理论教育 纺竹节纱工艺技巧:技术要点解析

纺竹节纱工艺技巧:技术要点解析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:使用化学纤维可以降低成本,改善产品的性能,同时也是纺制段彩竹节纱后染色的需要。配棉时应避免使用马克隆值差异大的混合棉批,否则染色时易色花。(二)开清棉的设备及工艺要点开清棉工序是纺纱加工的第一道加工工序,经选配后的纤维原料,在分级室中经过一定时间的吸放湿平衡,达到规定的回潮率后,即可送到开清棉车间,利用开清棉设备进行加工。

纺竹节纱工艺技巧:技术要点解析

泰山不让土壤,故能成其大;河海不择细流,故能就其深。

——李斯

(一)竹节纱纺纱原料的选择与混合

1.原料的选择

(1)配棉。不同品种、不同用途的棉纱对原棉的品质的要求不同,选用单一唛头的原棉纺纱,不可能满足纱线的各项需求,所以需要在各批原棉中取长补短、合理安排。

直接影响成纱的棉结杂质和条干的因素是原棉的棉结杂质和短绒率;直接影响成纱的强力的因素有原棉的长度、细度和成熟度。各种原棉的这些性质是不同的,因而采用多唛头的混合棉纺纱,当一批原棉用完后必须调换另外一批时,调换的成分少,可以保持混合棉性质的稳定,从而使生产和成纱质量相对稳定。

配棉时要根据不同产品的质量要求,采用不同质量的原料搭配使用,如在不影响成纱质量的条件下,在混合棉中混用一定数量的低级棉、回花、再用棉,既可以节约用棉,又可降低成本。

注意:竹节纱对于条干的要求,不需要达到普通纱条干的要求,但配棉时仍不能降低用棉等级,因为纤维长度直接影响竹节的形成,继而影响成纱质量。原棉性质差异控制范围参见表2-1。

表2-1 原棉性质差异控制范围

注 混合棉平均性质指标可按混合棉中原棉性质指标和混用百分比加权平均计算。

(2)化学纤维原料的选配。其包括同一化学纤维品种纯纺、化学纤维之间混纺、化学纤维与棉纤维混纺等。使用化学纤维可以降低成本,改善产品的性能,同时也是纺制段彩竹节纱后染色的需要。

不同工厂、不同批号的同种化学纤维搭配使用时,应逐步抽调成分,以保证混合原料的质量稳定,减少生产波动。要注意混合的均匀性,避免产品染色不均匀。在大面积投产前,常将不同批号、不同厂家的化学纤维在同一条件下进行染色对比,按色泽深浅程度排队,供混唛配料调换成分时参考。不同品种的化学纤维也通常混合后进行纺纱。

化学纤维与棉的混纺产品兼有化学纤维和棉的特性,应用广泛,也是竹节纱中比较常见的。选用化学短纤维长度一般为36~38mm。由于化学短纤维的整齐度好,单纤维强力较高,为确保成纱质量,通常采用长度长、整齐度好、品级优、成熟度高、细度适中的原棉。生产超细特化学纤维与棉的混纺纱,常用长绒棉;生产细特化学纤维与棉的混纺纱,可选用细绒棉。

在化学纤维的选配中,长度和线密度有较大的选择余地。化学纤维长度长、细度细,则成纱强力高,且条干均匀、纱线毛羽少;但长度过长、细度过细,则纺纱过程困难,易产生绕罗拉、绕胶辊、绕胶圈、段彩牵伸不开等现象。纤维细度细,成纱截面内纤维根数多,可纺纱线的线密度低(细)。化学纤维长度和线密度的选择应注意相互合理配合。

化学纤维的强伸性能与纤维强力及强力利用系数的关系密切,当混纺纱被拉伸时,组成纱的各种纤维同时伸长,但由于各种纤维的伸长率不同,导致各纤维受力的不均匀性和断裂的不同时性。伸长率小的纤维承担的负荷大,容易首先断裂。因此,混纺纱的强力与各纤维的混纺比有关,在某一混纺比时可能会出现强力最低值,此时混纺比称为临界混纺比,从成纱强度的角度考虑,生产实际中应避免使用临界混纺比。

各种化学纤维混用时,应注意使各纤维的热收缩性能相近,避免成纱在蒸纱定捻时或印染加工受热后产生不同的收缩率,造成印染品上出现布幅宽窄不一,形成条状皱痕。

另外,混纺纱中,各种纤维的性质差异较大时,会使纤维在成纱中的分布情况不同,使混纺纱或织物的手感、外观、耐磨等性质有明显差异。如果较多的细而柔软的纤维分布在纱的外层,则织物的手感柔软,如果较多的强度高、耐磨性能好的纤维分布在纱的外层,则织物耐磨。长度长、细度细、抗弯刚度大的纤维,在成纱时因所受的张力大,容易分布在纱的中心。

2.原料的混合 多种纤维混合一般分为盘混和条混两种方式。

(1)盘混。即两种及两种以上的纤维,直接按重量比例排包,经过开清棉、混棉、成卷、梳理、并条等工序进行混和。当某种纤维可纺性较差时,可与其他纤维混合生产,改善可纺性。需要注意,由于有时纤维性质差异较大,回潮率相差大,原料松紧不一,圆盘打手抓料时有多有少,造成纤维混和不匀,混和比例不稳定,引起成品布的质量问题。

(2)条混。即两种及两种以上纤维,在清棉、梳棉工序分别单独形成生条,在并条工序按比例进行混合。化学纤维与棉混纺时,一般情况下采用条混,以便清除原棉中的杂质和短绒。条混不易均匀,在并条工序需增加并条道数,通常需三道并条工艺。

3.色纺纱 在开发生产色纺花式纱时,可采用盘混与条混相结合的方法。

色纺纱使用原料主要有天然彩棉、染色棉花(包括漂白棉花)与有色化学纤维3种。

将投染的棉花或棉网均匀装入染笼,吊入散纤维染色机中,通过漂白或染色处理,将原棉加工为所需的漂白棉或色棉,工序依次为配棉→装缸→入染→脱水→烘干→打包。

根据棉花成熟度、色泽、轧工质量,棉花品级分为7个级,即1~7级,3级为品级标准级。用于染色的棉花品级最好优于3级,选择马克隆值(成熟度和细度)适中的棉花,其纤维成熟度较高,天然扭曲多,有助于纤维间相互抱合,故强度、弹性好,染色均匀,相对成纱质量好。马克隆值过低的棉纤维成熟度差,易产生有害疵点,染色性差。配棉时应避免使用马克隆值差异大的混合棉批,否则染色时易色花。

(二)开清棉的设备及工艺要点

开清棉工序是纺纱加工的第一道加工工序,经选配后的纤维原料,在分级室中经过一定时间的吸放湿平衡,达到规定的回潮率后,即可送到开清棉车间,利用开清棉设备进行加工。开清棉工序包括开松、除杂、混合、均匀等。

1.开清棉设备的选择 开清棉的加工设备及流程均具有一定的适应性,性能差异不大的原料可用同一套设备进行加工,但加工性质差异较大的纤维原料时,会采用不同的设备流程。一般情况下,加工棉与加工化学纤维的设备流程是不同的,往往设备型号、台数方面都有所不同。相对于原棉而言,化学纤维不含杂质,且本身比较蓬松,对开松和除杂的要求不高,而对混合的要求较高,其流程中开松除杂机械可用少配置,只选用自由开松机械,且配置梳针、角钉等作用柔和的打手,即可满足要求。有些设备,如六辊筒开棉机,由于超长纤维、倍长纤维会缠绕打手轴,不能用于化学纤维原料的加工。

对于选定的一套由固定台数设备组成的开清棉联合机,在生产应用时,纤维原料也可能不经过所有设备,有些设备可用根据实际情况被“跳过”,即流程中的“间道”设置。

当原料性能变化较大时,可用调整间道设置,改变加工设备流程。

2.设备工艺参数的调整 当加工设备流程确定后,还应根据纤维原料性能的变化,相应调整设备工艺参数,在少损伤纤维的前提下,对纤维原料进行充分开松,尽可能排除大杂,对原料进行充分混和。

在实际生产中,开清棉工序的工艺参数,在原料性能未发生较大变化时,一般不做调整,只在后续工序中进行调整。这是因为大多清棉工序是由多台单机组成的机组,各单机间相互联系、牵制、影响,调整相对困难;尤其是涉及各机间定量供应的参数,如喂入速度参数、棉箱存棉量控制参数等,更是牵一发而动全身,调整起来更应慎重。因此,影响各单机作用效果的各项工艺参数,在日常生产中并不一定进行频繁调整,有些参数在机组调试时确定下来后,在以后的生产中就不再调整。

但是,为了实现开清棉高产、优质、低耗的目的,当原料性能发生较大变化,后续工序的工艺调整又不能弥补时,就必须调整开清棉设备工艺,进行工艺的精细管理。例如,喂入原棉的含杂率和含杂内容发生较大变化时,为了完成开清棉工序的除杂任务,应调整除杂工艺;如喂入原料由细绒棉改为长绒棉,为了避免纤维的过度损伤,应调整开松工艺。在实际生产中,需要根据原料性能变化进行调整的工艺参数,一般就是影响除杂和开松效果的参数,主要包括打手速度、打手与给棉罗拉间距、尘棒间距及打手室气流分布等。

3.棉卷质量的影响 棉卷质量直接影响各工序半制品的质量及成纱质量。棉卷质量包括棉卷均匀度、棉卷含杂率和含杂内容、棉卷结构。棉卷质量不仅与原棉有关,而且与工艺调整、机械维修、操作管理、温湿度控制等有密切关系。为提高棉卷质量,一方面要充分发挥开清棉工序各单机的作用;另一方面要制订必要的棉卷质量检验项目和控制指标,以便及时发现问题,加以纠正,确保成纱质量的稳定。无锡恒久的ZQB-8A型智能清棉匀整仪,它在控制不匀率、提高正卷率方面有一定作用。

(三)梳棉工序的工艺要点

梳棉是纺纱生产中的核心工序之一,它是通过大量针齿与纤维集合体间的相互作用来完成的,梳理效果对最终的成纱质量至关重要。

经过开清棉工序加工后,原棉被开松、撕扯成松散的小棉块、小棉束,但还未达到纺纱要求的单纤维状,棉纤维中还残留40%左右的杂质,尤其是细小的、黏附性强的杂质、疵点(如带纤维的籽屑、软籽皮、棉结等)残留在纤维间。因此,梳棉工序要将纤维块、纤维束进一步分解成单纤维状;去除纤维间的细小杂质;实现纤维间的充分混合、均匀;制成符合一定规格和质量要求的棉条,并有规律地圈放在条筒中。早期,无锡恒久开发的CCA型、CCB型梳棉匀整仪,有开环和混合环两种,是为提高棉条的质量而投入市场的。

1.主要工艺参数 梳棉的主要工艺参数包括生条定量、牵伸倍数,刺辊、锡林、盖板和道夫的速度及各部位间的隔距等。

(1)生条定量。一般生条定量轻,有利于提高道夫转移率,改善锡林盖板间的分梳作用,但生条定量过轻会影响产量,故一般定为20~25g/5m,在锡林转速更高(450~600r/min)的梳棉机上,定量可增加10%左右。不同线密度纱线的生条定量范围参见表2-2。

表2-2 不同线密度纱线的生条定量范围

(2)牵伸倍数。梳棉机的总牵伸倍数主要由喂入棉层的定量和输出生条的定量确定,其棉网的张力牵伸(大压辊到轧辊间的牵伸)一般在1.2倍左右。张力牵伸倍数过小,棉网易下坠;张力牵伸倍数过大,棉网则易被拉破。

(3)速度。梳棉机的主要机件速度是指刺辊、锡林、盖板和道夫的速度。刺辊、锡林的转速,决定了对纤维分梳作用,速度高则作用强,且锡林与刺辊的表面线速度比应控制在一定范围内,以保证纤维的顺利转移。盖板的速度则直接影响排杂和盖板花的数量。道夫速度高,可以使道夫的单位面积上凝聚锡林针面上纤维数量少,有利于提高道夫针面抓取纤维的能力,提高转移率;但速度过高,又会影响剥棉和成网。目前,国产高产梳棉机的道夫速度一般不超过80r/min,梳棉机常用的锡林和刺辊速度参见表2-3。

表2-3 梳棉机常用的锡林和刺辊速度

(4)隔距。隔距主要决定分梳的程度。隔距小,则分梳作用强,但容易造成纤维损伤和杂质破碎;隔距过大,纤维容易在针面间搓转,形成棉结。隔距主要根据纤维层厚度和纤维长度确定,棉层厚、纤维长,则隔距应大。在可能的情况下,隔距以小为宜,以利于针面握持纤维,方便纤维的转移。常用锡林~盖板隔距参见表2-4。

表2-4 常用锡林~盖板隔距

另外,要注意当锡林高产高速时,由于纤维与针布辊筒、纤维与纤维间的摩擦作用都较大,导致温度升高而引起锡林辊筒膨胀,实际隔距变小。

(5)针布。针布是梳棉的核心,应根据纤维种类、特征、梳棉机产量和成纱规格等,合理选择针布及各部件间针布配套。

2.加工化学纤维的工艺特点 化学纤维与棉的性能有较大的差异,因此,为了获得良好的梳理效果,加工化学纤维时,应根据化学纤维的工艺特性,恰当地选择分梳元件,并适当地调整梳理工艺。

(1)化学纤维比棉纤维长而细,且易产生静电,所有化学纤维容易吸附、缠绕在锡林、道夫、盖板等分梳元件的针齿上,所以,其针齿的工作角宜大,以利于转移,减少缠绕。

(2)化学纤维长度长,其刺辊与锡林的转移速比应比棉纤维大,一般在2以上,以利于转移。此外,各点的隔距也应较加工棉纤维时大。

(3)化学纤维一般只含少量的粗硬丝、并丝及超长纤维等,长度整齐度好,短绒含量极少,因此,刺辊速度应适当降低,并采取减少落棉的工艺措施,如降低盖板速度等。

(4)化学纤维尤其是合成纤维的回弹性好、条子蓬松,不易通过喇叭口及圈条斜管而造成通道堵塞。因此,纺化学纤维时定量可适当降低,圈条斜管多采用曲线斜管。但由于化学纤维间的抱合力小,定量太轻容易使棉网漂浮、剥棉困难等,故一般在20g/5m左右为宜。

(5)化学纤维因抱合力小,大压辊到轧辊间的张力牵伸倍数在保证棉网不下坠的前提下,以偏小为宜。

3.加工点子的工艺要点 在开发生产点子竹节纱时,首先要考虑生产点子。梳棉机是制作点子的主要工具,主要工艺参数设置大相径庭,一般做法为:放大刺辊至锡林间的隔距,适度降低转移纤维的能力,让纤维多些机会受到反复打击形成松散的棉结;须盖板反装,并放松盖板与锡林间的隔距,强化盖板对锡林棉结的搓擦,以便进一步收紧棉结的密度。

由于机台的状况不同,影响分梳及纤维转移的隔距松紧程度,可在常规工艺基础上,根据具体情况,对隔距进行微调。刺辊部位工艺、反装盖板是产生棉结质量的关键,其分梳元件锋利度越差越好。

(1)定量。常用的生条定量一般在25g/5m左右,重定量也有25g/5m以上的。

(2)速度。给棉罗拉速度采用宜慢不宜快、棉卷定量宜轻不宜重的原则。锡林、刺辊转速可参照成熟差、等级低的原棉工艺,锡林为280r/min,刺辊为800r/min。如果不想麻烦,原来的速度也是可以的。盖板速度如采用最低档,道夫速度一般应采用慢速,原则比正常速度低。如正常道夫速度在28r/min,那么点子纱道夫速度可以控制在25r/min以下。

(3)隔距。传统梳棉机隔距大部分采用传统工艺即可。

①刺辊~除尘刀:一般为10~12英丝(1英丝=1/1000英寸=0.0254mm),加工棉结为≥15英丝,以防除尘刀击落。

②锡林~盖板:一般为8英丝、7英丝、7英丝、8英丝、9英丝,加工棉结时,可放大2~3英丝,甚至5英丝。

③刺辊~锡林:一般为7英丝,加工棉结可放大至10英丝。

④道夫~锡林:一般为5英丝,加工棉结可放大至8英丝。

加工点子时,梳棉机的隔距宜大不宜小,但也要考虑棉结的顺利转移。梳棉机隔距对不同型号、不同结构会有所不同,特别是根据相应的设备状态而采用合适的隔距为妥。

(4)注意事项。

①附面层气流的调节对产生棉结与否同样有着直接的关系,不能有纤维进得多、棉结出得少的现象出现,否则会造成堵车

②点子的大小及在纱中的含量凭实践经验而定,有1%或5%的比例等理论数据。生产过程中,点子会脱落,并条、粗纱、细纱、织造过程中都有点子脱落丢失现象。因此,点子含量需要考虑这些因素。

③要做出带有点子的生条,生条定量应适当偏大,这样能提高纤维对点子的抱合力。盖板花中含有较多的点子,要及时回用。为防止棉网形成困难,可采用棉网托板。

4.生条质量

(1)生条质量指标。主要包括生条条干不匀率、生条质量不匀率、生条短绒率、生条中棉结杂质粒数和短绒率等。

①条干不匀率。生条条干不匀率对成纱的重不匀、条干不匀及强力的影响很大。影响生条条干不匀率的主要因素有分梳质量、机械状态和棉网质量。

条干不匀率偏大,会造成细纱环节纺竹节纱时细节和断头多的问题,以及对布面风格有一定的影响。

②质量不匀率。生条质量的不匀率与成纱重不匀和质量偏差有关,影响它的主要因素为喂入棉层的质量不匀、各机台的落棉差异等。

③棉结杂质粒数。生条中棉结杂质对纱线和布面质量,以及对后道工序正常运转都有直接影响。棉纺各工序中棉结杂质变化的基本情况是:从原棉到生条,含杂质量百分率迅速降低,且杂质的粒数逐渐增多,每粒杂质质量减轻。影响它的主要因素有喂入品的性状、分梳质量及刺辊、盖板除杂效果。

④短绒率。生条短绒率直接影响成纱条干、粗细节和强力,影响它的主要因素有喂入品短绒率、梳棉机的分梳质量和短绒排出效果等。

(2)生条质量的控制。控制生条质量除做好配棉、选择优质的梳理机件、保证良好机械状态等基础工作外,还需采取“强分梳、紧隔距”等工艺措施。分梳质量是提高生条质量的基础,分梳质量越好,单纤维的分离率越高,纤维间的杂质在分梳过程中易被清除,生条的结杂一般也较少。同时,单纤维在锡林与盖板间就有足够的反复转移和充分混和的机会,有利于纤维从锡林向道夫均匀转移,棉网质量好,生条条干不匀率较低。影响分梳质量的因素很多,主要是刺辊的分梳程度和锡林与盖板的分梳程度。在生产过程中,分梳程度好坏主要通过调节生条定量、刺辊、锡林、盖板速度及工作件之间的隔距等工艺参数来实现。

(四)精梳工序的工艺要点

由梳棉机生产出来的条子(生条)还是含有较多的短纤维、杂质和棉结疵点,纤维的伸直平行度也较差。这些缺陷会影响后道加工、成纱细度及成纱质量。精梳是对纤维须丛的一端握持后梳理另一端,对细小杂质和短纤维的排除及纤维的伸直非常有效。因此,精梳纱的强度、均匀度、光洁度等明显优于普梳纱。在棉纺中,对细度细、质量要求高的产品,如特细纱等,通常采用精梳工序;在毛纺、麻纺中,由于纤维长度长,且长度整齐度差,一般都采用精梳,以去除短纤维,降低长度不匀。有时为了提高产品质量,还采用两次精梳,即复精梳。

1.精梳的作用

(1)排除条子中的短纤维,以提高纤维的平均长度及整齐度,改善成纱条干,减少纱线毛羽,提高成纱强力。

(2)排除条子中的杂质和疵点,以减少成纱疵点及细纱断头,提高成纱的外观质量。

(3)使条子中的纤维伸直、平行、分离,以利于提高成纱的条干、强力和光泽。

(4)均匀、混和与成条。通过精梳准备、精梳机喂入及输出时的合并,使不同条子中的纤维充分混和、均匀,并制成精梳条,以便下道工序加工。

2.精梳落棉率 纺同批次的竹节纱时尽量使用一种精梳机型,稳定精梳落棉率(可参考表2-5);保证精梳机顶梳、锡林针布锋利度,彻底清洁锡林、顶梳的嵌花和棉结。当精梳主要工艺参数为锡林转速250r/min、落棉率18%~20%、精梳定量22g/5m,经测试,精梳条干CV值3.3%、棉结10粒/g、杂质24粒/g。

表2-5 精梳落棉率参考指标

3.注意事项

(1)生产色纺竹节纱时,通常至少需要经过两次清棉、梳棉和精梳工序,即双梳工艺,以保证混色均匀。双梳工艺遵循“轻柔清梳”等保护纤维强力的工艺原则,重点清除杂质。

(2)精梳环节有效控制好精梳落棉率和精梳条短绒率,对于满足后工序使用以及成本控制显得尤其重要。落棉率增加,精梳棉条含短绒率则随之下降,但是落棉量和落棉中的长纤维量也随之上升,制造成本也就会增加,要在达到用户产品质量要求与成本之间寻找平衡点。在生产点子竹节纱时,精梳落棉可做点子用;生产雪花纱时,精梳落棉可做雪花用。

(五)并条工序的工艺要点及混色搭配

纤维原料经过前几道工序的开松、除杂、混和及梳理之后,制成了连续的条状半制品,即条子,又称生条。但生条还不能利用环锭纺细纱机将其加工成细纱。因为生条的质量和结构状态离最终成纱的要求还有很大差距。生条中存在大量的弯钩和屈曲状纤维,并有部分小纤维束存在,即纤维的伸直度、平行度和分离度都还较差。精梳棉条中的纤维伸直度、平行度和分离度虽然较高,但其条干均匀度差。所以,无论是生条还是精梳条,都必须经过并条工序,通过并合、牵伸及匀整作用,制成均匀度和结构都显著改善的条子,亦称熟条。(www.daowen.com)

1.并条工序 并条主要包括并合、牵伸、混合和成涤4道工艺过程。

(1)并合。将若干根棉条并合,使不同条子的粗细段能够随机叠合,从而改善喂入棉条的中长片段均匀度,使熟条的质量不匀率降到1%以下。

(2)牵伸。利于罗拉牵伸机构将喂入棉条抽长拉细,使输出棉条与喂入棉条的定量基本保持一致,同时,使喂入棉条中纤维的伸直度、平行度和分离度得到提高,为纺纱强力的提高和均匀度的改善提供保障。

(3)混合。利于反复并合与牵伸的方法使棉条中各种不同性能的纤维得到充分、均匀的混合,保证条子中的纤维混合成分和截面分布状态两个方面均匀,从而保证成纱性能稳定、均匀,尤其是混色、染色均匀。

(4)成条。将并合后的棉条按照一定的规律圈放在棉条筒中,供下道工序使用。

2.并条机工艺参数 当机器设备、原料和成纱质量要求确定后,使用并条工艺,以得到高质量的棉条。并条机的主要工艺参数包括并合根数、总牵伸倍数、部分牵伸的合理组合、罗拉加压和罗拉隔距等。

常规纺纱通常采用2道并条;混纺纱为保证各组分混合均匀,通常采用3道并条。常规纺纱中,根据头道并条和二道并条的总牵伸倍数的大小关系,并条工序的牵伸配置分为顺牵伸和倒牵伸。在生产实际中,顺牵伸工艺采用较多。

并条机总牵伸应接近于并合数,一般为并合数的0.9~1.2倍。并合数适当减少,则牵伸倍数也相应减少,故能在一定程度上减少棉结、改善条干。

一般头道并条的总牵伸应小于并合数;后区牵伸通常较大,为1.6~2.1倍,以有利于伸直前弯钩;主牵伸区的牵伸倍数在3.5倍以下。二道并条的总牵伸倍数略大于并合数,后区牵伸小于1.2倍,使牵伸集中于摩擦力界布置合理的主牵伸区,减少牵伸导致的不匀。

张力牵伸包括前张力牵伸和后张力牵伸。前张力牵伸倍数是牵伸机构的前罗拉与圈条器小压辊之间的牵伸倍数。影响前张力牵伸的主要因素有纤维类别、品种(精梳、普梳)、出条速度、温湿度、集合器喇叭口的结构形式等。前张力牵伸一般为0.99~1.03倍,棉条一般为1.03倍,回弹性强的涤纶应小于1倍。后张力牵伸倍数是导条罗拉与牵伸机构的后罗拉之间的牵伸倍数,影响后张力牵伸的主要因素是并条机的喂入机构方式,一般根据导条方式来选取后张力牵伸。

棉条定量应根据生条定量、纤维种类和产品质量要求等因素加以确定。不同纺纱线密度时棉条定量选用参见表2-6。

表2-6 不同纺纱线密度时棉条定量选用

3.加工化纤时注意事项 加工化学纤维时,化学纤维纤维的长度长、整齐度高、摩擦系数大,另外,化学纤维因静电较严重,而使其条子蓬松,因此,化学纤维在牵伸中的牵伸力大,且容易产生缠绕和堵死现象。故工艺上一般采用“重加压,大隔距,通道光洁,防缠防堵”等原则。应注意:

(1)条子定量轻,由于化学纤维牵伸时牵伸力大,且条子蓬松,所以纺化学纤维时定量应该偏轻掌握,一般控制在21g/5m以内,以降低牵伸力、减少堵塞。

(2)出条速度低,纺化学纤维时出条速度应低于纺棉时,因为化学纤维的静电严重,更容易引起罗拉和胶辊缠绕,同时也容易引起机后喂入条子的意外牵伸。

(3)张力牵伸,张力牵伸应该与纤维的回弹性相适应。涤纶由于回弹性较大,经过牵伸,纤维被拉伸变形,当走出牵伸区后,纤维条有回缩现象,故在纯涤纶并合的预并条机上,前张力牵伸宜小些,以防止意外牵伸和胶辊缠绕,一般取1.0倍或略小于1.0倍。

4.混色搭配 色纺纱在并条工序采用混合混棉法,即盘混与条混相结合,如用本色棉条、染色棉条和盘混棉条在并条工序进行混合,可开发生产出色彩朦胧绚丽、风格独特的花式纱线。

将彩色纱与棉条一并喂入并条机,在并条牵伸区中,彩色纱被牵切成断续状分布在棉网中,与棉网复合,之后经粗纱进一步复合,在细纱上通过CCZ系列花式纱装置,最终可形成的纱线织物布面呈彩色丝雨般花纹的竹节纱。

(六)粗纱工序的工艺要点

并条工序制成的熟条定量较重,纺成细纱需100~400倍的牵伸,目前大部分环锭纺细纱机尚不具备这样的牵伸能力,因此,必须在细纱工序前设置粗纱工序,以分担细纱的牵伸负担。

1.粗纱工序 粗纱主要包括牵伸、加捻和卷绕3道工艺过程。

(1)牵伸。将熟条抽长拉细(一般采用5~12倍的牵伸),使之适应细纱机的牵伸能力,并进一步提高纤维的平行伸直度与分离度。

(2)加捻。将牵伸后的须条加上适当的捻度,使其具有一定强力,能承受加工过程中的张力,防止意外牵伸。

(3)卷绕。将粗纱卷绕在筒管上,制成一定的卷装,便于储运及适应细纱机的喂入。

2.主要工艺参数

(1)粗纱定量。粗纱定量应根据熟条定量,细纱机的牵伸能力、细纱线密度、纺纱品种、产品质量要求,以及粗纱设备性能和生产供应平衡等因素综合确定。粗纱定量选用范围参见表2-7。

表2-7 粗纱定量选用范围

(2)锭速。锭速主要与纤维特性、粗纱卷装、捻系数、锭翼形式和设备性能等有关。化学纤维纯纺、混纺时,由于粗纱捻系数较小,锭速要降低20%~30%。纯棉粗纱锭速选用范围参见表2-8。

表2-8 纯棉粗纱锭速选用范围

(3)牵伸。粗纱机的总牵伸应根据细纱线密度、熟条定量、粗纱机的牵伸效能并结合细纱机的牵伸能力等决定。粗纱机配置较低的牵伸倍数有利于成纱质量的提高。双胶圈粗纱机牵伸范围参见表2-9。

表2-9 双胶圈粗纱机牵伸范围

(4)捻系数。粗纱捻系数主要根据纤维长度和粗纱定量而定,还要参照所纺品种、温湿度条件、细纱后区工艺、粗纱断头情况等多种因素。

当纤维长、整齐度高、线密度小、粗纱线密度大时,捻系数应小,细纱后区牵伸工艺直接影响成纱质量,生产中往往调整粗纱捻系数来协助细纱机后区牵伸工艺的调整。当细纱机的牵伸机构完善、加压条件好时,粗纱捻系数可偏大掌握。此外,粗纱捻系数对气候条件比较敏感,气候潮湿,粗纱发涩,捻系数应小;气候干燥,纤维发硬,捻系数应大。但有些地区在梅雨季节,粗纱与机件的摩擦系数大,前罗拉锭翼顶端的纱条下坠严重,粗纱发烂,此时捻系数应增加;而在寒冷季节,粗纱与机件的摩擦系数小,捻系数减小,卷绕成形正常。捻系数的选择参见表2-10和表2-11。

表2-10 纯棉粗纱捻系数的选择

表2-11 几种粗纱的捻系数选择

3.质量控制

(1)粗纱条干不匀率。粗纱条干不匀会直接影响细纱的条干水平。控制粗纱条干,应从工艺、设备、管理等方面抓起。在设备方面,罗拉弯曲、胶辊表面损坏及轴承缺油、摇架加压失效、上下胶圈过松或过紧及跑偏等、牵伸齿轮松动或啮合不良、锭翼严重摇头、集合器不符合要求等,都会引起条干不匀。在工艺方面,罗拉握持距过大或过小、钳口隔距过大或过小、粗纱捻度不恰当等,对条干的影响也很大。此外,车间相对温湿度、飞花及喂入棉条的条干严重不匀、打折或附有飞花也都会影响粗纱条干。

(2)粗纱伸长率。粗纱伸长率应控制在合理的范围内,粗纱机台与台直接或一落纱内,大、中、小纱间的伸长率差异过大,将使粗纱条干恶化,并影响细纱质量不匀率。影响粗纱伸长率的因素主要有锥轮皮带起始位置不当、张力变换齿轮选配不当、前后排粗纱伸长率差异过大、车间温湿度偏大等。此外,粗纱锭速增加、锭翼通道毛糙、筒管直径差异大也会造成粗纱伸长率差异,应针对具体问题,进行相应设备或工艺的调整。

(3)质量不匀率。粗纱的质量不匀率会影响细纱质量不匀、单强不匀、条干CV值和细纱强力。前道工序半制品的质量不匀率会直接影响粗纱工序,应控制在合理范围内。在粗纱工序则应控制好粗纱机台与台之间或一落纱内大、中、小纱间,以及同台粗纱机前后排锭子间、同机台锭与锭之间的伸长率差异,同时调整导条张力,防止喂入条子的意外牵伸。

在粗纱工序,饰纱条与粗纱条合并,之后在细纱工序完成牵切以及进一步复合纺制成的竹节纱,其纱线织物布面具有隆纹状花纹,层次感强,似若油画。

(七)细纱工序的工艺要点及新型纺纱技术

CCZ系列花式纱装置安装在细纱机上,在细纱工序纺制竹节纱。

细纱是纺纱的最后一道工序,细纱工序将粗纱加工成一定线密度且符合一定质量要求的细纱。细纱工序需要完成牵伸、加捻和卷绕成形,以FA506型细纱机为例,其传动系统如图2-3所示。

图2-3 FA506型细纱机传动系统图

细纱机的主要工艺参数可分为牵伸和加捻卷绕两大类。

1.牵伸

(1)总牵伸的选择与成纱线密度有关,一般成纱线密度为9tex以下、9~19tex、20~30tex、32tex以上时,所用的总牵伸倍数分别为40~50、25~50、20~35、12~25。另外,总牵伸的选择还要考虑喂入粗纱定量、喂入粗纱结构、细纱机的牵伸能力等因素。

总牵伸过大,可导致棉纱条干不匀率提高,细纱机的断头率也会增加;牵伸过小,产品质量也不一定提高,反而会增加前纺的负担。

(2)细纱机的后区牵伸与前区牵伸有着密切的关系。细纱机提高前区牵伸主要是合理布置胶圈工作区的摩擦力界,使其有效地控制纤维的运动。后区牵伸质量是前驱牵伸的基础,保证前区有较均匀的喂入纱条结构、纤维间有足够的抱合程度,充分发挥胶圈牵伸的作用,以提高总牵伸能力。

一般为保证成纱条干均匀度,后区牵伸都比较小,采用后区曲线牵伸的形式,加强对后区纤维运动的控制,可适当提高后区牵伸。利用粗纱捻回产生的附加摩擦力界来控制纤维运动,可以提高成纱均匀度。在后罗拉加压足够的条件下,应适当增加粗纱捻系数。如果后区牵伸较大,粗纱捻系数宜较大;如果后区牵伸较小,粗纱捻系数可略小。细纱机后牵伸区工艺参数选择参见表2-12。

表2-12 细纱机后牵伸区工艺参数选择

(3)前牵伸区是细纱机的主要牵伸区,为采用较大牵伸倍数,应尽量形成合理的附加摩擦力界。前牵伸区工艺的选择一般根据所用原棉的品质及喂入半制品的质量情况、后牵伸倍数、纺纱线密度、产品质量要求、前牵伸区对纤维的控制能力等决定。相关的工艺参数参见表2-13~表2-15。

表2-13 前牵伸区罗拉中心距与浮游区长度

续表

表2-14 胶圈钳口隔距常用范围

表2-15 前区罗拉加压常用范围

2.加捻卷绕

(1)捻系数。选择捻系数须根据最终产品对细纱品质的要求,综合考虑。细纱的用途不同,其捻系数也应有所不同,经纱要求强力较高,所以捻系数应选大些,纬纱和针织用纱要求光泽好,柔软,捻系数应选择小些;同线密度经纱的捻系数应比纬纱大10%~15%;大多数针织品要求手感柔软,捻系数应比纬纱的捻系数再小些;起绒织物用纱的捻系数也应选择小些;棉的捻系数一般为300~400,化学纤维的捻系数比棉小。成纱捻系数已有国家标准,在实际生产中,适当提高细纱捻系数,可减少断头,但细纱捻系数过高,产量会受影响,因此,在保证产品质量和正常生产前提下,细纱捻系数选择以偏小为宜。

(2)随着细纱机产量的提高,锭子速度一般在14000~17000r/min,有些机型可达到25000r/min左右。对锭子的要求是震动小、运转平稳、功率小、磨损少、结构简单。细纱机锭速的选择与成纱线密度、纤维特性、钢领直径、钢领板升降动程、捻系数等有关。一般纺纯棉粗线密度纱时锭速为10000~14000r/min,纺棉中线密度纱时锭速为14000~16000r/min,纺细线密度纱时锭速为14300~16500r/min,纺中长化学纤维时锭速为10000~13000r/min。

(3)钢丝圈型号的选择可参见表2-16。如果钢丝圈重心位置高,则纱线通道通畅、钢丝圈拎头轻,但因磨损位置低,易飞钢丝圈,并且可能碰钢领外壁而引起纺纱张力突变;如果钢丝圈重心位置低,其运转稳定,但纱线通道小而拎头重。钢丝圈号数,除了纺制富有弹性的纱之外,在细纱可以承受的张力范围内,一般选用稍重的钢丝圈,以保持气圈的稳定性,特别是对减少小纱断头有显著效果。但如果钢丝圈过重,反而会增加断头。大纱时的气圈张力可以通过调节导纱钩动程来解决。

表2-16 纯棉纱钢丝圈号数选用范围

纺竹节纱时要根据其原料特点、节长、节距、节粗等要求计算得出各工艺参数,选用合适的纺纱配器件。

如今,环锭纺在纺纱过程、成纱结构和性能上,有了越来越大的改革和变化,纺纱新技术日益增多,其产品广受市场的青睐。如CCZ系列花式纱装置在普通环锭纺上,结合赛络纺、赛络菲尔纺、紧密纺,纺制竹节纱、赛络纺(AB)竹节纱、段彩竹节纱等。

3.纺纱新技术

(1)集聚纺(紧密纺)。传统的环锭纺由于加捻三角区的存在,在加捻过程中,加捻三角区外侧部分未受控制的边纤维会形成纱线毛羽及飞花。集聚纺纱技术是在传统的环锭纺基础上发展起来的一种环锭纺纱新技术。该技术是使前罗拉钳口输出的纤维束在前罗拉钳口下受到气压(负压)或机械装置的凝聚作用,须条的宽度减小,原有的纺纱加捻三角区消除或变小,从而使纤维被紧密地凝聚加捻到纱体中,大大减少了边纤维的散失,减少了成纱毛羽,并提高了纱的强度。

(2)赛络纺。如图2-4所示,赛络纺是在环锭纺纱机上,将两根粗纱平行喂入细纱牵伸区,两根粗纱间保持一定的间距,且处于平行状态下,被牵伸后由前罗拉输出。前罗拉输出的两束纱条分别受到初步加捻后,再汇聚,并经进一步加捻,形成纱。赛络纺技术最初是应用在毛纺系统中,其成纱具有接近股线的风格和优点,以开发轻薄毛纺面料为目的。目前广泛应用于棉纺细纱机上,可以大大减少成纱毛羽,提高成纱质量。

图2-4 赛络纺技术

赛络纺中,两根粗纱的原料、颜色等可以相同,也可以不同,所以可以纺出具有多种风格特征的纱线。

两根粗纱的间距是非常重要的工艺参数,直接影响最终成纱的毛羽、强力和均匀度等质量指标,其值一般为4~10mm。纤维长度长,粗纱间距可大些。粗纱间距适当增大,则成纱的毛羽少,强力高,但条干和粗细易恶化。

赛络纺是在细纱机上喂入两根粗纱,所以其粗纱定量要偏轻掌握,以便减轻细纱的牵伸负担,减小细纱机的总牵伸倍数,有助于减少纤维在牵伸运动中的移距偏差,从而改善纱条均匀度,提高成纱质量。

赛络纺中,一般采用“重加压、大隔距、低速度、中钳口隔距”的工艺原则,以解决因双股粗纱喂入牵伸力过大,易出现牵伸不开、硬头等问题。

(3)赛络菲尔纺。赛络菲尔纺与赛络纺类似,如图2-5所示,只是它将赛络纺中的一根粗纱换成长丝。它是传统环锭细纱机上加装一个长丝喂入装置,使长丝在前罗拉处喂入时与经正常牵伸的须条保持一定间距,并在前罗拉钳口下游汇合加捻成纱。

图2-5 赛络菲尔纺技术

(八)后加工络筒工序的工艺要点

细纱工序以后的各道加工工序统称为后加工工序。细纱经过后加工,成品有单纱和股线,卷装形式有管纱、筒子纱、绞纱及大小包等,以便包装、储藏、运输和满足后部工序的需要。

络筒工序除了将纱线加工成容量较大、成形良好、有利于后道工序加工的半制品卷装即筒子纱,还有清除纱线上的疵点和杂质的任务。

纺竹节纱时,为减少布面突发性大肚纱、长粗节等有害疵点,又避免剪切除正常的竹节,自动络筒电子清纱器的各项工艺参数设定都要略大于细纱最长竹节的长度及节距。

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