陳 可 吉宜軍 蘇旭中 高思晴 樂榮慶
(1.江南大學(xué),江蘇無錫,214122;2.南通雙弘紡織有限公司,江蘇南通,226661)
針織物具有良好的伸縮性、柔軟性、吸濕性和透氣性,穿著時合身隨體,舒適方便,能較好滿足人體運動時伸展、彎曲等要求。如果采用精梳工藝,可在一定程度上提高纖維的伸直度、平行度以及分離度,減少須條紗疵,且有利于減少在后序加工過程中產(chǎn)生的棉結(jié),使得所紡制精梳針織紗線的性能更能滿足人們的需求。隨著化纖精梳機的出現(xiàn),滌綸針織紗采用精梳工藝有利于紡制出更高品質(zhì)的針織紗,同時在一定程度上減少了原料成本,使得低檔化纖原料產(chǎn)品的發(fā)展實現(xiàn)由中低端向高端的轉(zhuǎn)變。
滌綸的主要質(zhì)量指標:平均長度37.36 mm,細度1.34 dtex,回潮率0.47%;倍長纖維含量0.2 mg/100 g,超長率 0.14%,斷裂強度5.85 cN/dtex。
由于增加了精梳工序,為了節(jié)約成本,可使用部分吸風(fēng)花和粗紗頭。滌綸/吸風(fēng)花/粗紗混用比例97.2/1.4/1.4。
FA002 型圓盤式抓棉機→SFA035E 型混開棉機→A036 型開棉機→SFA161 型振動給棉機→FA201B 型梳棉機→FA306 型并條機→HC183H 型條并卷聯(lián)合機→HC380 型精梳機→FA306A 型 并 條 機→RSB ?D24 型 并 條 機→TJFA458A 型粗紗機→EJM128K 型細紗機→SAVIO ESPERO?M 型絡(luò)筒機
清棉工序主要對纖維進行有效開松除雜。依據(jù)滌綸較蓬松、雜質(zhì)少的性能特點,開棉機打手速度采用740 r/min,同時在開松過程中要勤抓、少抓,即要求抓棉機打手刀片每齒的抓棉量偏小控制,有利于后續(xù)精梳梳理。具體工藝設(shè)定:刀片伸出距離4 mm,打手間歇下降距離3.27 mm。
由于滌綸的雜質(zhì)較少,應(yīng)加大SFA035E 型混開棉機塵棒與塵棒入口處的隔距,具體設(shè)定為5 mm。而A036 型開棉機塵棒與塵棒的隔距應(yīng)逐步減小,使得出口處的落棉變少,具體設(shè)定為13 mm×8 mm×5.5 mm。隨著纖維的開松,體積逐漸增大,A036 型開棉機打手與塵棒之間的隔距自入口至出口應(yīng)逐漸增大,具體設(shè)定為12 mm×16.5 mm。
在梳棉工序,由于化纖性能特點,各個機械部件的速度應(yīng)偏高掌握,但不能過高,以免引起纖維損傷。各個機械部件之間隔距也應(yīng)偏大掌握,以適應(yīng)滌綸長度長、棉結(jié)少的特點[1],同時減少纖維的損傷。主要工藝參數(shù):道夫速度34 r/min,錫林速度330 r/min,刺輥速度800 r/min,錫林與刺輥線速比宜在2.0 以上。刺輥至給棉板隔距0.29 mm,刺輥至除塵刀隔距0.26 mm,錫林至蓋板隔距0.25 mm、0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.23 mm,刺輥至錫林隔距0.16 mm,錫林至道夫隔距0.13 mm。
2.2.1 精梳準備工序
精梳準備工序包括預(yù)并條和條并卷。在實際生產(chǎn)中,以防止滌綸條過早出現(xiàn)不勻以及避免滌綸條黏卷為重點。出條速度不宜過高,否則容易產(chǎn)生靜電而纏繞膠輥和羅拉。綜合考慮,預(yù)并條的出條速度選擇300 m/min,條并卷的成卷羅拉速度選擇105 m/min,以控制棉結(jié)增長[2]。同時還需要重視預(yù)并條定量和小卷定量的設(shè)計,當產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的時候,一般會選擇輕定量,有利于改善錫林的梳理效果,但是過輕也會造成梳理質(zhì)量差等問題,最終導(dǎo)致精梳條條干差,因此預(yù)并條干定量設(shè)定為22.248 g/5 m,小卷干定量設(shè)為63.73 g/m。另外,預(yù)并條的喇叭口徑應(yīng)與條子定量相適應(yīng),過小容易造成斷頭堵塞,過大對預(yù)并條擠壓不夠,依據(jù)實際情況應(yīng)選擇3.8 mm 的喇叭口徑。其他主要工藝參數(shù):預(yù)并條并合數(shù)5 根,條并卷并合數(shù)24 根,預(yù)并條后區(qū)牽伸1.119 倍,條并卷的主牽伸設(shè)定為4.208 倍。
但在紡制過程中也出現(xiàn)了一系列的問題:一是經(jīng)過預(yù)并的滌綸條后彎鉤變前彎鉤,纖維卷曲性大;二是在條并卷工序中,多根滌綸條經(jīng)過牽伸區(qū)伸直后,纖維之間的抱合力降低;三是在成卷過程中棉卷壓力存在內(nèi)緊外松的現(xiàn)象,造成棉卷的內(nèi)外層伸長率不一致。針對以上問題做了相應(yīng)調(diào)整:改進條并卷聯(lián)合機的自動換卷動作與程序;改變條并卷聯(lián)合機前后牽伸傳動比,縮短棉層從后牽伸到喂入機構(gòu)的路程;通過條并卷聯(lián)合機在線壓力控制系統(tǒng),建立小卷壓力的數(shù)學(xué)模型及在線控制系統(tǒng)(裝置);通過優(yōu)化預(yù)并條和條并卷工藝參數(shù)以及選擇合適的紡紗器材,提高了小卷均勻度。
2.2.2 精梳工序
精梳工序是精梳紡紗系統(tǒng)中的關(guān)鍵工序[3],也是精梳滌綸品種的關(guān)鍵工序?;瘜W(xué)纖維與棉纖維在原料性能、功能方面存在很大的差異,化纖含雜較少、長度整齊度較好、回彈性好、易產(chǎn)生靜電等,使其在紡紗進程中會有較大的局限性,對精梳設(shè)備的要求與棉精梳差異很大。所以采用HC380 型化纖精梳機,以突破使用化纖紡制高端化產(chǎn)品的局限性。化纖精梳機更側(cè)重于將前道工序中大量的彎鉤纖維伸直,由于后退給棉影響落棉率,導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低,所以在給棉方式上我們選擇了前進給棉。給棉長度的設(shè)定同樣也很重要,給棉長度過大易導(dǎo)致作用在單纖維上的針齒數(shù)減少,過小容易出現(xiàn)棉網(wǎng)過薄,出現(xiàn)破洞,所以將給棉長度設(shè)定為5.2 mm。落棉隔距刻度與落棉率相關(guān),其值越大,落棉率越高,秉著節(jié)約原料的理念,落棉隔距取7 mm。經(jīng)測試,精梳條主要質(zhì)量指標:重量不勻率0.57%,條干CV 3.2%。
對于精梳滌綸18.5 tex 針織紗,在精梳工序后各道工序的工藝設(shè)計基本與普通滌綸18.5 tex針織紗相同。
并條工序采用兩道并條。依據(jù)滌綸長度長且長度整齊度高的特點,首先選擇較大的羅拉隔距,有利于纖維的牽伸,羅拉中心距:頭并49 mm×53 mm,二并48 mm×55 mm。其次在頭并工序中選擇較大的壓力棒加壓,如果壓力不足,當遇到原料或溫度變化時,就有可能產(chǎn)生突發(fā)性條干不勻紗疵;但加壓也不能過重,否則會增加動力消耗。最后,壓力棒調(diào)節(jié)環(huán)的選擇也很重要,壓力棒調(diào)節(jié)環(huán)越大,壓力棒位置越高,對纖維的控制力越弱,反之則越強。依據(jù)實際情況,頭道并條的壓力棒調(diào)節(jié)環(huán)直徑設(shè)定為14 mm,二道并條的壓力棒調(diào)節(jié)環(huán)直徑選擇13 mm。
粗紗工序的工藝設(shè)計宜遵循“大隔距,重加壓,小捻系數(shù)”的原則,同時定量和牽伸倍數(shù)不宜過大。若牽伸力過大,須條易出現(xiàn)塊狀,牽伸不開,基于以上考慮,粗紗干定量設(shè)定為5.1 g/10 m。由于紡制的是高品質(zhì)針織紗,滌綸捻系數(shù)應(yīng)偏小掌握,所以粗紗捻系數(shù)設(shè)定為63。粗紗工藝其他參數(shù):前羅拉速度331.81 r/min,錠速810 r/min,羅拉加壓120 N×200 N×150 N×150 N,鉗口隔距6.1 mm,后區(qū)牽伸1.28 倍,前區(qū)集合器口徑(寬×高)6 mm×4 mm,后區(qū)集合器口徑(寬×高)7 mm×4 mm;喂入集合器口徑(寬×高)8 mm×5 mm。
細紗工序應(yīng)采用較大的羅拉隔距以及較重的膠輥加壓,并選擇合適的捻系數(shù)。主要工藝參數(shù):捻系數(shù)333.8,羅拉中心距45 mm×63 mm,羅拉加壓170 N×120 N×160 N。
經(jīng)過以上工藝調(diào)整和專件優(yōu)選,生產(chǎn)出的精梳滌綸18.5 tex 針織紗質(zhì)量指標達到了用戶的要求,與常規(guī)普梳滌綸18.5 tex 針織紗的質(zhì)量指標對比情況見表1。
表1 精梳滌綸紗與普梳滌綸紗的質(zhì)量指標對比
綜上所述,采用HC380 型化纖精梳機可以突破使用化纖紡制高端化產(chǎn)品的局限性?;w精梳的目的主要是去除化纖中的并絲,提高纖維的伸直度,同時提高制成率,以期開發(fā)出更多高品質(zhì)的紗線。通過采取一系列技術(shù)措施,如優(yōu)選清梳聯(lián)工序工藝參數(shù),達到預(yù)期開松和梳理的效果;精梳準備工序優(yōu)化了速度、定量等,并針對性地解決了紡制過程中出現(xiàn)的一系列問題;精梳工序重點優(yōu)選了給棉方式、給棉長度和落棉隔距等,最終成功紡制出精梳滌綸18.5 tex 針織紗,其質(zhì)量指標明顯優(yōu)于普梳滌綸18.5 tex 針織紗,可以滿足高品質(zhì)針織用紗的質(zhì)量要求。