纺织学报转杯纺纱法加工Lyocell针织纱朱军张红梅2(1.南通大学纺织服装学院,江苏南通226007;2.江苏大生集团有限公司,江苏南通226002)常广阔。由于转杯纱自身的特点,其针织品品质优越。采用转杯纺纱技术加工28tex的Lyocell针织纱,探讨前纺工艺及技术措施;通过对各方案试纺对比,研宄转杯纺主要工艺参数与成纱质量的关系,为合理选择工艺参数,提高Lyocell转杯纺针织纱的成纱质量提供。
Lyocell纤维主要用于针织服装、内衣、休闲服等。由其制成的轻磅针织面料,是女性内衣的理想材料。它吸汗透气,保暖又凉爽,集棉的舒适性、粘胶的悬垂性、涤纶的强度和丝绸的手感于一身。
由于转杯纺自身的特点,纱线的条干均匀,细节少,在针织加工过程中断头率低,生产效率高,成品质量好。一般转杯纱断头可比环锭纱断头低针织机速度可提高10%~ 15%.转杯纱中纤维的混合均匀性也比环锭纱好,在针织物上出现染色不均匀、条花等现象少,抗起球性能好。转杯纺是一次性筒子成形,成纱毛羽少。Lyooell纤维纺纱时易产生毛羽,因此利用转杯纺技术可改善纱线品质。为了满足市场的需求,本文对Lyocell转杯纺针织纱产123品进行了研究和开发。
1原料性能/dtex,干态伸长2工艺流程A002D型抓棉机A035A型混棉机A036C型开棉机A092A型双棉箱给棉机A076C型成卷机A186D型梳棉机FA322型并条机(二道)BD200SN型转杯纺纱机。
3前纺工艺3.1开清棉Lyocell纤维回潮率高,容易造成纤维开松困难、纤维易缠结成块。而且Lyocell纤维表面光滑,抱合力差,粘卷严重,使得棉卷重量不匀率较大111.因此,开清棉工序采用“多梳少打、柔和打击、充分混合、小定量薄喂”的工艺原则。一方面使Lyocell纤维充分开松,另一方面减少纤维搓揉,防止纤维受到过度打击而断裂,造成短绒的加,同时避免纤维缠绕形成棉结,使纤维顺利转移。
清棉打手采用梳针打手,打手速度适当降低,豪猪打手速度采用500r/min,综合打手速度配置为750r/nin.对清棉成卷易出现粘卷采取的措施:1)加大紧压罗拉的压力;2)扦粗纱;3)封闭下尘笼吸风口;4)尽量减少成卷存放时间。采取以上措施后,棉卷成卷顺利,棉卷重不匀率为1%退卷时粘卷现象减少。
3.2梳棉针对Lyocell纤维断裂伸长小,回弹性差,纤维易受损伤的特点,采用“低速度、紧隔距”的工艺。既要保证纤维的充分梳理,又要防止纤维损伤和反复搓转形成棉结。降低刺辊、锡林转速,通过紧隔距措施加强梳理,提高纤维的伸直平行度和分离度,减少纤维之间的搓揉,以达到减少棉结的目的。提高锡林、刺辊间的线速比,可以减少刺辊返花和棉结的产生。采用低盖板速度,减少盖板花11. Lyocell纤维与金属针齿的摩擦因数小,纤维进入针齿后不易上浮,所以采用较大的锡林工作角,较浅的齿高,以减少纤维沉淀,防止绕锡林,便于纤维向道夫转移,从而减少棉结,提高棉网质量。对刺辊针布、盖板针布和锡林针布进行了重点试验。经过对比,*后的优化选配为AT5805型刺辊针布、DT- 24型盖板针布、AC2525型锡林针布。
Lyocell纤维的回潮率高,生条定量可适当偏重,减少棉网的漂浮,同时顺利剥棉成条,确保生条的质量。
3.3并条由于lyocell纤维长,整齐度高,吸湿性强,牵伸过程中牵伸力较大,因此采用“大隔距、顺牵伸”的工艺原则。Lyocell在并条加工时,静电现象严重,易绕花,并条胶辊的选择和处理就尤为重要,选用胶辊硬度为邵氏A(853)度,表面采用尼龙涂料处理。
适当降低前罗拉速度,可以防止纤维缠罗拉、绕皮辊,减少纺纱断头和纱疵。
熟条定量偏轻掌握,可减轻转杯分梳辊的负荷,有利于纤维的分梳和转移,提高成纱条干。同时,为了提高熟条的均匀度,采用自调匀整装置,以控制熟条的长、短片段不匀。为生产高质量的转杯纱打好基础。
4纺纱工艺采用直径为54mm的转杯,OK37型锯齿分梳辊,条子定量144g/m温度25°C,相对湿度75%纺28tex针织纱。
41分梳辊速度由于转杯纱强力低于环锭纱约10%~ 15%捻系数应比环锭纱加15%~20%4,则针织纱捻系数选择340.采用转杯速度41 000r/nin,改变分梳辊速度,观察其纱线性能的变化,得出分梳辊速度与纱线性能的变化关系,见表1.表1分梳辊速度与纱线性能的关系分梳辊速度/(minl)条干CV值/%断裂强力/cN断裂伸长率/%断裂功/m细节(一50%)(个。km由表1看出,随着分梳辊速度的提高,纱线的断裂强度、断裂伸长、断裂功先加后降低。主要是因为随着分梳辊速度的提高,分梳作用强,纤维分离度好,单纤维百分率大,使成纱强力提高。然而随着分梳辊速度的继续加,纤维经梳理后的平均长度降低,短绒率加,纤维损伤严重,成纱强力下降。
分梳辊转速的大小既要保证对纤维的充分梳理,又要减小对纤维的损伤,并能够使纤维顺利转移4.分梳辊速度提高,分梳作用强,使纱线的粗节、细节、棉结减少,条干不匀率下降,断头相应减少。因此,适当提高分梳辊速度,不仅有利于纤维的转移,而且成纱均匀度能得到较大的改善。根据性能分析,确定分梳辊速度选取7 4.2转杯速度分梳棍速度采用7转杯速度,观察其纱线性能的变化,得出转杯速度与纱线性能的变化关系,见表2表2转杯速度与纱线性能的关系转杯速度/条干CV值/断裂强力/cN断裂伸长率/%断裂功/m细节(一50%)(个。km BD200SN型转杯纺纱机是自排风式,若转杯速度过低,会使转杯内负压较低,影响纤维从分梳辊上顺利剥离。加转杯转速可提高转杯真空度,使纤维在输送管道内进一步定向、伸直,成纱强力有所000r/min以后,断裂强力、断裂伸长率和断裂功随转杯速度的加而明显下降。这是因为随转杯速度的加,单位时间内条子的喂入量多,在分梳辊速度不变的条件下,削弱了对纤维的分梳作用。与此同时,进入输送管的纤维量多,在气流旋涡的影响下,不规则纤维多,从而使纤维分离度下降,成纱强力降低。
纺纱张力随转杯速度的加而呈二次方曲线递14,使须条紧密度加,纱线直径变细,结果使断裂伸长率明显下降。另外,由于纱条紧密度加,其抗扭力矩变小,使捻回传递长度加,缠绕纤维多,结果成纱强力下降。由于单纱强力、伸长的下降,必然使断裂功明显下降。
转杯速度加,成纱均匀度变差,棉结、粗节、细节加,其主要是因分梳质量变差造成的。纤维丛的分梳作用减弱,纤维分离度变差,从而使成纱均匀度变差,较多的纤维在输送管气流旋涡的影响下,形成不规则纤维,使棉结、粗细节加。由于Lyocell粗节和棉结,使粗节、棉结数量大量加。
根据所测数据,转杯速度为40时,成纱质量较好。
43捻系数分梳辊速度75⑴r/nin,转杯速度40改变捻系数,观察纱线性能的变化,得出捻系数与纱线性能的变化关系,见表3.表3捻系数与纱线性能的关系捻系数断裂强力/cN断裂伸长率/断裂功/m生产实践表明,随着捻系数大,成纱断裂强度先加达到峰值后逐渐下降,故而对成纱断裂强度而言,有一个捻系数的*佳配置,当捻系数为350时,纱线的断裂强力达到峰值,随后继续提高捻系数,纱线断裂强力明显减小。而捻系数过高,超过临界捻系数时,加捻作用主要表现为加纤维的预应纤维固有的原纤化特性更容易在加工过程中产生ish力减小纤维强度的轴向分力,纱线强度随捻度加逐渐下降。
断裂伸长率在捻系数为380时*大,达到峰值后逐渐下降。纱线的断裂功在捻系数为350时达到峰值,而后随着捻系数大,断裂功减小。
毛羽数随捻系数的加而减少。提高捻系数可减少纤维外露几率。
Lyocell纤维的强度高,纺纱断头率低,但纤维的模量高,成纱毛羽多。捻系数选择稍大一些不但可以减少Lyocell纱线毛羽,提高纱线强度,而且对抑制Lyocell纤维的原纤化倾向有利。而针织纱要求柔软,捻系数一般选择小一些。若捻系数过小,则织物在后加工和穿用过程中容易摩擦起球并产生茸毛15.综合考虑各方面因素,捻系数为320左右时,成纱质量较好。
4.4假捻盘转杯纱的结构为内紧外松,纱线及其织物手感较硬,给针织加工及其产品带来不利。针对这一特点,通过合理选择假捻盘形式,降低成纱捻度。同时,在后整理中加入适当的柔软剂,可使针织物手感达到令人满意的效果。
假捻盘的主要作用是在加工过程中加转杯内剥离点处纱条的动态捻度,提高纱线的动态强力,减少断头。采用镀铬钢质、刻槽钢质、螺旋陶瓷等不同结构的假捻盘作了对比试验。结果表明,采用螺旋陶瓷假捻盘,Lyocell转杯纱成纱断头少,成纱捻度低,毛羽少,条干水平高。
4.5引纱速度Lyocell纤维纱易产生毛羽,应适当控制转杯的引纱速度,采用低张力纺纱,尽量避免卷绕过程中纱体的摩擦。
4.6采用优选工艺纺制针织纱经过对工艺参数进行优选,纺制28tex针织纱时采用的优化工艺配置是转杯速度40000r/min,分梳辊速度75⑴r/nin,捻系数320,引纱张力牵伸0.98,引纱速度60. 5mZnin,喂条速度0.针织纱条干优良,纱线光洁,纱疵少。成纱质量指标见表4.表4采用优化工艺纺制的针织纱成纱质量5 5结束语纺制Lyocell纤维转杯针织纱时,既要注意合理选择前纺流程及工艺,又要合理选择转杯纺工艺参数和纺纱元件,才能纺出高质量的纱线。
转杯纺优化工艺为分梳辊速度7 /min转杯速度40 000rZn,捻系数320.同时,采用陶瓷假捻盘,控制转杯的引纱速度,采用低张力纺纱。
通过优选工艺纺制的28tex针织纱,条干好,纱线光洁,纱疵少,耐磨性和弹性优良,开发的针织休闲服飘逸流畅,自然亮泽具有良好的服用性能。