4种纺纱形式莱赛尔亚麻混纺纱的质量对比

1.纺纱品种与原料性能

纱线品种:莱赛尔/亚麻70/30 28tex机织用纱。

纺纱形式:环锭纺、赛络纺、紧密纺、喷气涡流纺。

亚麻纤维:属于韧皮纤维,纤维中含有较多的纤维素、木质素、果胶、脂肪和蜡质等,需要经过脱胶梳理才能在棉纺设备进行纺纱,脱胶后的亚麻纤维粗硬,长度整齐度差,短纤维较多,并伴有麻皮、生麻、并丝、硬条等杂质。我公司采购的漂白麻纤维为半精细化处理的麻纤维,纤维细度达到3000公支。实测纤维主要性能指标:麻纤维平均细度3.84dtex,平均长度31.58mm,倍长纤维率3.89%,短麻率(≤16mm)28.36%,回潮率13.2%。

莱赛尔纤维:是由奥地利兰精(Lenzing)公司开发生产的一种纤维素再生纤维。生产莱赛尔纤维的原料全部为天然材料,对人体无害,而且该纤维可以自然分解,对环境无害、无污染。因我们选择标准型莱赛尔纤维,细度1.3dtex,长度38mm,干强38cN/dtex~4.4cN/dtex,湿强2.6cN/dtex~3.2cN/dtex,干伸长12%~16%。实测纤维细度1.28dtex,细度偏差率-1.376%,长度38.011mm,长度偏差率0.02%,纤维回潮率12.05%。

2.混纺比例的确定

受麻纤维粗硬且短麻率高的影响,在纺纱过程中尤其是清梳工序,麻纤维散失较其他纤维多,根据我们纺麻纺产品的经验,结合亚麻纤维测试指标情况以及设备状态,莫代尔纤维与亚麻纤维上盘前干重混纺比例确定为67/33。

3.工艺流程

4.主要工艺技术措施

4.1 亚麻纤维预处理

需要对亚麻纤维进行纺前预处理,预处理时,采用分组处理。先配备处理剂:在喷雾器中加入35℃~40℃温水11.7kg,加入672mL的散电灵处理剂,搅拌均匀。称量一组112kg亚麻纤维,利用风机进行开松。将开松好的亚麻纤维平铺在地上,用喷雾器对其进行喷雾处理。对喷过的亚麻纤维进行翻层,再喷另一面,喷完后堆积,然后装入塑料膜袋中,扎口编号,在密闭空间内放置48h后待用。处理好纤维的实测回潮率在25%左右。

4.2 预混和

为了保证莱赛尔纤维纤维和亚麻纤维混和均匀,对以上纤维进行预开松混和。称取莱赛尔纤维纤维225.2kg,过风机开松,将其1/2平铺在地面上,在莱赛尔纤维上平铺一组亚麻纤维(加湿前112kg),然后将开松的另一半莱赛尔纤维铺盖在亚麻纤维上面,然后进行人工混和堆积,再过一遍风机混合,再将混合后的纤维上圆盘。经测试,混合后的纤维平均回潮率14.5%左右。

4.3 清梳联工序

由于对原料已经进行了预开松混和,梳棉以前以混合纤维为主,并适当开松纤维,抓棉打手伸出肋条0mm,保持小车运转率在90%以上;放大开棉机尘棒间的隔距,适当降低打手速度,减少纤维损伤。为使混合纤维流顺畅通过输棉管道,需要加大凝棉器的吸风量。同时为防止过度散湿,造成半制品回潮率偏低,车间温湿度控制偏高掌握,温度26℃~30℃,相对湿度65%~72%。开棉机梳针打手速度360r/min,凝棉器风扇速度1400r/min。

由于莱赛尔纤维长度整齐度好,不含结杂,相对易于梳理;亚麻纤维也已经过脱胶和梳理易于分梳,并且亚麻纤维结晶度高,脆性相对较大,在保证梳理的前提下需要减少对纤维的损伤,同时排除短绒。梳棉降低刺辊速度,加大锡林刺辊线速比,减少纤维损伤和刺辊返花现象,保证了纤维的转移顺利。锡林速度354r/min,刺辊速度744r/min,锡林刺辊线速比为2.46;为提高纤维分梳度,提高棉网清晰度,调整棉网清洁器除尘刀与锡林隔距为0.3mm,使短纤维易于排除;在保证生条短绒率的前提下,偏紧掌握锡林与盖板间的隔距以及刺辊与分梳板间的隔距。锡林~盖板隔距0.20mm、0.18mm、0.15mm、0.15mm、0.18mm,锡林~刺辊隔距0.18mm,锡林~道夫隔距0.10mm。由于亚麻纤维无卷曲,抱合力差,采用较重的生条定量,设计生条干定量24.0g/5m。经测试,生条棉结在20粒/g以内,短绒率10%以内,主要是短麻纤维。清梳联落物率在6.5%左右,落物中短麻纤维较多。

4.4 并条工序

4种纺纱形式采用同规格的末并熟条。由于麻纤维的长度整齐度差,相对来说短纤维率较高,随着并和牵伸道数的增加,会形成短纤维集聚现象而影响条干。为了保证纤维之间的充分混和,改善条子中纤维结构和降低成纱重量不匀率,并条采用两道并合工艺,顺牵伸配置,按“大隔距、大定量、低速度、小张力牵伸、重加压、强控制”的工艺原则。根据纤维状态及所需达到的质量要求,头道、末道并条在牵伸分配上各有侧重。头并在FA320A型并条机上生产,条子定量24.0g/5m,6根并合,总牵伸6倍,后区牵伸1.9倍。末并在FA322B型并条机上生产,该机配有乌斯特自调匀整机构,采用8根并合,总牵伸8.35倍,后区牵伸1.30倍,条子定量23.0g/5m。两道并条罗拉隔距均为11mm×8mm×20mm,出条速度240m/min。经测试,末并条干CV值3.2%,无机械波。生产的熟条直接供应喷气涡流纺,或进入粗纱机流程供环锭纺、集聚纺、赛络纺生产使用。

4.5 粗纱工序

粗纱机采用四罗拉双短胶圈牵伸,多电机单独传动,调整方便。粗纱工序采用“重定量、小隔距、重加压、小张力、适当大捻度、小后牵伸”的工艺原则。加大粗纱定量,减轻了粗纱牵伸负担,同时利于细纱工序粗纱退绕,减少意外伸长;在细纱不出“硬头”的前提下,粗纱捻系数宜适当偏大,同样可有效减少粗纱在退绕时产生意外牵伸。后区牵伸倍数偏小、前区牵伸倍数偏大掌握有利于粗纱条干;罗拉加压采用200×200×250×150(N/双锭)。为了防止断头并减少粗纱毛羽,对粗纱锭翼、喇叭口抹光,并保持清洁,适当降低粗纱机速度。

粗纱主要工艺:罗拉隔距10mm×25mm×37mm,环锭纺和集团聚纺的粗纱干定量7.2g/10m,捻系数93,总牵伸6.39倍,后区牵伸1.2倍,钳口隔距6.5mm,锭速850r/min。赛络纺是用两根粗纱相隔一定间距喂入同一个牵伸区,牵伸后加捻形成类似股线的一根细纱,粗纱定量应适当减小。我公司所纺粗纱干定量5.5g/10m,捻系数102,总牵伸8.36倍,后区牵伸1.2倍,钳口隔距5.5mm,锭速900r/min。

4.6 喷气涡流纺

采用MVS№861型喷气涡流纺纱机进行纺纱,主要工艺参数如下:熟条定量23g/5m,线速度360m/min,T.D.R总牵伸倍数184倍,M.D.R前区牵伸倍数25倍,喂入比0.96,卷取比1.02,T.R.R(张力罗拉速度/输送速度)140,BR启始率(捻接时后罗拉启始率)107%,卷取角度15°,罗拉距隔距41mm×43mm,空心锭子规格1.2mm,集棉器规格4mm,喷嘴、喷嘴座型号STAR。采用MSC型光电式清纱器,清纱参数比常规产品适当放宽,棉结+230%,短粗节120%×2.5cm,长粗节35%×25cm,细节-30%×25cm;号数偏差±15%×150cm。捻结器捻结长度选择LN2档,采用G2型喷嘴,捻结器打开器开启时间0.65s,关闭时间0.85s;加捻器开启时间1.5s,关闭时间1.65s,在保证捻结部位的强力前提下使外观合格,测试捻结部位强力可达360cN以上,为增加纱线的可织造性,对成纱进行了上蜡,上蜡量0.3%。

喷气涡流纺纺含麻品种时效率较低,平均效率在85%左右,主要原因是纱疵率可达100个/100万m,并且红灯率较高。观察发现主要是细节疵点,分析原因为粗麻、并丝麻堵塞喷嘴造成的细节疵点,并且造成连续生头不合格;在涡流纺麻品种上短纤回花率比常规品种高2个百分点,分析认为是涡流纺特有的排除短绒功能,受麻纤维短麻偏多、末并熟条短绒率稍高的影响,同时在排除的纤维中存在的部分长纤维为切纱接头时的正常纤维。据此,在涡流纺机台纺含麻品种时,需要选择长度长,短麻率、粗麻率、并丝率低的麻纤维原料。结合文中麻纤维含量测试结果,在投料时,需要进一步增加麻纤维的比例。

4.7 细纱工序

细纱分别采用环锭纺、集聚纺、赛络纺纺纱技术进行纺纱。前区采用“紧隔距、小钳口、强控制、重加压”的工艺原则,后区牵伸1.25倍,利于粗纱顺利牵伸。细纱主要工艺参数:设计捻系数380,罗拉隔距18mm×40mm,钳口隔距3.0mm。为降低条干不匀率,加强对纤维的控制,使用邵尔A65度胶辊,使用RS-6939AS型加长固定上销,变速点前移并增加了该处摩擦力界,利于对短纤维的控制。与弹性上销相比,可以明显提高纱线条干水平;车间温度控制在29℃~31℃,相对湿度57%~65%,以减少车间飞花。胶辊加压160×120×160(N/双锭),使用金坛高精密合金钢领,配进口钢丝圈,锭速13500r/min。环锭纺和紧密纺总牵伸28.86倍,后区牵伸1.25倍;赛络纺总牵伸44.09倍,后区牵伸1.25倍。

在纺纱过程中发现,赛络纺和环锭纺纱的风箱棉明显较集聚纺多,除断头率较高的影响外,与前钳口须条宽度有直接相关性。集聚纺的须条宽度最小,用手电筒观察,几乎很少看到被吸棉笛管吸走的纤维,而环锭纺须条较宽,边缘纤维被吸棉笛管吸走的纤维较多,而赛络纺前钳口处有两个宽度稍小的须条,总宽度远远大于环锭纺的须条宽度,观察发现被吸棉笛管吸走的纤维最多。这些情况虽然不至于对牵伸倍数形成较大影响,但对纱线的百米干重却略有偏差。集聚纺重量偏差+0.2%,环锭纺重量偏差-0.35%,而赛络纺重量偏差达-0.95%。千锭时断头率测试,集聚纺最低,为35根/千锭时,环锭纺达到64根/千锭时,赛络纺高达95根/千锭时。虽然集聚纺效率较高,对原料消耗小,成纱质量好,但也为生产带来较大的困扰,主要表现在网格圈方面。由于麻纤维中的麻杂、麻尘较多,在生产中容易糊塞异型管吸风口处的网格圈,一般运行5天左右需要对网格圈全部更换清洗,增加了职工的劳动强度,并对总体效率有一定影响。

4.8 络筒工序

络筒工序采用“小张力,慢速度”的工艺原则,以减少毛羽增长。络筒速度1200m/min。在清纱参数设计上,既要清除影响布面质量的较大纱疵,又能保留纱线特有的“麻节”效果。主要清纱参数:棉结+280%,短粗节+200%×2.0cm,长粗节+45%×30cm,细节-35%×30cm;捻结工艺采用“慢解捻,快捻结”的工艺,解捻时间0.78s,加捻开始延迟时间0.64s,加捻时间0.06s。经测定集聚纺品种的捻结强力,捻结处的最低强力为390cN,超过纱线最低强力,达到原纱平均强力的80%以上。为了增加纱线的可织造性,对成纱进行了上蜡,上蜡量0.3%。

4.94种纺纱形式的纺纱质量对比

成纱强度试验:采用YG029G型全自动单纱强力仪,测试长度250mm,拉伸速度500mm/min,试验次数18次。

成纱条干试验:采用SY600EH型条干均匀度测试仪,测试纱筒12只。

筒纱毛羽试验:采用YG172A型纱线毛羽测试仪,测试纱筒12只。

麻纤维含量测试:测试方法采用GB/T2910.22—2009《纺织品定量化学分析第22部分:粘胶纤维、某些铜氨纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维与亚麻、苎麻的混合物(甲酸/氯化锌法)》。4种纺纱形式的纺纱质量测试结果对比见表1。

5.结束语

纺制莱赛尔纤维/亚麻纤维混纺纱,首先要对亚麻纤维进行预处理,并在上盘前进行预混合。清梳工序在保证纤维分离度的前提下防止对麻纤维的损伤,减少短绒的异常增加。并条采用两道,末并配用自调匀整装置。四种纺纱方式的成纱质量及生产各有特点,集聚纺合喷气涡流纺条干好,粗细节棉结少,尤其是毛羽少,但喷气涡流纺纱比较硬挺,且在生产中麻纤维含量偏低,生产效率较低;集聚纺强力高,断头率低,但容易糊塞网格圈;赛络纺、环锭纺成纱指标最差,但在纱线面料上更能体现麻纤维的风格。总之,喷气涡流纺、集团聚纺纱适合布面光洁面料,而环锭纺、赛络纺更适合比较追求麻纤维风格的粗犷型面料。在麻纤维含量较高时,即使追求麻纤维风格,原则上也不提倡采用赛络纺的纺纱形式。