张永社 袁俊 王彬
(陕西九棉实业有限责任公司)
摘要:粘胶纤维断裂强度低、伸长大、回潮大的特点,决定了其在纺织过程中的独特工艺特点。通过优化纺织工艺参数,改变浆料配方和浆纱工艺路线,提高上浆质量,最终达到提高织造效率和产品质量的目的。
关键词:粘胶 纺织 工艺 浆纱 强力 伸长
随着人们对衣着服用性能的要求越来越高,对面料的生态、环保、美观、安全及健康性提出了更高的要求,而粘胶纤维为纤维素纤维,具有环保优势和良好的亲肤性,光泽良好,吸湿性强,抗微生物。用纯粘胶纤维织造的织物特点是细洁、光滑、平整、白净、柔软,透气性好,不沾身,穿着舒适,其优良的染色性能,使其花色鲜艳美观,近几年得到了市场的广泛认同,具有较好的市场前景。为此我公司对R9.8t/9.8t 360/340.5 165cm平纹织物进行了试织,对各工序的生产工艺进行研究,取得了较好的效果。
1、原料性能
粘胶纤维断裂强度低,断裂伸长率大,特别是湿强特低,只有干强的60%,对纺织生产有特别要求。我们选取1.33dtex×38mm纯粘胶短纤维纺制R9.8tex纱,织制平布织物。实测纤维性能指标为:细度1.33 dtex,长度38.11mm,断裂强度2.35 CN/dtex,断裂伸长率17.7%,含油率0.22%。
2、纺织工艺流程:
A002A抓花机—A006C混棉机—A036C梳针开棉机—A092A给棉机—A076C成卷机—A186D梳棉机—FA306并条机(两道)—FA458A粗纱机—JF1506细纱机—AUTOCONER238络筒机—CGGA114整经机—GA308浆纱机—GA710喷气布机
3、纺纱工艺优选与调整:
3.1 清棉工序
开清棉工序执行“多松、轻梳、少打”的工艺原则,降低各打手的速度,防止速度过快将纤维打成束丝,增加棉结。适当放大各开清点打手与尘棒的隔距,A036C采用全梳针滚筒打手,A076C把三翼综合打手取掉三个刀片改为梳针打手,提高粘胶纤维的开松度。开清棉机组要求气流畅通,通道光洁,减少因纤维损伤和搓滚成团而形成的棉结数。粘胶纤维粘卷较严重,采用成卷时加防粘粗纱后,粘卷现象有所好转。采用棉卷重定量为425g/m,否则成卷困难。开清棉主要工艺参数为:A036C豪猪打手速度:475r/min,A076C打手速度:922 r/min,风扇速度:1355r/min,棉卷罗拉速度:10.3 r/min。
3.2 梳棉工序
以减少纤维损伤和棉结为原则,增大锡林与刺辊线速比为1:2以提高转移率,从而减少纤维损伤和刺辊返花现象;锡林与盖板间的隔距适当偏小,采用盖板高速工艺;锡林使用AC2525×1550针布型号,道夫使用AD4030×10针布型号,保持针布状态良好,以提高棉网清晰度,减少棉结的产生。粘胶纤维表面光滑,纤维之间的抱合力差,梳棉棉网不易成形,为解决棉网成形问题,我们将道夫速度由18.6r/min降至16.1r/min。由于大漏底入口处易挂花,分析由于车间回潮率偏小,生条回潮仅为9.3%,大漏底入口和前下围板下口隔距大,棉网起伏后不能顺利转移,后将大漏底入口隔距由3/32吋调为1/16吋,前下围板下口隔距由17‰吋变为14‰吋,生产正常。经优化试验,梳棉主要工艺参数为:锡林速度:297r/min,刺辊速度:793 r/min,道夫速度:16.1 r/min,盖板速度:149 mm/min,锡林—盖板隔距:0.20mm、0.18mm、0.15mm、0.15mm、0.18mm,刺辊—锡林隔距:0.18mm,生条定量:17.2g/5m。
3.3 并条工序
头道并条采用较大牵伸倍数,1.75倍的后区牵伸倍数,提高纤维的伸直度;末道配置1.29倍的后区牵伸倍数,以利于提高条干均匀度。因纤维易缠绕罗拉、胶辊,头末道均采用较低前罗拉线速度。并条主要工艺参数见下表1:
表1 并条主要工艺参数
| 项目 | 定量 g/5m | 并合数 根 | 牵伸分配(前×后) 倍 | 罗拉中心距 mm | 前罗拉线速度 r/min |
| 头并 | 15.5 | 8 | 5.15×1.75 | 47×44×55 | 179 |
| 末并 | 14.2 | 6 | 5.15×1.29 | 47×44×55 | 179 |
粗纱机采用四罗拉双短胶圈牵伸形式,采用“重加压、大隔距、小后区牵伸、大捻系数”的工艺原则,以提高纤维伸直度,改善纱条的条干均匀度。在保证细纱不出“硬头”的情况下,采用较大的粗纱捻系数,有利于减少粗纱退绕时的意外牵伸。粗纱捻系数经试验后确定为70,罗拉中心距:35mm×55.5mm×56.5mm,后区牵伸倍数1.22倍,锭翼速度618r/min,粗纱定量4.05g/10m。
3.5细纱工序
3.5.1 粘胶纤维强力较低,为提高纱的断裂强度,满足后工序的强力需求,我们首先对设计捻度进行了优选试验,当细纱捻系数为397时,纱线强力较高,不同捻系数时的强力、强力CV值见表2。
表2 不同捻系数粘胶强力对比
| 捻系数 | 单纱断裂强力 cN | 强力CV值 % | 断裂伸长 % |
| 375 | 123 | 13.47 | 6.91 |
| 385 | 121 | 11.23 | 7.29 |
| 397 | 125 | 12.54 | 7.28 |
| 409 | 118 | 13.48 | 7.36 |
表3 :后区牵伸与胶辊硬度优选试验结果
| 后区牵伸倍数 | 前皮辊硬度 | 条干CV值 % | -50%细节 个/km | +50%粗节 个/km | +200棉结 个/km |
| 1.35 | 63 | 15.8 | 63 | 94 | 136 |
| 68 | 15.4 | 48 | 96 | 124 | |
| 73 | 16.2 | 69 | 124 | 140 | |
| 1.30 | 63 | 15.3 | 30 | 76 | 128 |
| 68 | 15.7 | 55 | 118 | 134 | |
| 73 | 16.0 | 76 | 128 | 123 | |
| 1.25 | 63 | 14.3 | 18 | 60 | 125 |
| 68 | 15.0 | 32 | 94 | 144 | |
| 73 | 15.5 | 32 | 117 | 136 |
3.5.3钢领选用PG1/2-4254型,钢丝圈选用OSS-7/0型,条干、细节、毛羽都较其它圈型好。钢领使用周期为9个月,钢丝圈6—7天进行更换,防止钢丝圈磨损而产生的棉结和毛羽。
3.5.4为减少断头和皮辊损伤,采用较低的锭速,锭速为12580r/min,前罗拉速度125 r/min。细纱机罗拉中心距选用42.5mm×70mm。
3.6成纱质量指标
经过工艺优选调整,其成纱质量指标见表4。
表4:R9.8t成纱质量指标
| 项 目 | 单纱断裂强度cN/tex | 强力CV值 % | 条干CV值 % | -50%细节 个/km | +50%粗节 个/ km | +200%棉结个/ km |
| 参 数 | 13.3 | 10.7 | 14.4 | 28 | 31 | 39 |
4.1 络筒工序
采用AUTOCONER-238型自动络筒机,通过小张力、低车速,减小纱线磨损。由于粘胶强力较棉小,其模量比棉低,在小负荷下容易变形,弹性恢复性能差,所以应确保筒纱较小的硬度,以减少络筒时的磨断和运输过程中的碰断,提高经轴质量。其筒纱硬度以50—55肖氏硬度为宜。主要工艺参数为:槽筒速度:900r/min,引纱张力:1.5g。
4.2 整经工序
采用CGGA114型高速整经机。采取小张力、低车速工艺,以减少开车过程中的断头,主要工艺参数:地经张力3g ,边经张力5g,车速300米/分。
4.3浆纱工序
4.3.1浆料配方的选择
由于粘胶纤维亲水力大、吸浆性强且无棉蜡,所以我们选用对合成纤维亲和力好的变性淀粉浆料,再辅之以丙烯酸类浆料,以增加其被覆效果。同时添加适量的平滑剂,用以减少干分绞时造成的二次毛羽,以利于织机开口清晰,提高布机效率。
表5: 浆料配方
| 项 目 | 用 量 | 项 目 | 用 量 |
| FZ-1 | 50kg | 963 | 3kg |
| K-2000 | 34 kg | Slmo-96 | 3kg |
| XZW-1 | 34kg | 后上蜡 | 0.3% |
根据粘胶纤维吸湿强、湿伸长大、强力低、弹性差、塑性变形大及纤维间抱合力差的特点,采取低车速、小张力、中上浆、小伸长、低温度的上浆工艺路线。
由于粘胶纤维的吸湿性非常好,在常温20℃时,相对湿度为65%时,标准回潮率可达12%-14%,其强度较低,断裂强度在1.6-2.7cN/tex之间,断裂伸长为16%-20%,湿态下强力明显下降为干强的60%,在高温湿态下,其物理性能变化明显,加热至100℃时强度显著下降,湿伸长率大,上浆后弹性损失大。因此,浆纱时我们采用小张力、小伸长、低温度、低车速、中上浆短路线的工艺。其工艺参数见表6:
表6 :浆纱工艺参数
| 项 目 | 参 数 | 项 目 | 参 数 |
| 浆纱机型 | GA308 | 卷绕张力 | 0.26MPa |
| 浆纱速度 | 35m/min | 织轴加压 | 0.20 MPa |
| 上浆率 | 12%-14% | 浆槽温度 | 90℃ |
| 回潮率 | 12%-14% | 预烘温度 | 100℃ |
| 后上蜡 | 0.3% | 主烘温度 | 105℃ |
| 浆槽数 | 单 | 伸长率 | 0.4% |
| 绕纱路线 | 单 | 干区张力 | 450N |
选用经纬纺机GA710型喷气织机生产,考虑经纱强力低的特点,织造时应适当降低经纱上机张力,减少经向断头和断边疵点。布机工艺见表7。
表7:布机工艺
| 项 目 | 参 数 | 项 目 | 参 数 |
| 后梁高低 | 80mm | 开口量 | 82 mm(依次加4) |
| 后梁前后 | 6格 | 综框高度 | 139 mm(依次减2) |
| 车速 | 550r/min |
4.5 成布质量指标:
4.5.1物理指标
表8:成布物理指标
| 项 目 | 设 计 | 实 测 | 项 目 | 设 计 | 实 测 |
| 经密(根/10cm) | 360 | 359 | 纬密(根/10cm) | 340.2 | 342.2 |
| 幅宽(cm) | 165 | 165.2 | 干重(g/㎡) | .8 | 67.14 |
| 经强(N/5×20cm) | 212 | 416 | 经缩(%) | 8.86 | 6.00 |
| 纬强(N/5×20cm) | 215 | 395 | 纬缩(%) | 5.37 | 4.23 |
布机开台良好,生产效率达到85%以上,下机一等品率达到95%,产品合格率达到99.5%。
5. 结束语:
5.1 粘胶纤维强度低、伸长大、回潮率大、不膨松的特点,使其在纺纱生产时必须以重定量、低速度、少打击、轻分梳为原则,针对粘胶的特性确定相应的工艺参数,确保生产顺利。
5.2 由于粘胶纤维刚性差,柔软易断,在清梳工序要防止加工棉结的过量产生。细纱工序优化钢领和钢丝圈配合,降低棉结和毛羽,确保布面风格。
5.3 细纱工序要优化捻度,改善条干,降低细节,减少强力弱环,确保成纱强力,为织造和良好的布面风格打好基础。
5.4 严格控制好各工序的温湿度,梳并粗相对湿度在55%—60%,细纱在58%—65%,使各工序回潮率控制在9%—12%以内。过低,静电现象严重,制品松烂,条干差,毛羽多,易产生纱疵;过大,纤维易结块生成棉结,粘卷,粘缠罗拉皮辊,生产难做。5.5 络筒工序应采用小张力、低车速,严格控制引纱张力和筒架压力,确保筒纱硬度在工艺要求范围内。
5.6 纯粘胶产品的生产关键在于浆纱质量的控制。浆纱应采取小张力、低车速、中上浆、小伸长的工艺路线,确保浆纱质量,提高织造效率。一是要严格控制浆槽和烘筒的温度,浆槽温度不超过90℃,烘筒温度不宜超过110℃。浆槽、烘筒温度过高会造成大量倒断头,粘并,绞头。二是要减少伸长,特别是湿区伸长,以免产生大量断头。
5.7 织机张力应较同规格的棉织物低,车速不宜太高。由于粘胶纤维本身表面毛茸多,停经架处易积花毛,应及时清理,并适当的减少接经次数。
参考文献:赵瑞芝 张玲鸽 R19.5tex赛络针织纱的生产.棉纺织技术.2007,35(3)47—48
成 斌 用细特粘胶纤维纺制细号纱的实践.棉纺织技术.1993,(1)
2009年科技论文
纯粘胶纤维纺织生产工艺
研究与实践
张永社 袁俊 王彬
二00九年九月三十日下载本文