微量纤维纺纱实践

刘光彬,李国利,刘秀英,聂国龙,刘巧莉

(成都纺织高等专科学校,四川 成都611731)

近年来,随着国内自主知识产权意识的提高,促进了国内各类新产品的开发。就纺织产业来说,开发出了很多新型纤维,这些新开发出的纤维,最大的特点就是数量很少,属实验室生产,因其不明确的使用价值企业不愿开展工业化生产。要确定其价值,最直接的办法,就是把它们纺成纱、织成布,测试其相关性能参数,评价其使用价值。由相关企业提供的一种新型纤维400 g,与阻燃涤纶生产50/50混纺纱,织成样布,测试纤维应用性能,评定其使用价值。

1 工艺流程及工艺参数设计

1.1 原料及产品要求

原料A:企业提供新型化学纤维(这里简称为“X”),

数量:400 g;纤维细度:1.65 tex;长度:38 mm。原料B:阻燃涤纶纤维(这里简称为“T”),

数量:若干;纤维细度:1.65 tex;长度:38 mm。

要求:生产出尽量多的T/X 50/50 29.5 tex混纺纱以供企业使用。

1.2 工艺流程及工艺参数设计原则

因原料数量少(T/X混合总计800 g),需要纺出尽量多的混纺纱,确定工艺流程为:

梳棉(HFX-A1小型梳棉机)→并条(FA306 A并条机)(4并)→粗纱(DSRo-01数字式小样粗纱机)→细纱(FA506-96锭 细纱机)→络筒(DS018电脑型单锭络纱机)。

工艺参数设计原则,以尽量增大纺纱制成率为目的,从几个方面来设计纺纱工艺参数。

(1)低速:是整个纺纱过程中工艺设备的基本原则;

(2)第二道并条(含第二道并条)产生的所有回花,重新进入梳棉机成条,在第三道并条时,将其混入其中;

(3)提高粗纱的捻系数;

(4)在细纱上使用“陆S”纺纱中“三大一小”[1]工艺,用以减少纺纱生产过程中的原料浪费现象。

2 各工序生产工艺及关键技术

2.1 梳棉

由于所纺纤维数量很少,无法在开清棉上对纤维进行开松、混合,因而将2种纤维(T、X)按1∶1称重(T:400 g;X:400 g),将这800 g的2种纤维进行手工开松、混合,然后按每100 g一个样,均匀铺放在HFXA1小型梳棉机的输棉帘上(如图1所示),该小样梳棉机的输棉帘为:长×宽=850×220 mm,生产一定长度的生条。

HFX-A1梳棉机用12根固定盖板分梳,锡林直径为308 mm,刺辊直径为161 mm,道夫直径为161 mm的小样梳棉机。为了保证分梳效果,采用的梳棉机生产工艺为:

盖板隔离进口、出口隔距:0.025×0.025 mm;

刺辊-给棉板隔距:0.03 mm;

刺辊-锡林隔距:0.018 mm;

锡林-道夫隔距:0.013 mm;

除尘刀:-2 mm×100°;

锡林转速:400 r/min;

刺辊转速:225 r/min;

道夫转度:3.17 r/min;

输棉帘喂入速度:0.102 m/min;

棉条输出速度:1.84 m/min。

梳棉机的生产工艺以化纤生产工艺参数为主,配以纯棉生产工艺参数,如除尘刀隔距,则为纯棉生产的参数。因为所生产原料为手动开松,其开松效果不是很理想,该工艺可以使未被开松的纤维团在刺辊处落下,以保证出条的开松效果及减小梳棉机针布的负荷量。同时,对落下的纤维收集起来,与并条回花一起铺入梳棉机输棉帘中成条,以保证制成率。

由于开松的效果不理想,且在输棉帘上的纤维层铺放厚度差异较大,所得生条重量差异比较大(如图2所示),但由于原料很少,没办法进行质量调整,只能在并条增加并合道数(四道并条),以调整熟条的重量不匀。

图1 梳棉机输棉帘及纤维示意图

图2 生条严重不均匀示意图

2.2 并条

对于四道并条分为两组一套生产工艺,即一、二道并合为一组生产工艺,这组工艺的目标为保证生产的顺利进行,尽量减少产生回花;三、四道并合为一组生产工艺,该组生产工艺的目标为在减少回花的基础上,对熟条的质量进行控制。

生产工艺:

并条机出条速度:50 m/min(低速)(4道并条都为这一速度);

一、二道并合工艺参数:罗拉隔距:12×20 mm;压力棒隔距块15 mm,后区牵伸倍数1.35,喇叭口直径3.6 mm;

三、四道并合工艺参数:罗拉隔距:10×18 mm;压力棒隔距块14 mm,后区牵伸倍数1.25,喇叭口直径3.0 mm。

并条工序生产的关键是尽量不产生回花,特别是三、四道并合时。对于一、二道并合时所产生的回花,必须再回到小样梳棉机上制成生条,将其并入到第三道并合中去。

整个并合生产过程中,不进行定量控制,当四道并条生产完成时,对所生产的熟条进行称重,所得重量即为熟条实际定量,并将该定量用于粗纱生产中去。实际称得熟条定量见表1。

表1 熟条定量表 单位:g·(5 m)-1

从表1所得定量数据看,其定量有一定的差异,但可以用于粗纱工序生产。对于取样称重熟条,也需要小心操作,熟条称量后也需要用到粗纱工序进行生产,不得浪费。

2.3 粗纱

DSRo-01数字式小样粗纱机为四罗拉双短皮圈牵伸悬锭式粗纱机,其运行工艺参数都为变频器数字式输入控制。

主要工艺参数:罗拉隔距13×48.5×31 mm;上销隔距块5 mm;粗纱定量7.5 g/10 m;捻系数85;后区牵伸倍数1.25;锭子速度650 r/min。

粗纱用较低的锭速度来保证生产的顺利进行,以防产生回花。粗纱的落纱长度控制在160 m左右(120 g),这样每个粗纱可生产2个细纱管纱,减少细纱开机时间。

2.4 细纱

“三大一小”是“陆S”纺纱工艺中的关键应用技术,即为:大粗纱捻系数、细纱大后区牵伸隔距、细纱大前区牵伸隔距、细纱小后区牵伸倍数,对于化纤用85的粗纱捻系数应当是比较大了。

工艺参数:罗拉隔距23×48 mm;隔距块3.5 mm;钢领PG1 4254;锭子D3203C;后区牵伸倍数1.15;锭子速度10 000 r/min左右;所纺纱捻系数350(64.4捻/10 c m),对于化纤纱来说,细纱的这个捻系数偏大,其目的是为了保证定量较低的粗纱也能正常地纺出纱来,以增加制成率。

2.5 络筒

DS018电脑型单锭络纱机多用于与电脑横机配套的络纱设备,为可单锭调速的电脑控制络纱设备,采用机打结器接头,机械式清纱板清纱,以减少成纱的浪费。

络纱工艺为络纱速度:400 m/min,清纱板隔距:0.4 mm,电脑单锭自动防止筒纱的重叠。

3 成纱质量情况

3.1 成纱量

投入800 g(T:400 g、X:400 g)纤维原料,最终成纱量710 g,这一制成率对提供新型纤维的企业很满意。

3.2 成纱质量

成纱强力相关值(见表2)。

表2 T/X 50/50 29.5 tex纱强力相关参数

成纱条干见表3。

表3 T/X 50/50 29.5 tex纱条干相关参数

从表2、表3所示纱线质量数据显示,所纺纱线的质量不是很理想,但可以满足后工序使用。

4 结论

(1)微量纤维纺纱需要配套的纺纱设备,以小样实验设备与生产设备配合使用较合适,其中的梳棉工序最好是小样机。

(2)纺纱工艺以保证成纱制成率为目标,如“三大一小”、低速等工艺原则是纺纱生产过程中的主要特点。

(3)纤维进入梳棉前的手动开松、混合尽量细致一些,纤维在输棉帘上的铺放尽量均匀,为生条的均匀性提供良好的基础。

(4)为了稳定成纱定量,采用四道并条生产工艺,二并以前产生的回花、落棉需再次通过梳棉机成条,在三并时并入条子中去,以保证制成率。

(5)纺纱过程中不能开展质量控制,成纱质量不理想,但能满足织造的使用。