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孙 颖1 孔令苹1 向宪昕1 甘应进2 张季芳3 (1.齐齐哈尔大学,黑龙江齐齐哈尔,161000;2.现代服装技术协同创新中心,福建福州,350121;3.亚麻加工技术工程中心,黑龙江齐齐哈尔,161000) 摘要:优化乌拉草棉混纺转杯纱的生产工艺。针对乌拉草纤维的性能特点,通过对乌拉草纤维预处理、采用称重原料混和工艺、优选前纺各工序工艺参数,并对转杯纺工艺中分梳辊速度、转杯工艺及纺纱张力等参数进行了优选。结果表明:棉/乌拉草75/2536tex混纺转杯纱采用较优工艺参数为转杯速度47000r/min,分梳辊速度7300r/min,成纱捻系数420时,乌拉草混纺转杯纱可顺利生产,质量满足了使用要求。
乌拉草能抵御真菌侵蚀与寄生能力的植物,而且保暖性好。经过脱胶处理后获得的乌拉草纤维具有一定的保暖性且对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌有良好的抑菌效果。对乌拉草研究符合绿色环保的理念,乌拉草，塔头乌拉草纤维具有很高的商业价值和实用价值。乌拉草纤维还具有较好的吸湿性和透气性,但刚性较大,纺纱过程较为困难。因此考虑将乌拉草与其他纤维混纺,既发挥乌拉草的优异性能又能使纺纱顺利。转杯纺工艺流程短,产量高。转杯纱具有条干均匀、细节少、纱疵少、弹性好、抗起球、耐磨等优点。本文将探讨棉/乌拉草75/2536tex转杯纺纱工艺。 1原料选用 乌拉草纤维长度66.2mm~89.3mm、线密度2.35tex~3.36tex、断裂强度3.30cN/dtex、回潮率7.8~9.2。乌拉草纤维的刚性比较大,抱合力较弱。为了改善乌拉草纤维的抱合力,从而增加其可纺性能,需要先经过给湿加油,即喷洒乳化液。乳化液的主要成分是乳化油、洗衣粉和温水,按乳化液与乌拉草1暶25比例喷洒在乌拉草上,且需存放24h以上方可使用。在纺纱前需将乌拉草纤维剪成40mm左右。 2工艺流程 由于乌拉草纤维的长度差异较大，纤维刚度较大,抱合力差,乌拉草纤维单独成卷后,梳棉成条非常困难。因此,采用乌拉草纤维与棉纤维称重混和,以提高可纺性。乌拉草纤维与棉纤维若混和不匀,将会造成布面色差而影响产品质量。原棉的杂质略多,为了在清梳联工序能够与乌拉草共同成条,先对原棉开清一次,再与乌拉草纤维人工称重混和,混和比例为棉暶乌拉草=75暶25,然后再开清梳棉成条。具体工艺流程:混和原料→DHUA202型清梳小样机→FA322型并条机→DHUZ01型转杯纺纱试验机。 3前纺工艺 3.1清梳工序 在开清工序,要对易缠结的乌拉草纤维多梳理,打击速度与强度弱一些,减少损伤,开清设备各打手速度均可偏小设计。 由于原棉已预先开清过一次,打手速度宜采用中档,隔距宜偏大掌握,以减少落棉率。为了使棉网结构良好,针对乌拉草，塔头乌拉草纤维刚性大、回潮率较高、受外力后容易扭结形成棉结的特点,在梳棉部分采用“低速度,紧隔距暠工艺。适当降低刺辊、锡林以及盖板速度,减少对纤维的损伤,降低短绒率;在速度降低的基础上,为了加强梳理效果,可适当减小梳理元件之间的隔距;为了减少棉结,可提高锡林与刺辊线速比。 梳棉工序主要工艺参数:生条定量18.7g/5m,锡林转速478r/min,刺辊转速535.1r/min,道夫转速20r/min,盖板速度80.88m/min,锡林与盖板五点隔距0.21mm、0.20mm、0.18mm、0.18mm、0.21mm,锡林与道夫隔距0.12mm,锡林与刺辊隔距0.18mm,条干不匀率15.9。 3.2并条工序 生条中大部分纤维多为弯钩和屈曲状态,纤维较乱,弯钩多,还有部分纤维束。因此,为了提高纤维的伸直度和分离度,并实现纤维之间的充分混和,减少色差,并条工艺设计尤为重要。针对乌拉草与棉混纺时生条中出现的纤维缠绕现象,采用防静电胶辊;采用较大隔距,降低牵伸力;为了保证顺利纺纱,适当降低出条速度。试验中发现转杯纱的质量与熟条的定量和均匀度有关。为了获得较好质量的乌拉草混纺转杯纱,喂入较轻定量的熟条,可提高分梳辊的分梳效果;采用自调匀整装置控制熟条的均匀度。并条工序采用一道并条,8根生条并合,牵伸配置(前×中×后)6.435倍×1.018倍×1.304倍,罗拉中心距42mm×40mm×47mm,出条速度260m/min,熟条定量17.4g/5m,条干不匀率13.3。 4转杯纺工序 采用直径为54mm的转杯,OK40型锯齿分梳辊,车间温度20曟,相对湿度75。转杯纺工序主要的工艺参数是分梳辊转速、转杯的转速、捻系数的选择。 4.1分梳辊速度 分梳辊转速对成纱条干、粗细节、棉结等质量指标有着很重要的影响关系。表1为不同分梳辊速度下成纱质量指标对比情况。
由表1可以看出,适当的提高分梳辊转速可改善成纱质量,但分梳辊转速过高也会恶化成纱质量。这是由于分梳辊转速在一定范围内提高会增加成纱中单纤维含量,从而改善成纱条干CV、强力以及常发性纱疵,但继续提高分梳辊转速,就会造成短绒增加,成纱质量指标变差[10灢11]。通过试验优选,当分梳辊速度为7000r/min时,成纱各项质量指标较好。 4.2转杯直径与转速 转杯直接决定着转杯纺的成纱质量及纺纱速度。不同纺纱条件采用不同结构类型的转杯。一般高速时选用小直径转杯,纺高线密度时,转杯速度低,用大直径、大凝聚角的转杯;纺低线密度纱时,转杯速度高,用小直径、小凝聚角的转杯。随着转杯速度的提高,成纱强力、断裂伸长和断裂功都会明显下降,但动力消耗、纱线张力、机器噪声都会增大,断头率增加。综合来看,采用直径54mm转杯,分梳辊速度7000r/min,捻系数420时,不同转杯速度下进行的纺纱试验结果见表2。
由表2可以看出,随着转杯速度的提高,乌拉草混纺纱的各项质量指标变差。这是因为在其他工艺条件不变的情况下,仅仅将转杯速度提高,使得整个转杯加工过程纤维流经过分梳辊、输棉管道等的时间变短,造成乌拉草纤维和棉纤维的分梳作用下降,且纤维的伸直程度不够,从而导致所 纺混纺纱质量变差。另外,棉乌拉草混纺纱的伸长随着转杯速度的提高而下降。这主要是因为纱线张力与转杯速度的平方呈正比,纱线张力大,紧密度就增加,纱线直径也变细,所以伸长率降低。通过比较分析,当转杯速度在47000r/min时,成纱质量较好。 4.3捻系数 转杯纱捻系数要根据原料的性能、纺纱线密度和纱线的用途而定。根据乌拉草纤维刚性大、抱合力差的特点,若捻系数选择过小,织物在后加工和穿着中容易摩擦起球或产生毛茸。因此乌拉草混纺纱的捻度应偏大掌握,通过试验,捻系数应在420左右。 4.4假捻盘 假捻盘规格应根据原料品种、纺纱线密度和成品要求而定。在选择假捻盘时,不能片面地追求假捻效果,而应当结合成纱质量全面考虑。通过对直径分别为10mm、15mm、20mm假捻盘进行纺纱对比试验,最终选用直径20mm的假捻盘可获得较优的纱线质量。 4.5转杯纺工艺参数的确定 经过对转杯纺工艺参数的分析和优选,确定出棉/乌拉草75/2536tex混纺转杯针织纱的主要工艺参数:转杯速度47000r/min,分梳辊速度7000r/min,捻系数420。 5结语 乌拉草纤维是一种保暖性、抗菌性、吸湿和透气性能比较优异的纤维,为了更好地应用这种纤维以及确保顺利纺纱,探讨了乌拉草与棉混纺的纺纱工艺。经过试验,在纺纱中合理制定工艺流程,加强前纺工艺设置,为转杯纺提供质量优良的棉条;对转杯纺的主要工艺参数进行优化,当主要工艺参数为转杯速度47000r/min,分梳辊速度7000r/min,捻系数420时,棉/乌拉草75/2536tex混纺转杯针织纱能够顺利生产,且质量满足了使用要求。 世界科学资料显示，乌拉草是目前世界范围内植物界中，仅存的两种能终身抵御真菌侵蚀与寄生能力的植物之一，这是一般动、植物制品所不具备的天然属性。具有保暖除燥、驱寒除湿、活络止痛、助力睡眠、抑抗真菌等功效。对活络止痛、去寒除湿、养肤健肤、调节 睡眠、抵抗真菌具有辅助治疗作用适于脚癣的预防和治疗。
乌拉草是多年野生的草本植物，其叶细长柔软、纤维坚韧、不易折断、能够透气防潮并且御寒，不仅具有保暖防寒的作用，还有很多保健养生的功能，可以作为养生垫、养生枕、坐垫、抱枕、挂件、草鞋、草褥、人造棉、纤维板、草编工艺品、造纸等方面的良好材料，还可以用来保暖，填充在褥垫、床垫及鞋内，因此中国东北山区的老百姓十分喜爱它。 长期使用对风湿、关节痛具有辅助治疗作用，是百草里的软黄金。
乌拉草中含有多种成分，其中黄酮类成分木犀草素是乌拉草的有效成分，可作为控制该药材质量的指标成分。 木犀草素是一种天然黄酮类化合物。具有消炎，抗过敏、降尿酸、抗肿瘤、抗菌、抗病毒等多种药理活性。 临床主要用于止咳、祛痰、消炎、降尿酸、治疗心血管疾病、治疗肌萎缩性脊髓侧索硬化症，SARS，肝炎等。
乌拉草功能： 1：除味祛味 2：通经活络 3：消除疲劳 4：驱寒降燥 5：养肌健肤 6：保暖除湿 7：抑菌防螨 8：提高免疫力 9：改善血液微循环 乌拉草的有效成分可以增强人体免疫力，有利于血液循环，对三高人群有保健功能，且预防各种疾病。
根据乌拉草的功效理论可以推断，乌拉草对于人体的心肝脾肺肾都有良好的辅助保健功效。 心：乌拉草可以促进血液循环，消除疲劳，含有的游离酸和丰富蛋白等微量元素可以促进心脉的运营起到护心保心的功效。 肝：乌拉草可促进睡眠，睡眠好就可以增强食欲，从而起到保肝护肝的效果。 脾：乌拉草可以促进新陈代谢，起到增强食欲的效果，从而间接辅助脾胃保健。 肺：乌拉草气味芬芳，绿色永驻，可以净化空气，清洁空气质量，从而起到间接清肺的效果。 肾：乌拉草可以消除腰肌劳损，通筋活络，从而起到间接的护肾效果。 以上功效均为理论推断，同时也是东北老一代人们的口述传承，并无药典依据，具体功效还得经过实际体验来自行感受。 想要了解更多关于乌拉草知识，请关注 公众号/小程序：塔头乌拉草 |
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