特细号精梳纱生产技术探讨

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随着我国纺织行业结构调整投入力度逐渐加大,为提高产品附加值及市场竞争力,一些纺织企业生产纱线品种逐渐向高支化、差异化方向发展。然而高支纱品种纱支细、强力低,生产中易断头,同时高支纱品种主要应用在生产高档服装面料上,对纱线品质要求高,所以生产高支纱的难度较大。本文对特细号精梳纱的生产技术进行了探讨。

1工艺流程配置

基于特细号精梳纱特点及生产技术要求,选配了设备性能优越的立达卡摩纺工艺流程。卡摩纺纱比普通环锭纺纱强力提高 15% 以上,且条干均匀,可有效减少细纱工序的纱线断头。具体流程如下:A11抓棉机 B11开棉机 B7/3混棉机 B60清棉机 C51梳棉机 SB2预并条机 E32条并卷联合机 E62精梳机 D35c并条机 FL100粗纱机 K44细纱机 NO.21c自动络筒机 NO.28并线机 NO.3C1倍捻机。

2原棉的选配

传统的环锭纺纱截面内至少需要 37 根纤维,在每根纱芯纤维周围至少要包 3 层纤维:第一层 6 根,第二层 12 根,第三层 18 根,大体构成正六边形,否则不但纺纱困难,而且成纱强力难以承受织造过程的机械作用。特细号精梳纱细度细,其截面纤维根数少,强力低,细纱络筒等工序断头多,机器效率低,生产困难。由此可见,特细号精梳纱生产条件包括两方面:一是优选纤维原料,采用较细棉纤维,并且其具有一定的长度、强度、表面摩擦系数等优势参数;二是优化纺纱工艺,确保生产纱线质量。因此只有通过合理选择原棉,纱线才具有可纺性。

通过对世界上不同产地优质棉花进行配棉试验,并针对埃及棉细度细、成熟度好,美棉强度高、无异纤及新疆长绒棉长度长等特征,充分发挥其原棉优点进行混配,再采用优化的生产工艺,以提高成纱强力,解决纱线大面积断头难题,达到纱线的稳定生产。同时我公司在新疆种植培育自己的长绒棉品种,使长绒棉马克隆值达到 3.6 ～ 3.9,长度 38.5 ～ 40 mm,细度Nm 7 300 以上,极大地满足了特细号纱线生产的需求。

由于特细号精梳纱纱支细,质量控制难度大,所以配棉时不仅要注重原棉的纤维长度、长度CV值、马克隆值、细度、强度等常规指标,而且还要注意纤维的棉结、杂质、断裂伸长率等其它指标,这些指标对纱线品质有显著的影响。通过HVI大容量纤维检测仪对原棉进行试验,并按照不同指标进行分类,做好原料的精选工作。原棉上车前再经人工精拣,将异纤、黄棉、大杂质等拣出,使原棉预开松并除去部分杂质,有利于清梳工序的开松、除杂工作。

3主要工序工艺要点

3.1开清棉、梳棉工序

根据原棉纤维的特点,清花工序采用“轻薄抓取,柔软开松,加大落棉”的工艺,抓棉机少抓勤抓,确保运转效率在 90% 以上,尽量减小抓取棉束块重量,使原棉中的杂质充分暴露在棉花表面,利于后道工序的开松除杂;适当降低开清棉机各打手速度,同时把清棉机底部分梳板去除,减少对纤维损伤;增大尘棒隔距,使原棉中大杂质先落少碎,增大落杂量。

梳棉工序主要是针对减少结杂、提高成纱质量进行研究,是保证成纱质量的关键工序。立达C51型梳棉机是高速高产型梳棉机,主要是针对品质要求不高的粗低支纱而言。对于使用长绒棉生产特细号精梳纱,必须调整梳棉机工艺。通过采用“紧隔距、轻定量、慢速度”的原则,增强锡林与盖板对纤维的分梳效果,减小因纤维间反复搓揉而产生棉结的几率。降低产量和定量,保证纤维的伸直平行度和梳理度。梳棉工序是一个去除短绒同时也产生短绒的工序,合理设定梳棉锡林与刺辊速度,同时自制皮带轮,增大盖板速度,保证产生较少的短绒而最大化地去除短绒和杂质,提高棉结清除率。梳棉主要工艺参数见表 1。

同时控制好清梳联各处风压、风量,保证既不能对棉束进行过度冲击、增加落白,又能使短绒和尘质等顺利排出。合理配置生产线梳棉机台,避免棉流在风道输送过程中过度翻滚揉搓而增加棉结产生的几率。

3.2精梳准备及精梳工序

精梳准备工序的任务是为精梳工序制造纤维伸直度好、棉层横向厚度均匀和退卷时不粘连的优良小卷,精梳准备工序工艺设计的好坏直接影响到棉卷的质量,以及精梳条的质量。预并条并合根数为 5 ～ 6 根较适合,牵伸倍数一般不超过并合数。条并卷应根据预并条定量及精梳卷要求来设定并合根数,一般为 22 ～ 28 根,棉卷定量不能太大,否则影响精梳锡林梳理效果,以 50 g/m左右为宜。依靠预并条大牵伸倍数和条并卷工序多并合根数,可有效减少纤维弯钩,增加棉卷均匀度,并减少退卷时粘连现象。同时降低工序速度,减小意外牵伸,并清洁棉条经过路线。

精梳工序是纺纱过程中的重要工序,其主要任务是进一步去除短绒和杂质,提高纤维伸直度,保证成纱质量。E62精梳机设计速度为 400 钳次/min,纺纯棉 120S 以下纱支品种可开到 325 钳次/min,但纺更高纱支时,应适当降低车速。我公司通过自制皮带轮,车速控制为 200 ～ 250 钳次/min,同时采用德国施尔1295型锯齿加密锡林,梳理弧面角110°,总齿数达 39 000 枚,配 35 针/cm加密顶梳,插入深度+1.0 刻度值,有效地提高了梳理效果。在工艺设计上采用后退给棉方式,给棉长度 4.3 mm,增加了梳理次数,降低棉结杂质。落棉率控制在 18% 以上,棉条短绒率(< 20 mm)控制在 7% 以下,棉结 5 ～ 10 粒/g,条干均匀度 3.0% ～ 3.6%,大小卷搭配使用,减小条子重量不匀率。

对于质量要求特别高的品种,通过采用二次精梳的方法,使棉条棉结在 5 粒/g以下,短绒率在 6% 以下,可显著提高纱线质量。

3.3并粗工序

并条工序采用带自调匀整单道并条工艺,避免二次并条纤维抱合力差,后道工序产生意外牵伸而影响成纱质量。适当降低车速 250 ～ 300 m/min,精梳条 6 根并合,牵伸倍数在 6 倍左右,保持棉条通道、棉条筒光滑无挂花,设计定量在 3.0 g/m左右。

因细纱机牵伸倍数不能太大,所以要求粗纱定量必须控制在一定范围内,一般设计为 2.0 ～ 2.5 g/10m,粗纱捻系数偏大掌握,控制为 1.2 ～ 1.4,增加纤维间抱合力,减少纱条意外牵伸,并控制粗纱定量不能太长,防止退绕时张力过大,同时降低锭速为 600 ～ 800 r/min。

3.4细纱、络筒工序的研究

细纱工序是纺高支纱困难最大的地方,因为细纱牵伸过程中,由于单位截面内的纤维根数少,导致纱线本身的强力弱环无法承受外界张力的影响而断头剧增。为了减少断头、顺利生产,采取了一系列措施,主要从器材的选用及工艺的优化等方面进行控制。

胶辊是细纱机的重要牵伸部件,对成纱质量有直接的影响,要求胶辊表面对纤维束有足够的握持能力,且不发生缠绕现象。紧密纺纱线结构紧密,牵伸力大,须条横动动程短,胶辊产生中凹磨损较快。通过比较,选用直径大、硬度小的Accotex公司生产的J463不处理胶辊(直径 32 mm)和进口皮圈,加强对纤维的握持控制,胶辊 45 天磨砺一次,每次磨削量 0.25 ～ 0.3 mm。

紧密纺纱线毛羽少,结构紧密,较低的毛羽导致了钢领和钢丝圈动摩擦的不足,钢丝圈在钢领的回转面上阻力增大,钢领和钢丝圈的接触区域将产生高温,使钢丝圈过早磨损。从而导致钢丝圈运行不稳定、纱线张力波动和纱线质量降低。所以必须配置与此相适应的钢领、钢丝圈,否则会造成大量断头。经过试验,钢领、钢丝圈选用BRAKE系列,能够延长钢丝圈使用寿命,减少钢丝圈的更换次数,降低工人劳动强度。

细纱钳口决定须条和纤维运动牵伸力稳定与否。钳口隔距应根据纺纱线密度、胶圈厚度和弹性、上销弹簧的压力、纤维长度及其摩擦性能和前罗拉加压条件参数予以确定。钳口隔距偏小掌握对质量有利,一般以不出“硬头”为原则。同时,随着胶辊直径的变化及时调整上销,合理掌握浮游区的间距。

紧密纺纱对温湿度和含尘浓度要求比较高。若湿度过高,含尘量大,易出现堵罗拉网眼的情况,使纱线强力降低,断头增加。因此,要尽可能控制好温湿度,并增加车间的换气次数,一般要求 30 次以上,温度 26 ～ 32 ℃,相对湿度 38% ～ 45%。

在生产过程中对设备配件的日常维护等非常重要,如调整细纱机运行状态良好,调节锭子无偏心,及摇架、上下销、钢领板等部件无异常,根据所纺品种纱支等合理安排揩车周期。操作上勤巡回,及时处理断头,并检查前罗拉缠花及抽吸片是否有积花等情况,做好台面清洁及纱疵把关工作。

络筒工序主要是优化电清工艺参数,清除掉有害纱疵,同时注重捻接头质量。从管纱退绕到槽筒卷绕过程中摩擦点多,所受卷绕张力较大,因纱线强力低而导致断头增加。因此应适当降低槽筒卷绕速度及络筒摇架压力,减小纱线与槽筒摩擦,同时清洁纱线通道,减小误切率,提高机器效率。

4生产纱线指标情况

由表 2 可以看出,经精选配棉、优化工艺后生产的特细号精梳纱 160S、200S 纱千米棉结数较少,是普通环锭纺采用正常工艺生产 80S、100S 的水平,但 300S 纱各项指标较 200S 纱指标显著恶化,主要是由于其单纱截面纤维根数只有 15 根左右,强力极低,已降至 40 cN以下,采用常规工艺及方法已很难进行纺纱。通过对设备进行改造,采用特殊的棉纤维和载体纤维伴纺的复合紧密纺纱技术,有效地提高了成纱强力,减少细纱断头,使 300S 纱的生产顺利进行。

5结束语

生产纯棉 120S 以上特细号精梳纱时,原料的选配是关键,棉纤维不仅要具有一定的长度、细度和强度指标,而且还要保证棉结、短绒、成熟度等其它指标,原料包与包之间的质量要均匀,不能差异过大。同时加强各工序工艺技术的优化,并做好对设备的日常维护、保养,保持器材部件清洁、运转正常。