转杯针织纱的工艺研究

转杯针织纱的工艺研究

0转杯纺转杯针织纱的制备工艺纺织机械是一个理论上和实践上的问题。本文在吸收了多年来该工艺的研究成果和教学中，研究了纤维原料、前纺工艺、半制品质量和倒转工艺，并对改进后的玻璃纺织机械的结构进行了探讨。1原棉织物的制备以棉纤维为例对成纱质量有显著影响的纤维性能指标有长度、细度、成熟度、强度与伸长、天然卷曲、原棉含杂和摩擦性能等。这些性能指标对环锭纱和转杯纱的可纺性及成纱质量影响有些不同,如表1所示。1.1纤维伸长和断裂功棉纤维的强伸性好,纺纱过程中不易断裂,成纱强伸性也好。现在国内绝大多数企业的试验中心只检测棉纤维束强或单强,较少注意纤维伸长。强伸性是代表纤维加工过程中或在成纱后承受外力时抵抗断裂能力的综合指标。如图1所示,σa=σa′,但曲线ob′c′a′Oa′所围成面积>obcaOa围成的面积,这一面积表示拉断这根纤维外力要作的功,也就是材料抵抗外力破坏时所具有的能量,称“断裂功”。强伸性好,断裂功大,不易破坏。1.2纱线条干及密度棉纤维细度对转杯纺纺纱稳定性、成纱强力、条干、手感等均有影响。a)对纺纱稳定性的影响一般说来纺相同特数的纱,纤维细、截面根数多,纤维间接触大,抱合力大,纺纱时动态强力高,不易断头。要得到好的可纺性,纱线横截面中合适的纤维根数是130左右,下限约为90～100根。针织纱由于设计捻度低,纱线横截面中的纤维根数须比机织纱多。b)对纱线强力和条干的影响在强调细度对成纱强力的影响时,必须同时注意纤维成熟度,因为成熟度差的薄壁纤维,虽然细度也较细,但由于纤维强度低,使成纱强度反而降低。若不计纤维细度变异,条干不匀的极小值为:CV/%min=√Νym/Νfm×100CV/%min=Nym/Nfm−−−−−−−−√×100式中:Nym为成纱公制支数,Nym为纤维公制支数。例如用细度为1.94dtex,麦克隆尼值为4.82和细度为1.62dtex、麦克隆尼值为4.07的两种棉纤维纺制23.6tex针织纱,捻系数αe为3.8,前者成纱强度和条干不匀为11.6cN/tex和15.5%,而后者则为12.0cN/tex和14.3%。可见棉纤维细度越细,针织纱成纱强力和条干越好。c)对手感的影响棉纤维细度细,纺同样号数的纱,因截面纤维根数增加,可选用较低捻系数,故织物手感柔软。1.3成纱性能及成熟度棉纤维成熟度是指纤维细胞壁的增厚程度。胞壁越厚,成熟度越好。棉纤维性能指标,除长度以外,棉纤维的各项性能几乎都与成熟度有着密切的关系。棉纤维成熟度还与纺纱工艺过程中杂质的清除、棉结与索丝的产生、加捻效率、制成率的高低以及最终成纱的强力及制成织物的耐磨性和吸色性等密切相关。成熟度检测的方式一般用气流仪测定,有成熟度比M和成熟纤维百分比PmΜ=Ν-D200+0.7M=N−D200+0.7式中:N为正常纤维数,D为死纤维数胞壁厚度小于或等于纤维最大宽度1/5的纤维数。国内认为:当M=1,纤维成熟正常,M≤0.8,该纤维不成熟。Ρm=mΤ×100(％)Pm=mT×100(％)式中:m为成熟纤维根数,T为纤维总根数。由于棉纤维成熟度指标的重要性,下面列出一些有关成熟度的数据信息供参考:表2、表3分别列出了不同成熟程度棉纤维的成熟度比和成熟纤维百分比。另外,气流仪测定的细度实际上包括棉纤维的细度和成熟度。当棉纤维周长不变时,细度与成熟度成简单函数关系,如表4所示。1.4由长绒棉生产的短绒棉纤维长度与长度整齐度对成纱强力、条干、手感、毛羽等均有影响。a)对强力的影响尽管转杯纺的凝聚机理是凝聚槽内单纤维混合,从可纺角度讲,转杯纺对长度和长度整齐度并不敏感。但是纤维长度长,纤维间抱合力大,纱线承受外力时纤维间不易滑脱,强力就高,表5所示即为棉纤维长度对成纱强力影响的一个纺纱实例。在保证成纱具有一定强度的前提下,棉纤维长度越长,纺出纱的极限细度越细,反之越粗。例如:长度在25mm以下的细绒棉,一般只能纺30tex以上的中、粗特纱,长度在29mm左右的细绒棉,最细可纺10tex纱,如果要纺10tex以下的细特纱必须采用长绒棉。长绒棉最长纤维可纺到3tex。b)对条干的影响转杯纺虽具有单纤维混合的特征,成纱条干比环锭纱好,但纤维长度与长度整齐度,尤其是短绒率对条干有明显影响,主要因为:整齐度差的纤维在设定的分梳长度(即喂给罗拉与给棉板握持点到分梳辊最接近给棉板弧形区的点之间的长度)下,由于纤维长度整齐度差,短绒率高,单位时间内释放的纤维量就会不均匀,直接影响条干。如表6所示。多长的纤维算短纤维,要视测试仪器和方法而定,我国普遍认为16mm以下算短纤维,但AFIS测试系统与此不同,参见表7。对纺制转杯针织纱标准要定得高些。c)对手感、毛羽的影响当成纱强力要求一定时,如选用长度较长的原棉,则可设计较低的捻系数,从而减弱纤维成纱过程中的内外转移,减少纤维端露出纱体的数量,从而使纱表面光洁、毛羽少、手感也较柔软。1.5棉纤维含杂及不净物质的缺乏直接影响转杯纺的正常生产棉纤维含杂质直接影响用棉量和前纺工艺,也部分直接影响转杯纺工艺和成纱质量。特别是细小杂质和疵点的影响更大。在清梳工序中,粗大杂质由于重量比棉纤维大,容易与棉纤维分离而被排除。细小杂质,特别是带有纤维的疵点,较难排除。另外,在排除杂质的同时,由于受到机件的打击,粗大杂质分裂成碎片,这些碎片加上棉纤维中带纤维的籽屑、纤维结粒及含土量等虽能在梳棉工序中被部分除去,但仍有部分残留在棉条中,直接影响转杯纺工艺,在纺杯中积杂,影响纺纱稳定性;凝聚槽中的尘土积聚还会使成纱产生云斑。在棉纤维的含杂与洁净度中另有一类与传统杂质、尘土不同的不洁净物,这类不洁净物便是沉积在纤维表面的糖类粘性物质。通过化学方法和热检测法可以检出这类物质。粘性物质中的80%是动物糖,20%是植物糖、杀虫剂和棉籽油的混合物。这些不净物质对转杯纺的直接影响是弄脏机件,导致更多的积杂积