炭化羊毛預(yù)開松梳理工藝探討

賀光福

(珠海勵聯(lián)紡織染工業(yè)有限公司,廣東 珠海 519050)

炭化羊毛是粗梳毛紡的主要原料,因其原料中含有草雜、皮脂硬塊、氈并羊毛條等質(zhì)量因素,會嚴(yán)重影響到后續(xù)紡織加工產(chǎn)品質(zhì)量,尤其是炭化羊毛中的氈并羊毛條過多,會使得染色時染液較難充分滲透到氈并羊毛條內(nèi)部,造成染色色花,且紡紗時氈并羊毛條不容易被梳理成單根纖維,氈并的團(tuán)狀纖維更是增加了梳理負(fù)荷,容易損傷針布,降低針布使用壽命,即使被強(qiáng)分梳也會造成紡紗毛粒色點,影響產(chǎn)品質(zhì)量[1]。 在染色紡紗前,對炭化羊毛進(jìn)行預(yù)開松梳理,提高炭化羊毛的松散度,同時去除部分草雜和皮脂硬塊,將會改善炭化羊毛的紡織加工狀態(tài), 但預(yù)開松梳理容易造成纖維長度損傷,增加1.65 cm 以下短絨率。 本文通過分析影響炭化羊毛質(zhì)量的因素,采用FB219 蓋板梳棉機(jī)和粗梳毛紡Kyowa 梳毛機(jī)對炭化羊毛進(jìn)行預(yù)開松梳理實驗,并對梳理后的物理指標(biāo)進(jìn)行分析,以便找到一條針對炭化羊毛開松梳理效果較優(yōu)的設(shè)備進(jìn)行配置。

1 影響炭化羊毛質(zhì)量的因素

草雜過多:目前炭化羊毛的原理主要是把含有植物質(zhì)的羊毛浸漬在稀硫酸溶液中,除去多余酸液后烘干和高溫烘烤,使植物質(zhì)的主要成分纖維素(C6H10O5)在濃縮的酸液作用下脫水成焦黑的脆性物質(zhì),再經(jīng)機(jī)械壓碎成粉末去除[2]。 在實際生產(chǎn)中,羊毛的喂入量多,炭化前羊毛開松不良,酸液濃度不夠,羊毛在酸液中浸酸不良,烘焙后草雜未烘透,不焦脆,壓碎除雜效果不良等都會造成炭化后的羊毛殘留較多草雜,另外植物質(zhì)草雜炭化需要一定的吸酸量,較大的草雜如刺疙瘩草、硬殼草、棍狀草雜等因酸不易浸入而較難炭化。 還有一些線性草和軟殼刺草類草雜,與羊毛纖維氈并在一起,非常難以去除。

皮脂硬塊:剪毛中常會連皮塊剪下,這些皮塊毛在除邊時沒有從套毛中清除干凈,遺留在毛纖維中,后續(xù)加工目前也主要靠人工揀出,很難完全去除干凈,皮脂硬塊含量高,紡紗時將皮塊分梳成小的粒子,布面形成皮脂色點。

氈并羊毛條:產(chǎn)生的主要原因是羊毛在炭化烘干部分的喂毛機(jī)中翻滾次數(shù)過多,除塵機(jī)塵籠中羊毛過多,除塵機(jī)塵籠內(nèi)角釘插入深等,最終造成羊毛氈縮。

2 原料及試驗設(shè)備

2.1 纖維原料

選用粗梳毛紡常用的2 種炭化羊毛原料進(jìn)行試驗,分別為15.6 tex 炭化羊毛1#和14.3 tex 炭化羊毛2#,其原料物理指標(biāo)見表1。

表1 原料主要性能指標(biāo)

2.2 試驗設(shè)備

目前梳理機(jī)按梳理形式可分為2 大類,一是以棉紡和半精紡使用的回轉(zhuǎn)蓋板式梳理機(jī),另外是以粗梳毛紡使用的羅拉式梳理機(jī)。 蓋板式梳理機(jī)對纖維梳理作用強(qiáng),纖維網(wǎng)均勻,但對纖維長度損傷大,羅拉梳理機(jī)梳理柔和,對纖維損傷小,但梳理不充分[3-4];因只是對炭化羊毛進(jìn)行的預(yù)開松梳理,并不要求得到單根狀態(tài)的均勻毛網(wǎng),因此選擇使用粗梳毛紡日本Kyowa 梳毛機(jī)單聯(lián)(包含喂入毛斗,預(yù)梳機(jī)構(gòu)和頭道梳理)和半精紡帶羅拉預(yù)梳機(jī)構(gòu)的東佳紡機(jī)FB219 式蓋板梳理機(jī)進(jìn)行開松梳理實驗。

3 預(yù)開松梳理生產(chǎn)措施

3.1 原料和毛加油

和毛加油的目的是降低炭化羊毛的摩擦因數(shù),便于梳理混合,防止產(chǎn)生毛粒,另一方面可加些防靜電劑,防止梳毛中靜電的產(chǎn)生[5]。 纖維毛油助劑需要與水一起施加,目的是提高羊毛的回潮率、提高纖維的伸長性能,這樣可以減少梳理過程中纖維的斷裂,提高制成率,一般和毛后羊毛的回潮率控制在25%～30%,炭化羊毛和毛加油選擇CTA-980C 和CTA-2886 油劑(中紡化工股份有限公司)進(jìn)行試驗,用量分別為:CTA-980C 和毛油4%(owf),CTA-2886 和毛油1%(owf),FK-305 抗靜電劑0.5%(owf),用水量10%(owf)。 混合后悶放8～10 h,以確保和毛油、水均勻地滲入到纖維中。

3.2 開松梳理

炭化羊毛的預(yù)開松梳理遵循大隔距、慢車速、開松除雜為主、梳理分梳為輔的原則[6-8]。

粗梳毛紡Kyowa 梳毛機(jī)為羅拉式梳理機(jī),其主要是線性梳理,梳理速比小,梳理作用緩和,選擇其中的單聯(lián)機(jī)構(gòu)作為梳理試驗,主要包括喂入毛斗,預(yù)梳機(jī)構(gòu)和頭道梳理,預(yù)梳機(jī)構(gòu)的胸式錫林、工作輥和剝毛輥都包有鋸齒針布,胸式錫林的表面速度控制在頭道梳理的50%以下,工作輥與胸式錫林的速比設(shè)定在1 ∶30 左右,較小的速比,目的為減少纖維斷裂。 混料先經(jīng)預(yù)梳機(jī)構(gòu)分梳成更小的纖維束,使頭道梳理機(jī)負(fù)擔(dān)得以減輕,有利于均勻梳理。 羅拉梳理機(jī)工藝參數(shù)見表2。

表2 羅拉梳理機(jī)工藝參數(shù)

蓋板梳理機(jī)去粗去雜效果好,但錫林與蓋板之間的梳理作用是連續(xù)性的面梳理,而且梳理速比大,因此梳理強(qiáng)度大,纖維易損傷,對勵聯(lián)公司的FB219蓋板式梳毛機(jī)進(jìn)行設(shè)備改造,改造后的梳理機(jī)去掉了原有的給棉板與給棉羅拉,加入了帶工作輥和剝棉輥的羅拉預(yù)梳機(jī),原料先經(jīng)作用緩和的羅拉預(yù)梳機(jī)進(jìn)行梳松,再經(jīng)分梳作用強(qiáng)的蓋板機(jī)進(jìn)行徹底的梳理及去除粗雜,另外生產(chǎn)上適當(dāng)放大主要分梳部件隔距,特別是蓋板與錫林間隔距,因隔距太小,容易把炭化羊毛纖維拉斷造成損傷,蓋板與錫林之間的隔距放大,可以保護(hù)纖維長度,減少纖維損傷。 另外降低錫林與蓋板間速比,以減少物理梳理對纖維的損傷,FB219 蓋板式梳理機(jī)其工藝見表3。

表3 FB219 蓋板式梳理機(jī)工藝參數(shù)

4 試驗討論

分別對預(yù)開松梳理后的2 種炭化羊毛指標(biāo)進(jìn)行對比測試,測試內(nèi)容包括纖維梳理后平均長度及長度損傷情況、強(qiáng)力指標(biāo)、草雜含量、短絨率、氈并羊毛條等,炭化羊毛預(yù)開松梳理測試結(jié)果見表4。

表4 炭化羊毛預(yù)開松梳理測試結(jié)果

由表4 可以看出,炭化羊毛經(jīng)2 種不同的設(shè)備開松梳理,氈并羊毛條被有效松解。 粗紡梳毛機(jī)由于速比相對較小,梳理柔和,對纖維損傷相對較小,但梳理效果不充分,含有較多毛粒和草雜; FB219 蓋板梳理機(jī)設(shè)備采用先毛后棉的梳理方式,羊毛纖維先用毛紡的羅拉梳理機(jī)進(jìn)行緩和梳松并去掉大粗雜,使原有緊握持下的大速比強(qiáng)開松變?yōu)樾∷俦鹊娜嵝允崂?并且增加了纖維梳理的物理時間,蓋板與錫林對羊毛纖維細(xì)致梳理,使之成為單纖維狀態(tài),草雜與皮脂被梳理成為細(xì)雜,隨短絨積成蓋板花并排出機(jī)外[9-10]。 測試結(jié)果示出纖維的長度和強(qiáng)力損傷稍比粗紡梳毛機(jī)的大,但毛粒含量和草雜含量減少明顯,預(yù)開松除雜效果較好,更加符合后續(xù)紡織加工需要。

經(jīng)預(yù)開松梳理的炭化羊毛,染色時因羊毛基本成單纖維狀態(tài),沒有了氈并羊毛條造成的纖維團(tuán),纖維狀態(tài)類似毛條,染料能均勻地上染到單纖維上,勻染性得到較大提高;因開松梳理后纖維中的草雜皮脂減少,一些使用炭化羊毛紡紗的敏感顏色,如花灰色、淺紫色、純黑色等,紡紗疵點明顯減少,提高了紗線品質(zhì)。

5 結(jié)束語

使用羅拉梳理與蓋板梳理相結(jié)合的FB219 梳理機(jī),炭化羊毛原料先經(jīng)作用緩和的羅拉預(yù)梳機(jī)進(jìn)行開松,再進(jìn)入錫林蓋板區(qū)進(jìn)行強(qiáng)分梳,對纖維作用由緩和到強(qiáng)烈,纖維損傷可控,不影響后續(xù)炭化羊毛在粗梳毛紡中的使用,同時去除炭化羊毛中的草雜皮脂和氈并羊毛條效果明顯。 炭化羊毛纖維通過預(yù)開松梳理改變了纖維物理外觀形態(tài),炭化羊毛中的皮脂和氈并羊毛條減少有利于改善染色中的染色不勻和色花情況,同時可減少后續(xù)紡紗毛粒色點,為粗梳毛紡紡紗加工提供良好的可紡性原料。