【纺织技术】成纱强力影响因素及提高措施

文/胡振龙 赵卫华 东营市宏远纺织有限公司

纱线强力是评价纱线质量的重要指标,有绝对强力和相对强力之分。影响成纱强力的主要因素有:原料性能(纤维长度、细度、单纤维强力等)、纺纱工艺、成纱结构(纤维伸直度、平行度、排列分布、纱线捻度等)、成纱均匀度(条干不匀率、捻度不匀率)等。因此提高成纱强力要从合理选择原料、改善须条结构、提高成纱条干、合理选择捻系数等方面入手。

1 原料与成纱强力的关系
1.1 纤维长度及整齐度与成纱强力的关系
纤维长度长,整齐度好、短纤维少,则成纱光洁,强力高,见表1。
表1纤维长度及整齐度与成纱强力的关系
品种
CJ40S
CJ80S
原来类别
细绒棉
长绒棉
纤维长度(mm)
27
29
31
33
35
37
纤维整齐度(HVT)
85.9
86.8
87.6
88.9
89.3
89.9
成纱强度(cN/tex)
16.8
17.6
18.1
20.6
21.0
21.7
成纱强力不匀率%
7.14
6.83
6.69
10.28
8.79
8.63
1.2 纤维线密度与成纱强力的关系

在其它条件相同的条件下,纤维的线密度小,成纱截面内纤维根数多,分布均匀,成纱条干均匀,纤维间接触面积大,摩擦力大,纱线在拉伸断裂时,滑脱纤维的根数将会减少,纱线强力就高。
1.3 单纤维断裂长度与成纱强力的关系
单纤维断裂长度大,则成纱强力高。单纤维强力差时,在纺纱过程中易断裂而形成短绒,被搓揉成结粒,恶化成纱条干,从而使成纱强力降低。
1.4 棉纤维性能与成纱强力的关系表
棉纤维主要指标与成纱强力的关系见表2。
表2 棉纤维主要指标与成纱强力的关系
指标
正常值
与纱线强力的关系。
长度(mm)
23-33
纤维长度长成纱强力高。
16mm以下短绒率(%)
1-15
短绒少,成纱条干均匀,强力好。
单纤维强力(cN)
3.5-4.5
单强高,纤维本身断裂困难,成纱强力高。
线密度(dtex)
1.5-2.0
成熟度正常时纤维细度细时纱线强力高。
成熟度
1.5-2.1
纤维成熟度好时成纱强力高。
2 纺纱工艺对成纱强力的影响

2.1 原料混合
减少原料差异率,提高纤维的混合均匀度是提高成纱强力的必要条件。纤维混合均匀,各成份在纱线内均匀分布,可获得最佳的纱线结构,使纱线强力得到提高。
(1)开发混纺纱线时,要充分考虑纤维特性的差异,特别是纤维线密度、长度、初始模量及包装密度和尺寸的差异。要尽可能避开临界混纺比。
(2)清花排盘要做好削高嵌缝工作,抓包机要做到勤抓少抓,提高设备运转效率,保证纤维开松良好、混合充分。
(3)提高梳棉机的梳理作用,增强单纤维间的混合机会,提高短绒排除率。
(4)适当增加精梳、并条的并合数,改进混合方式。
2.2 清梳工艺
在保证原料充分开松的情况下,尽可能避免猛烈打击,避免损伤纤维、增加短绒。保证各种成分混合均匀,提高各单机运转效率,在保证前后供应的条件下,单机运转效率越高越好,尽量达到98%以上。
开清工序各单机要优化工艺参数,做到薄喂快给、柔和开松,以梳代打,合理减少打击点。做到棉结、杂质、短绒兼顾。实践中证明:开清工序的总除杂效率,在原棉含杂率小于1.5%时应保持在30-40%;原棉含杂率在1.5-2%之间时应保持在40-50%;原棉含杂率大于2.0%时应保持在40-60%,最基本的要求是要保证筵棉含杂率不高于1.0%。
确定了开清工序的总除杂效率后,要合理分配各单机的除杂率,控制棉结和短绒增长率。筵棉对原棉的棉结增长率应控制在80%以内,短绒增长率应控制在1%以内,力求不增长或负增长。为优化开清棉工艺,我们对青纺机清梳联的JWF1107单轴流开棉机、JWF1115精开棉机进行了不同打手速度对棉结、短绒的影响进行了对比试验,见表3、表4。
试验条件:棉纤维上半部长度29.8mm,马克隆值4.43,单纤维强度30.31g/tex,含杂率4.43%,棉结237粒/g, 16mm以下短绒率7.72%。
表3 JWF1107打手速度对棉结、短绒的影响(AFIS测定值)
打手速度(r/min)
位置
棉结
短绒
数量(粒/克)
增长率(%)
短绒率(%)
增长率(%)
452
入口
241
37.7
7.61
8.1
出口
332
8.23
520
入口
251
28.7
9
0
出口
323
9
650
入口
322
-7.4
13.1
-19.9
出口
298
10.5
750
入口
337
-3
13.3
-3.8
出口
347
12.8
800
入口
255
2.7
8.4
-2.3
出口
262
8.2
表4 JWF1115对棉结、短绒的影响(AFIS测定值)
打手速度(r/min)
位置
棉结
短绒
数量(粒/克)
增长率(%)
短绒率(%)
增长率(%)
480
入口
324
2.47
8.6
-9.3
出口
332
7.8
540
入口
303
16.2
9.1
12
出口
352
10.2
600
入口
261
19.5
18.1
-2.4
出口
312
7.9
通过表1、表2的数据可以看出,机型不同、打手速度不同,棉结和短绒的增长率也会有很大差异,因此开清工艺必须根据企业的实际情况进行优选确定。
2.3 梳棉工序
生条的结杂、短绒含量等直接影响成纱强力,因此要尽可能提高梳理质量。
(1)要减少喂棉箱的棉结和短绒的增长率,在保证原料开松效果的前提下,尽量降低开松辊速度,采用薄喂轻打,顺向喂棉来减少纤维损伤。
(2)要选用优质梳理元件,做好梳理元件的配套;优化工艺速度,速度是根据产量和针布规格确定不同的工艺速度,通过实践获得针布与速度的最佳结合点;保证工艺隔距的精确度,棉结、短绒和除杂兼顾。比如我公司的实践结论是:棉结、短绒为最少时的锡林速度,采用AC2525针布时为510转/分,采用AC2030针布时为390转/分,而采用AC 2040针布时为360转/分。
(3)保证梳棉机上机工艺隔距的准确性非常重要,工艺隔距小有利于分梳和转移,纤维伸直平行度好,棉结容易被梳开,不易搓擦成结,但是隔距过紧易损伤纤维,造成短绒增加。一般情况下,生条中的短绒率应控制在14%以下。生条短绒率对成纱强力的影响见表5。
表5 生条短绒率对成纱强力的影响
生条短绒率(%)
25.4
20
17.7
14.5
成纱断裂强度(cN/tex)
11.2
12.4
12.8
13.3
成纱强力CV(%)
14.3
11.9
10.5
9.7
细纱断头率(根/千锭时)
40
31
27
25
2.4 精并粗工艺

要严格控制末并重量,降低台差、眼差。减少并条重量差异对粗纱伸长率锭差的影响,合理控制粗纱伸长率。因为成纱强力会随粗纱短片断不匀率的增加而降低,粗纱存在周期性不匀,会明显降低成纱强力。
要合理控制精梳落棉率,提高棉网质量。要保证精梳条纤维的伸直平行度,减少短绒和棉结,以利于后工序的牵伸。要合理确定定时定位,正确控制张力牵伸,减少意外伸长,保证机械正常运转。
增加精梳落棉量有利于排除更多的短绒、棉结和杂质,提高成纱强力,但不利于节约用棉。因此要找到产品质量与生产成本的最佳接合点。精梳落棉率与棉网质量的关系见表6。
表6 精梳落棉与棉网质量的关系
精梳落棉率(%)
短绒排除率(%)
精梳条短绒率(%)
9.92
33.77
10.59
13.24
44.06
10.78
15.9
49.28
6.09
18.6
66.76
6.01
20.12
73.16
5.43
21.05
77.06
5.62
24.23
78.07
4.92
25.02
80.59
4.38

2.5 细纱工艺

(1)细纱影响成纱强力的因素很多,如牵伸倍数、罗拉隔距、粗纱捻系数,尤其是细纱前区的工艺参数,如浮游区长度,钳口压力等,这些因素都会影响细纱条干均匀度,进而影响成纱强力。
(2)细纱百米重量不匀率是造成管间强力不匀的重要因素,一般细纱百米重量不匀率必须控制在2.5%以内,以避免单强不匀率超标。为此要从半制品质量加强控制,如棉卷米重不匀率控制在1%以内,精梳条短绒率控制在10%以内,粗纱伸长率差异控制在1.5%以内等。
(3)细纱加捻三角区须条的宽度、纤维排列状态等都对成纱强力有影响,如紧密纺通过改善加捻三角区须条的状态,可以明显减少毛羽,提高成纱强力。
(4)据观察,纯纺纱易在细节和大棉结的地方断头,混纺纱易在粗节或粗细节拐点的地方断头。大棉结大部分是没有梳开的纤维;粗节处捻度较小,强力相对偏低,这就是大棉结和粗节成为强力弱环的原因。
2.6车间温湿度
车间相对湿度对纤维的纺纱性能影响较大。棉纤维适当吸湿后,横断面膨胀,延伸性增加,增进和改善长链分子的整列度,使纤维的强力增加,纤维柔软,粘附性和摩擦系数增加,从而增加纤维间的抱合力和摩擦力,使纱线强力得以提高。
车间温湿度调节不当或不稳定,会影响各工序须条回潮率的稳定性,从而影响成纱强力和增加断头。
(1)开清工序要把棉块开松并除去杂质,回潮率较小时有利于除杂。但回潮率过小纤维脆弱,易被打断,增加短绒影响成纱强力。纺棉时相对湿度不宜超过60%(55%为宜),原棉回潮率控制在7.5-8.5%之间,使纤维处于外干内湿的放湿状态,增加纤维的柔软性和抗打击能力。
(2)梳棉工序的相对湿度要求与开清棉相接近或稍低一些,使延棉少量放湿,纤维呈内湿外干状态。外干有利于分梳,除杂效果好,内湿则延伸性好,不易梳断。梳棉相对湿度稍低于60%,一般在53%为宜,生条回潮率控制在6.0-7.0%之间。
(3)提高粗纱回潮率不但能提高细纱强力,而且能改善细纱条干和外观。相关资料指出:当棉纱回潮率在7.2%以上时,纱线光滑、圆润、毛羽少、光泽较好。当回潮率在6.%以下时,纱线成形松软、毛羽增多、光泽差,成纱强力也低。但是回潮过大时易缠胶辊和罗拉,成纱强力同样降低。熟条回潮率控制在6.3-7.0%之间,粗纱回潮率控制在6.2-7.0%之间,细纱回潮率控制在6.3-7.2%之间。
细纱相对湿度控制在50-60%,比并粗工序小一些,使粗纱保持放湿状态。细纱湿度过大,罗拉、胶圈表面易附着飞花,出现绕皮辊现象,造成粗节增多。细纱湿度过小,飞花增多,易产生静电,纤维抱合力差,成纱毛羽增加,成纱强力下降。细纱车间温度控制在26-30度,尽可能做到车间各区域温湿度分布均匀、稳定。
(4)络筒工序要成纱强力和回潮率,以有利于清除纱疵,减少成纱损失。湿度过大机件表面易生锈、沾附飞花;湿度过小会造成强力下降、断头增多。因此相对湿度一般控制在68-78%之间,回潮率在7.0-8.0%之间。
(5)棉纺企业各车间温湿度控制要求见表7。
表7 棉纺企业各车间温湿度控制要求
项目
清花
梳棉
精梳
并粗
细纱
后纺
温度(℃)
28-30
28-30
28-30
28-30
30-32
30-32
20-22
22-25
22-24
22-25
24-27
24-26
相对湿度(%)
55-60
55-60
60-65
60-65
55-60
68-78
50-60
55-60
60-65
60-65
55-60
60-65
3 结语

提高成纱强力是一项系统性的工作,要从原料、工艺、设备、温湿度调节方面进行全面控制,以取得良好的效果。
编辑:纺织大学堂
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