炭化羊毛预开松梳理工艺探讨

贺光福

(珠海励联纺织染工业有限公司,广东 珠海 519050)

炭化羊毛是粗梳毛纺的主要原料,因其原料中含有草杂、皮脂硬块、毡并羊毛条等质量因素,会严重影响到后续纺织加工产品质量,尤其是炭化羊毛中的毡并羊毛条过多,会使得染色时染液较难充分渗透到毡并羊毛条内部,造成染色色花,且纺纱时毡并羊毛条不容易被梳理成单根纤维,毡并的团状纤维更是增加了梳理负荷,容易损伤针布,降低针布使用寿命,即使被强分梳也会造成纺纱毛粒色点,影响产品质量[1]。 在染色纺纱前,对炭化羊毛进行预开松梳理,提高炭化羊毛的松散度,同时去除部分草杂和皮脂硬块,将会改善炭化羊毛的纺织加工状态, 但预开松梳理容易造成纤维长度损伤,增加1.65 cm 以下短绒率。 本文通过分析影响炭化羊毛质量的因素,采用FB219 盖板梳棉机和粗梳毛纺Kyowa 梳毛机对炭化羊毛进行预开松梳理实验,并对梳理后的物理指标进行分析,以便找到一条针对炭化羊毛开松梳理效果较优的设备进行配置。

1 影响炭化羊毛质量的因素

草杂过多:目前炭化羊毛的原理主要是把含有植物质的羊毛浸渍在稀硫酸溶液中,除去多余酸液后烘干和高温烘烤,使植物质的主要成分纤维素(C6H10O5)在浓缩的酸液作用下脱水成焦黑的脆性物质,再经机械压碎成粉末去除[2]。 在实际生产中,羊毛的喂入量多,炭化前羊毛开松不良,酸液浓度不够,羊毛在酸液中浸酸不良,烘焙后草杂未烘透,不焦脆,压碎除杂效果不良等都会造成炭化后的羊毛残留较多草杂,另外植物质草杂炭化需要一定的吸酸量,较大的草杂如刺疙瘩草、硬壳草、棍状草杂等因酸不易浸入而较难炭化。 还有一些线性草和软壳刺草类草杂,与羊毛纤维毡并在一起,非常难以去除。

皮脂硬块:剪毛中常会连皮块剪下,这些皮块毛在除边时没有从套毛中清除干净,遗留在毛纤维中,后续加工目前也主要靠人工拣出,很难完全去除干净,皮脂硬块含量高,纺纱时将皮块分梳成小的粒子,布面形成皮脂色点。

毡并羊毛条:产生的主要原因是羊毛在炭化烘干部分的喂毛机中翻滚次数过多,除尘机尘笼中羊毛过多,除尘机尘笼内角钉插入深等,最终造成羊毛毡缩。

2 原料及试验设备

2.1 纤维原料

选用粗梳毛纺常用的2 种炭化羊毛原料进行试验,分别为15.6 tex 炭化羊毛1#和14.3 tex 炭化羊毛2#,其原料物理指标见表1。

表1 原料主要性能指标

2.2 试验设备

目前梳理机按梳理形式可分为2 大类,一是以棉纺和半精纺使用的回转盖板式梳理机,另外是以粗梳毛纺使用的罗拉式梳理机。 盖板式梳理机对纤维梳理作用强,纤维网均匀,但对纤维长度损伤大,罗拉梳理机梳理柔和,对纤维损伤小,但梳理不充分[3-4];因只是对炭化羊毛进行的预开松梳理,并不要求得到单根状态的均匀毛网,因此选择使用粗梳毛纺日本Kyowa 梳毛机单联(包含喂入毛斗,预梳机构和头道梳理)和半精纺带罗拉预梳机构的东佳纺机FB219 式盖板梳理机进行开松梳理实验。

3 预开松梳理生产措施

3.1 原料和毛加油

和毛加油的目的是降低炭化羊毛的摩擦因数,便于梳理混合,防止产生毛粒,另一方面可加些防静电剂,防止梳毛中静电的产生[5]。 纤维毛油助剂需要与水一起施加,目的是提高羊毛的回潮率、提高纤维的伸长性能,这样可以减少梳理过程中纤维的断裂,提高制成率,一般和毛后羊毛的回潮率控制在25%～30%,炭化羊毛和毛加油选择CTA-980C 和CTA-2886 油剂(中纺化工股份有限公司)进行试验,用量分别为:CTA-980C 和毛油4%(owf),CTA-2886 和毛油1%(owf),FK-305 抗静电剂0.5%(owf),用水量10%(owf)。 混合后闷放8～10 h,以确保和毛油、水均匀地渗入到纤维中。

3.2 开松梳理

炭化羊毛的预开松梳理遵循大隔距、慢车速、开松除杂为主、梳理分梳为辅的原则[6-8]。

粗梳毛纺Kyowa 梳毛机为罗拉式梳理机,其主要是线性梳理,梳理速比小,梳理作用缓和,选择其中的单联机构作为梳理试验,主要包括喂入毛斗,预梳机构和头道梳理,预梳机构的胸式锡林、工作辊和剥毛辊都包有锯齿针布,胸式锡林的表面速度控制在头道梳理的50%以下,工作辊与胸式锡林的速比设定在1 ∶30 左右,较小的速比,目的为减少纤维断裂。 混料先经预梳机构分梳成更小的纤维束,使头道梳理机负担得以减轻,有利于均匀梳理。 罗拉梳理机工艺参数见表2。

表2 罗拉梳理机工艺参数

盖板梳理机去粗去杂效果好,但锡林与盖板之间的梳理作用是连续性的面梳理,而且梳理速比大,因此梳理强度大,纤维易损伤,对励联公司的FB219盖板式梳毛机进行设备改造,改造后的梳理机去掉了原有的给棉板与给棉罗拉,加入了带工作辊和剥棉辊的罗拉预梳机,原料先经作用缓和的罗拉预梳机进行梳松,再经分梳作用强的盖板机进行彻底的梳理及去除粗杂,另外生产上适当放大主要分梳部件隔距,特别是盖板与锡林间隔距,因隔距太小,容易把炭化羊毛纤维拉断造成损伤,盖板与锡林之间的隔距放大,可以保护纤维长度,减少纤维损伤。 另外降低锡林与盖板间速比,以减少物理梳理对纤维的损伤,FB219 盖板式梳理机其工艺见表3。

表3 FB219 盖板式梳理机工艺参数

4 试验讨论

分别对预开松梳理后的2 种炭化羊毛指标进行对比测试,测试内容包括纤维梳理后平均长度及长度损伤情况、强力指标、草杂含量、短绒率、毡并羊毛条等,炭化羊毛预开松梳理测试结果见表4。

表4 炭化羊毛预开松梳理测试结果

由表4 可以看出,炭化羊毛经2 种不同的设备开松梳理,毡并羊毛条被有效松解。 粗纺梳毛机由于速比相对较小,梳理柔和,对纤维损伤相对较小,但梳理效果不充分,含有较多毛粒和草杂; FB219 盖板梳理机设备采用先毛后棉的梳理方式,羊毛纤维先用毛纺的罗拉梳理机进行缓和梳松并去掉大粗杂,使原有紧握持下的大速比强开松变为小速比的柔性梳理,并且增加了纤维梳理的物理时间,盖板与锡林对羊毛纤维细致梳理,使之成为单纤维状态,草杂与皮脂被梳理成为细杂,随短绒积成盖板花并排出机外[9-10]。 测试结果示出纤维的长度和强力损伤稍比粗纺梳毛机的大,但毛粒含量和草杂含量减少明显,预开松除杂效果较好,更加符合后续纺织加工需要。

经预开松梳理的炭化羊毛,染色时因羊毛基本成单纤维状态,没有了毡并羊毛条造成的纤维团,纤维状态类似毛条,染料能均匀地上染到单纤维上,匀染性得到较大提高;因开松梳理后纤维中的草杂皮脂减少,一些使用炭化羊毛纺纱的敏感颜色,如花灰色、浅紫色、纯黑色等,纺纱疵点明显减少,提高了纱线品质。

5 结束语

使用罗拉梳理与盖板梳理相结合的FB219 梳理机,炭化羊毛原料先经作用缓和的罗拉预梳机进行开松,再进入锡林盖板区进行强分梳,对纤维作用由缓和到强烈,纤维损伤可控,不影响后续炭化羊毛在粗梳毛纺中的使用,同时去除炭化羊毛中的草杂皮脂和毡并羊毛条效果明显。 炭化羊毛纤维通过预开松梳理改变了纤维物理外观形态,炭化羊毛中的皮脂和毡并羊毛条减少有利于改善染色中的染色不匀和色花情况,同时可减少后续纺纱毛粒色点,为粗梳毛纺纺纱加工提供良好的可纺性原料。