探討精梳純彩棉9.7tex紗的紡制工藝。測試了棕色彩棉的纖維性能。介紹了精梳純彩棉紗的紡紗工藝流程及各工序工藝技術措施。順利紡制出精梳純彩棉9.7tex紗,質量指標達到較好水平。認為:通過合理選擇工藝流程、配置工藝參數,可解決純彩棉可紡性差的缺點,紡出品質優良的純彩棉紗。
天然彩色棉纖維(以下簡稱彩棉)是采用現代生物工程術培育出來的一種天然色彩紡織原料。彩棉具有天然色彩,在紡織品加工中無需染色,與白棉相比,具有一定的抗蟲、抗病特性,在種植過程中化學農藥的使用量很少,色澤自然柔和、古樸典雅、質地柔軟,且洗滌后纖維色彩逐漸加深,被譽為“生態服裝”、“植物羊絨”,是適應保護生存環境、實現可持續發展要求的新型紡織原料,是真正的綠色環保產品。通過近30年的培育發展后,彩棉在育種、纖維品質、產品開發等各方面都取得了較好的成果,棕色棉纖維單產已經達到普通白棉單產的85%以上,纖維長度一般已達27mm~31mm,與白棉差異不大,斷裂比強度達到25cn/tex~28cn/tex,基本上能滿足正常的紡織工藝要求。但純紡彩棉紗線產品的生產加工難度大,加工工藝復雜,需要選擇合理的工藝參數,否則就會造成大量的疵品。
原料性能分析
根據合作企業提供的原料,利用hvi大容量纖維檢測儀對棉樣進行測試,彩棉纖維性能指標如下:纖維上半部平均長度32.25mm,斷裂比強度38.67cn/tex,整齊度指數85.43%,伸長率6.3%,馬克隆值4.17,紡紗均勻性指數179.68。
工藝流程配置
根據彩棉纖維的特性,我們采取的總體工藝思路是盡量減少對纖維的損傷,積極排除短絨與雜質,加強對浮游纖維的控制,采用合理的工藝路線,以期達到紡出高質量純彩棉紗的目標。 fa009型抓棉機→fa125→型重雜分離器fa103型雙軸流開棉機→fa029型多倉混棉機→fa116型主開棉機→fa151型除微塵機→fa177a型喂棉機→fa231c→型梳棉機fa306型并條機→a191b型條卷機→fa266型精梳機→jwf1302型并條機(二道)→fa458a型粗紗機→ejm138→型細紗機smaro型絡筒機
各工序主要工藝措施
3.1清棉工序
根據彩棉纖維強力低、細度細、含雜高的特點,清棉工序采用“勤抓少抓、多松少打、漸進開松、早落少碎、梳打適當、少傷纖維”的工藝原則,在此工序中將棉籽、不孕籽等大雜盡早排除,盡量減少纖維的損傷、雜質的碎裂和可紡纖維的下落,各單機工藝配置如下。
fa009型抓棉機。要求抓棉機抓取的棉塊要小,工藝配置上應做到“勤抓、少抓、精細抓取”。將抓棉機每次下降量調整為0.75mm,以減少抓取棉塊的大小。打手刀片伸出肋條的距離縮短為0.5mm,抓棉打手的速度適當降低為900r/min,以防對纖維造成損傷,抓棉小車運行速度設定為17m/min,達到勤抓少抓的目的,抓棉機的運轉率達90%以上。
fa103型雙軸流開棉機。減小開棉機打手與塵棒進出口之間的隔距,提高開松效果,雙軸流開棉機的第一打手轉速設定為412 r/min,第二打手轉速為424 r/min,讓棉流在沿打手的軸向做旋轉運動的同時,大雜沿打手的切線方向從塵棒間隙落下,減少對纖維損傷。
fa029型多倉混棉機。原料喂入后,在氣流作用下被均勻地吹入各個棉倉,各倉纖維層經90°轉彎輸送,利用其路程差產生的時間差而實現混和,適量纖維被拋入混棉室,達到細致混和。多倉混棉機既要保證換倉密度,又要滿足生產供應,保證產品質量;多倉混棉機的平簾、斜簾電氣參數要保證運轉率在90%以上,多倉壓力必須時刻保持在13kpa以上,滿倉控制率應在85%以上,以保證多倉混棉機的儲棉量,使原棉充分混和,預防色差。給棉羅拉速度控制在0.14r/min,給棉風機速度1400r/min,剝棉打手速度768r/min。
fa116型主開棉機。補風口由全開改為開三分之一,調節塵棒刻度,提高分梳輥的速度,這樣既可以減少對纖維的損傷又有利于除雜。
3.2梳棉工序
梳棉工序采用“緊隔距、強分梳、輕定量、低速度、好轉移”的工藝原則。錫林與蓋板間隔距采用緊隔距,減少纖維在兩針面間的游浮,增大梳理力,使纖維在蓋板區內能充分反復轉移,提高分梳效果。蓋板速度提高到250mm/min,增加蓋板花量,降低生條的棉結雜質。適當降低刺輥速度,增大錫林與刺輥線速比,利于纖維從刺輥順利轉移到錫林上,減少對纖維揉搓打擊,減少短絨產生,降低生條結雜。適當提高道夫輸出速度,減少對纖維的多次梳理,從而減少因纖維回彈和斷裂形成的棉結。
梳棉機主要工藝為 : 生條定量18.5g/5m,刺輥速度880r/min,錫林速度360r/min,錫林與刺輥線速比為2.44∶1,道夫速度46r/min,錫林與蓋板隔距0.17mm、0.15mm、0.15mm、0.15mm、0.17mm,錫林與道夫隔距0.10mm。
3.3精梳準備及精梳工序
精梳準備。由于生條中大部分的纖維呈后彎鉤狀態,利用預并條機和條卷機有利于使數量較多的后彎鉤纖維呈前彎鉤方向喂入精梳機,提高纖維的伸直平行度和分梳效果。預并采用6根生條并合,牽伸倍數選用6.12倍,采用小牽伸,避免由于牽伸倍數過大而造成纖維過于熟爛,產生棉卷黏連,影響分梳效果。由于喂入生條的纖維量較多,纖維平行伸直度差,后區牽伸選用1.36倍的小牽伸。羅拉隔距適當放大為10mm×9mm×18mm,以利于減少長纖維的損傷,起到保護纖維長度的目的。
精梳工序。在紡制細特紗時要想提高紗線的條干和質量水平就必須經過精梳工序。通過精梳工序,成紗強度會相應提高10%~20%,結雜粒數減少50%~60%,紗線條干均勻,表面光潔,毛羽少。該工序采用“多排雜、密分梳”的工藝原則。在保證落棉率的前題下,控制好短絨率、結雜、棉網及其搭接質量,防止破邊。適當降低錫林速度,加強錫林針布的清潔工作,保護頂梳不嵌花,保證正常梳理狀態,減少棉結的產生,提高條干水平。調整落棉隔距,落棉率控制在21%左右,精梳條短絨率控制在7%以下。減少短絨與結雜,有利于改善條干和強力,減少成紗毛羽。
精梳機工藝配置 : 精梳條干定量16.5g/5m,8根并合,給棉長度4.7mm,錫林速度260r/min。經測試,精梳條棉結為12粒/g,雜質為17粒/g,條干cv值3.6%,精梳條含短絨率7.68%。
3.4并條工序
采取“輕定量、低速度”的工藝原則,并條工藝重點在于“合理牽伸分配、穩定條干質量、提高纖維伸直度和條干均勻度、降低重量不勻率”。并條采用順牽伸工藝,頭并6根并合,略低于6倍的牽伸,二并8根并合,略大于8倍的牽伸。增大頭并后區牽伸倍數和后區隔距,減小二并后區牽伸倍數,放大后區隔距,對降低并條工序棉結有利。熟條主要質量指標:出條速度400m/min,條干cv值2.29%,重量不勻率控制在0.47%。
3.5粗紗工藝
采用“輕定量、低速度、大隔距、大捻系數”的工藝原則。粗紗工藝重點在于紡紗張力的控制,錠速不宜過快,使紡紗張力均勻。為有利于主牽伸區集中牽伸,以控制浮游纖維,后區隔距偏大掌握,大隔距有利于棉條的牽伸和纖維的伸直平行,后區牽伸偏小掌握。在保證細紗不出“硬頭”的前提下捻系數偏大掌握,防止在細紗退繞時產生意外牽伸及粗紗斷頭。粗紗定量3.5g/10m,捻系數103,實際重量不勻率0.73%,條干cv值4.87%。
3.6細紗工序
細紗工序是質量控制的關鍵工序,通過合理設置細紗牽伸、加捻成形等工藝參數,可保證成紗質量最優化。為了穩定紡紗張力,減少細紗斷頭,采用“低錠速、前區緊隔距、后區大隔距、后區小牽伸、強加壓”的工藝原則,以利于改善成紗條干。成紗捻度偏大,有利于減少毛羽,增加紗線強力,降低斷頭,提高條干均勻度,降低強力不勻率。
成紗質量指標:條干cv值13.96%,細節11個/km,粗節34.5個/km,棉結58個/km,斷裂強度20.1cn/tex,單強cv值12.7%,斷裂伸長率4.1%,重量cv值1.4%,捻度139.2捻/10cm。
結束語
通過精梳純彩棉9.7tex紗的紡制,我們體會到,彩棉的物理性能與本色棉相比存在一定的差異,精梳純紡在工藝上有一定的難度,需要從紡紗工藝流程和設備配置、工藝設計上綜合考慮,克服彩棉可紡性差的缺點,以紡出品質優良的純彩棉紗線。
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