赛络集聚纺二醋酯纤维混纺纱的生产
2021-12-07张会青王秀君
张会青 张 梅 张 伟 王秀君
(德州学院,山东德州,253023)
二醋酯纤维是较早开发的再生纤维素纤维,原料来自于可持续管理的木材,采用安全闭环工艺生产,具有良好的光泽特性,其产品光泽感类似于蚕丝,属于环保可降解纤维。近年来,随着醋纤行业技术水平的提高和醋纤长丝研究的不断深入,醋纤长丝已经广泛应用于纺织行业,但短纤维的纺纱经验还较少[1-2]。本研究采用莱赛尔纤维、再生涤纶、二醋酯纤维进行混纺,探讨其配比及工艺参数设置,分析其成纱性能。
1 原料性能
二醋酯纤维:纤维细度1.67 dtex,纤维长度38 mm,强度1.1 cN/dtex,断裂伸长率32%,体积质量1.32 g/cm3,回潮率6.3%,含油率0.6%。
莱赛尔纤维:纤维细度1.67 dtex,纤维长度38 mm,强度4.3 cN/dtex,断裂伸长率13.2%,体积质量1.52 g/cm3,回潮率11.5%,含油率0.46%。
再生涤纶:细度1.67 dtex,长度38 mm,强度4.8 cN/dtex,断裂伸长率18%,含油率0.20%,回潮率0.4%。
二醋酯纤维强度偏低,纺纱时强度问题是亟待解决的关键问题,纯纺困难较大。但由于其伸长率远高于莱赛尔纤维,具有优良的弹性和回弹性,其织物具有蚕丝般的光泽和优良的手感,悬垂性好,穿着舒适[3-4]。
2 混纺比的确定
考虑到二醋酯纤维强度偏低,可纺性较差,但又要在产品中凸显其优良的光泽感和柔软性,其混纺比不宜超过30%。莱赛尔属于环保再生纤维素纤维,良好的吸湿性、柔软性、透气性,可赋予产品良好的穿着舒适性和悬垂性。再生涤纶在纺纱性能上表现出可纺性好、强力高、伸长好,但其吸湿性差,与莱赛尔纤维和二醋酯纤维优势互补,并可降低原料成本。经过几种混纺比优选试纺,并考虑产品用途及成本等,最终确定出莱赛尔纤维/再生涤纶/二醋酯纤维最佳混纺比40/30/30。
3 生产工艺流程设计
由于再生涤纶是使用回收瓶片料和回用纤维等加工而成,加工工序流程长,疵点清除较为困难。同时再生涤纶中倍长、超长纤维也比普通涤纶多,纤维表现出刚性大、纤维卷曲数较少,影响了纤维间抱合力和成纱强度,对生产过程和产品质量会产生一定影响。因此,工艺上采用单独成条,并进行纺前加湿预处理后焖放24 h,使纤维充分吸湿。莱赛尔纤维与二醋酯纤维采用包混,将制成的两组分混纺预并条与再生涤纶生条一起经过三道并条,再经过粗纱、细纱工序纺制成纱。
4 各工序主要工艺技术措施
4.1 开清棉工序
二醋酯纤维相较于莱赛尔纤维强度偏低,两种原料均属于化学纤维,长度整齐度好,含杂疵较少,因而在开清棉工序尽量缩短流程,降低各单机打手速度,以减少纤维反复受打击造成的短绒,控制落棉并注意纤维回收。A035B 型混开棉机封闭部分尘棒,缩小尘棒隔距,并跳过豪猪打手,以减少落棉。FA106A 型开棉机采用梳针打手,主要工艺参数:梳针打手转速420 r/min,综合打手转速800 r/min,风机转速1 160 r/min,棉卷罗拉转速11 r/min,棉卷干定量360 g/m,棉卷长度30.6 m。经实测,混纺纤维卷重量不匀率1.1%,达到质量要求。
再生涤纶含有较多硬并丝等杂疵,开清棉工序遵循“多松少打,适当落棉,轻定量”的工艺原则,适当放大尘棒间隔距利于排除硬并丝等杂疵;增大紧压罗拉压力利于纤维集聚。主要工艺参数:抓棉机伸出肋条2.6 mm,综合打手速度900 r/min,再生涤纶卷干定量350 g/m。车间温度控制在25 ℃以下,相对湿度70%~75%。
4.2 梳棉工序
梳棉工序是做好二醋酯纤维混纺纱的关键工序。针对其纤维强度低的问题,主要采取的技术措施:适当放大锡林与盖板隔距,即0.25 mm、0.23 mm、0.23 mm、0.23 mm、0.25 mm;刺辊下加装预分梳板和网眼小漏底,预分梳板起到分梳作用,减小棉束,可利于降低锡林与盖板间的梳理力[5];选用化纤专用网眼尘棒小漏底,起到排除短绒的作用;适当降低锡林和刺辊速度,提高锡林刺辊线速比,利于纤维顺利转移,避免纤维在梳理过程中受损,防止纤维反复搓转形成棉结,锡林转速300 r/min,刺辊转速670 r/min,道夫转速13 r/min;根据刺辊的速度,预分梳板与刺辊隔距适当放大,采用0.9 mm 左右;生条定量宜偏低控制,采用18.5 g/5 m。 经实测,生条短绒率3.5%,条干CV3.95%。
再生涤纶含油率控制在0.20%左右,以减轻缠绕胶辊、罗拉等问题,工艺上多梳多落,适当放大锡林前上罩板隔距,以利于排除并丝,适当减小锡林与道夫隔距;提高锡林刺辊线速比,利于纤维转移。主要工艺参数:生条定量19.5 g/5 m,锡林速度330 r/min,出条速度80 m/min,锡林与盖板隔距0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.23 mm,锡林与道夫隔距0.13 mm。车间相对湿度65%左右。
4.3 并条工序
为了保证3 种纤维混和充分,采用三道混并工艺,再生涤纶生条与莱赛尔二醋酯纤维混纺预并条在头道并条进行并合,并合数7 根(5 根混纺预并条+2 根再生涤纶生条)。根据设备特点,适当调大头并后区牵伸倍数和隔距,以利于消除前弯钩;总牵伸倍数小于并合数,即后区牵伸1.75倍,总牵伸6.8 倍,罗拉隔距13 mm×21 mm。后面两道并条均采用8 根并合;后区牵伸倍数逐渐减小,二并和三并分别为1.47 倍、1.35 倍;总牵伸倍数大于并合数,二并和三并分别为8.22 倍、8.12 倍,利于消除后弯钩,提高纤维伸直度、纤维分离度;罗拉隔距均为13 mm×19 mm。经实测,熟条质量指标:熟条定量18.5 g/5 m,重量不匀率0.75%,条干CV2.2%。
4.4 粗纱工序
考虑到产品为赛络集聚纺纱,粗纱定量不宜过大,优选为3.5 g/10 m。选择较大牵伸倍数,同时采用较大粗纱捻系数,以减少意外伸长[6-7]。采用“轻定量,较大后区牵伸,较小后区隔距,较大粗纱捻系数”的工艺配置,既能保证粗纱条干均匀度,又能防止细纱出“硬头”。合理调节大、中、小纱的张力,减小粗纱重量不匀率。主要工艺参数:粗纱捻系数90,总牵伸10.5 倍,后区牵伸1.28倍,锭速750 r/min,罗拉隔距12 mm×26.5 mm×36 mm。经检测,粗纱条干CV4.5%。
4.5 细纱工序
对细纱机进行赛络集聚纺技术改造,并增加四排吊锭。四罗拉牵伸装置选配直径为18.9 mm的集聚输出罗拉,选择大直径输出罗拉利于减少机械波的产生。采用对称配置的双槽,出口间距3 mm。集聚纺毛羽少,但对钢领、钢丝圈磨损较快,应注意钢丝圈更换周期[8]。防止粗纱断头、喇叭口堵塞等引起单根喂入,防止赛络纺单根纺而形成长细条。主要工艺参数:罗拉中心距49 mm×72 mm,后 区 牵 伸1.35 倍,总 牵 伸48.2 倍,捻系数350,锭速12 600 r/min,前罗拉速度200 r/min,钳口隔距3.0 mm。
4.6 成纱质量
经实测,莱赛尔纤维/再生涤纶/二醋酯纤维40/30/30 14.8 tex 纱的主要质量指标:断裂强度14.8 cN/tex,条干CV12.46%,百米重量CV1.4%,细节0 个/km,粗节16 个/km,棉 结12 个/km,捻度不匀率3.5%,符合FZ/T 12004—2006《涤粘混纺本色纱线》的优等品要求。
5 结语
全球生产的醋酸纤维80%用于制造卷烟过滤烟嘴,用于纺织的醋酸纤维相对占比较少,主要原因在于醋酯纤维强度相对于莱塞尔和再生涤纶等纤维较低。针对二醋酯纤维强力低的问题,我们尝试了多组分纺纱与赛络集聚纺纱技术的结合,即采用多组分纤维优势互补,获得了兼具生态环保时尚因素的赛络集聚混纺纱,开拓了二醋酯纤维的应用范围,最终使产品可达到手感柔软滑爽、穿着舒适性好、具有蚕丝般光泽和时尚性的特点,适用于生产高档服装面料。