前言
近年來利用轉(zhuǎn)杯紡加工絹紡下腳、苧麻落麻、精紡落毛、次兔毛、短羊毛等原料,開發(fā)各種粗號純、混紡轉(zhuǎn)杯紗產(chǎn)品,不僅緩解了低級棉緊缺問題,而且豐富了紡織品花色品種,并取得較好的經(jīng)濟效益。我國有著豐富的苧麻資源,苧麻纖維在精梳過程中約產(chǎn)生30%~50%的精梳落麻,數(shù)量可觀且具有一定的可紡性能。苧麻落麻的利用目前仍大量采用混紡,由于落麻纖維較粗,纖維之間的抱和力較小,一般是小于45 mm的短纖維,纖維長度差異很大,環(huán)錠紡紗系統(tǒng)目前還無法生產(chǎn)純落麻紗,因此,開發(fā)轉(zhuǎn)杯紡純落麻產(chǎn)品有著廣闊的前景。轉(zhuǎn)杯紡加工落麻純紡紗也比較困難,最主要的技術(shù)關(guān)鍵為:(1)盡量減少超長、倍長纖維含量;(2)加強機械的除雜功能,減少紡杯內(nèi)積粉塵量;(3)采用針輥或大工作角的鋸齒分梳輥;(4)選用高耐磨的轉(zhuǎn)杯紡紗器元件。
1 加工落麻原料前的工作
1.1精梳落麻的特性
苧麻精梳落麻的長度較短,一般都短于45mm,纖維長度差異大,纖維較粗,且粗細不勻與強力不勻等都很大,塵雜較多,混有許多麻粒和纏結(jié)成團的麻纖維束。為了確保成紗質(zhì)量和紡紗的穩(wěn)定,應注意落麻的選配和充分混和,加強機械對纖維的開松、除雜。
1.2原料的選配
目前已經(jīng)紡制出的純精梳落麻轉(zhuǎn)杯紗為45.4 tex~98.4 tex,均屬粗號紗。如全部用落麻纖維,紡紗很難進行,因為落麻纖維中短絨、雜質(zhì)較多,梳理成網(wǎng)不良,轉(zhuǎn)杯紡斷頭太多,故要混用一些回麻和切短開松麻。一方面可提高紡紗性能,減少斷頭率,穩(wěn)定生產(chǎn),也可適當降低紡紗號數(shù);另一方面減少紗條疵點,提高條干均勻度和紗條強力。在紡不同號數(shù)的紗線時,應綜合考慮成紗的質(zhì)量和加工成本,混用的比例作相應的調(diào)整。
在加工95 tex純麻紗時,經(jīng)過合理的原料選配,落麻纖維的各項物理指標為:平均細度:0.435tex;主體長度:31.43 mm;右部長度:35.48 mm;短纖率(<16 mm):21.13%;長于40 mm含纖率:18.53%;長于60mm含纖率:9.25%;長度變異系數(shù):58.34%;含雜率:10.5%。
1.3落麻的預處理
落麻纖維長度差異大,不利于棉紡設備的牽伸;結(jié)雜多,開清棉、梳棉除雜負擔大。為適應棉紡設備的正常生產(chǎn),必須對落麻進行預處理,預處理設備一般可用粗紗頭機或廢紡機械。經(jīng)過預處理后,使超、倍長纖維和麻束及塵雜的含量減少,這樣可大大降低轉(zhuǎn)杯紡的成紗斷頭率。對于原料中混用的回麻、開松麻要先經(jīng)過切斷,再進行混和加工。
給油給濕是梳棉機能否成網(wǎng)的技術(shù)關(guān)鍵。由于麻纖維的導電性能差,在梳棉機加工過程中,纖維與錫林、刺輥等高速回轉(zhuǎn)件多次接觸摩擦而產(chǎn)生靜電。如果這些靜電不及時散逸,必然會產(chǎn)生繞錫林或繞刺輥現(xiàn)象,輕者影響麻條質(zhì)量,重者不能成網(wǎng),因此必須對落麻原料給油給濕。給濕是為了增加麻纖維的導電性,減少麻纖維表面的靜電荷積聚量;給油是抗靜電產(chǎn)生,直接使麻纖維表面減少靜電荷,兩者同等重要。給油的關(guān)鍵是油劑配方,其基本成分為:抗靜電劑、平滑劑和水。其中水的成分最多,約占95%;抗靜電劑與平滑劑成分占極少量,為5%左右。
給油的方法一般都是人工給油,將落麻原料鋪在車間地面上,經(jīng)壓縮機將油劑溶液成水霧狀均勻噴灑在原料上,塑料薄膜密閉放置24 h左右,使油劑溶液均勻滲透。清棉成卷后回潮率要達到15%-16%?;爻甭蔬^高,纖維易纏繞A076C型機的緊壓羅拉,清棉開車困難;過低靜電不易消除,梳棉易纏繞錫林,成條困難。
2 紡紗工藝的探討
由于苧麻精梳落麻纖維中含雜質(zhì)、麻粒及纏繞的小麻束多,因此,提高半制品質(zhì)量重點在開清棉、梳棉工序。應采用相應的技術(shù)措施,合理的工藝參數(shù),提高除雜效率,降低生條重量不勻率。根據(jù)纖維的性能,選用的棉型設備紡紗的流程為(以型號表示):A002D(或人工喂給)-A035A
2.1開清棉
在開清工序中主要是加強開松、除雜作用,同時注意減少纖維的損傷。(1)落麻原料經(jīng)預處理后比較蓬松,要先打包再到抓棉機上抓取。采用小量混料人工喂給可不用打包;(2)為了增加除雜效率,選用A035A型混開棉機,后面跟著兩臺A036C型開棉機(附間道裝置);(3)降低各機器的打手速度,減少纖維的損傷。A035A型機打手速度采用中速;A036C型機打手速度控制在480r/min~560 r/min左右;A076C型機打手速度采用750 r/min左右;(4)適當加大塵棒間隔距以增加排雜量;(5)壓棉簾~角釘簾隔距宜小(一般為20 mm~40 mm),以提高扯松效果;均棉簾~角釘簾隔距宜小些(20 mm~30 mm),使出棉均勻;(6)A076C型機棉卷羅拉速度適當降低,采用10 r/min左右;棉卷采用較輕定量和較短長度,以減少成卷重量不勻率。同時落卷后用塑料膜包裹,使棉卷不被破損,防止水分的蒸發(fā)。
2.2梳棉
關(guān)鍵是能否順利成網(wǎng),并增強分梳,盡量排除短絨和麻粒。
(1)提高梳棉車間的相對濕度,保持在84%±4%左右;對落麻原料合理地給油給濕,減少麻纖維的靜電積聚,防止繞錫林、刺輥,麻網(wǎng)下沉和破邊的現(xiàn)象; (2)梳棉機后車肚采用降低除塵刀、大角度工藝,加強排雜;(3)適當降低錫林速度(300 r/min-340 r/min)、刺輥速度(900 r/min~950 r/min)、道夫速度(15 r/min-18 r/min)。由于棉網(wǎng)易破邊,難于成條,故采用較低的道夫轉(zhuǎn)速;蓋板速度(220 mm/min)適當加快,以增加短絨的排除;提高錫林、刺輥線速比,在2.0左右,使刺輥鋸齒上纖維順利轉(zhuǎn)移;(4)選用大工作角的錫林鋸齒(85°),主要是增強對纖維的釋放,有效防止纏繞錫林。根據(jù)生產(chǎn)實踐,采用大工作角的金屬鋸齒,避免纖維反復分梳,減少產(chǎn)生新麻結(jié)。蓋板針布選用雙列式為宜,使麻粒、雜質(zhì)充塞針布現(xiàn)象減少;(5)刺輥~給棉板隔距(0.25 mm)、錫林~蓋板隔距適當放大,如隔距過小,產(chǎn)生的靜電增多,對成網(wǎng)不利。五點隔距選用0.38 mm,0.36mm,0.30 mm,0.30 mm,0.36mm。前上罩板上口隔距(0.51 mm~0.61 mm)適當減小,增加短絨的排除量;(6)采用生條重定量,減少棉網(wǎng)張力,有利于成條。
要紡好純落麻紗,梳棉工序是關(guān)鍵,如分梳不足,生條含雜過高,都會造成轉(zhuǎn)杯紡紗時大量斷頭。
2.3并條
采用兩道并條。主要通過并合作用,降低條子重量不勻率,通過羅拉牽伸,拉斷部分超長、倍長纖維。
(1)降低并條機前羅拉速度(140 m/min-200 m/min),采用抗靜電效果較好的尼龍6涂料對并條機膠輥進行表面處理,防止纏繞羅拉;(2)根據(jù)轉(zhuǎn)杯紡紗特點,采用“頭小二大”的順牽伸配置,每道牽伸倍數(shù)都大于并合數(shù),著重提高麻條中纖維的伸直度和分離度;(3)縮小羅拉隔距,相應加重羅拉加壓,這樣既能有效地拉斷麻條中殘存的超長纖維,又可加強對浮游纖維的控制,提高條干均勻度;(4)纖維較蓬松,條子易堵塞喇叭口,因此喇叭口的口徑應偏大掌握。
2.4轉(zhuǎn)杯紡
由于落麻纖維抱合力差,纖維長度差異大,熟麻條中短絨和塵雜較多,因此,轉(zhuǎn)杯紡加工純落麻紗的最主要困難就是紡紗時斷頭率太高,生產(chǎn)中空錠太多,一臺車有時5個-6個擋車工接頭都來不及,所以降低斷頭是轉(zhuǎn)杯紡工序的主攻任務。同時,生產(chǎn)發(fā)現(xiàn),分梳輥鋸齒、假捻盤、紡杯凝聚槽、輸送通道等元件在紡制純落麻紗時,磨損速度相當快,在很短的時間內(nèi)就不能正常紡紗。既影響成紗質(zhì)量,又影響了紡紗的穩(wěn)定性,因此提高關(guān)鍵元件的耐磨性也是紡好純落麻紗的一個關(guān)鍵問題。具體措施如下:
(1)采用大直徑(D66 mm)的碳化硅陶瓷假捻盤。SiC陶瓷表面摩擦因數(shù)大,且加大假捻盤直徑,使假捻盤的假捻效應加強,增加紡杯內(nèi)剝離點處紗條的動態(tài)強力,降低斷頭率。同時 SiC陶瓷硬度極高(HV2500),是一種高耐磨性的材料。假捻盤的磨損機理主要是高周疲勞斷裂磨損,磨料是麻纖維、雜質(zhì)等軟磨料,其硬度遠遠小于假捻盤材料硬度,因此加工落麻紗的耐磨性較好。另外,SiC陶瓷材料導電性能好,紡杯內(nèi)靜電積聚較少,短絨和粉塵積聚量較少,所以斷頭率較少,成紗質(zhì)量較好。
(2)選用大工作角、淺齒鋸條(OK61型)的分梳輥,有利于纖維的順利轉(zhuǎn)移,纖維受到反復梳理繞分梳輥鋸齒的概率減少,有利于紡紗的穩(wěn)定性和成紗質(zhì)量的提高。但機器運轉(zhuǎn)一段時間后,分梳輥鋸齒磨損嚴重使齒尖前緣及工作面與兩側(cè)面的棱邊磨圓,一方面使纖維游離在針面上,易搓成麻結(jié),另一方面針齒分梳能力減弱,梳理質(zhì)量下降。另外,磨損溝槽極易鉤掛纖維,阻礙纖維向齒外轉(zhuǎn)移,易產(chǎn)生繞分梳輥現(xiàn)象,并產(chǎn)生大量斷頭。分梳輥采用針輥(QFF-z-5型),是加工純落麻的發(fā)展方向。由于針輥對纖維的分梳效果好,作用力均勻而緩和,對纖維的損傷少,產(chǎn)生短絨少,而且針輥鋼針的磨損并不改變針形,這樣不影響對纖維的分梳質(zhì)量和成紗質(zhì)量。采用針輥時,在獲得相同纖維分離度下,其轉(zhuǎn)速可適當降低,有利于減緩針輥鋼針的磨損速度。
(3)分梳輥轉(zhuǎn)速: 7000 r/min-7100 r/min。分梳輥轉(zhuǎn)速在5000 r/min~9150 r/min范圍內(nèi)對紡紗穩(wěn)定性沒有顯著影響。適當提高分梳輥轉(zhuǎn)速,分梳質(zhì)量提高,超長、倍長纖維含量減少,纖維分離度提高,成紗質(zhì)量提高。但不能過大,過大會使輸送通道中氣流速度梯度減小,已被分梳開的單纖維在輸送通道中易重新粘結(jié),使纖維分離度下降從而影響成紗質(zhì)量。
(4)采用輕定量喂人(15 g/5 m-18 g/5 m)。分梳作用的強弱,不僅與分梳輥轉(zhuǎn)速有關(guān),而且與喂入條子定量有關(guān)。輕定量有利于提高分梳作用,減少輸人紡杯內(nèi)的纖維束數(shù)量,對降低斷頭和提高成紗質(zhì)量有利。
(5)紡杯速度:33 000 r/min。紡杯速度不宜過高,其目的是降低杯內(nèi)紗條張力,有利于減少斷頭,提高成紗質(zhì)量。
(6)隔離盤位置對準紡化纖處;卷繞張力牽伸為0.966倍。
(7)加強運轉(zhuǎn)管理對減少紗疵,降低斷頭,穩(wěn)定生產(chǎn)和提高成紗質(zhì)量起十分重要的作用。主要措施為:①定期清掃紡杯。由于在紡紗過程中,紡杯內(nèi)積聚粉塵量較多,使纖維間的聯(lián)系力減弱,杯內(nèi)須條動態(tài)強力降低,且易引起紡紗張力的突變,斷頭率增加。故要適當增加掃杯次數(shù),減少凝聚槽積灰量,每班掃杯2次~3次; ②穩(wěn)定車間相對濕度,轉(zhuǎn)杯紡車間相對濕度一般要求穩(wěn)定在72%+5%,減少靜電的產(chǎn)生,確保生產(chǎn)的穩(wěn)定;③保持正常機械狀態(tài),定期平揩車,加強機械的維護與保養(yǎng),及時更換磨損嚴重的轉(zhuǎn)杯紡元件。分梳輥鋸齒、紡杯凝聚槽、輸送通道等元件使用一段時間后如磨損嚴重,會使斷頭大量增加,成紗質(zhì)量大幅度下降,因此要確保機械狀態(tài)正常,穩(wěn)定生產(chǎn)。
總之,轉(zhuǎn)杯紡加工苧麻純精梳落麻紗的關(guān)鍵是:梳棉工序能否順利成網(wǎng),轉(zhuǎn)杯紡工序能否大幅度降低斷頭率,提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性。在工藝和技術(shù)上采取:(1)原料的合理選配及預開松處理,增強梳棉機的分梳和并條機的牽伸作用,減少落麻超長、倍長纖維的含量。盡量排除落麻中的塵雜、麻粒和短絨;(2)原料給油給濕以及嚴格控制車間的相對濕度,合理安排工藝參數(shù),減少靜電的產(chǎn)生和積聚;(3)采用針輥或大工作角的鋸齒分梳輥,選用高耐磨的轉(zhuǎn)杯紡紗器元件;(4)加強運轉(zhuǎn)管理,穩(wěn)定生產(chǎn),提高成紗質(zhì)量。
