纤维特性与开棉原理

1、纤维特性与开棉原理邢文灏中国文化大学纺织工程学系2011年1月14日1.原料类别1-1 天然纤维：棉、毛、麻、丝、椰纤1-2 人造纤维：（1）再生纤维：嫘萦系列（Rayon）（2）化学纤维：聚酯（PET），聚丙烯（PP），聚乙烯（PE），聚酰胺（Polyamide），亚克力（Acrylic）等，及尼龙（Nylon）；半合成纤维如醋酸纤维。（3）其 他：金属纤维（铜、不锈钢、铝等，及金属表面加工），玻璃纤维，氧化纤维，活性碳纤维1-3 回收棉：包含回棉及废弃物再生利用2.纤维长度（0.56.0”）2-1 直接利用：棉，毛，椰纤2-2 切断等长使用：化学纤维，金属纤维，再生纤维2-3 拉断不等长使

2、用：化学纤维（亚克力、尼龙）3.纤维细度0. 51000丹尼（Denier），10200m（直径）4.纤维性质4-1 外观4-2 断面形状4-3 干湿强伸度（应力应变曲线；S-S Curve）：（1）拉张 （2）扭曲（3）弯曲4-4 光泽：（1）折射率（2）彩度、色度、明暗度4-5 摩擦系数：（纤维与纤维，纤维与金属）4-6 比重4-7 结晶度4-8 鬈缩度、天然捻回、鬈曲4-9 热收缩率：（1）干热（2）湿热（3）沸水4-10吸湿性（公定含水率；回潮率）：（1）吸湿放湿速率（曲线）（2）与温度和压力关系（3）膨润（胀）保水率及变形率4-11耐酸碱性4-12耐光耐候性4-13耐热性：（1）Tg

3、点（二次玻璃转移温度）（2）Tw点（融点）（3）起火温度（4）脆化（黄化）温度（5）热传导率（比热）4-14耐疲劳性（回复性）：（1）拉张（2）扭转（3）弯曲4-15抗虫霉性5.性质与成品质量相关性5-1 纤维长度：（1）过长：A.易断、纠结、萝卜丝、开纤不易 B.成网抱合性佳（2）过短：A.飞花、易掉毛、成网强度差B.开纤容易（3）长短混合均齐度差：短纤易脱落、开棉混合不均、易形成云斑、变异性大5-2 纤维细度：（1）过细：A.易断、纠结、萝卜丝、开纤不易 B.成网抱合性佳、手感软（2）过粗：A.手感硬、棉网抱合性差 B.开棉容易（3）粗细混合差异大：细纤易断、开棉混合不均、易形成云斑、变异

4、性大（4）纤长纤细比值：1：1为佳（1.2：0.8范围为宜）5-3 纤维强力：（1）过大：A.易起球、手感硬 B.纤维不易断、成网及成品强力大（2）过小：A.易断、成网及成品强力差 B.手感硬、易梳理5-4 纤维伸度：（1）过大：A.开棉不易、易纠结、成品易变形 B.有弹性（2）过小：A.弹性差 B.开棉容易5-5 鬈曲度：（1）过大：A.纠结、萝卜丝、开棉不易、易收缩 B.棉网纤维抱合性佳（2）过小：A.棉网抱合力差、飞花 B.易开棉5-6 含水份（回潮率）：（1）过大：A.开棉不易、粘缠罗拉、针布及风管 B.飞花少、不易产生静电（2）过小：A.易生静电、飞花、云斑、剥棉不良5-7 油剂量（

5、1）过大：A.纠结、粘缠罗拉、针布及风管、洗涤染色不易B.抗静电、减少摩擦（2）过小：A.易产生静电 B.易挥发洗涤6.开棉工程目的6-1 开棉：松包棉块6-2 混棉：混合不同纤维（规格、颜色等）6-3 除尘：去除杂质（灰尘、短纤、金属及夹杂物、棉粒等）7.开棉机械7-1 给棉机：（1）帘子给棉（称重给棉）（2）松包机（3）抓棉机（水平、斜向）（单边、双边）7-2 开棉机：（1）预开棉机：A.抓取器 B.角钉 C.短针罗拉（2）开棉机：A. 自由式打击（A）梯式（罗拉针）（角钉）（B）轴流式（罗拉针、滚筒针）（角钉） 分单滚筒（Rieter ERM）、双滚筒（AFC）（Trützsc

6、hler）B. 握持式打击（A）豪猪式（刀片）（B）锯齿圆罗拉（双锯齿、采不对称）（C）针布罗拉（针布锯齿）（D）多翼打手（二翼、三翼）（棒、刀片、针）（E）梳针打手（寇辛钠打手）（梳板三块、钢针100 Piont）C. 程控式打击（A）单罗拉：CVT1、CNT1（长针pin）（短针，Needle）（B）三罗拉：CNT3、CST3（针与锯齿混合、由稀至密）（C）四罗拉：CVT4（针与锯齿混合、由稀至密）7-3 混棉机（1）单棉箱混棉机（2）四棉箱混棉机（3）六棉箱混棉机（4）八、十、十二棉箱混棉机（采四四、四六、六六，双搭配连接使用）（5）棉卷混棉机（各输送带、风管依序并列混夹开棉）7-4 清

7、棉机 （1）清棉方式A.机械 B.气流 C.机械气流 D.水洗 E.感光排除 F.金属探测吸附排除（2）清棉机构A.尘格 B.尘笼（凝棉器） C.尘棒、尘刀 D.滤网、筛网 E.旁路（气流、重力、感光、金属采测） F.永久电磁铁 G.尘箱、尘袋7-5 其它附属设备 （1）风管A. 平面弯管设计B. 垂直弯管设计C. 分道旁路开关D. 风压与风管直径设计 （2）重量控制A. 自动喂棉机、光栅机构、风压机构B. 洋琴机构 （3）空气过滤送回风系统A. 温湿度B. 含杂量C. 防火系统8.机械排列配置8-1 单一（人纤、天然）原料：（聚酯、亚克力、尼龙、嫘萦、聚丙烯、棉、麻、毛、椰纤）（1） 抓棉给

8、棉à自由式打棉à握持式打棉（程控式打棉）à集凝棉à梳棉（2） 打击点：2-3个点（人纤），4-5个点（天然；加强除尘）8-2 混合人纤原料（1） 抓棉给棉à交互混棉à自由式打棉à交互混棉à握持式打棉（程控式打棉）à集凝棉à梳棉（2） 抓棉给棉（A材料）à 自由式打棉à 交互混棉 抓棉给棉（B材料）à自由式打棉握持式打棉（程控式打棉）ß交互混棉ß握持式打棉集凝棉à 梳棉路径以开棉程度、纤维受损长度、混合均匀性来决定，以旁路（By pass

9、）（3） 打击点：2-3个点8-3 混合天然与人纤原料（1） 可采上节8-2（2）之配置（2） 天然纤维需加强除尘功效（开清棉）设备（3） 打击点：人纤原料2-3个打击点，天然原料需4-5个打击点8-4 下脚及废棉再用（1） 纱、布等需先以碎布机处理成纤维状，再经8-1节（2）流程参入（2） 未经整理加工处理之下脚纤维，可用8-2节（2）用旁路方式参入，需注意混合百分比，及其中含杂物的排除（3） 打击点：依开纤好坏来决定（开纤度及纤长）8-5 细丹尼原料（1.4丹尼0.5丹尼）（1） 可采用8-1节流程，以12打击点配置（2） 打击针数增加，转速减慢，喂入量减少（3） 与其它原料混合时，可采8

10、-2节方式8-6 粗丹尼原料（20丹尼以上）（1） 可采用8-1节流程，以1-2打击点配置（2） 打击针数可略减，转速及喂入量可略增快（3） 若鬈缩数少时，混合其它材料均匀性差，宜配合混棉箱及凝棉集棉机多道配置9.开棉方式与作用程度9-1 开棉顺序（1） 抓棉机：分离纤维块、作用缓和（2） 角钉帘子与罗拉：分离纤维块、作用次中等（3） 滚筒罗拉：分离纤维块A. 给棉系统：作用缓和B. 预开棉自由式：作用中等（下）C. 开棉握持式：作用中等（针、棒）作用激烈（刀片、锯齿）（豪猪式）（4） 翼式打手：A. 二翼：作用中等B. 三翼（多翼）：作用中等C. 寇辛钠（针梳）：作用中上等10.机械条件设计10-1 原料A. 纤维性质（强伸度、鬈缩度、）B. 油剂量及成分和挥发性C. 预估含杂及耗损比10-2 松包准备A. 蓬松时间B. 吸湿速率及时间和温湿度配合C. 混合纤维之排列配比10-3 开棉效果D. 机械配置流程（打击点）E. 打手型式（针型态、排列、密度、角度、长度、）F. 打手转速G. 喂棉单位重量（与产能及产品规格有关联）H. 喂棉罗拉速度（与产能及产品规格有关联）I. 气流输入至输出流速（在打手内）J. 握持点至打手针间隔距K. 混合均匀性（两种纤维之开纤度相同）10-4 清棉效果A. 除尘刀之角