摘要:紧密环锭纺纱技术是在普通环锭纺纱技术基础上的一项重要改进,纺出的纱具有强力高、纱疵少、毛羽少,条干均匀等优点,本文对利用密实环锭纺纱技术加工生产纯毛精梳纱的有关问题进行了讨论。
关键词:紧密环锭纺、纯毛、精梳环锭纱、纱线捻度、纱线强力、产量。
在短纤维纺织系统中,由于羊毛比棉纤维长,所以在转杯纺纱机上加工纯羊毛精梳纱时,转杯直径要加大到150毫米以上,才能应用转杯纺纱机纺纱。转杯纺纱机纺纱头数的多少,决定机器价格,纺纱头数越多,机器价格就越高,因此用转杯纺纱机生产纯羊毛精梳纱不合算,达不到预期的经济效益。
在普通环锭纺纱机上生产纯羊毛精梳纱时,锭子速度比棉纺锭子低的多,也不可能用提高锭子来速度产量和经济效益。
此外,在环锭纺纱系统中生产精梳纯毛纱,还要经过蒸汽处理,比棉纺环锭纱生产工艺复杂。
总之:纯羊毛精梳纱的生产费用经其它短纤维生产的费用要高。
近几年,国外开发生产了一种新型环锭细纱机,机器结构基本上与普通环锭细纱机相同,但由于在纺纱三角区加装了负压气流及相应部件,对从前罗拉引出的纤维须条进行有效的控制,飞花少,强力提高,捻度均匀,纱的横截面上的纤维根数稳定一致如精梳纯毛精梳纱横截面纤维根数保持在40根,其偏差范围在2.5%,绝大部分纤维被加捻到纱线中,减少了毛羽及飞花。充分利用了纤维,使纱的强力得到提高。现就有关问题分述如下:
一、紧密环锭纺纱技术:
1、普通环锭纺纱的缺陷:在普通环锭纺纱中,纤维束从前罗拉钳口输出后加捻时形成纺纱三角区,纤维在纺纱三角区里基本是失控的,纺出的纱有以下几个问题:
①纺纱三角区不可能将前罗拉输出的纤维全部纺成纱线,造成部分纤维在经过三角区时散落而形成飞花;
②纤维束经过纺纱三角区时,有些纤维的尾或头端离开三角区形成毛羽;
③纺纱三角区两边的纤维所承受的张力比中间纤维承受的张力大,因此成纱强力主要由两边的纤维负担,不能充分使全部纤维,承受同样的强力,因此使纺纱强力不高。
2、紧密环锭纺技术:
所谓紧密纺(compact spinning)是在普通环锭细纱机牵伸前罗拉的前面加装一组以控制纺纱三角区的机构,以绪森公司生产的Elite密实纺纱技术为例如图1所示。纤维束的压缩控制区直接与前罗拉钳口相接,加装一个负压凝聚区,异形负压气流吸管的每个锭位上都有一个斜形吸风口,吸风口起点靠近前罗拉钳口,终点在引导罗拉与异形吸风管形成的握持点处,每个吸风口均被特殊的“皮圈”覆盖,“皮圈”由合成纤维长丝织成,织纹上的微孔约3000个/公分2,引出罗拉为橡胶包覆皮辊,对微孔皮圈施压,与异形管形成对纤维束的压缩控制区,使纤维在行进中处于压缩状,由于吸风口与纤维前进的方向呈现一定的角度(约30°)纤维在行进中可以自行回转,将纤维末端卷入纤维束中,初步加捻成纱。在输出罗拉钳口引出后完全全部加捻。这样一套机构,取消了纺纱三角区,使从前罗拉钳口引出的纤维束在加捻成纱线前完全受到控制。
瑞士立达公司生产的com4紧密纺纱技术原理与Elite紧密纺技术相同。
3、紧密环锭纺纱的优点:
①由于紧密环锭纺纱技术对纺纱三角区的控制,基本上消除了传统环锭纺纱三角区所产生的毛羽,因此,纱线毛羽少而光洁。在短纤维纺纱中密环锭纺纱线的毛比普通环锭纺的纱线毛羽减少80%左右;
②由于紧密环锭纺中纤维束从前罗拉钳口引出后立即受到负压气流的控制,不存在纺纱三角区,因此纤维束的纤维之间基本上呈平行状,被逐步加捻,充分利用了单纤维强力,加上纺纱过程中纤维大都被纺入纱体中,因此纺纱强力高、短纤维紧密纺纱的强力比普通环锭纺纱强力高10-20%同时还改善了纱线结构,提高了纱线的均匀度;
③车间飞花少,约减少80-85%;
④在相同强力的水平上紧密环锭纺纱的捻度可相应降低,从而提高纺纱产量;
⑤可减少精梳落棉6%左右,提高了制成率。
二、紧密环锭纺纱机上加工生产精梳纯毛纱:
在普通环锭细纱机上由于羊毛纤维支数比棉纤维粗,不能单一采用提高车速来增加精梳毛纱的产量,而紧密环锭纱具有强力高的优点,因此在同样捻度条件下比普通环锭纱的强力明显高,断裂伸长也较好,所以在紧密环锭纺纱机上加工生产精梳毛纱具有以下优势:
1、单纱强力高、单产水平提高:
在同等纱线强力条件下,相应减少捻度,可提高产量,据调查,用紧密纺纱技术加工生产纯羊毛精梳纱,可提高产量30-35%。如紧密环锭精梳毛纱捻系数为140时的强力比同支普通环锭纺羊毛纱捻系数为160时的强力还高。同样的纯羊毛纱的强力,紧密环锭纱捻系数只要αm70,而普通环锭羊毛纱的捻系数则为αm90。在同样强力及伸长条件下纱线捻度比普通环锭纱低,产量也就相应提高。
生产高捻度精梳羊毛纱时紧密环锭纺纱捻系数αm从195减少到αm175纺纱状态依然正常。
2、紧密环锭纺纱线及织物质量:
对于不同捻度的紧密环锭羊毛精梳纱,捻系数选定为αm165所加工的织物经过充分加工处理后,紧密环锭纯羊毛精梳纱生产的绉纹织物布面纹路十分清晰,因此,生产紧密环锭纱,不仅产量提高,而且纱线及织物外观质量也相应提高。
此外,在生产纯羊毛精梳纱时,用较细的羊毛纤维,如细度为26μm时,所纺的紧密环锭纱及织物具有手感柔软的特点。
表1 为紧密环锭纯羊毛精梳纱与普通环锭纺精梳羊毛纱的捻度产量对比:
纺纱条件 | 普通环锭纱 | 紧密环锭纱① | 紧密环锭纱② |
单纱捻度(捻/米) | 428 | 344 | 316 |
增加强力(%) | 100 | 24.4 | 35.5 |
股线捻度(捻/米) | 330 | 244 | 216 |
捻线产量增加(%) | 100 | —35.2 | 52.7 |
由于紧密环锭纺生产的纯羊毛精梳纱的捻系数比普通环锭纱捻系数低30%,其强力及断裂伸长等指标能保持在较好水平上,在织造中无任何问题,由于捻度较低,因此纱线及织物地手感都比普通环锭纱和织物好。
3、在生产丝织布时,织造前紧密环锭纺的经纬纱都要经过筒子染色纱线性质不因染色而改变,紧密纱捻度比普通纱捻度可减少30%,其织物的透气性仍然很好。
4、由于紧密环锭纯羊毛精梳纱比普通环锭纺纱捻度少,使织物回复性能及起球性能基本上与普通环锭纱相同。
总之:应用细度为26μm的羊毛生产紧密环锭纱及织物,比普通环锭纱及织物手感好,织物外观丰满,表明紧密环锭精梳羊毛纱线捻度的减少并不影响纱线本身的性质,而且可使下游产品的生产顺利,性能改善。
三、紧密环锭纺生产精梳纯毛纱特点及技术要求:
紧密环锭纺精梳毛纱的纺前准备(前纺)工作中要努力减少纱线毛羽分布的偏差系数及纱线细度的偏差,还要努力减少毛粒,这是提高紧密环锭纱及织物的重要途径。
紧密环锭纺的纺纱三角区中纤维分布存在纤维细度的偏差,使纺纱生产出现问题,给提高纺纱质量带来负面影响;
将细度为60-90μm的羊毛纤维在环锭纺纱系统中纺纱,应用视频技术对纺纱三角区进行检测证明纺纱三角区纤维的分布对纱线性质影响很大,在普通环锭纺过程中,较粗的纤维加捻时会分布在纱线外层而发生断裂,而在紧密环锭纺纱中,粗纤维在控制区中受到负压气流及相应部件的控制,加捻时不会断裂,使纺纱稳定性明显提高。
为了说明问题,纺纱时将细度为19μm的羊毛为一组,细度不匀率19CV%,加一组羊毛纤维细度亦为19μm,而细度不匀率为22.5%CV,分别在普通环锭纺及紧密环锭纺系统中纺纱,纺纱速度由7500转/分,逐步提高到11500转分,经过比较可看出紧密环锭纱在全部速度范围内断裂功高、断头少,不论纺纱速度如何改变,其纱疵数处于稳定不变的状态。
试验表明:精梳加工后的纱支可纺到μm60(16.7tex),表明羊毛细度不匀率的高低,对紧密环锭纱的纱线性质及纺纱状况的影响远远低于对普通环锭纺纱的影响。
但不同的细度不匀率的羊毛纤维,具有不同的染色性能,因此纺纱时应尽力考虑羊毛细度分布的一致性,使细度不匀率基本保持稳定一致。纱线上的毛粒应量减少,否则也会织物的外观质量。
试验还表明:不经过精梳的紧密环锭羊毛纱的纱疵,比经过精梳的普通环锭羊毛纱的纱疵少,即使锭速由7500转/分升至11500转/分时,紧密环锭羊毛纱的纱疵基本稳定一致,无显著波动。
2、紧密环锭羊毛纱的毛粒问题是纺纱工艺是否经过精梳的争论焦点,假如梳理能使羊毛纤维受到柔和的开松梳理而不使毛粒增加,相反会降低精梳可以取消不用,这主要取决于梳理的状态速度,隔距,针布的选用及维护等因素。
主要参考文献:
1、Dring peter avtzt:“compact spinning charce for wool processing” text bulletin 2001.4
2、M.stalder:“Rin spinning advance” text asia 2003. p43-46
3、R•Hleary:“short staple vin spinning” text asia,1999.10 p31-32
4、秦贞俊:“环锭纺纱技术的新发展” 纺织导报 2000. 4 p16-17