为了开拓市场,提高经济效益,我们在FAl06A型转杯纺纱机上成功开发出58.3texTencel牛仔布用OE纱。
1 Tencel纤维及其制品的性能、风格及其开发意义
Tencel纤维的干湿强度都很大,其织物不易破损,且耐用;由于Tencel纤维分子排列紧密程度比棉和一般粘胶纤维大,因此其织物具有独特丝质般的柔软光滑感;Tencel纤维最大的特点是易产生原纤化,呈现桃皮绒感(薄起毛风络),很适合生产花色牛仔布,如石磨蓝、雪磨蓝等牛仔布用纱。Tencel纤维织物丰厚且富有弹性,既有悬垂感又有硬挺度。
此外,Tencel纤维接近于合成纤维强度的性能使其可纺较细且强力较高的纱,可以织造较其他纤维都轻许多的织物,有利于轻薄面料的开发。
目前,Tencel纤维从投入浆粕到纤维卷曲、切断整个生产工艺约需3h,而粘胶等再生纤维素纤维的生产约24h,Tencel纤维产量约提高6倍左右。
由于粘胶纤维的生产工艺流程长而复杂,耗能大,用水多,环境污染严重,废气和废水的治理难度大,费用高,一些发达国家已相继关闭了部分生产粘胶纤维的工厂,致使其产量在20年间降低了约41%。
Tencel纤维OE牛仔布用纱,主要用靛蓝染料进行染色,然后进行织造、退浆、皂洗、定形、缝制成半成品,再进行揉、压、酶处理。由于Tencel纤维的高湿强、高湿模量,使其能承受作用力及化学药剂处理,而普通粘胶织物不能承受这种加工。
2 Tencel纤维的性能
2.1 牛仔布用纱与转杯纱(简称OE纱)
OE纱问世以后,很快取代了环锭纱,成为生产牛仔布的最佳用纱。其原因一是OE纱的生产速度比环锭纱高10倍以上,经济效应显著。二是OE纱结构独特,非常适应牛仔布的要求。表现在OE纱条干均匀度、耐磨性均比环锭纱好,纱线蓬松、内紧外松,染色鲜艳、色牢度好;OE纱卷装大,结头少、落纱次数少,布面质量高而劳动强度低。
2.2 牛仔布对纱线的要求
牛仔布是高粗高密织物,布面要求平整光洁、织纹清晰、纹路挺直、色泽均匀、具有立体感,对纱线条干均匀度要求极高。
牛仔布绝大多数采用靛蓝染料的经纱与本白色纬纱。为获得较好的经纱染色质量,织制牛仔布的原料必须具有较好的匀染性、渗透性和色牢度。
牛仔布经纱的染色上浆一般采用球经染色上浆生产线。经纱需经多道浸轧连续染色工艺处理,在湿状态下受到反复的弯曲和拉伸,因此要求经纱有足够的强力和弹性。
为了获得牛仔布风格所必需的稳定的织造状态,一般采用较大的上机张力,这同样要求经纱有足够的强力和弹性。
牛仔布对纬纱条干和纱疵以及,经纱的结杂、结头和毛羽要求严格否则会影响牛仔布风格和外观。
国际市场上,牛仔布的品种和价格,主要取决于织物单位面积的重量,这与纱线的重量偏差密切相关,因此要求严格控制纱线的重量偏差。
2.3 Tencel纤维的特性
Tencel纤维具有高强度、高湿模量、干湿强度接近等特点,具有天然纤维的所有舒适性能,同时强度接近纤维,且其湿态强度高,能达到干强的85%,如表1所示。
Tencel纤维成束状,不含杂质和短绒,只有少量并丝,且长度整齐度好,其主体长度为38mm,线密度1.67dtex,非常适宜转杯纺加工牛仔布用纱。
3纺纱工艺流程
Tencel纤维→A200C型抓棉机(2台)→FAl21型除金属装置→A036C型梳针辊筒开棉机(附A045B型凝棉器)→A062型电气配棉器→A092A型双棉箱给棉机(2台)(附A045B)→A076C型成卷机(2台)→A186C型梳棉机→FA311型并条机(2道)→FAl06A型转杯纺纱机
4 纺纱工艺要点及主要工艺参数
4.1 开清棉
Tencel纤维长度整齐度好、杂质少、无短绒,易于加工,不易产生棉结,但手感滑爽、抱合力差,在打击与湿态下易原纤化,故采用较短的开清棉工艺流程,较轻的打击力度,较低的打手速度。A036C型开棉机采用梳针打手。
生产过程中有时会产生堵车现象,导致棉卷不匀,一般调节A045B凝棉器的风扇速度可以解决;另外,开始生产时棉卷粘卷现象比较严重,后来采用防粘罗拉消除了粘卷现象。开清棉工序主要工艺参数见表2。
4.2 梳棉
Tencel纤维经过开清棉后仍有部分纤维束,须进一步分梳,同时注意减少棉结、落棉。故工艺配置上采用"轻定量、低速度、紧隔距"的原则。采用低盖板速度、平除尘刀大角度,以减少落棉和盖板花;采用较紧的锡林盖板隔距,以加强梳理、减少棉结;锡林-盖板隔距由人口至出口配置如表3,可显著减少棉结、加强梳理。
生产过程中棉网从锡林转移至道夫时,常会出现两个比较严重的问题:要么棉网缠绕道夫,要么在道夫上形成破网。通过正交试验发现,温度、湿度和锡林-刺辊的线速比是导致上述现象产生的主要因素。采用如表3所示的锡林、刺辊转速和线速比,严格控制梳棉车间温湿度,并采用斩刀剥棉后,Tencel纤维能顺利地从刺辊转移到锡林上,在锡林、道夫上形成清晰的棉网,梳棉生产得以顺利进行。梳棉主要工艺参数见表3。
4.3 并条
由于牛仔布的纬纱对条干均匀度要求比较严格,所以采用2道并条工序,8根棉条并合以减小重量不匀,使牵伸倍数接近并合数,车速适当放慢。
为提高纤维伸直平行度,采用较大的二并牵伸;同时为消除棉条中纤维的后弯钩,采用了较小的二并后区牵伸。
用FA311型并条机、四上四下附导向辊压力棒曲线牵伸,可控制纤维在牵伸区稳定运动,有利于均匀熟条条干。并条工序主要工艺参数见表4。
4.4 转杯纺
4.4.1 纺杯
58.3texOE纱属粗号纱,宜选用直径为φ66的纺杯,纺杯速度偏低掌握,选用4万r/min;纺杯真空度3920Pa,这样纺纱质量比较好。
4.4.2 分梳辊
分梳辊直径与所纺纤维长度相关,所用Tencel纤维长度为38mm。故选OK36型分梳辊;分梳辊转速应根据喂人棉条定量、纺杯真空度等因素确定,若分梳辊转速太低,则分梳不充分、纤维转移率低,易产生绕花现象;转速过高,易损伤纤维、短绒增加。为提高分梳作用,提高纱线条干均匀度、减少棉结和断头,宜选用高速小直径分梳辊,分梳辊直径φ65、转速7200r/min。
4.4.3 熟条定量
熟条定量偏轻掌握,可减轻分梳辊的负荷,有利于纤维的分梳和转移,提高成纱条干均匀度。
4.4.4 喂给板与喂给罗拉
给棉板对纱条的压力要适当,压力过小,握持力不足,影响分梳效果,甚至条子在罗拉钳口下打滑,影响均匀喂人;压力过大,纱条在罗拉钳口下分层,也影响OE纱的均匀度,甚至损伤Tencel纤维。故喂给板的压力采用28N,喂给板与喂给罗拉钳口隔距为0.08mm。
4.4.5 张力牵伸
卷绕罗拉与引纱罗拉的张力牵伸,要求卷装成形良好,一般张力牵伸越大,纱线强力越高,但张力过大会造成断头,因此张力牵伸选1为宜。
4.4.6 OE纱捻度
按所纺OE纱用途和纱号,采用计算捻度57捻/10cm.
58.3texTencel纤维OE纱转杯纺工序主要工艺参数见表5。
5成纱质量指标
成纱质量指标见表6。