羊絨/Pindarl纖維/精梳棉轉(zhuǎn)杯紗的生產(chǎn)實(shí)踐

韓 偉 ，王云龍(， )

轉(zhuǎn)杯紡紗是新型紡紗中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，自1967年捷克公司制造的第一臺轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)至今已有40多年的發(fā)展史。與環(huán)錠紡相比，它的優(yōu)勢在于工藝流程短、效率高。但是我公司使用的BD200-SN型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)就是從捷克公司引進(jìn)的第二代紡紗機(jī)，設(shè)備陳舊、轉(zhuǎn)杯速度低、自動(dòng)化程度差、生產(chǎn)效率低。為適應(yīng)市場需求，我公司經(jīng)過多次工藝優(yōu)化試驗(yàn)，成功開發(fā)出羊絨/Pindarl纖維/精梳棉10/15/75 20.8 tex轉(zhuǎn)杯紡混紡紗，經(jīng)測試各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

1 纖維的性能特點(diǎn)

羊絨屬于天然蛋白質(zhì)纖維，其纖維細(xì)長、手感柔軟、保暖性好、光澤自然。它的斷裂伸長率是天然纖維中最大的，一般可達(dá)35%，而斷裂強(qiáng)度是天然纖維中最低的。選用的白絨平均長度37.1 mm，平均細(xì)度14.8 um，細(xì)度離散18.9%，斷裂強(qiáng)度1.46 cN/dtex，回潮率16%，含脂率1.5%。

Pindarl 纖維是一種新型纖維素纖維，是采用納米晶化層處理技術(shù)對纖維素纖維表面進(jìn)行改性所得到的一種新型原料。它除保持原纖維素纖維的優(yōu)良特性外， 彈性、懸垂性、濕強(qiáng)度等方面有明顯改善，吸濕透氣性好、抗靜電性能強(qiáng)，手感柔軟，染色性能好。與羊絨、棉等纖維混紡制成的織物透氣、干爽、滑糯，可廣泛用于內(nèi)衣、T恤、襯衣、家紡用品等。選用的Pindarl 纖維長度38 mm，細(xì)度1.67 dtex，斷裂強(qiáng)度2.41 cN/dtex，斷裂伸長率32.1%，回潮率13%。

選用的白棉的主體長度29 mm，線密度1.57 dtex，斷裂強(qiáng)度2.12 cN/dtex，斷裂伸長率6.1%，含雜率0.3%，回潮率8.5%。

2 紡紗工藝流程

考慮到纖維性能差異、混和比及成紗質(zhì)量，采用以下工藝路線進(jìn)行，先把白棉制成精梳條，然后將生產(chǎn)出的精棉條與羊絨、Pindarl 纖維混和加油、裝包，再進(jìn)入抓棉機(jī)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，具體的工藝流程如下。精棉條加工流程和技術(shù)措施本文不再贅述。

BC262型和毛機(jī)→FA002型抓棉機(jī)→A006BS型混棉機(jī)→FA106A型梳針開棉機(jī)→A092AST型棉箱給棉機(jī)→A076C型成卷機(jī)→A186F型梳棉機(jī)→A272F型并條機(jī)(兩道)→BD200-SN型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)

3 工藝配置及技術(shù)措施

3.1 清棉工序

為保證原料混和均勻、油劑分散均勻，需借用毛紡系統(tǒng)和毛加油裝置。對原料的混和加油是紡紗的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，加入一定量的油劑，可以使纖維具有較好的柔韌性，減少摩擦，降低因摩擦而產(chǎn)生的靜電現(xiàn)象，提高纖維的可紡性，減少飛花，提高成紗制成率。

先把和毛總標(biāo)重的0.3%抗靜電劑和8%的常溫水加入加油裝置的容器內(nèi)攪拌混和， 30 min后加入0.2%的增摩劑繼續(xù)攪拌待用。在配置油劑的過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行工藝，兩種助劑不能交換順序或同時(shí)加入，否則可能導(dǎo)致油劑變質(zhì)，降低油劑效能。

把羊絨、Pindarl 纖維和20%的精梳棉均勻喂入混和一遍，翻倉(即原料經(jīng)過和毛機(jī)和輸送管道轉(zhuǎn)移到另一個(gè)儲存原料的小房間)加入余下的精棉條大混和，再翻倉加入已混和好的和毛油劑，再翻倉后裝包養(yǎng)生24 h，使油劑充分滲透吸收，以達(dá)到均衡的上機(jī)回潮率。在原料混和過程中，要考慮原料的松散程度，注意開松混和狀況，要注意不同原料是否混和均勻，做到“橫鋪直取”，以保證混料均勻。在加油過程中，要求噴油嘴噴出的油劑一定要成霧狀，要注意油、料同步，做到“油凈料光”，以保證油水分散均勻，避免出現(xiàn)干濕不勻的現(xiàn)象。要求混和料上機(jī)回潮率控制在16%左右，否則原料太濕易纏繞刺輥、錫林以及分梳輥等旋轉(zhuǎn)部件影響后道工序的正常生產(chǎn)，過干則靜電大、飛花多成紗制成率低。

考慮到原料基本不含雜、短絨含量低的特點(diǎn)，按化纖加工工藝路線，盡量減少打擊點(diǎn)，降低打手速度，避免纖維過度損傷。具體采用的措施：①適當(dāng)降低各部件打手轉(zhuǎn)速，采用梳針打手，以減少對纖維的損傷；②采用反裝塵棒以及封閉部分塵棒的方法來減少落棉，同時(shí)采用補(bǔ)風(fēng)來加強(qiáng)回收，減少好纖維的損失；③增加防粘粗紗根數(shù)，降低成卷羅拉轉(zhuǎn)速，減少粘卷現(xiàn)象的發(fā)生；④成卷采用塑料膜包好，并且做到先做先用，以減少卷中油水的損失。棉卷定量偏輕掌握，但注意卷子成形狀態(tài)，保證無破洞，薄厚均勻。主要工藝參數(shù)：混和卷定量為380 g/m，定長為29.7 m，抓棉機(jī)打手速度為580 rpm，梳針輥筒開棉機(jī)打手速度為460 rpm，打手與給棉羅拉隔距12 mm；棉箱給棉機(jī)梳棉簾線速10.4 m/min，角釘簾線速50 m/min；單打手成卷機(jī)棉卷羅拉轉(zhuǎn)速10 rpm。

3.2 梳棉

由于羊絨強(qiáng)力較低，易損傷，為減少損傷，梳棉工序以梳理混和為主，采用“低速度、大隔距、快轉(zhuǎn)移、少損傷”的工藝原則。主要的技術(shù)措施有：①抬高給棉板增加分梳工藝長度，降低錫林和刺輥轉(zhuǎn)速，放大梳理隔距，減少纖維的損傷；②大錫林和刺輥的線速比，使纖維能夠快速轉(zhuǎn)移；③蓋板速度盡量偏低，以減少蓋板花量，提高制成率；④加強(qiáng)設(shè)備檢修，確保刺輥慢速自停裝置及道夫返花自停裝置狀態(tài)完好，避免出現(xiàn)針布損傷問題，影響生條質(zhì)量。為進(jìn)一步降低蓋板花量，我們聯(lián)系配件廠家，把原弦長160 mm的前上罩板加長至172 mm(蓋板花減少40%左右)。 主要工藝參數(shù)：生條定量 17.5 g/5 m，錫林轉(zhuǎn)速280 rpm，刺輥轉(zhuǎn)速600 rpm，蓋板線速60 mm/min，錫林～蓋板隔距0.33 mm、0.30 mm、0.28 mm、0.28 mm、0.30 mm、錫林～刺輥隔距0.18 mm，錫林～給棉板隔距0.25 mm，除塵刀高出機(jī)框水平面5 mm、安裝角度為85°，錫林齒條型號AC3015×01580，道夫齒條型號AD4025×02085，刺輥齒條型號AT5615×05611。

3.3 并條

采用兩道并合，貫徹“大隔距、低速度、小定量”的工藝原則。各道并條機(jī)的并合數(shù)均為6根，隔距均為14 mm×28 mm。為使纖維得到較好的平行度和伸直度，消除彎鉤纖維，并保證條干均勻度，在頭道并條采用較大的后區(qū)牽伸倍數(shù)，末道并條采用較小的后區(qū)牽伸倍數(shù)。由于纖維易產(chǎn)生靜電，纏繞膠輥、羅拉，要降低車速，提高并條工序的環(huán)境溫濕度。選用邵爾A48度的酸處理膠輥，并定時(shí)用抗靜電劑揩擦膠輥表面。以減少纏皮輥、羅拉現(xiàn)象。考慮到條子蓬松，原集束器對條子阻力較大，部分纖維不能順利地通過，容易造成集束器前沿部位積花、返花。為此將原橢圓形出口尺寸為10 mm×15 mm的集束器改為扁圓形口徑為50 mm×7 mm的集束器，這樣使得前羅拉輸出的毛網(wǎng)經(jīng)集束器收攏時(shí)較以前緩和，集束器對條子的阻力大大減少，使纖維順利通過。主要工藝參數(shù)見表1。

表1 并條機(jī)的主要工藝參數(shù)配置表

3.4 轉(zhuǎn)杯紡工序

為選擇最佳工藝配置，我們進(jìn)行一系列的優(yōu)化試驗(yàn)，以做好紡杯直徑、紡杯轉(zhuǎn)速、分梳輥轉(zhuǎn)速選擇，爭取新產(chǎn)品獲得最好的質(zhì)量效果。

3.4.1紡杯直徑 轉(zhuǎn)速的選擇

紡杯是轉(zhuǎn)杯紡紗的關(guān)鍵性元件，紡杯直徑與轉(zhuǎn)速選擇是否合理對成紗質(zhì)量影響很大。為選取恰當(dāng)?shù)墓に嚺渲茫诜质彷佀俣炔蛔兊那闆r下，對不同直徑、不同速度的紡杯進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2可以看出，直徑為66 mm的紡杯條干質(zhì)量明顯較好。隨著轉(zhuǎn)杯速度的提高，成紗條干惡化，粗、細(xì)節(jié)增加。這是因?yàn)榧彵俣忍岣撸a(chǎn)量增加，喂入條子增加，分梳輥速度不變導(dǎo)致分梳能力下降，梳理效果差，且有返花現(xiàn)象。

表2 不同直徑 不同速度的紡杯條干優(yōu)化試驗(yàn)

3.4.2分梳輥針布型號 轉(zhuǎn)速的選擇

由于羊絨不含雜質(zhì)、強(qiáng)力偏低易損傷，精棉已經(jīng)過處理棉結(jié)雜質(zhì)少，纖維整齊度較好，Pindarl 纖維不含雜質(zhì)，因此針布應(yīng)選擇開松梳理能力弱、損傷纖維少、轉(zhuǎn)移能力強(qiáng)的針布型號。

分梳輥速度對纖維的分解、梳理、除雜和轉(zhuǎn)移有顯著影響。一般來說，在其他工藝條件不變的情況下，分梳輥速度越高，分梳作用越強(qiáng)，雜質(zhì)易排除，纖維轉(zhuǎn)移順利，成紗條干好，但纖維損傷多，單紗強(qiáng)力會(huì)降低。但如果分梳輥速度過低，會(huì)使條子單位長度內(nèi)的纖維受分梳輥鋸齒作用的次數(shù)減少，開松度降低，梳理效果差，導(dǎo)致棉結(jié)和粗細(xì)節(jié)增加，條干惡化。要注意分梳輥速度與紡杯速度的匹配，在理想狀態(tài)下，纖維在分梳、輸送及加捻過程中要始終處于加速狀態(tài)，這樣有利于纖維的伸直平行及凝聚加捻。為確定分梳輥轉(zhuǎn)速，我們對分梳輥進(jìn)行單因子試驗(yàn)(轉(zhuǎn)杯直徑66 mm，轉(zhuǎn)杯速度36000 rpm)，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 分梳輥速度不同的試驗(yàn)

由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，分梳輥速度為6000 rpm時(shí)成紗強(qiáng)力和條干較好，粗細(xì)節(jié)少，分梳輥速度為6500 rpm時(shí)纖維損傷嚴(yán)重，成紗強(qiáng)力明顯下降，條干惡化，粗細(xì)節(jié)及棉結(jié)明顯增多。

針對工藝優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合實(shí)際的設(shè)備狀況，最終選定如下工藝參數(shù)：φ66 mm轉(zhuǎn)杯(轉(zhuǎn)速為36000 rpm)，RTCΦ64×24A×09BD型分梳輥(OS21型針布、轉(zhuǎn)速為6000 rpm)，WRC-902淺灰色膠輥，卷繞角度為35°31′，張力牽伸為1.01。

選定的優(yōu)化工藝上車后，抽樣測試顯示各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均超過設(shè)計(jì)要求，具體如下：其中USTER條干CV值13.01%，-40%細(xì)節(jié)192個(gè)/km，-50%細(xì)節(jié)4個(gè)/km，+35%粗節(jié)262個(gè)/km，+50%粗節(jié)21個(gè)/km，+200%棉結(jié)45個(gè)/km，+280%棉結(jié)2個(gè)/km；單紗斷裂強(qiáng)度11.70 cN/tex，強(qiáng)力變異系數(shù)CV 7.7%，斷裂伸長率10.0%；百米CV值2.4%，設(shè)計(jì)捻系數(shù)為440，實(shí)際捻系數(shù)為297，捻度不勻率6.3%。

4 結(jié)束語

隨著紡紗技術(shù)的進(jìn)步，將蛋白纖維、新型差別化纖維應(yīng)用到轉(zhuǎn)杯紡已成為必然，充分利用轉(zhuǎn)杯紡高倍牽伸的優(yōu)勢生產(chǎn)出新型紗線是市場的需求。

生產(chǎn)實(shí)踐表明，只有設(shè)計(jì)好合理的紡紗工藝路線，選用恰當(dāng)?shù)墓に噮?shù)，才可能順利地生產(chǎn)新品種。紡制羊絨/Pindarl纖維/精梳棉轉(zhuǎn)杯紡混紡紗，首先要注重原料的混和加油，它是紡紗成功的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其次是轉(zhuǎn)杯紡工序，針對原料設(shè)計(jì)工藝，要加大喂給喇叭的截面尺寸和喂給板的加壓，以適應(yīng)蓬松纖維的加工。要加大分梳輥直徑和鋸條的工作角，減少鋸齒密度，使分梳作用柔和，減少纖維的損傷并便于纖維順利轉(zhuǎn)移。在紡紗過程中只要注重各工序的工藝參數(shù)，及時(shí)采取有效措施，就能夠紡出符合質(zhì)量要求的紗線。

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