张伟敏龚英杰上海纺织裕丰科技有限公司(中国)及原料配置、混配棉方案和各工序主要工艺、优选参数及产品实测质量数据。
阐明了选用长绒棉、水溶性维纶原料及混和方案、细纱赛络纺工艺等对策,使成纱毛羽少、手感柔软、条干均匀、透气性能和抗起球性等均达到高端客户织袜纱的要求。
1高端袜用纱的要求袜子是人类不可缺少的大类针织品,除了传统要求的耐牢、保温外,现代人更注重美观、舒适、柔软和健身等要求。
随着人民生活质量的不断提高,近年中国国内出现了全羊毛袜、兰精Modal纤维袜,全棉精梳袜等,但是高质量全长绒精梳棉袜还是较少使用。在国外高端袜市场,全羊毛袜已盛行上百年,主要用于冬季。推出能适应四季使用的高端袜是市场的需求和渴望。
国外品牌袜的客户在洽谈中提出了需用100%埃及长绒棉生产高端休闲袜、运动袜等系列产品的需求。产品除要求定的强度、牢度外,强调穿着上要求达到3.5级以上抗起毛起球效果,并做到手感柔软,耐磨耐穿。
传统的袜子要求不高,般仅要求规格尺寸符合横向延伸值指标要求,公差达到标准,因此长期以来,纺织业内普遍存在袜子用纱档次低的观念,目前国内市场上袜子用纱都采用涤棉、腈棉混纺、锦纶、普梳棉为主的材料,纱价低,般工厂不积极,不重视袜子用纱的生产。
2高端袜用纱纺纱工艺优选为了生产符合用户要求的高端袜用纱,上海纺织裕丰科技有限公司进行了第次试纺,采用全埃及长绒棉环锭纺,设计捻系数为300,成品手感柔软度达到了客户的要求,但经天祥集团测试,抗起毛起球性为3级,达不到3. 5级的要求。在第二次试纺中,采用了赛络纺工艺,捻系数为300,抗起毛起球性达到3.5级以上,但手感变硬,仍无法满足客户要求。
在两次失败的基础上,受利用载体纺纱0生产无捻毛巾用纱的启发,利用水溶性维纶载体混纺成纱,制成袜子后将维纶纤维水溶,使成纱结构发生变化,线密度减小,一方面纤维与纤维间间隙增大,另一方面捻度不变,线密度减小,捻系数相应减小,从而改善了袜子的柔软度。经反复研究,通过采用埃及长绒棉和水溶性维纶载体纤维混纺,分别做了5种不同含量水溶性维纶的试纺,结果显示水溶性维纶混入比例过高,手感十分柔软,但抗起毛起球性达不到3.5级,且成本增加,不利于市场做大;反之,水溶性维纶混入比例过小,抗起毛起球性达到3. 5级,但手感达不到柔软的要求。*终经过多次试验、客户使用,确定水溶性维纶质量分数为7.5%,原成纱线密度为19.4tex,袜子染整时要求水温95C,且保持15min,使水溶性纤维充分水解,*终成品纱线密度为18tex,使成品纱比原纱减轻约7.2%.由于捻系数与细纱线密度的平方根成正比,经计算捻系数可从300降低为289,可降低3.7%.*终达到了客户手感柔软的要求,且抗起毛起球性通过天祥集团测试,均在3.5级以上。
3水溶性维纶和棉混纺的主要性能及工艺流程水溶性维纶纤维为改性聚乙烯醇(PVA)纤维H,是合成纤维中吸湿性较高的纤维,在一定温度的水中纤维能完全溶解,且溶于水后无毒无味,水溶液呈无色透明状态,并能在较短时间内自然生物降解。水溶性维纶纤维还具有高强、耐酸、耐碱、不腐、抗霉变等特性。本试验所用水溶性维纶纤维的技术指标如下:线密度1.4dtex,长度38mm,干断裂强度4.8cN/dtex,含油率1.5%,卷曲数3.5个/25mm,水溶温度90C,公定回潮率5.0%,实测回潮率5.8%.埃及长绒棉纤维的技术指标为:主体长度35.28mm,品质长度38.28mm,线密度1.42dtex,单强6.09cN,短绒5.97%,成熟度84.8%,含杂率2.18%.因全棉工艺为常规工艺,本文不再赘述。棉和水溶性维纶纤维混和工艺设置及流程如下。
3.1原料的配置和混和方案(质量分数)的埃及长绒棉为主体纤维,另加7.5%(质量分数)的水溶性维纶。混和方法:先将100%长绒棉经过清花-梳棉-精梳以后的精梳条撕碎成小于20cm的条子与水溶性维纶以小量混棉的方法进行混和。水溶性纤维和精梳棉条混和质量比为45:55,再将混和后的原料经清花-梳棉制成生条2,1根生条2与5根全精梳棉条1经过混并条机混和后,使得两种纤维*终的混和质量比为7.5:92.5.具体如下:棉卷中水溶性纤维与精梳条混和率为45:55制成头并时混用1根混和条,并合数为6,则成纱中水溶性维纶占有率=45%x1/6=7.5%,混以后,再经过混二和混三道并条,混并共有三道,以保证成纱混和比正确和混和均匀。
3.2纺纱主要工艺流程精梳棉的纺纱工艺本文不再赘述。
将水溶性维纶纤维和精梳棉条(混和比例为45:55)放入A035水平链子A036C梳针滚筒开棉机A092棉箱给棉机A076C单打手成卷机A186梳棉机A272并条机(预并)A272并条机1根(生条2)+5根(精梳条1),粗纱机一FA503细纱机一赐来福AC338自动络筒机。
3.3工艺配置3.3.1开清棉工艺水溶性维纶纤维长度整齐,无杂质,但是硬并丝、板结硬块较多,纤维蓬松,开清棉采用短流程4.早落,落大杂,强调多松少打,多用自由开松,少用握持打击,采用梳针打手,并适当加大吸风量,适当加大尘棒隔距,重点排除纤维索丝、硬块,提高各机运转率,防止棉卷破洞,改善棉卷均匀度。采取有效棉卷防黏措施和棉卷外包布等对策。棉卷定量400g/m,棉卷罗拉速度10r/min,梳针打手速度3.3.2梳棉工艺梳棉干定量需与精梳定量一致,应达到混纺比要求,速度适当放慢以减少棉结产生。各道隔距兼顾长绒棉隔距,锡林-刺辊的速比以较大控制为宜,利于转移,防止棉网绕锡林,防止破洞产生5.适当减小锡林与盖板的隔距,以除去未在清棉工序中除去的硬并丝及硬块,同时为减少纤维充塞、降低刺辊速度、减少纤维损伤,加大锡林与刺辊间速比(表面线速比从普通纯棉的1.95加大至2.3),以保持棉网良好转移。主要工艺参数:锡林转速310r/min,刺辊转速680r/min,盖板速度88mm/min,道夫转速18r/min,生条定量21g/5m,锡林-盖板隔距0.23mm并条工艺水溶性维纶纤维与精梳条质量分数比为45:55的梳棉条头并工艺中,因维纶纤维蓬松、易产生静电而绕罗拉和胶辊,所以对胶辊硬度偏高掌握(邵氏硬度为70度),并对胶辊进行防绕涂料处理;控制车间温湿度;并采用适当加压、降低前罗拉速度的工艺,保证条干稳定,防止堵绕,保持通道光洁、畅通6.混一并并合数为6,其中水溶性维纶/棉(45/55)生条2条子放入1根,100%(质量分数)埃及长绒棉精梳条5根,则成纱中水溶性维纶占有率为7.5%(45%x1/6=7.5%),水溶性维纶与埃及长绒棉的质量分数比为7.5:92.5.再经过混二并和混三并工序。
为保证产品质量,*后一道采用立达带有自调匀整装置的单眼并条机,以提高混和均匀性,其他主要工艺参数:定量(g/5m)为头并16g/5m,二并15g/5m,三并合数都是6根、罗拉中心距46mm粗纱工艺因水溶性维纶和埃及长绒棉的长度都较好,因此粗纱捻系数可适当减小,粗纱工艺依然以长绒棉工艺为主,采用隔距偏大掌握。
(下转第22页)(上接第16页)为避免出硬头,捻度偏低掌握。
粗纱小伸长可以提高条干水平,故粗纱伸长率控制在1%以内,主要工艺参数:粗纱定量3.2g/10m,罗拉中心距:56mmx61mm,粗纱捻系数90.细纱工艺为进一步改善长绒棉/维纶纱线毛羽,细纱采用赛络纺工艺08,即在细纱机上喂入两根保持定间距的粗纱,经牵伸后,由前罗拉输出这两根单纱须条,并由于捻度的传递而使单纱须条上带有少量的捻度,这两根须条并合后被进一步加捻成类似股线的赛络纱并卷绕在筒管上。赛络纺纱表面纤维排列顺直,改善了纱线条干、强度和毛羽。采用双粗纱喂入,喂入喇叭头间距由1mm(其他品种)增加到3mm,纱线毛羽得到了改善,但是增加了缺(断)一根粗纱(成纱质量只有50%)的风险;纺纱线密度19.4tex,捻系数300,后牵伸1.15.罗拉中心距43. mm.选用合适的钢领钢丝硬度为邵氏60度的高弹防绕胶辊。但是赛洛纺也有明显的缺点,如果管理不力,就会造成单粗纱的长细节。通过强化操作管理,选择合理的粗纱捻系数、进行通道检修及吊锭润滑检修,减少了粗纱瞬间断头的可能,防止了单股纱的产生。另外适当加大钢丝圈质量,旦断头可以使整根纱都断头。还对操作工人提出要求,要求加强巡回检查,发现缺1根粗纱(50%长细节)纱线时必须及时处理;落纱工在落纱时需注意管纱形状,发现管型偏小需挑出检查;筒子挡车工发现断头要查看细节,需把细节纱拉完全再接上。筒子车的长细节电清设置为-25%X18mm(直径变化率X长度),可以基本保证将细节消灭在纺纱厂内。
5%)/维纶(7.5%)19.5tex细纱环锭纺和赛洛纺纱的质量比较见表1.表1埃及长绒棉(92.5)/维纶(7.5)的19.5tex细纱环锭纺和赛洛纺质量比较检测项目环锭纺赛洛纺线密度/tex百米质量CV值/%百米质量偏差/%单强⑶值单纱断裂强度/(cN.tex-1)条干CV值/%实际捻系数成纱毛羽指数抗起毛起球性(天祥集团测试)为环锭纺3.0级,赛洛纺3.5~4.0级,达到客户要求。织袜后,经过90C后整理,水溶性维纶融化,得到18.5tex纯埃及长绒棉纱高档袜,得到客户认可。
4结语量称重混棉,结合棉条混条的方法,实行载体纤维的低比例混合。
采用赛络纺纱可改善成纱的毛羽,提高抗磨性和抗起球性,采用一定比例的水溶性纤维,经染整水溶后能使成纱内在空隙加大,更加丰满,实际线密度减少,同时也减小捻度,达到手感柔软的效果,并改善透气性,达到了高端针织袜用纱的要求。客户用此纱已开发了28款系列产品,外销欧美等地,深受用户青睐。
-利用水溶性维纶纺赛洛纺纱,光洁度提高,抗磨性能较好,乌斯特条干、细节、粗节、棉结质量水平都有提高,但粗纱量翻倍,管理需加强,同时水溶性维纶成本较高,因此必须开发较高端、附加值较大的产品,提高性价比,增加企业效益,并尽可能减少其混用比率,节约原料成本。
到成纱减细(水溶性维纶高温消除)减捻(捻系数),加大织物间的空隙,改善织物的柔软度和透气性,这对其他类似的、需要改善柔韧性、透气性产品的开发具有新的启迪作用。
-水溶性维纶的纺纱必须领会其性能特点,采取针对性的工艺及参数。