轉杯針織紗的工藝研究

轉杯針織紗的工藝研究

0轉杯紡轉杯針織紗的制備工藝紡織機械是一個理論上和實踐上的問題。本文在吸收了多年來該工藝的研究成果和教學中，研究了纖維原料、前紡工藝、半制品質量和倒轉工藝，并對改進后的玻璃紡織機械的結構進行了探討。1原棉織物的制備以棉纖維為例對成紗質量有顯著影響的纖維性能指標有長度、細度、成熟度、強度與伸長、天然卷曲、原棉含雜和摩擦性能等。這些性能指標對環(huán)錠紗和轉杯紗的可紡性及成紗質量影響有些不同,如表1所示。1.1纖維伸長和斷裂功棉纖維的強伸性好,紡紗過程中不易斷裂,成紗強伸性也好。現在國內絕大多數企業(yè)的試驗中心只檢測棉纖維束強或單強,較少注意纖維伸長。強伸性是代表纖維加工過程中或在成紗后承受外力時抵抗斷裂能力的綜合指標。如圖1所示,σa=σa′,但曲線ob′c′a′Oa′所圍成面積>obcaOa圍成的面積,這一面積表示拉斷這根纖維外力要作的功,也就是材料抵抗外力破壞時所具有的能量,稱“斷裂功”。強伸性好,斷裂功大,不易破壞。1.2紗線條干及密度棉纖維細度對轉杯紡紡紗穩(wěn)定性、成紗強力、條干、手感等均有影響。a)對紡紗穩(wěn)定性的影響一般說來紡相同特數的紗,纖維細、截面根數多,纖維間接觸大,抱合力大,紡紗時動態(tài)強力高,不易斷頭。要得到好的可紡性,紗線橫截面中合適的纖維根數是130左右,下限約為90～100根。針織紗由于設計捻度低,紗線橫截面中的纖維根數須比機織紗多。b)對紗線強力和條干的影響在強調細度對成紗強力的影響時,必須同時注意纖維成熟度,因為成熟度差的薄壁纖維,雖然細度也較細,但由于纖維強度低,使成紗強度反而降低。若不計纖維細度變異,條干不勻的極小值為:CV/%min=√Νym/Νfm×100CV/%min=Nym/Nfm????????√×100式中:Nym為成紗公制支數,Nym為纖維公制支數。例如用細度為1.94dtex,麥克隆尼值為4.82和細度為1.62dtex、麥克隆尼值為4.07的兩種棉纖維紡制23.6tex針織紗,捻系數αe為3.8,前者成紗強度和條干不勻為11.6cN/tex和15.5%,而后者則為12.0cN/tex和14.3%?？梢娒蘩w維細度越細,針織紗成紗強力和條干越好。c)對手感的影響棉纖維細度細,紡同樣號數的紗,因截面纖維根數增加,可選用較低捻系數,故織物手感柔軟。1.3成紗性能及成熟度棉纖維成熟度是指纖維細胞壁的增厚程度。胞壁越厚,成熟度越好。棉纖維性能指標,除長度以外,棉纖維的各項性能幾乎都與成熟度有著密切的關系。棉纖維成熟度還與紡紗工藝過程中雜質的清除、棉結與索絲的產生、加捻效率、制成率的高低以及最終成紗的強力及制成織物的耐磨性和吸色性等密切相關。成熟度檢測的方式一般用氣流儀測定,有成熟度比M和成熟纖維百分比PmΜ=Ν-D200+0.7M=N?D200+0.7式中:N為正常纖維數,D為死纖維數胞壁厚度小于或等于纖維最大寬度1/5的纖維數。國內認為:當M=1,纖維成熟正常,M≤0.8,該纖維不成熟。Ρm=mΤ×100(％)Pm=mT×100(％)式中:m為成熟纖維根數,T為纖維總根數。由于棉纖維成熟度指標的重要性,下面列出一些有關成熟度的數據信息供參考:表2、表3分別列出了不同成熟程度棉纖維的成熟度比和成熟纖維百分比。另外,氣流儀測定的細度實際上包括棉纖維的細度和成熟度。當棉纖維周長不變時,細度與成熟度成簡單函數關系,如表4所示。1.4由長絨棉生產的短絨棉纖維長度與長度整齊度對成紗強力、條干、手感、毛羽等均有影響。a)對強力的影響盡管轉杯紡的凝聚機理是凝聚槽內單纖維混合,從可紡角度講,轉杯紡對長度和長度整齊度并不敏感。但是纖維長度長,纖維間抱合力大,紗線承受外力時纖維間不易滑脫,強力就高,表5所示即為棉纖維長度對成紗強力影響的一個紡紗實例。在保證成紗具有一定強度的前提下,棉纖維長度越長,紡出紗的極限細度越細,反之越粗。例如:長度在25mm以下的細絨棉,一般只能紡30tex以上的中、粗特紗,長度在29mm左右的細絨棉,最細可紡10tex紗,如果要紡10tex以下的細特紗必須采用長絨棉。長絨棉最長纖維可紡到3tex。b)對條干的影響轉杯紡雖具有單纖維混合的特征,成紗條干比環(huán)錠紗好,但纖維長度與長度整齊度,尤其是短絨率對條干有明顯影響,主要因為:整齊度差的纖維在設定的分梳長度(即喂給羅拉與給棉板握持點到分梳輥最接近給棉板弧形區(qū)的點之間的長度)下,由于纖維長度整齊度差,短絨率高,單位時間內釋放的纖維量就會不均勻,直接影響條干。如表6所示。多長的纖維算短纖維,要視測試儀器和方法而定,我國普遍認為16mm以下算短纖維,但AFIS測試系統(tǒng)與此不同,參見表7。對紡制轉杯針織紗標準要定得高些。c)對手感、毛羽的影響當成紗強力要求一定時,如選用長度較長的原棉,則可設計較低的捻系數,從而減弱纖維成紗過程中的內外轉移,減少纖維端露出紗體的數量,從而使紗表面光潔、毛羽少、手感也較柔軟。1.5棉纖維含雜及不凈物質的缺乏直接影響轉杯紡的正常生產棉纖維含雜質直接影響用棉量和前紡工藝,也部分直接影響轉杯紡工藝和成紗質量。特別是細小雜質和疵點的影響更大。在清梳工序中,粗大雜質由于重量比棉纖維大,容易與棉纖維分離而被排除。細小雜質,特別是帶有纖維的疵點,較難排除。另外,在排除雜質的同時,由于受到機件的打擊,粗大雜質分裂成碎片,這些碎片加上棉纖維中帶纖維的籽屑、纖維結粒及含土量等雖能在梳棉工序中被部分除去,但仍有部分殘留在棉條中,直接影響轉杯紡工藝,在紡杯中積雜,影響紡紗穩(wěn)定性;凝聚槽中的塵土積聚還會使成紗產生云斑。在棉纖維的含雜與潔凈度中另有一類與傳統(tǒng)雜質、塵土不同的不潔凈物,這類不潔凈物便是沉積在纖維表面的糖類粘性物質。通過化學方法和熱檢測法可以檢出這類物質。粘性物質中的80%是動物糖,20%是植物糖、殺蟲劑和棉籽油的混合物。這些不凈物質對轉杯紡的直接影響是弄臟機件,導致更多的積雜積