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技术 | 普梳棉/天竹14.7tex纱优势高效工艺研究及应用(上)

 奶茶色月季 2021-12-02

随着我国国民生活水平的不断提高、环保意识的不断增强和不断追求时尚元素,高档面料以具有舒适、环保、抗菌、防臭等功效的新型纤维素纤维类制品越来越受到市场消费者的青睐,其广泛用于运动服饰、家纺用品、内衣、衬衫等高档纺织品。随着科学技术的进步,许多具有优良特性的纤维素纤维得到应用。以天竹纤维为代表的纺织品,受到了市场消费者广泛赞誉。本文将重点以棉/天竹纤维(50/50)14.7tex纱品种,介绍混纺品种优势高效工艺的研究应用。

近年,随着纺纱厂中混纺类天竹纤维纱线所占比例大幅上升,如何从工艺角度降低该类品种的生产成本,这成为我们纺纱厂工艺技术人员面临的一个新思考。我们公司在总结了前期纯棉纱线品种优势高效纺纱工艺成功经验的基础上,我们开始探索棉/天竹14.7tex纱优势高效纺纱工艺,并取得了初步成功,我公司混纺类纱线应用优势高效工艺,还尚属首次。下面做简要总结,一家之言,不足之处,请批评指正。


一、天竹纤维概述

天竹纤维是继棉、麻、丝、毛之后的第五大天然纤维。具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性能,具有环保、天然抗菌、抑菌、除螨和抗紫外线功能。天竹纤维的制取,是一种将竹片制作成竹浆,再将竹浆制作成浆粕,然后将浆粕通过湿法纺丝精制而成的再生纤维素纤维。天竹纤维主要性能指标,其在标准状态下回潮率为13%;其干态断裂伸长率为20-24%,湿态断裂伸长率为27~31%;其干态断裂强度在2.7~3.0cN/dtex,湿态断裂强度在1.3~1.5cN/dtex,其湿强仅为其干强的48~50%;其初始模量为40~48 cN/dtex。其单强较低,建议把纱支控制在73.8tex~9.8tex之间,并且与一些强力较高的纤维进行混纺(涤纶短纤、棉、莫代尔、天丝等)。对于纯纺11.8tex~9.8tex纱线一般进行合股使用为宜。


二、棉天竹混纺产品特点

天竹纤维被称为21世纪健康纤维、绿色纤维,被美誉为“会呼吸的纤维”,还称其为“纤维皇后”。天竹类纺织品因其优良的亲肤性,被称为“人的第二肌肤”。织物具有抑菌透气、冬暖夏凉的特点;吸水性是棉的3倍,且其超易清洗;滑爽舒适、吸放湿佳、手感比棉还要柔软、手感似“续罗细缓”,悬垂性好;染色比普通成品色泽更纯正亮丽、持久不变等特点;紫外线阻挡率是棉的417倍,阻挡率接近100%。而棉和天竹混纺纱线织物兼具棉和天竹的双重优良特性,更被消费者所喜爱。

棉天竹混纺类产品其他特点,一是成品比较娇贵,在耐用性上不如纯棉产品;二是织物不易机洗,应该用较缓和的洗手液手洗;三是天竹含量高的织物易吸湿、湿伸长大以及塑性变形大的特点。


三、普梳棉/天竹(50/50)14.7tex纱线生产控制

3.1 原料选用

棉组分原料的选用:采用100%巴西棉,主要物理指标是,马克隆值4.1,公检长度28.2mm,短绒率23.5%,断裂比强度29.0CN/dtex,回潮率5.3%,含杂率2.3%。

天竹原料的选用:采用河北吉藁化纤有限公司生产的天竹纤维,细度1.11dtex,长度38mm,所到原料实际回潮率10.5%。

3.2 生产工艺流程

棉组分工艺流程(清梳联):FA006C型往复抓棉机→ZFA051A型凝棉器→TF30A-100重物分离器→FA103A型双轴流开棉机→FA028型多仓混棉机→FA109型三辊筒清棉机→(北京大恒)DH-FZ90MP棉花异性纤维分检机→FA151除微尘机→FA177A型给棉箱→FA221B型高产梳棉机。

天竹组分工艺流程:FA002A型圆盘自动抓棉机→062型电气配棉器→A045B型凝棉器→FA016A型自动混棉机→FA022-B型多仓混棉机→FA106B型豪猪开棉机(刀片打手)→A045B型凝棉器→FA046A型振动棉箱给棉机→A076F单打手成卷机→FA201B型梳棉机→FA317A型并条机。

混纺部分工艺流程:FA317A型并条机(混一)→FA317A型并条机(混二)→FA415A型粗纱机(120锭)→EJM128K型细纱机(420锭)→NO.21C型村田自动络筒机(乌斯特电清)。

生产工艺流程介绍:棉纤维组分和天竹纤维组分,采用单独排包制成生条;其中,棉组分采用清梳联工艺流程;天竹组分采用的是圆盘工艺,但是其中省去了FA103双轴流开棉机和异纤分离机。棉和天竹的混合采用条混的混合工艺,条混一个非常重要的优点是混纺比精度高。

3.3原料预处理

天竹原料的准备,备包房需要密闭且避光,温度27~29℃,相对湿度75~80%,备包房不能有滴水现象。将竹纤维硬包放置与备包房,只留两端捆扎带,打开中间所有捆扎带,由于包非常硬实,需要更长时间的温湿度平衡处理,我们采取平衡36小时后,实测回潮率12.8%,运至清花圆盘包台使用。

棉组分原料的准备工作相对比较简单,采用包台喷雾加湿,相对湿度65-68%。

3.4天竹组分——清花工序质量控制

圆盘包台放天竹纤维包前,必须把圆盘内陆面杂尘彻底清理干净,尤其是不能残留棉纤维杂质籽屑,小颗粒的杂质在后面工序非常难以去除,而且因为天竹纤维不含杂质,在清梳工序工艺设置方面基本不考虑除杂问题,而是重点考虑天竹纤维的开松、分梳和转移。抓棉机工艺设置时,考虑到天竹纤维包绝大部分都是硬包(最多用大约5%的回花),抓棉打手以伸出肋条设置为宜,即采用自由抓取,而非握持抓取,这有效的保护了天竹纤维,避免不必要的纤维损伤。抓棉的原则是少量多次、打手慢速和高效的运转效率。FA106B型开棉机以柔和开松为主,为保护纤维少产生短绒,开松速度和开松隔距分别以慢和偏大设计;建议使用梳针式打手;落杂区尘棒调节以减少落花为主,同时利用好上补风窗弥补气流不足,提高天竹纤维转移效率。对于成卷机,其三翼打手有很强的撕扯作用,为减少纤维损伤,打手速度以低为宜,尘棒打手隔距可比棉偏大3-5mm,尘棒间隔距调至最小以减少落花,为加快纤维束转移,风机速度需比棉快1-2档。相对湿度建议控制在70-75%范围。棉卷的磅重由原来的12.9千克增加到17.9千克,磅重增加了38.8%;米重由原来的387克/米增加到461克/米,增加了19.1%。主要工艺设置和要求请见表1、表2。

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3.5 天竹组分——梳棉工序质量控制

梳棉工序是纺纱的“心脏”,是重定量优势高效工艺的重中之重,也是最难控制的关键点,相当于航空工业的发动机---皇冠上的明珠。我个人认为,攻克了梳棉工序,重定量优势高效工艺至少是成功了70%。天竹纤维与棉纤维不同,其整齐度非常高,纤维长度长,几乎不含短绒和杂质,所以在设计工艺时几乎可以不考虑排杂和排短绒问题,这就省了很多“麻烦”,我们需重点考虑纤维的分梳、转移和保护纤维避免过度损伤三个因素,这三个因素是相互联系又是相互矛盾的,找好恰当点非常重要。

首先是针布专件的选用,本次实际使用的是如表3中的棉型针布,建议选用适合天竹纤维的专业针布,如表4中类型,这种针布有利于保护纤维和高效的纤维转移率;二是建议使用九点可调式固定盖板,如图1所示、图2所示,该种固定盖板比传统型拥有形变小、工艺隔距精度高、分梳质量好和安装调节简便等方面的优点;三是隔距的调节,天竹纤维长度长,分梳工艺长度需要通过抬高或更换给棉板的方法来调节,可以使用32mm工作面长度的给棉板,各处分梳工艺隔距要适当放大,不宜小,过小易损伤纤维产生短绒,其他隔距重点考虑畅通气流和纤维转移顺畅;四是分梳工艺速度,各工艺速度宜低较好,较低的梳理速度可有效保护纤维减少短绒产生;五是要提高纤维转移效率,提高出条速度,可有效保护和减少纤维损伤;六是调节好棉网和棉条张力,天竹纤维条摩擦系数比较小,滑溜率比较高,运行中天竹纤维条易松弛,原则是比纺棉纤维时要大,同时需要增大(大小)压辊的加压以增大摩擦力,缓解棉条松弛现象;第七是温湿度的控制以27-29℃、60-65%相对湿度比较好,过大盖板花不易剥落,过小易断头;最后是验证棉网质量,棉网清晰度要按一级标准控制。通过相关工艺试验优选,部分工艺参数如表5所列,主要质量要求可见表6。

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3.6棉组分——清梳联工序质量控制

棉组分是采用清梳联工艺流程,主要的控制措施是抓棉精抓细抓、早落少碎和柔和开松梳理,棉网质量达到一级标准。相对湿度可控制在65%左右;抓棉机抓棉量偏小设置,抓棉量参数可参考25~30;三刺辊清棉机打手采用中档速度,即29HZ,三打手速度分别为713/1213/2046r/min,锡林转速为460r/min,刺辊转速采用中档1050r/min,刺辊到给棉板隔距采用30-34英丝;生条定量设定为25.3g/5m,出条速度为130m/min;如果生条定量达到28g/5m及以上的话,可以考虑清棉机打手速度33-35HZ,刺辊转速1200r/min,或另外再调节刺辊与给棉板的隔距、棉层厚度和牵伸比等。

(未完待续)

作者:张广帅 于惠芳 威海魏桥科技工业园有限公司 

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