减少纱线毛羽提高喷气织机效率(中)
1.1.2 紧密纺对减少细纱毛羽的作用
国外立达、绪森等公司先后推出了在环锭细纱机的基础上研制成功的紧密纺纱技术,其它如青泽、丰田、马佐里等公司也有紧密纺纱技术的环锭细纱机的生产,国内已有不少厂家也相继生产出紧密纺的环锭细纱机。
紧密纺环锭细纱机生产技术是在普通环锭细纱机前罗拉引出处作改进,对引出束纤维进行凝聚,基本上取消了纺纱加捻三角区,紧密环锭(compact yarn)成纱强力及毛羽比普通环锭纱都得到显著改进。由于从前罗拉引出的须条立即受到凝聚气流及相应机构的控制,使紧密纺环锭纱的毛羽比普通环锭纱的毛羽显著减少。由此使下工序的浆纱、烧毛等工序处理毛羽的任务减轻,甚至可以取消烧毛工序。表2所示为紧密环锭纱与普通环锭纱毛羽的对比。
表2 紧密环锭纱与普通环锭纱毛羽的对比
毛羽长度/mm |
14.6 tex毛羽数/个·m-1 |
7.3 tex毛羽数/个·m-1 | ||
A |
B |
A |
B | |
1
2
3
4
6
8
10 |
105
15
5
6
4
1
0 |
85
10
1
0
0
0
0 |
90
20
8
6
2
0
|
40
5
0
0
0
0
|
注:(1)紧密纺环锭纱的捻度比普通环锭纱捻度低10%;(2)应用Zweigle毛羽测试仪测试;(3)表2中A为普通环锭纱,B为紧密环锭纱。
表2说明紧密纺环锭纱的毛羽远比普通环锭纱的毛羽少,特别是会导致喷气织机气流引纬构成引纬失败,造成织机停台的3 mm及以上长度的毛羽,比普通环锭纱少的多。
1.1.3 其他新型纺纱对纱线毛羽的影响
转杯纺、喷气纺及涡流纺都属于自由端纺纱体系,尤其是涡流纺纱技术纺出来的纱,由于消除了纺纱三角区,其加捻没有钢领、钢丝圈的作用,因此,纱体上毛羽比较少。若与普通环锭纱作比较,如村田公司的MVS851型涡流纺纱机纺出的涡流纱,其上的毛羽只有普通环锭纱毛羽的1/4~1/5,纱体表面光洁如丝。
转杯纺纺出的纱线毛羽也较少,加工粘胶纤维时尤其明显。纱中纤维是伸直的,螺旋状不明显,纱上纤维不会断裂,许多毛羽被包缠在纱体上,所以比普通环锭纱毛羽少。
相比较,普通环锭纱的毛羽最多。转杯纱较少,涡流纱更少,双喷嘴喷气纺纱机由于是包缠纺,情况较差,毛羽较多 (见表3) 。
表3 不同纺纱方法对纱线毛羽的影响对比
纱线 |
3 mm及以上长度的毛羽数
/个·km-1 |
5 mm及以上长度的毛羽数
/个·km-1 |
涡流纺纱
普通环锭纱
紧密纺环锭纱 |
6
100
52 |
14
100
43 |
1.2 纱线性质对纱线毛羽的影响
不同纤维纺的纱其性质不同,而纱线性质对纱线毛羽的影响很重要,以涤/粘 65/35混纺纱为例,纱线中纤维细度与纱线毛羽的多少十分相关,纤维越细,毛羽越多。而在生产涤/棉65/35 24 tex纱时,由于纤维的损伤(熔化及脱皮等),使毛羽相应减少。不同混纺比例的纱及纺纱号数等因素与毛羽多少的关系是值得研究的问题。
2 织前准备工序对纱线毛羽的影响
2.1 络纱对纱线毛羽的影响
一般喷气织机配用的筒子纱都是由自动络纱机络制的。自动络纱机发展很快,国外先进的自动络纱机有Autoconer338型、PC21型及orion型三种,络纱机线速度最高可达到2000 m/min,比我国1332M型络纱机线速度快3倍多。比第二代自动络纱机线速度快15%,具有络纱张力自始至终均匀,卷绕密度一致及精确防叠等特点。络纱机由于卷绕线速度高,所以,细纱管纱在退绕时会产生大张力气圈,毛羽增加约4倍。所以加装了管纱退绕气圈控制器,不装控制器细纱毛羽比络纱前多2倍,而加装控制器后纱线毛羽比无控制器的纱线毛羽显著减少。表4是把管纱分成10段分别测定毛羽数量的变化情况。
表4 络纱有无控制器纱线毛羽变化情况 单位:个/10 m
细纱管纱
纱线位置 |
无控制器络纱速度 |
有控制器络纱速度 |
管纱
毛羽 | |
1000 m/min |
1300 m/min |
1500 m/min | ||
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10 |
220
235
240
240
220
210
190
170
155
135 |
180
220
210
210
190
185
170
160
150
135 |
150
170
175
175
170
160
150
140
130
125 |
80
120
140
140
135
125
110
100
90
80 |
村田公司还在PC21型自动络纱机管纱退绕处加装高速回转气流的毛羽消除器perla。经过perla处理后,纱上的毛羽被高压气流包缠在纱体表面,使纱线毛羽极小,有利于喷气织机织造效率的提高。但在后加工中会在印染等工序重新出现较多的毛羽,因此perla毛羽消除器是消极的方法,并没有根本上消除纱线上的有害毛羽。
由于自动络纱机线速度较高,管纱退绕时对毛羽的增加十分相关,因此,在可能条件下,要尽可能使用较低的络纱速度,如络纱速度1100 m/min时,纱线毛羽数比线速度800 m/min时的纱线毛羽数高10%。
紧密纺环锭纱的毛羽数,尤其是3 mm及以上长度的纱的比普通环锭纱少的多。在同样条件下紧密纺环锭纱经过自动络纱机后毛羽并没有明显恶化,而且紧密纺环锭纱可以不经过烧毛并减轻了浆纱负担。这说明纱线毛羽产生的主要源头是细纱机。普通环锭纱的毛羽多而且纱体结构不像紧密纺环锭纱那样紧密,比较松散混乱,这样的纱经过自动络纱机时在高速退绕的条件下必然会进一步恶化,使毛羽大量增加。
纱线在细纱至络纱工序及络纱后包装运输中,存在纱线自身摩擦现象,虽然对纱线毛羽的分布影响不大,但对于纯棉环锭纱还是有一定的影响。细号纱摩擦后毛羽量减少,粗号纱自身摩擦后毛羽增加,但3 mm及以上长度的毛羽却会减少。为了减少运输过程中纱线自身摩擦造成毛羽增加的情况,应改进管纱及筒子纱的运输方式,如细络联自动生产线的管纱及筒子纱都是自动运输管纱的,以钉盘式运输方式从细纱运往络纱机,使管纱之间不碰、不摩擦。
目前我国纺纱厂与喷气织机织造厂(或车间)之间的筒子纱的包装运输情况不理想,一般都是以塑料编织袋包装运输,会使筒子纱表面严重摩擦及变形,会影响喷气织机的引纬及整经机的退绕等,应当改为箱式包装。
其他影响纱线毛羽的因素:纺纱原料性质如棉纤维成熟度、原棉短绒率含量、纤维种类、纤维抱合力、刚性、细度,车间温湿度,纱线捻度,设备状态,混纺纱中纤维混纺的均匀程度以及纺纱工艺等也都对毛羽有一定程度的影响。
2.2 浆纱技术对纱线毛羽的影响
现代化的浆纱机如国外祖克米勒、贝宁格、西点及津田驹等浆纱机及我国GA308型、GA338型、ASGA365型等浆纱机都实现了多单元分区传动、湿分绞、双浆槽浆纱分片进烘房、高压上浆、浆前预加湿技术等,如果经纱经过合理浆料上浆后,毛羽比浆前经纱毛羽减少70%,表明浆纱技术是成功的。
浆纱湿分绞技术的应用,可减少纬向停台25%~30%,经停也有下降。湿分绞使经纱片纱进烘房,经纱覆盖率不会超过50%~60%,保持适当的经纱间距,可减少经纱间毛羽粘连造成毛羽增加,从而降低毛羽,这是降低喷气织机停台的重要手段。采用适当的经纱间距,使浆膜强度提高,对减少毛羽有利。
高压上浆技术目的是推广应用“两高一低”上浆工艺。即高压、高浓、低粘。国内浆料已实现成熟的高浓低粘工艺技术,压力达到40kN以上,经过高压上浆处理后,经纱强力高,耐磨好,毛羽明显减少,使织机效率提高5%。
浆前预加湿是国际上先进的工艺技术,经纱在进入浆槽以前,进入到90 ℃左右的热水槽中预加湿,将附在经纱上的短绒、杂质、棉蜡等洗去,使经纱在浆槽中对浆液的吸收率降低,纱的表面形成圆整的浆膜,提高浆料对经纱的被覆能力,上浆率可减少1/3,纱体上的毛羽减少50%,可使喷气织机效率提高5%。
双浆槽或多浆槽及湿分绞技术。在生产细号、高密织物时,由于经纱总根数多,经纱进入烘房的横向密度很大,为了使经纱之间保持一定距离,减少经纱毛羽的产生,经纱覆盖系数应控制在60%以下,所以新型浆纱机都配备了双浆槽或多浆槽,经纱分片上浆并经湿分绞后,分片进入烘房,减少因经纱排列过密造成经纱互相粘连使毛羽增加。这种多浆槽湿分绞技术可使经纱毛羽明显减少,进而减少喷气织机20%~30%的纬向停台。
烘房中采用多烘筒烘干形式,第一个烘筒为预烘烘筒,温度较低,各烘筒逐步加温烘干经纱,使经纱获得最佳的包覆,形成均匀光滑的浆膜,可减少因经纱粘连烘筒而产生的毛羽。
2.3 浆料配方对降低经纱毛羽的作用
正确选择配比浆料可使经纱增加强度、被覆好、减伸、毛羽少。
目前我国已加入世界贸易组织,国外有些国家对于采用PVA浆料上浆是抵制的,并以法律形式明确规定不得使用PVA,不得进口以PVA浆料上浆的坯布。目前西欧采用的丙烯酸浆料加马铃薯变性淀粉为主要原料的浆料配方,取消了PVA,美国及日本等发达国家也都对PVA浆料上浆作了许多技术处理,如在印染后加工中对PVA浆料进行精细过滤,基本上可全部回收PVA,不会污染环境。日本还对高聚度PVA进行改性,使PVA聚合度降低,成为可生物降解的聚合体。
不用或少用PVA是我国纺织工业的重要任务之一,目前丙烯酸浆料及各种变性淀粉发展很快,很成熟,合理选用这些浆料,同样可使经纱上浆后被覆情况良好。实际上过多地使用PVA浆料,会使毛羽增加,在复分绞处会产生二次毛羽。因此,少用或不用PVA是可行的,必须的。
我国可通过引进欧洲马铃薯品种及生产马铃薯变性淀粉的方法,在我国东北或相当地区发展我国的马铃薯变性淀粉供应市场与我国丙烯酸浆料配伍,尽快实现完全取替PVA浆料的目地。
(未完待续)
(秦贞俊 安徽省纺织工程学会)
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