SV29.5tex 纯维纶赛络纺纱线的研究开发

武建周，崔学良

（1.河南技师学院，河南 郑州 450007；2.河南平棉纺织集团股份有限公司，河南 平顶山 467400）

0 引言

维纶（代号V）是聚乙烯醇缩甲醛纤维的商品名称，也叫维尼纶，有“合成棉花”之称。是采用煤、电石、煤焦油作为原料，先提炼出醋酸乙烯醇醋酸酯单体，再经过聚合、水解制得高分子化合物聚乙烯醇，其分子结构为-[CH2-CH(OH)]n-，纺丝后再用缩甲醛处理，然后切断成维纶短纤维，提供给纺织企业作为纺纱原料。维纶纤维具有强度高、耐磨好、比重轻（低于棉花）、吸湿性好（优于常用合成纤维）、耐霉蛀、耐腐蚀、耐氧化剂、遇酸稳定，但回弹性低、导电性差、耐热性差和不耐高速摩擦等特点[1]，用其所纺纱线和制造的面料如平布、卡其等具有耐磨、耐穿、吸水性好、保暖性好、价廉等特点，广泛用于制作工作服、汽车饰布等民用和工业领域。但是维纶与其他化纤相比，纤维间抱合力差，所以适宜和其他纤维混纺，维纶纯纺高强度纱线在当前国内市场具有生产研发能力的企业较少。河南平棉纺织集团股份有限公司实行阿米巴经营模式以来，生产经营管理融为一体，项目责任人面向市场，直接对客户负责，摒弃了市场上滞销的“大路货”，充分挖掘设备潜力，小批量、多品种生产出市场上的“稀、缺”产品。如纯维纶V25.7tex环锭纺，SV29.5tex、SV14.8tex×2 环锭赛络纺纱线等，以这些纱线为原料生产的汽车饰布、工作服、帐篷布、床上用品等逐步替代传统的棉涤产品，质量可与日本、美国进口产品相媲美，逐渐得到客户认同、接受，同时已快速进入市场。

1 原料预处理及工艺流程

1.1 原料养生

采用川维生产的维纶，主要指标：名义长度38mm，细度0.17tex，断裂强度8.53cN/dtex，断裂伸长率11.8%，超长纤维率0.2%，倍长纤维0.4mg/100g，质量比电阻4.0×108Ω·g/cm2，回潮率3.0%。维纶纤维的摩擦系数高，纺纱过程中的摩擦阻力大；由于回潮率低，导电性差，一般用作维/粘、维/棉混纺生产较好；但用作纯纺时，通过性差，纺纱时静电严重。为此，在开包上盘前，用进口的油剂和开水按1∶10 的比例混合，配成溶液，用于对纯维纶原料的养生。溶液与纯维纶的比例，应根据纯维纶的回潮大小确定，3.0%回潮情况下，采取1∶97 的比例进行养生36h。生产实践证明，开水溶液使油剂能内外渗透均匀；选用的进口油剂能够降低纤维与金属间动摩擦，阻止静电荷在纤维上的积聚，提高维纶纤维的吸湿性，改善纤维表面导电性能，降低表面电阻，同时，油剂增加了纤维与纤维之间的动摩擦，使其抱合性得到改善，平衡了平滑性与集束性的矛盾关系[2]。

1.2 工艺流程

FA002A 型自动抓棉机→FA113C 型单轴流开棉机→FA022-6 型多仓混棉机→FA106B 型开棉机→FA046A 型振动棉箱给棉机→A076F 型单打手成卷机→FA224B 型梳棉机→FA317 型预并条→FA317 型并条机（头并）→FA317 型并条机（二并）→JWF1415 型粗纱机→FA507 型细纱机→络利安自动络筒机。

2 技术措施

2.1 开清棉工序

维纶纤维有一定卷曲度，3.5 卷/25mm，但卷曲牢度差，养生后纤维间粘连较牢，且易缠绕机件，成卷松散。因此在开清棉工序，要在纺棉基础上对设备和工艺进行调整。尽量减少握持打击，降低打击力度，避免对纤维的损伤和棉结的产生。用以自由开松为主FA113C 型单轴流开棉机代替FA035 型混开棉机，跳过一台豪猪开棉机FA106B，并且把剩余的一台豪猪开棉机FA106B 改为梳针式滚筒，把打手速度540r/min 降到480r/min；自动抓棉机抓棉打手速度从850r/min 降到720r/min；综合打手速度1000 r/min 降到800r/min；打手伸出肋条距离从纺棉时的4mm 降低到0，使勤抓细抓；为防止落白，尘棒间的隔距调整到最小。综合打手下方尘棒改用弧形铁板。为控制棉卷均匀度，防止棉卷分层和松散，除封闭成卷机下尘笼外，从抓棉机到成卷机均加大风量，凝棉器和成卷机风机速度提高到1400 r/min，保证通道畅通，杜绝纤维挂、缠、堵塞。在操作上加强管理，纤维包与内外墙板间距离放大，削高填缝，回花再用卷要纵向放于中间填缝，抓棉机运转率96%。要经常清理尘笼、风扇上的缠花，纤维卷先做先用，不积压，不存放过久。保持车间相对湿度在60%～65%。制得维纶卷的干重为400g/m，重量不匀率为1.10%，伸长率1.01%，回潮率为8.00%。

2.2 梳棉工序

使用FA224B 型顺向给棉梳棉机，减少纤维损伤，给棉板和刺辊隔距从0.375mm 放大到0.500mm，锡林与活动盖板隔距在不缠绕锡林时仍以紧为好，四点隔距在纺棉基础上仅放大0.025mm，调节到：0.200mm，0.180mm，0.180mm，0.180mm，以增强梳理作用；由于维纶纤维的抱合性差，维纶卷曲性及卷曲牢度差，纤维与金属之间摩擦较高，因此，梳棉过程中易产生棉网下垂，成网困难。故采取“低速度、轻定量、大张力”的工艺配置，刺辊、锡林速度分别降为660 r/min、288 r/min，盖板速度从224m/min 降为133m/min，以减少盖板花量，防止纤维损失。同时封闭刺辊下方除尘附件，减少落纤。为使纤维顺利转移，防止缠绕，剥棉罗拉与道夫隔距从纺棉的0.30mm 缩小到0.18mm，上轧辊与剥棉罗拉隔距从1.10mm 减小到0.78mm，通过调整张力牙，适当增大棉网张力牵伸（从纺棉1.12 增大到1.28）和大压辊至圈条器光罗拉间张力牵伸（从纺棉的1.053 增至1.077），防止棉网和棉条下垂。纺出维纶生条干定量为20g/5m，条干CV 为3.5%，重量CV%为4.0，每g 生条的棉结粒数为1，杂质粒数为0。

2.3 并条工序

为增强并条工序的混合效果，使熟条条干良好，优化了道数、并合数和定量。生条7 根喂入进行预并；再6 根喂入头并，8 根喂入二并。半熟条和熟条的干定量分别为24.2g/5m，22g/5m，21g/5m。因维纶纤维平均长度长、维纶生条结构差，纤维伸直度差，维纶中又有少量超长和倍长纤维，牵伸力较大，故采取“重加压、大隔距和较大后区牵伸、低车速”的工艺配置[3]，同时要保持通道光洁。从前皮辊到后皮辊压力（N）分别为118×353×58.5（压力棒）×392×353/双锭；牵伸罗拉隔距（mm）从6×6×13 调整为14×12×22。并条机车速不宜过快，从纺棉的210m/min 降为183m/min。生条中纤维弯钩较多，头道采用较大的后区牵伸2.1 倍，以提高纤维的伸直度，末道后区牵伸倍数对熟条的条干影响较大，应偏小掌握，为1.26 倍。因维纶抱合力和导电性差，有绕胶辊、绕罗拉现象，所以除了低车速，通道光洁外，还适当缩小集合器开口;胶辊要清洁，与上绒圈的接触面应尽量大，接触良好[3]。针对并条过程中飞花增多、条子表面易发毛和意外牵伸大的问题，在合理控制温湿度基础上，集束区的张力牵伸偏小掌握，为1.037。各道喇叭口口径逐渐缩小以增加纤维条的紧密度，头道3.6mm，末道3.2mm。纺出熟条的条干CV%为2.1，重量不匀率为0.8%。

2.4 粗纱工序

为防止粗纱牵伸不开出硬头，选择较低捻系数、较大后区牵伸、轻定量、大隔距的工艺路线。后区牵伸为1.28，整理区张力牵伸为1.06。赛络纺工序是双根粗纱喂入，如果粗纱定量太轻、捻度过小，加上维纶纤维抱合力小，会出现粗纱上断[4]。通过试验优化，粗纱设计干定量5.23g/10m。在维纶粗纱纺制过程中还要解决缠绕和成形不良产生飞花的问题，采取的措施有:加强温湿度控制；适当增加假捻；保持胶辊光、燥、滑、爽；合理设置卷绕密度，轴向3 圈/cm，径向37mm/层。粗纱工序优化前后的主要工艺参数如表1 所示。

表1 粗纱工序优化前后的主要工艺参数

优化工艺后粗纱的质量指标达到理想，粗纱条干3.48%，重量不匀率1.0%，伸长率0.8%。

2.5 细纱工序

由于维纶纤维不耐高温，钢丝圈速度不宜高，所以细纱车速适当慢些，细纱捻系数适当低些。为减少出硬头，选用较大的后区牵伸和较大的销子开口。为了防止缠绕罗拉和胶辊，要求加强操作管理，制定了严格的清洁进度表，按清洁的“五定”要求值车工，适当增加吸棉负压，加大笛管吸力,对胶辊表面进行处理，保持光、燥、滑、爽。为提升维纶纱线的强力，除采用赛络纺之外，在工艺上采取“优化罗拉隔距，并适当增大罗拉加压，皮辊前冲3mm，双孔喇叭口直径2.5mm，粗纱中心距3.0mm”等措施，以加强对纤维运动的控制，减小加捻三角区，减少成纱细节，降低强力弱环。细纱工序与纺棉的主要工艺参数对比如表2 所示。

表2 细纱工序纺维纶与棉的主要工艺参数对比

SV29.5tex 纱的主要质量指标为：单纱的断裂强度37.28cN/tex，断裂强力变异系数为10.5%，条干CV%为10.2，千米细节1.8 个，千米粗节4 个，千米棉结8 个。

2.6 络筒工序

维纶纤维受到外力作用后，纤维间抱合力差，易产生相对运动，破坏纱线的条干均匀度，使纱线强力下降，断头增加，所以张力和络纱速度不宜过大，络纱速度为1150 r/min。另外要设置空气捻接气的参数，保证原纱的正常捻接；合理选用槽筒、电清工艺等。最终，生产出SV29.5tex 纱线，不但在质量上满足了织造对纱线各项技术指标的需求，而且也达到了汽车工业饰布和其他民用产品的要求和效果。

3 管理措施

3.1 成立专职科技研发小组

公司成立了专职科技研发小组，高级技工1 人，工程师10 人，高级工程师2 人，使纯维纶系列产品在工艺设计、设备调试和质量控制方面得到充分的保障。

3.2 合理控制温湿度

为控制温湿度，使生产过程顺利进行，调度时，尽量使各工序纺维纶设备靠近空调室，并且需用塑料布把纺纯维纶的设备围挡起来。开清棉车间相对湿度大些，使成卷回潮达到8.0%左右，以后各工序半成品处于放湿状态，生条回潮率5.0%，熟条和粗纱回潮率4.0%，细纱回潮率3.0%。

4 结语

纯维纶纤维与其他合成纤维有着不同的生产特性，需要在工艺、设备等方面做一些技术上的突破和改进，才能达到理想的效果。在维纶养生的基础上，开清棉注重“薄喂、多梳、大风量、慢速度”的工艺配置，梳棉工序解决成网的技术措施是“低速度、轻定量、大张力”，从前纺到细纱均要采取系列的抗缠绕技术措施，络筒上采用原纱之间捻接技术，最终使维纶纱线的强力达到织造要求，维纶织物达到客户满意。