

关键词:半精纺;产品;工艺;创新

中图分类号:TS134 文献标志码:A

Innovation of Semi-worsted Yarn and Optimization of Related Process

Abstract: The paper introduces the technological advantages and developing trend of semi-worsted yarn as well as the applications of compact-spinning technology and fancy yarn technology in developing highquality semi-worsted yarn. As semi-worsted yarn is typically used for producing high-quality knitwear, which have higher requirement on yarn quality, the production of semi-worsted yarn requires highperformance equipment and optimized process, so as to guarantee the resulted yarn complying with the requirements of downstream processing.

Key words: semi-worsted; product; process; innovation

1 半精纺的技术优势及发展趋势

半精纺是介于毛精纺与粗纺之间的一种新型纺纱技术,是由我国毛纺工业自主创新工艺而开发的。由于它对传统的毛精纺和粗纺工艺进行了改革,使生产的纱线风格独特、产品附加值提高,能使企业创造较好的经济效益,故在国内发展较快。浙江是继山东、江苏之后发展较快的省份,已有30多家毛纺与棉纺企业50多万环锭纺纱锭在生产各种半精纺纱线。不仅毛纺企业生产,许多棉纺企业通过设备改造与工艺改进也生产出多种规格与多种原料组合的半精纺纱。除用作国内桐乡濮院毛衫市场加工中高端毛衫用纱外,部分高档半精纺纱线还出口国外,为国家创收外汇。10多年来半精纺纱线快速发展,主要是通过不断工艺技术创新,形成了多方面的技术优势。

1.1 半精纺技术的优势

纺纱工艺流程缩短,使加工成本降低、盈利空间增加。从目前国内毛纺、棉纺企业生产半精纺的工艺配置分析,虽各企业的产品定位、生产规模、生产批量有所不同,但总体上是采用粗毛纺的散纤维染色与和毛设备,棉纺的梳理机、并条机、粗纱机、细纱机,后道采用的是精毛纺与棉纺的自动络筒机、并纱机、倍捻机,部分生产企业还配置蒸纱定形机,这是毛纺设备与棉纺设备的有机组合。它与传统的毛精纺与粗纺工艺最大的区别是将毛纺加工技术与棉纺加工技术融合为一体,形成创新型纺纱工艺。它比精毛纺工艺大大缩短,但能生产出类似精梳毛纱风格的中高支纱。它与粗毛纺工艺相比,用同样原料但能生产出支数较高的纱线。由于半精纺工艺流程短、设备配台少、用工省、能耗较低,故可降低加工成本,使企业增加盈利空间。

1.2 半精纺工艺对加工原料的适用性较广

目前在半精纺纱中使用的原料长度范围较广,大多数长度都可以作为半精纺使用原料,并可根据产品风格和纺纱支数要求,对各种原料进行任意组合纺纱,使各种原料优势互补,生产出丰富多彩、风格各异的纱线。在一定程度弥补了精毛纺与粗毛纺使用原料受局限、产品种类较少的不足。

1.3 克服用稀有动物纤维纺高支纱的技术难点

半精纺工艺能较好克服用稀有动物纤维纺高支纱的技术难点。目前半精纺纱线用作高档毛衫用纱时使用毛类纤维比例较高,但羊绒、驼绒、牦牛绒、兔绒等稀有动物纤维长度均较短,主体长度在26 ~ 36 mm之间。如用传统毛纺工艺只能在粗毛纺设备中使用,纺纱支数难以提高。而用精毛纺设备因纤维长度太短,也难以纺好支数较高的精毛纺纱,在一定程度上制约了羊绒、牦牛绒等稀有动物纤维在高支轻薄产品中的应用。而用半精纺的纺纱工艺,能使这些稀有动物纤维的纺纱支数提高,羊绒与其他纤维(绢丝、天丝?等)纺纱支数还可提高,使产品档次提升、附加值更高。此外,传统精毛纺设备难以生产高比例羊毛与绢丝、羊毛与棉混纺高支纱的技术难题在半精纺工艺设备上也都能得到较好的解决,从而进一步拓宽了毛纺产品的开发领域。

1.4 半精纺纱线性能优良

用半精纺工艺生产纱线制成服饰具有多样化风格,既有精毛纺原料细腻、挺括、悬垂性好的特点,又有粗毛紡原料手感蓬松、弹性好、绒毛丰厚的特点,还具有棉纺产品纺纱支数较高、条干均匀、毛羽少、表观光洁的优点,使产品风格独树一帜,顺应了当今消费者时尚化、高端化的潮流。

此外,半精纺与棉色纺一样,采用纤维先染色后纺纱工艺,从纱线或织物染色改为纤维染色,克服了不同性能原料在同浴染色中易产生上色不匀而造成色花、色差的弊端。同时根据半精纺纱线的风格与用途不同,不是所有组分纤维都要染色,故可以减少染色纤维的比例,对减少污染保护环境也有一定作用。

半精纺工艺的技术优势是使国内纺纱企业快速发展半精纺纱产能的重要原因,半精纺纱线已成为纺纱领域一种品种多样、附加值较高的特色纱线。

2 半精纺的产品创新是企业实现提质增效的重要途径

我国半精纺产品从研发至目前批量生产已有15年时间,随着生产企业的增加与能扩,竞争日趋激烈,一些档次低、质量较差的产品,其盈利空间被不断挤压,并已出现供大于需的态势。这主要是随着消费者对毛针织服饰要求的不断提高,追求时尚、高雅、轻薄化、功能化已成为消费主流,不符合发展潮流的产品须更新换代,因此半精纺纱线必须走创新之路,推陈出新才能在激烈市场竞争中取得主动权。

威泰纺织公司近几年来根据国内最大的濮院毛针织市场对半精纺纱线与质量的需求,通过对设备的更新改造、研发力量的充实加强、基础管理与现代化管理的有机融合,成功开发了多系列高端半精纺纱线,投放市场后,深受后加工企业及用户的好评,为企业取得了良好的经济效益。

2.1 多纤混纺半精纺纱线的开发与生产

多纤混纺半精纺纱线系选用高支丝光羊毛、蚕丝、长绒棉及其他新型纤维等原料组合的纺纱,这 4 种纤维混纺可使各种纤维的优良性能充分发挥,如毛的弹性、棉的糯性、丝的滑爽性、凉爽玉粘纤吸湿透气性。用该“四合一”半精纺纱线制成的针织T恤衫具有滑爽、透气、透湿干爽、手感柔糯、质地轻盈等特性,穿着高雅华贵、舒适。尤其是它具有良好的吸湿、透气、透湿、滑爽等多种特性,很适宜在夏、秋季贴身穿着。同时该“四合一”半精纺纱线并无羊绒原料(高支羊毛代替),但是有羊绒风格与手感,故具有良好的性价比,為开发低含毛量的高档半精纺纱线开拓了一条新的途径。

2.2 紧密纺技术在开发高档半精纺纱线中的应用

紧密纺技术最早是在棉纺企业生产纯棉纱中应用,由于它能显著提高纱线质量,目前已逐步拓展在毛、麻及混纺纱生产中应用。威泰纺织公司是浙江省内最早将紧密纺技术应用在半精纺纱生产中的企业,规模从小到大,生产品种也从少到多,目前公司已有80%环锭纺细纱机改造成能生产多种规格的紧密纺纱线。尤其是生产含毛比例高、纺纱支数高的仿羊绒半精纺纱线时效果尤为明显。用常规工艺生产的半精纺纱线,其成纱的强力与毛羽等指标与精毛纺工艺相比仍存在一定差距,而用紧密纺技术生产高含毛量与高支数半精纺纱线时,由于加强了对牵伸区中纤维集聚与控制,可使 3 mm以上的有害毛羽减少70%以上,成纱强力提高10% ~ 15%。由于纱线强力提高、毛羽少、条干均匀、表观光洁,既可提高毛针织品加工性能,又能使毛衫针织物显著改善起毛起球及掉毛等弊端,提升产品档次,受到后加工企业及消费者的一致好评,有力地提升了公司生产的半精纺纱线在市场上的竞争力与知名度,也使企业取得了良好的经济效益。实践证明,采用紧密纺技术提升半精纺纱线的品质与档次,是半精纺产品的一项重要创新。

2.3 花式纱技术在半精纺纱线中

的应用

近年来,消费者对毛针织服饰要求不断提高,不仅要求色彩靓丽,而且要求服饰有立体感、层次感,符合高端化、个体化的要求。为了适应市场对毛针织服饰变化的需求,采用花式纺纱工艺技术与半精纺工艺相结合,开发出形态结构多样的具有竹节段彩风格的新颖半精纺纱线。该纱线是在环锭细纱机上加装一套多功能的花式纱装置,并用多台伺服电机驱动,用两根不同颜色粗纱分别从后罗拉与中罗拉喂入,并将主色粗纱从中罗拉喇叭口穿入到细纱机上,辅色粗纱从后罗拉上的喇叭口穿入到细纱机,且将辅色粗纱定量低于主色粗纱定量,通过后罗拉随机或有规律地间隙喂入辅色粗纱造成不匀,生产出不仅有粗细变化,而且在色彩上也有长短不一、时续时断的色纺段彩纱。用这种半精纺工艺生产色纺段彩纱,加工成针织毛衫等服饰,风格焕然一新,深受消费者欢迎。由于用花式纺技术与半精纺工艺相结合生产的段彩纱(含竹节纱),符合当今毛针织品高端化、时尚化的发展趋势,既可为毛纺织品加工企业提高最终产品附加值,也为纺纱企业避开低档次的同质化竞争带来了更好的盈利空间。

3 半精纺产品创新必须与工艺技术创新相结合

由于半精纺纱线是用作高档毛针织品用纱,对纱线质量要求较高,故必须要求生产的各工序设备性能优良、工艺最优化,才能使生产的纱线符合高档毛针品的加工要求。为此在研发生产高含毛量与纺纱支数及高端段彩纱过程中,重点对工艺技术及装备进行了一系列创新。

3.1 和毛工艺的优化与创新

和毛是半精纺生产的首道工序,通过开毛机与和毛机处理,既要使纤维开松良好,又要使各种纤维混合均匀、混比正确。但各种纤维混合是通过风道进入风筒、再进入和毛仓的,由于各种纤维比重的差异,在落入毛仓的过程中极易产生分层现象,使各种纤维混合不匀。为使纤维混合均匀、混比正确,分 3 步对和毛工艺进行优化:第一步:将风筒改造成可360°旋转的风筒,并在风筒周围加装喷雾器,连续喷洒配置好的和毛油与抗静电剂,不但减少了原料进入毛仓出现分层现象的几率,还补偿了原料在和毛过程中因水分挥发的回潮率,降低毛纱的色差率。采用可移动式风机不仅使不同比重的纤维在气流作用下稳定持续进入和毛仓,且减轻了工人的工作负荷。第二步:将混合好的原料在毛仓内存放24 h,让和毛油水和抗静电剂充分渗透到原料中,均衡吸收,达到生产所需的回潮率。第三步:将经过毛仓渗透吸收的原料再进行两次和毛,保证各种不同比例、不同颜色的原料能够混合均匀,使纺制的半精纺仿羊绒纱线色彩均匀鲜艳、光泽度好,各项质量指标均超过半精纺行业标准的水平。

3.2 梳棉机梳理工艺的优化

选好梳理设备、优化梳理工艺,是提高半精纺纱线质量的重要环节。威泰纺织公司采用的是棉纺盖板式梳棉机,机上配置FB219型振动式喂毛斗。将混合好的原料直接喂入喂毛斗,输出棉层经梳棉机制成梳棉条(又称生条)。通过试验研究,从 3 个方面对梳理工艺进行优化:(1)适当加快盖板速度,经过反复的实验和生产,选取最适当盖板速度,盖板速度加快,盖板在锡林表面停留时间缩短,既可提高除杂效率,又可减少盖板与锡林间返花、绕花纤维相互摩擦而形成棉结的现象;(2)缩小盖板与锡林间的梳理隔距,加强对纤维的分梳,使梳棉机的分梳与除杂效率提高,使制成的梳棉条达到高清洁度要求;(3)将梳棉机下部的漏底改为全封闭式小漏底,既解决了生产中经常碰到的车肚气流造成漏底挂花、网眼糊眼堵塞、使短绒和杂质不能顺利排出的问题,又可适当提高制成率,减少原料浪费。

3.3 自调匀整工艺的应用

为了提高半精纺纱线长短片段均匀度,梳理工序和并条工序均采用了自调匀整工艺。目前在半精纺纱线生产中,多数采用毛斗式梳棉机与 3 道并条机。在梳棉工序如何控制喂毛斗的喂入量差异是关键,若重量差异大则制成的梳棉条重量偏差及重量不匀率较难控制好。为此,威泰纺织公司在梳棉机上安装了自调匀整装置,通过匀整器检测喂入梳棉机左右两侧的棉层厚度变化与道夫转速,将两组检测数据经过控制器计算后,变频控制给棉电机使喂棉量稳定,梳棉机的出条重量差异得到有效控制,重量不匀率能稳定在3%左右。末道并条机采用了国内最先进的自调匀整并条机,显著减少了熟条(即末并条子)重量差异大而造成回条、回花多的现象。由于并条后再没有条子并合机会,故熟条的质量好坏直接关系成纱的重量不匀率和条干不匀率。采用自调匀整并条机后使条子的重量差异得到有效控制,从而使成纱的重量得到保证,百米重量不匀率能达到先进水平,有利于后道加工企业提高产品质量。

3.4 粗纱机的创新

粗纱机是纺纱前的最后一道准备工序,为了确保成纱质量提高,将原托锭式用铁炮机械传动的粗纱机更新为用多电机控制的最新悬锭式粗纱机,使机上的关键参数如罗拉输出速度、锭子速度及筒管卷绕速度等同步显著提高,粗纱的卷绕张力均匀,前后排粗纱的张力差异减小,并杜绝了粗纱开关车时细节纱的产生,对改善成纱的强力不匀与条干不匀有显著效果。

3.5 环锭细纱机纺纱工艺的优化

优化环锭细纱机的纺纱工艺,可提高半精纺段彩纱的品质。用半精纺工艺开发段彩纱也是一项重大创新,使生产的半精纺纱线具有时断时续多色彩的独特风格,它不仅使纱线有粗细及颜色变化,而且还呈现出不规则连续的分布状态,且色彩变化更富有层次感和立体感,是当今在毛针织物用纱中十分流行的具有时尚感的纱线。但半精纺开发段彩纱采用两根不同颜色的粗紗分别从后罗拉与中罗拉牵伸区中喂入,有主纱与辅纱之分,从后罗拉间断喂入是辅纱,从中罗拉连续喂入是主纱。经过分析观察,威泰纺织公司对细纱机做了一定的改造。通过一系列工艺优化后生产的全羊毛段彩纱清晰度高、颜色亮丽美观、手感柔和、产品档次高,其创新技术生产出的段彩纱在国内处于领先水平。

3.6 络筒、捻线工艺的优化

优化络筒、捻线工艺可使生产的半精纺纱线质量处于最佳水平。由于目前多数半精纺纱线用于毛针织用纱,要通过合股加捻成股线,使毛针织物表面接头少、捻度均匀、纹路清晰,因此优选络筒与捻线设备、优化加工工艺也是提高纱线最终质量的重要环节。威泰纺织公司近几年来加快了对络筒与捻线装备的改造与更新步伐,全部采用全自动络筒机,还对络筒机卷绕速度、电子清纱器参数设定及捻结器等工艺参数进行优化。在捻线工序全部采用国际最先进的Saurer公司生产的倍捻机,并对其倍捻速度及捻系数、筒纱速度等工艺参数进行优化,生产出的倍捻筒子纱具有卷绕张力均匀、成形良好、退绕性能佳及接头小而少等优点。

4 结语

半精纺纱线是由我国毛纺与棉纺企业科技人员自主创新纺纱工艺而开发的一种新型纱线。但随着产能扩大与后加工企业及消费者对纱线质量与品种的要求不断提高,半精纺纱线必须推陈出新,不断进行工艺技术创新。