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【技术】纯涤赛络紧密纺竹节纱的生产实践

 昵称71321263 2020-08-28

本文由杜文明推荐自“纺织大学堂图书馆”,经专家评审通过,中国纱线网微信公众号成功发布,奖励80元。


竹节纱是一种花式纱线,布面风格独特,用竹节纱生产的服饰深受人们的青睐。为满足客户需求,我公司开发了赛络紧密纺纯涤纶系列的竹节纱品种。

1原料的性能与选配

涤纶纤维的性能:纤维强力高(是粘胶纤维的20倍),弹性好不易起皱,挺括保形性好,其强度高、伸长大、弹性回复性能好。涤纶还具有优良的耐光性能。涤纶织物具有手感好,抗折皱,尺寸稳定等优点。在洗后可达到不皱、免烫的效果。洗涤后快干免烫,洗可穿性能良好,广泛用于各种衣料和装饰材料。

原料规格选用:1.33dtex*38mm涤纶短纤

2工艺流程

特吕茨勒清梳联机组(抓棉机BO-A → 多仓混棉机MX-U6→给棉机FD-O和开棉机T0-T1→梳棉机TC5-1)→FA320A头并 →特吕TD8-600二并 → FA467E粗纱机→卓郎Ring71改造赛络紧密纺加JC-SFA竹节装置→ QPRO自络筒

3赛络紧密纺技术在生产竹节纱上的应用

2014年公司引进6万锭卓郎 Ring71赛络纺纱机(1200锭/台),在安装同时对其中3.5万锭卓郎Ring71赛络纺纱机进行赛络紧密纺技术改造,用来生产高档纯涤纶纱线和混纺纱线。HFJ型网格圈负压式赛络紧密纺改造是在原来三罗拉牵伸装置前部加装了集聚装置,增加一个集聚区使纤维受气流负压的限制,将加捻三角区尽可能的缩小,大大减少浮游外露纤维(即毛羽)的数量。

鉴于传统环锭纺竹节纱不能满足高端市场需求和未来发展趋势,所以我们利用高新技术装备改造传统产品,将赛络紧密纺技术应用到竹节纱产品上来。为顺应市场需求,2016年对部分机台加装JC-SFA型全自动竹节纱装置,将其改造为赛络紧密纺竹节,实现了多种不同风格的竹节生产。毛羽、强力方面比环锭纺竹节纱更具优势。克服了传统环锭竹节纱强力较低和毛羽过多的弊病,大大减少浮游外露纤维的数量。通过增强纤维与纤维之间的抱合力,从而提高竹节纱的强力,尤其是竹节纱基纱部分的断裂强力。纺纱实践证明,赛络紧密纺竹节纱在改善纱线品质、提高成纱强力、减少毛羽等方面有着显著的效果,满足了客户不同的需求,附加值较高,有很好的发展前景。

4JC-SFA型全自动竹节纱装置

为纺竹节纱,我公司选用通州金驰 JC-SFA 数字式竹节控制器,安装在卓郎 Ring71改造的赛络紧密纺纱机上。此控制器采用原装进口全数字大扭距交流伺服电机来提供纺制竹节纱的动力,配以高敏捷度﹑大容量的三菱可编程控制器,高分辩率的编码器跟踪反馈,实现精确控制,确保任意的节长节距节粗,并且竹节风格前后无变异。

该装置融合了国内最先进的竹节纱设计理念,包含质量管理系统﹑生产管理系统﹑工艺仓库管理系统﹑工艺参数专家设定系统,以及模糊纺﹑智能纺等全方位的技术升级。这些功能的出现,极大地方便了生产厂家,满足了客户多方位的需求。

四种纺纱方法:有规律纺纱、无规律的纺纱、模糊纺、智能纺

竹节形状的设定:可改变竹节形状的圆滑度,设定范围0~6。数字越小,竹节越陡;数字越大,竹节越平缓。结合实践经验,一般根据竹节纱基纱支数大小来设定。21s及以下粗支竹节设3,21s以上细支竹节设2,竹节倍率大于2.8倍时设3。

5竹节纱是如何实现及工艺计算

将JC-SF竹节纱装置与Ring71细纱长车连接,由车头和车尾各装一个4kw伺服电机带动齿轮分别传动车头和车尾的中后罗拉。中后罗拉中间断开,分别由车头、车尾各自传动,前罗拉为左右侧各一整根。此种装置采用中后罗拉变速形式,配有前罗拉测速传感器---编码器。能在运行中根据前罗拉实际速度自动调控伺服电机纺基纱的速度和后罗拉的瞬时转速,有利于保证竹节循环的一致性。

图一 竹节装置传动系统图

图二 竹节装置机器实物图

在车头竹节纱装置操作面板上将相应的竹节工艺输入,如竹节间距﹑竹节长度﹑竹节倍率等,通过伺服电机控制后罗拉变速即可得到想要的竹节风格的竹节纱。根据客户需要确定竹节间距,竹节长度,竹节倍率,平均百米重量。

对于竹节纱的捻度选择,参考相同基纱支数的捻度。基纱支数一样的,捻度可以接近;如果竹节的倍率很大、纺纱难度较大的,可以考虑增加一点捻度,确保生活好做,断头少,卷棉少。

参考做过的相似或接近品种的传动比、后区牵伸、钢丝圈、隔距块、级升距、吸风负压值,确定拟做品种的相应工艺参数。

传动比的计算:平均支数的改变通过传动比来控制。纱粗了,传动比减少;反之,传动比增加。

拟改品种计算传动比=原来品种的传动比*(拟改品种标准号数/原品种标准号数)

如以前做过纯涤纶T30S赛紧竹节(竹节长度4.5cm,间距在20~25cm之间变化,倍率2.3),百米重量是2.57g,其传动比为0.97。现在要做一个纯涤纶T16S赛紧竹节(竹节长度6~8cm,间距在30~50cm之间变化,倍率2.8~3.0),百米重量是4.4g。拟改品种的传动比=0.97*(44.0/25.7)=1.66,暂时先按1.66输入,然后纺200m长度,测试百米重量为4.45g,有点偏重了,按如下方法调整:

则拟调整传动比=现有的传动比*(纱的设计标准号数/纱的实测折标号数)=1.66*44.0/44.5=1.64,将计算出的传动比1.64输入竹节箱,再做试验,直到重量达到我们的要求。(一般第二次就正确了)

竹节打样百米重量合格后,测试捻度、强力、毛羽并测量竹节间距和竹节长度,看看是否符合竹节规格要求。

6各工序工艺参数优选及技术措施

6.1清梳联工序

涤纶纤维蓬松,回潮小,吸湿性差,清梳联开车困难。纯涤纶牵伸倍数报警、换筒断条报警等问题,可通过以下几条措施加以改善:

①调整清梳DFK上棉箱压力。DFK上棉箱回风窗口中间关闭,两头打开调整,有利于下棉稳定;适当调整送棉风机风量。

②调整DFK下棉箱压力,棉层厚度相应减小。

③针对换筒断条现象,将换筒速度由原来的60m/min调高到100m/min。

④缩短输棉通道清洗周期。因为涤纶油剂粉尘多,设备上要求清花到梳棉的输送管道表面油剂清洗由原来的半个月清洗周期缩短到一周清洗周期的规定。

⑤合理控制清花车间温湿度。特别是温湿度必须保证 65-70%,地上洒水,确保排棉区的原料保持足够湿度,消除静电。

⑥提前排好原料存放24小时平衡。原料就会吸湿达到适合生产的最佳回潮率,刚排棉时的原料回潮率0.51%,排棉后就开始洒水,24小时后回潮率达到0.66%。

经上述调整后梳棉机的牵伸报警性能变好,换筒断条减少,产量明显提高。减少了挡车工的工作量,梳棉机生产效率提高了25%左右。

 针对化纤中油剂、硬丝等残留物,应认真做好梳棉机清洁工作。尤其通道应保持光洁,确保梳棉喇叭口、导轮表面光滑无油剂。

6.2并粗工序

针对化纤纤维较长、整齐度好 、牵伸力大 、回弹好等特点,结合竹节纱的要求,并条采用“大隔距、重加压、通道光洁 、防缠防堵”工艺原则。头并用较大后牵伸(1.8倍左右), 以保证纤维充分伸直,减少弯钩纤维。二并用较小后牵伸(1.30倍),保证条干均匀。为解决堵条现象,每天对圈条斜管、底盘、分条器、导条环进行通道油剂的清洗和擦拭,确保通道光洁,减少产生弯钩纤维的数量。并粗速度不宜过高,要比同品种的粘胶纱速度略低一点,有助于提高半成品、成品质量。并条如果通道表面有油剂粘附摩擦,会影响纤维的伸直平行度,经过牵伸就纤维扭結,最终变成棉结。出条速度越快,棉条圈在条桶内的离心力就越大,棉条与斜管的摩擦力就越大,对棉条表面纤维平行度的破坏就越大,自然棉结就多了。该现象说明一个问题:因为油剂粘附圈条斜管,车速过高会大幅度增加棉结。所以运转、保全的机台清洁保养尤其是油剂粘附、工艺速度大小、温湿度的调整对半成品、成品质量的影响至关重要,要持之以恒地做好。粗纱工序重点定期清洗假捻器、集棉器、喇叭口等纺纱通道,要定期拉锭翼,确保锭翼内表面光洁无刮花无油剂粘附。粗纱捻系数、钳口隔距、后区牵伸的分配优选也是至关重要。粗纱捻系数掌握在60~65之间,后区牵伸在1.35~1.40之间。

6.3细纱工序

根据涤纶纤维特点以及竹节纱生产要求,细纱工序采取了“重加压、大后区隔距、大后区牵伸、适当钳口、防缠绕”的工艺原则。为了确保细纱工序须条顺利牵伸防止出硬头或牵伸不开,所以对细纱罗拉隔距、后牵伸、加压和钳口优化设计。为了阻止牵伸后的顺条缠绕胶辊和罗拉,选用抗静电处理胶辊。

下面我们以纯涤纶T16S赛络紧密纺竹节纱为例:

竹节纱的主要参数为:竹节纱品种命名是以基纱支数为准。基纱支数为16S,平均支数13.4S,竹节长度6~8cm,间距在30~50cm之间变化,竹节倍率2.8~3.0倍,竹节循环个数31个,基纱重量比例占66.3%,竹节重量比例占33.7%,采用后罗拉变速控制,1000米中竹节个数69个。

确定优选后的细纱工艺参数:设计罗拉中心距为47*65mm(三罗拉直径27*30*27),后区牵伸倍数:1.30,钳口隔距4.0mm ,捻系数 350,选用 PG1-4254 钢领,配金猫仿进口蓝宝石12#钢丝圈,前罗拉速度为240r/min

细纱工序主要工艺技术攻关措施有: 

①细纱后区牵伸倍数:一般应介于1.25倍~1.35倍之间,即适当放大后区牵伸倍数,适当降低牵伸力,减小牵伸力的波动,有利于减少出“硬头”的数量。

②细纱钳口隔距:为了利于纤维的控制和牵伸力的稳定,应在平均号数和基纱号数之间选择。

③细纱前罗拉速度:竹节纱前罗拉速度的设定一般比普通平纱要低10%~15%,对于竹节较粗、较长的竹节纱,为了改善成纱强力不匀,减少细纱断头,前罗拉速度应进一步偏低设定。初次试纺根据大、中、小纱气圈及断头逐步调整。前罗拉速度大小的设定还与基纱号数、竹节粗度、竹节长度等参数有关。


④钢丝圈:赛络紧密纺竹节纱毛羽少,结构紧密。钢令与钢丝圈动摩擦时润滑不足,钢丝圈在运行过程中阻力大,钢令与钢丝圈的接触区域易产生高温、过早磨损。及时观察钢丝圈表面磨损情况,往往要经多次反复比较才能确定。钢丝圈的截面形状以高弓型为宜。一般原则比同品种粘胶纱略重1~2号即可。


⑤细纱捻系数:除用户特定要求外,捻系数一般设定在340~360之间。

⑥对赛络紧密纺异形管负压大小进行重点测试:对比毛羽和强力,选择最优负压。T16S竹节的负压设定通过3.2、3.4、3.6KPa三组毛羽质量对比,最后确定3.4KPa为最佳负压。

⑦根据竹节纱的基本要求和质量特性:首先要保证细纱机处于良好的运行状态。对于牵伸机构,要保证加压稳定,胶辊、胶圈、上销无打顿,网格圈表面及异形管吸风口无积花,网格圈无破损、跑偏;对于卷绕加捻部件必须做到钢领、锭子、导纱钩的同心,尽可能降低卷绕过程中的张力波动;加强锭盘、锭带的维护,减少因弱捻因素造成的捻度差异。

总之,确定竹节纱纺纱工艺主要参数时,细纱机前罗拉速度、钢丝圈、隔距块对纺纱断头的影响甚大,工艺质量人员应根据生产情况及时进行调整。

6.4络筒工序

对络筒电清工艺设定要尤为重视,既要把不符合竹节纱规格的额外纱疵清除,还要查看自络筒效率、百管断头等。要考虑综合因素,超出竹节范围的大疵点必须清除,而正常的竹节则予以保留。

竹节纱的设定。首先需要了解竹节的位置处于分级图中的哪个区域,可以通过分级数据功能来寻找竹节处于哪个分级,竹节所处分级区域的纱疵数据会特别高;其次设定通道清纱曲线应位于竹节区域之上,以避免竹节会被切除,然后再通过设定分级切纱,切除希望清除的疵点而保留需要的竹节部分。一般原则是通道设定尽量放宽,让清纱曲线避开竹节区域,但分级设定要严格把关。赛络紧密纺竹节纱对大肚纱及偶发性纱疵要求高。首先要彻底清除偶发性纱疵,如短粗节、大肚纱,其次清除细纱工序少量单根粗纱纺纱造成的长细节。

适当提高络筒车间相对湿度,控制在70~75%,能减少筒纱毛羽数量。适当提高卷绕张力和筒子硬度,保证筒子成形良好。自络筒车速控制在1100m/min左右,不宜过高,这样有利于筒纱毛羽现象明显改善。

电子清纱器工艺应根据生产实际灵活掌握。具体参数如图所示:

图三 电子清纱器工艺具体参数

按照以上工艺参数生产,运转效率能保证在88%以上,并且用户无任何质量方面的投诉。

7质量测试指标

赛络紧密纺竹节纱产品质量明显优于传统环锭纺竹节纱,见表1

表1 竹节纱质量对比

从表1测试结果来看,赛络紧密纺纯涤纶竹节纱重量CV%、强力、毛羽比环锭纺有明显好转,尤其是毛羽现象大幅度改善(3mm管纱毛羽减少近58%,3mm筒纱毛羽减少近83%)。

通过把赛络紧密纺技术和花式纺纱相结合,开发出的赛络紧密纺竹节纱有着诸多优点。不但丰富了纱线种类,而且扩大了竹节纱产品的适用范围,提高了产品品质与档次,满足了高端客户的需求。赛络紧密纺竹节纱克服了传统环锭纺毛羽多、强力低等不良问题,结合涤纶纤维的特性,使得竹节纱具有强力更高、毛羽更少的优点,具有细腻、柔软、舒适的特性,满足了人们对高端、特色、时尚服饰的追求,产品市场发展空间广阔。

8结束语

纯涤纶赛络紧密竹节纱是一种结构新颖的花式纱,有其独特的质量特性,以及很好的发展前景。纺纱过程中影响生产效率和可纺性能的主要因素是竹节参数的变化,即竹节粗度、竹节长度和竹节间距。纺制的关键应针对涤纶纤维的特性。第一,解决前纺“粘、缠、挂、堵”现象,细纱解决缠皮辊、出硬头问题;第二,优化工艺,主要在后区牵伸、速度、钢丝圈、细纱隔距块的合理选择上;第三,要根据设备的性能状况、产品规格及特点,加强对纺专器材选用与维护,结合配置性能先进的竹节纱装置,并保证纺纱专件处于良好的状态;第四,合理配置工艺参数,尤其是络筒清纱参数的设定,使竹节纱质量达到要求。

改造实践表明,网格圈型负压式赛络紧密纺改造后的纺纱质量明显改善,具有竹节纱光洁、毛羽少、强力高、纱疵少的特点。在工艺配置上通过对钢领钢丝圈、胶辊和网格圈的合理选用,同时注重设备的日常维护和保养,确保牵伸部件运转状态正常,取得了较好的纺纱效果。赛络紧密纺竹节纱质量好、强力高、毛羽少,使下游工序织造效率、产品质量进一步提高,具有非常广阔的发展前景,对加快新型纺纱技术改造和产品开发力度,提升我国纺织行业的整体质量水平具有重要意义。罗亚玲 汤超  苏州震纶棉纺有限公司)

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