由欧洲山毛榉木浆粕制成的莫代尔纤维,是一种纯天然植物提炼的再生纤维素纤维,整个制造过程对环境无污染,符合了人类目前追求环境环保的主题,同时具有干湿强度高、光泽亮丽、手感爽滑、尺寸稳定性好等优点,是生产轻薄、环保织物的理想选择[1]。基于这些优点,莫代尔纤维在纺织面料纤维中占有重要的市场。随着纺织市场竞争的加剧,纺织产品升级与转型成为企业的必要选择,做高档针织面料是一个重要方向。高档针织纱要求纱线强力满足织造要求且强力不匀小,条干均匀度好,中长片段的细度偏差小,粗细节、棉结、纱疵和毛羽数量少,纱线柔软而有弹性,具有良好的伸长, 使纱线在编织过程中易于弯曲,顺利成圈,没有因长短片段粗细纱造成的阴影,织机效率高 ,布面无破洞,无各类有害色丝等[2]。由于普通环锭纺纱线的粗细节多、强力低、毛羽多,在后续生产中,毛羽容易纠缠形成棉结,在针织面料表面,棉结在圈弧上显露,影响布面质量。而赛络集聚纺结合了赛络纺和集聚纺的优势,该纱线不但紧密,纱线外观光洁、毛羽少、强力较高,而且还具有AB纱线的风格及抗起毛起球、抗磨性能优等特点[3]。1 原料指标奥地利兰精集团生产的莫代尔纤维主要性能指标:断裂强度2.89 cN/dtex,断裂伸长率11.08%,长度34 mm,长度偏差率-4.71%,细度0.8 dtex,回潮率10.25%,体积比电阻4.18×109 Ω·cm。2 纺纱工艺流程A002A型抓棉机→FA106C型豪猪开棉机→A045B型凝棉器→A092A型给棉机→A076C型单打手成卷机→A186D型梳棉机→RD221C型并条机(一并)→RD221C型并条机(二并)→FA468E型粗纱机→FA506型细纱机→AC338RM型自动络筒机3 各工序工艺配置及技术措施3.1 预处理莫代尔属于纤维素纤维,其吸湿性好,回潮率大,经开棉机开松后,对其进行适量加湿,可以提高纤维间的抱合力[4]。长期生产实践证实,其回潮率在11%时能有助于生产的顺利进行,同时针对超细特莫代尔纤维体积比电阻大,在梳棉会造成缠绕针齿、成网不清晰、后续缠罗拉、缠胶辊等问题,在纺纱生产前,先将抗静电剂和水按一定比例兑匀,然后喷洒在超细特莫代尔纤维原料上,在养生房焖放24 h以上,使体积比电阻降到3.52×107 Ω·cm以下。养生房温度在25 ℃~28 ℃,相对湿度控制在50%~60%,在养生房最好安装温湿度监测仪,方便监控温湿度的变化。纤维经预处理后,需及时上槽开始生产,若停放时间长会造成抗静电剂失效,在后续难以顺利纺纱,尤其是在梳棉工序,易产生缠绕针齿、棉网不清晰、小云斑等现象。3.2 清棉工序清棉工序的工艺原则是“轻打,多梳,少落”,各个部件采取适当低速,这是因为超细特莫代尔纤维过细,抗击打强度下降,各部件速度偏高会损伤纤维。主要工艺技术措施:卷子干定量采用360 g/m,刀片伸出肋条2 mm,棉卷长度30.6 m,伸长系数1.01;FA106C型机采用梳针打手,其转速385 r/min;A076C型机综合打手转速735 r/min,成卷罗拉转速10 r/min,圆盘抓棉机行走速度17 m/min;在上槽时要严格管理,做到削高填平,包与包之间不留缝隙,保证给棉箱的给棉一致;为防止黏卷,采用防黏粗纱包覆卷子;下机卷子用塑料薄膜包好,同时在卷子上盖塑料薄膜,防止预处理时添加的水分散失和抗静电剂失效,进而造成后道工序生产不顺利。通过以上措施,卷子重量不匀率可以控制在1.4%以内,伸长率控制在1.2%以内。3.3 梳棉工序梳棉工序采取“紧隔距,慢速度,轻定量,紧剥棉隔距”工艺原则。超细特莫代尔纤维细度过细,易损伤产生短绒,在后道工序易形成棉结,增加成纱强力弱环,降低成纱整体强力。因此采取紧隔距,能尽量排除短绒,提高棉网清晰度和纤维伸直度,成纱棉结会大幅下降。各梳理组件的速度慢,能减少梳理对纤维造成的损伤,尤其是刺辊的速度控制尽量偏低掌握。采取轻定量,能减少梳理区的工作负荷,降低纤维在锡林针齿与盖板针齿之间的来回揉搓,减少由于多次梳理造成的棉结。采取紧剥棉隔距是因为棉卷定量轻,产生的棉网薄,必须及时从道夫上剥取下来成网,防止累积过多而在道夫下掉网。为此,可以把剥棉罗拉金属针布改成弹性针布,使用弹性针布情况下,收紧剥棉罗拉针布与道夫针齿距离。锡林与刺辊线速比为1︰2,试验显示:当锡林速度260 r/min时,生条短绒在3.0%以上,结杂为2 粒/g;当锡林速度240 r/min时,生条短绒率在2.8%以下,结杂为0粒/g。其他主要工艺参数:生条定量16 g/5 m,盖板速度77 mm/min,道夫速度16 r/min,锡林与活动盖板的隔距0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.23 mm,出条速度35 m/min;生条重量不匀率控制在4.5%以内。3.4 并条工序并条工序采用“轻定量,中隔距,重加压,低速度,顺牵伸”的工艺原则。现在纺纱新理论认为并条工序是产生纱疵的关键工序,若工艺不合理,就会造成纱疵急剧增加。而针织纱对纱疵要求高,故需要对并条工艺进行重点研究。采取轻定量可减轻罗拉与胶辊的工作负荷,增强对纤维的握持。生产超细特莫代尔4.9 tex赛络集聚纱时,粗纱定量非常小,并条定量若设计大了,会超出粗纱牵伸范围,设计小了,并条工序则没有合适的喇叭口来控制牵伸。由于纤维长度只有34 mm,比常规化纤长度短,故要收紧罗拉隔距,否则浮游纤维在牵伸区会出现纤维掉落的问题。超细特莫代尔纤维表面光滑,无卷曲,纤维间抱合差,速度高,容易造成熟条的短绒增长以及意外牵伸,形成长粗细节,造成条干恶化。因此采取重加压,低速度,同时采用硬度低的胶辊,能增加对条子的握持,降低条干不匀。由于针织纱对条干要求高,采取带有自调匀整的并条机,能有效改善质量波动,同时采用顺牵伸以增加纤维伸直平行度,提高成纱强力。在生产中要加强机台清洁,要及时处理空气干燥引起的缠罗拉、缠胶辊问题,减少纱疵。可以在机台周围的地上洒水,以增加纺纱环境相对湿度。经过试验,采取两道并条较为合适。头并采用6根并合,定量11.5 g/5 m,总牵伸8.28倍,罗拉中心距45 mm×50 mm;二并采用7根并合,定量10.4 g/5 m,总牵伸7.67倍,罗拉中心距44 mm×48 mm ;二并采用口径2.6 mm的喇叭口;两道并条的压辊线速度均为250 m/min。末并重量不匀率可控制在0.8%以内。3.5 粗纱工序粗纱工序采用“重定量,慢车速,较大捻度”的工艺设计。由于赛络纺需要两根粗纱喂入,其粗纱定量比集聚纺同样线密度粗纱要减少一半,故赛络纺粗纱比同样线密度的集聚纺粗纱细,容易断。因此采取重定量可以确保粗纱在细纱工序纺纱退绕时不宜被拉断。在满足细纱牵伸的要求下,适当加大粗纱捻系数可以提高粗纱强力,减少粗纱在搬运过程中的飘散、发毛,同时还能减少在粗纱加捻过程中和细纱退绕时产生意外牵伸造成细纱粗细节,但捻系数不能过大,过大将增加细纱后区牵伸负荷,且易出“硬头”。要求粗纱机台开车过程中禁止停车,减少由于开关车造成的牵伸不良疵点。粗纱轴向密度要合适,如果相邻两圈粗纱之间的间距大,会造成后层粗纱陷入前层粗纱之间的缝隙,造成成形不良。大小纱卷绕张力要适中,差异不能大,即控制大小纱伸长率差异在1.5%以内,伸长率差异大会造成内外层纱松紧不一,在纺纱时产生断纱。要求锭翼通道光洁,无毛刺,压掌不挂花,及时处理断头。粗纱工序主要工艺参数:粗纱干定量1.8 g/10 m,总牵伸11.86倍,后区牵伸1.208倍,捻系数70.2,罗拉隔距12 mm×25 mm×35 mm,锭速540 r/min;后喇叭口口径10 mm,钳口隔距5 mm。粗纱重量不匀率可控制在1.2%以内,条干不匀率控制在4.0%以内,伸长率控制在2.5%以内。3.6 细纱工序细纱工序采取“中后区隔距,小后区牵伸,小钳口隔距”的工艺原则。针织纱对棉结、强力要求较高,为此在细纱工序采取赛络集聚纺的纺纱形式。赛络集聚纺纱成纱风格是单纱股线的效果,改善成纱质量的原理是由其纺纱特性所决定的。在纺纱工艺中加捻三角区的受力变形同向加捻,反向受力的圈结减少了毛羽,提高了强力,改善了条干[5]。为增加对纤维的握持,选取邵尔A75度铝衬套中硬度胶辊,纱线重量偏差偏正掌握,有利于增加纱线强力。主要工艺参数设置:总牵伸90倍,后区牵伸1.14倍,捻系数 360,上销钳口隔距使用3.5 mm压力棒隔距块。需要说明的是,纺常规化纤纱时选取隔距块即可,不用压力棒,但对于本文所纺的莫代尔4.9 tex赛络集聚纱,选取带压力棒的钳口隔距块,虽然其对成纱条干没有较明显的改善,但能降低成纱细节,提高成纱强力。钳口隔距的优选试验结果见表1。.T001表1钳口隔距优选结果专件条干CV/%细节/个·km-1粗节/个·km-1棉结/个·km-1断裂强力/cN2.5 mm压力棒13.2212306283.93.0 mm压力棒13.4213287089.03.5 mm压力棒13.199265485.3由于纤维长度只有34 mm,宜收紧前区隔距,更有利于改善条干均匀度。在后区牵伸1.06倍的前提下,罗拉隔距优选试验结果如下。.T002罗拉隔距9 mm×38 mm17 mm×40 mm条干CV/%14.9912.99细节/个·km-1369粗节/个·km-15525棉结/个·km-17876断裂强力/cN83.792在试验中发现后区牵伸1.06倍时,罗拉均有明显扭振。为此,优选确定罗拉隔距为17 mm×40 mm后,又进行了后区牵伸优化试验,最终选择后区牵伸1.14倍,且罗拉无扭振现象。试验结果如下。.T003后区牵伸1.14倍1.18倍条干CV/%13.3414.14细节/个·km-1516粗节/个·km-11731棉结/个·km-15265断裂强力/cN91.786.9由于FA468E型机所用粗纱管较长,在细纱工序纺纱时,粗纱退绕到最后几层纱时易发生拉断粗纱的情况,故需要调整导纱杆高度,尽量降低,不能高。减少断头就是降低纱疵,减少结头,减少强力弱环。细纱要严格采用定规做罗拉隔距,保证上销、胶辊架等纺专器材的刻度一致,减少锭间差,进而保证条干一致性。压力棒配套的孔间距×鼻厚为4.5 mm×2.5 mm,采用双孔凝聚管的双孔后喇叭口,PG1/2 3554型钢领,蓝宝石OSS型钢丝圈,前罗拉速度85 r/min;相对湿度需控制在55%~60%,温度在25 ℃~28 ℃。对于针织纱而言,生产中捻度不匀会造成布面横档[6],因此正式开车前需检查每个锭带,调整锭带松紧时只安排一人调整,以减少不同操作者所造成的捻度差异,保证刻度一致,降低捻度不匀。3.7 络筒工序由于针织纱要求棉结少,强力高,适当降低络筒速度以减少毛羽纠缠形成的棉结,同时减少络筒断头。电子清纱器工艺收严细节控制参数,切除长细节纱疵,能提高筒纱整体强力,减少针织纱织造过程中的断纱;打开异纤功能,切除生产过程中产生的油污纱,发挥USTER清纱器Q参数里的疵点把关功能,对细纱进行每管纱编号,剔除管纱不合格锭子,并对相应细纱进行整改,保证成纱质量。4 成纱质量经过上述工艺流程及技术措施,成功生产出赛络集聚纺莫代尔4.9 tex针织纱。经USTER条干仪检测,其成纱主要质量指标:条干CV值13.61%,-40%细节203个/km,-50%细节11个/km,+35%粗节284个/km,+50%粗节30个/km,+140%棉结291个/km,+200%棉结78个/km,条干CVb值2.4%,断裂强度17.1 cN/tex,断裂强力CV值12.9%,平均断裂强力83.79 cN,最低强力62.3 cN,十万米纱疵5个。5 结语由于超细特莫代尔纤维细度细,长度短于常规化纤,纤维间抱合差,体积比电阻稍大,必须对其进行纺前预处理,以提高纤维的可纺性;由于化纤不含杂,故开清棉采取短流程工艺,减少了各个部件打击带来的纤维损伤;通过梳棉工序梳理工艺的优化设置,降低短绒的增长,从而降低后工序棉结的增长,强力弱环的增加;采用带自调匀整的并条机能大幅改善条子的重量不匀与条干不匀;采取加大粗纱定量与捻系数的设计,能有效减少粗纱断头与意外牵伸;细纱采用赛络集聚纺纺纱技术,能显著减少成纱毛羽,提高纱线光洁度、强力和条干水平;车间温湿度在生产过程需要严格控制,车间温度控制25 ℃~28 ℃,相对湿度宜控制在55%~60%。这一系列工艺技术的实施,保证了成纱质量达到较好水平,能满足高档针织纱的质量要求。

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