較高含量不銹鋼纖維與芳綸混紡紗生產(chǎn)工藝研究

張 申，張曉靜

(江蘇省紡織研究所股份有限公司，江蘇 無錫 214024)

較高含量不銹鋼纖維與芳綸混紡紗生產(chǎn)工藝研究

張 申，張曉靜

(江蘇省紡織研究所股份有限公司，江蘇 無錫 214024)

文章使用環(huán)錠紡設(shè)備成功紡制了較高含量不銹鋼纖維與芳綸纖維的混紡紗，并對紡紗過程中對各道工序生產(chǎn)工藝和技術(shù)措施進(jìn)行探討和研究，為相關(guān)企業(yè)和技術(shù)人員提供一定參考。

不銹鋼纖維；芳綸纖維；不銹鋼纖維含量；紡紗工藝

不銹鋼纖維是一種新型的工業(yè)材料，具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、柔韌性、耐腐蝕性，目前在紡織領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，常與棉、毛、滌等混紡。混紡織物可用來制作防靜電工作服、防靜電地毯、高壓屏蔽服、電磁波防護(hù)服及防護(hù)罩、孕婦服、醫(yī)療手術(shù)服等。芳綸纖維具有高強(qiáng)度、高模量、耐酸堿、低密度、阻燃、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)異特性，如今被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、通訊、軍工、電子和防護(hù)等領(lǐng)域[1]。不銹鋼纖維與芳綸混紡紗具有兩種纖維的優(yōu)異特性，拓寬了這兩種纖維的應(yīng)用范圍，研發(fā)不銹鋼纖維與芳綸混紡紗具有較廣闊的市場前景。不銹鋼纖維含量較低的芳綸/不銹鋼纖維混紡紗可開發(fā)出具有阻燃和防靜電性能的防護(hù)服，其生產(chǎn)工藝已有研究[2]。不銹鋼纖維含量較高的芳綸/不銹鋼纖維混紡織物因其不銹鋼含量高屏蔽效果好，可用來開發(fā)同時具有阻燃、導(dǎo)電、電磁屏蔽等性能的產(chǎn)品，如帶電作業(yè)屏蔽服[3]等。本文主要研究較高含量不銹鋼纖維與芳綸混紡紗生產(chǎn)工藝。

1 原料選擇

不銹鋼纖維選擇316L不銹鋼纖維牽切條，規(guī)格：條重定量：6 g/m，纖維直徑7.3 um，纖維主體長度40 mm～50 mm。該不銹鋼纖維質(zhì)地柔軟、條重均勻并加了卷曲，可紡性好。芳綸原料選用芳綸1313纖維，規(guī)格：0.17 tex×38 mm。該纖維具有良好的機(jī)械性能、優(yōu)異的耐熱阻燃性能、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、耐輻射性和耐久性。

2 試紡紗規(guī)格的確定

基于生產(chǎn)滌、棉與不銹鋼纖維混紡紗的經(jīng)驗，金屬纖維含量越高可紡性越差、紡紗難度越高；芳綸纖維相對滌、棉等普通纖維其可紡性也較差。為確保試紡順利進(jìn)行，決定紡制含不銹鋼30%的粗號紗，因此規(guī)格定為：59.05 tex芳綸70/不銹鋼30。

3 紡紗工藝流程

芳綸→FA002抓棉機(jī)→A035C混開棉機(jī)→A036C混開棉機(jī)→FA106A梳針開棉機(jī)→A076E單打手成卷機(jī)→A186F梳棉機(jī)→芳綸生條。

芳綸生條+不銹鋼纖維牽切條→FA302并條機(jī)(四道并合)→A456粗紗機(jī)→FA503細(xì)紗機(jī)→GA014MD絡(luò)筒機(jī)。

4 各工序生產(chǎn)工藝及技術(shù)措施

4.1 清花

芳綸纖維在紡紗過程中易產(chǎn)生靜電，在配棉時要均勻噴灑抗靜電劑與水的混合溶液并蓋好堆置一段時間后再加工，提高可紡性。由于原料纖維整齊、含雜少、價格昂貴，打手與塵棒隔距要放大以減少纖維損傷和棉結(jié)產(chǎn)生；塵棒與塵棒的間隔要縮小以減少落花，節(jié)約原料。芳綸纖維比較蓬松，纖維之間抱合較差，卷子易黏連。因此棉層厚度不宜太薄(棉層太薄在后道梳棉工序退卷時加重黏連造成破洞影響生條條干)，緊壓羅拉壓力適當(dāng)增加，比制滌綸時略大，以壓緊棉層。棉卷定量：320 g/m，定長33 m。

4.2 梳棉

錫林、針板、道夫選用適紡化纖的針布；采用“大隔距、輕定量、低速度”的工藝配置，使生條定量均勻、條干優(yōu)化。錫林、刺輥、蓋板、漏底隔距適當(dāng)放大，減少纖維損傷和落棉。加工過程中保持較高的環(huán)境濕度，減少靜電的產(chǎn)生。芳綸生條定量：20 g/5m。

4.3 并條

芳綸與不銹鋼采用兩步法條混。將不銹鋼牽切條和芳綸生條在一并上初步混合；二并用一并條子與芳綸生條混合使配比成為芳綸70%，不銹鋼30%；再通過三并、四并并合使不銹鋼纖維和芳綸纖維得到充分、均勻的混合。不銹鋼纖維和芳綸纖維長度不一致，并條隔距的選擇要優(yōu)先參照不銹鋼纖維長度，適當(dāng)放大一些，尤其是一并和二并。如果隔距小容易導(dǎo)致不銹鋼纖維牽不開，也會加重不銹鋼纖維斷裂、散落造成浪費(fèi)；三并四并隔距可略收小以優(yōu)化條干。因為產(chǎn)品中含有比較多的不銹鋼纖維，其表面粗糙、長度長，所需的牽伸力很大，所以采用重加壓；不銹鋼纖維硬度大容易損傷皮輥，所以選用表面硬度較大的皮輥。生產(chǎn)過程中有卷皮輥卷羅拉的情況出現(xiàn)，在羅拉和皮輥表面擦涂滑石粉能有明顯改善。并條工藝參數(shù)見表1。

表1 并條工藝參數(shù)

配比計算：芳綸生條定量4 g/m；不銹鋼纖維牽切條定量6 g/m。

芳綸(%)≈100-30.16=69.84

4.4 粗紗

不銹鋼纖維含量高，理論上采用“重加壓、慢車速、輕定量”的工藝配置，但是要紡制59.05 tex的紗，F(xiàn)A503細(xì)紗機(jī)的最小牽伸倍數(shù)是10倍左右，因此粗紗定量設(shè)置為6.2 g/10m。這個粗紗定量是比較重的，粗紗捻系數(shù)需要設(shè)定得比較低，降低細(xì)紗牽伸難度。不銹鋼含量高對皮輥和錠翼的磨損較大，因此粗紗皮輥也選擇表面硬度較大的皮輥，錠翼選用硬度較大也相對便宜的鐵質(zhì)錠翼。粗紗工藝參數(shù)見表2。

表2 粗紗工藝參數(shù)

4.5 細(xì)紗

細(xì)紗工序要采取“重加壓、大后區(qū)羅拉隔距”的工藝配置，考慮到不銹鋼含量高粗紗定量大牽伸比較困難，要適當(dāng)加大后區(qū)牽伸倍數(shù)，減輕前區(qū)牽伸壓力，鉗口隔距適當(dāng)放大。不銹鋼和芳綸纖維剛性都比較強(qiáng)，紡成的細(xì)紗極易卷繞打結(jié)，因此捻系數(shù)要適當(dāng)偏低。同時合理配置鋼絲圈和鋼領(lǐng)，鋼絲圈偏重選擇，鋼領(lǐng)軌道要光潔使鋼絲圈轉(zhuǎn)動順暢，以控制氣圈減少毛羽。另外由于不銹鋼含量較多，鋼絲圈容易磨損，需及時更換。由于紗線回彈性比較好，易出現(xiàn)跳紗管造成壞紗，細(xì)紗錠速偏慢一點(diǎn)掌握，減小紡紗張力。細(xì)紗工藝參數(shù)見表3。

4.6 絡(luò)筒

絡(luò)筒工序主要注意槽筒轉(zhuǎn)速適當(dāng)慢一些，減少毛羽，槽筒轉(zhuǎn)速1300 rpm。合理設(shè)置電子清紗器工藝參數(shù)，以有效地清除紗疵，提高成紗質(zhì)量。電子清紗器型號：D&C-4A型光電式電子清紗器，主要參數(shù)設(shè)定：棉結(jié)：380%，短粗：250%×3 cm，長粗：160%×15 cm，細(xì)節(jié)：85%×15 cm。

表3 細(xì)紗工藝參數(shù)

5 成紗質(zhì)量檢測

制成紗線59.05 tex芳綸70/不銹鋼30混紡紗質(zhì)量指標(biāo)見表4。

表4 成紗質(zhì)量指標(biāo)

6 結(jié)語

用不銹鋼和芳綸兩種可紡性較差的纖維成功紡制出了含不銹鋼30%的混紡紗，成紗質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到預(yù)期要求。生產(chǎn)過程有以下幾點(diǎn)需要注意：

6.1 芳綸纖維紡紗前需加抗靜電劑，紡紗過程中各工序濕度應(yīng)稍大控制，清花梳棉可保持75%～80%，細(xì)紗絡(luò)筒可控制在70%左右，減少繞皮輥羅拉的現(xiàn)象并控制毛羽。

6.2 生條定量及一并出條定量需盡量多采樣稱重，準(zhǔn)確控制，保證混紡配比準(zhǔn)確。

6.3 因為不銹鋼含量較多，對皮輥皮圈鋼絲圈等損傷較大，應(yīng)合理選擇適用的器材；另外擋車工要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)損傷嚴(yán)重的要及時更換，保證紡紗順利進(jìn)行。

6.4 粗紗設(shè)置了粗定量，粗紗捻度的配置尤為重要，需進(jìn)行試紡選擇最合適的捻度。防止出現(xiàn)粗紗捻度太高細(xì)紗上牽伸不開或者捻度太低導(dǎo)致意外牽伸的情況。

6.5 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的飛花中含有大量的不銹鋼纖維，極易造成電器部件短路，因此對設(shè)備電器部件要做好密封防護(hù)措施。

[1] 汪海映，嚴(yán)婉祺，郭榮輝，等. 芳綸織物化學(xué)鍍鎳及其導(dǎo)電性能研究[J].電子元件與材料，2014，33(4)：9—12.

[2] 岳新霞.芳綸1313/芳綸1414/金屬纖維混紡紗生產(chǎn)工藝[J].紡織科技進(jìn)展，2008，(1)：43—44.

[3] 肖秋利.芳綸混紡帶電作業(yè)屏蔽服織物的開發(fā)要點(diǎn)[J].棉紡織技術(shù)，2013，41(5)：52—54.

Research on Production Technology of High Content Stainless Steel Fiberand Aramid Fiber Blended Yarn

ZhangShen,ZhangXiaojing

(Jiangsu Textile Research Institute Corporation, Wuxi 214024, China)

The paper used ring spinning equipments to successfully product high content stainless steel fiber and aramid fiber blended yarn, discussed and researched each process in spinning technology. It provides references for relative enterprises and technicians.

stainless steel fiber; aramid fiber; content of stainless steel fiber; spinning technology

2017-06-07

張 申(1988—)，男，江蘇南通人，助理工程師。

TS104.2

B

1009-3028(2017)04-0013-03