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提高梳理质量,纺好喷气涡流纺涤棉混纺纱

提高梳理质量,纺好喷气涡流纺涤棉混纺纱 梳理技术
2025-07-30
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导读:本文发表在2025年出版的第43期《梳理技术》杂志上,更多好文章期待您的投稿。

本文发表在2025年出版的第43期《梳理技术》杂志上,更多好文章期待您的投稿。投稿/赠阅咨询邮箱:shulijishu@geron-china.com或致电13862860500杨女士

摘要:为满足涤棉混足市场对高品质喷气涡流纺涤棉混纺纱线的质量需求,简述喷气涡流纺涤棉混纺纱原料选配及工艺流程要点,重点阐述清花、梳理、并条、喷气涡流纺等工序的主要工艺参数及技术措施;并结合不同纺纱品种对比喷气涡流纺与环锭纺的纺纱型用合适的纺纱速度、喷嘴压力并控制静电是纺好喷气涡流纺涤棉混纺纱的关键;实际生产中,应先小量试纺,根据测试结果并逐步优化工艺,以是实现高品质喷气涡流纺涤棉混纺纱的高质高效生产的基础。

关键词:涤棉;混纺;喷气涡流纺;梳理;并条;工艺优化环锭纺;纱线质量


0  引言

随着市场对高品质、轻便、透气且易于维护服装需求的增加,喷气涡流纺涤棉混纺纱的市场份额持续提升。又因喷气涡流纺涤棉混纺纱线结合了涤纶和纤维的优点,其应用领域日益广泛,目前已经不仅涵盖服装、家纺、汽车内饰等。未来,涤棉混纺涡流纺纱纺纱线将朝着可持续、个化定制和智能化生产的方向发展。为实现喷气涡流纺涤棉混纺纱的高效高质生产,梳业需要必通过优化设备流程、各工序工艺参数特别是对梳棉工序进行优化以验证棉条质量,进而保证成纱质量,下文结合笔者公司生产实践进行介绍。

1  原料选配

笔者公司生产的喷气涡流纺涤棉混纺纱采用100%新疆棉和常规涤纶短纤维。棉纤维主要技术指标见表1,涤纶纤维主要技术指标见表2。涤纶纤维需进行抗静电和润滑处理,以减少纺纱中的静电积聚,提高其可纺性。

表1  棉纤维主要技术指标

项目

参数

颜色级

31

长度/mm

28.55

马克隆值

4.62

成熟度系数

0.86

长度整齐度/%

82.23

短绒率/%

16.65

断裂强度/(cN·tex-1

26.5

回潮率/%

6.9

含杂率/%

1.5

表2  涤纶纤维主要技术指标

项目

参数

长度

/mm

37.9

线密度

/dtex

1.56

断裂强度

/(cN·tex-1

5.7

断裂伸长率/%

27.5

倍长纤维含量/[mg·(100 g)-1]

0

疵点含量

/[mg·(100 g)-1]

0.4

回潮

率/%

0.58

含油率/%

0.15

2  工艺流程

2.1  棉纤维纺纱工艺流程:FA009型往复抓棉机→FA125型重物分离器→FA105A型单轴流开棉机→FA029型多仓混棉机→FA116型精开棉机→CS808型异纤机→FA156型除微尘机→JWF1171型喂棉箱→FA203C型梳棉机。

2.2  涤纶短纤维纺纱工艺流程:FA009型往复抓棉机→FA125型重物分离器→FA029型多仓混棉机→FA112型精开棉机→JWF1171型喂棉箱→FA203C型梳棉机→FA320A型高速并条机(预并)。

2.3  涤/棉棉条→FA320A型高速并条机(头并)→FA320A型高速并条机(二并)→RSB-D401C型并条机(末并)→日本村田870EX型喷气涡流纺纱机。

3  主要工艺参数及技术措施

3.1  清花工序

清花工序遵循“连续均匀喂棉、薄喂柔和开松、输棉排杂通畅、除杂分工合理”的工艺原则。棉原料在清花工序应以“精细抓棉、多包取用、渐进开松、混和充分、多松少打、早落少碎、以梳代打”为工艺原则,以清除杂质、棉结、短绒,提升棉花纤维整齐度、伸直度、平行度和均匀度为工艺要点,达到减少纤维损伤、控制棉结和短绒率增长的目的[1]。而涤纶短纤维长度整齐度好,清花工序应以“多松、轻打、多梳、少落”为工艺原则。

清花工艺主要参数见表3。

表3  清花工艺参数

项目

工艺参数

棉纤维

涤纶短纤维

FA009型往复抓棉机打手转速/(r·min-1

1100

1300

FA009型往复抓棉机打手伸出肋条/mm

5

4

FA105A型单轴流开棉机打手转速/(r·min-1

520

JWF1171型喂棉箱打手转速/(r·min-1

380

550

JWF1171型喂棉箱开松辊转速/(r·min-1

720

1020

FA116型精开棉机打手转速/(r·min-1

380

FA112型精开棉机打手转速/(r·min-1

550

3.2  梳理工序

梳理是提升纱线质量的核心工序,其对棉层进一步开松、混和、分梳和除杂,使呈卷曲状的棉团分梳成基本伸直的单纤维状态[2]。平衡好梳理度、梳理强度和转移率的关系,是合理解决清除棉结与短绒增长矛盾的关键。棉纤维梳理遵循“梳理转移适度,结杂短绒兼顾,气流参数保证,合理配套针布”的工艺原则;在采用紧隔距强分梳的同时,兼顾柔性梳理对纤维的保护,处理好梳理与转移、结杂与短绒关系,提高梳棉机梳理度和纤维分离度的同时,需减少纤维损伤。涤纶纤维梳理的工艺原则为:适当放宽锡林—盖板隔距,锡林和盖板针布密度不宜过大,锡林转速不宜过高,防止纤维产生静电缠绕锡林,确保纤维顺利分梳和转移。

3.2.1  梳理针布配置

根据棉和涤纶纤维的不同特性选择针布[3],针布选型使用要点包括:① 采用“矮、浅、薄、密、尖”的锡林针布,能够提高分梳效果;② 增加针布的齿密可提高梳理度;③ 选择锋利度好的针布可以增强对纤维束的穿刺能力;④ 选用浅齿、小工作角、适当齿密的针布,能减少纤维损伤并加快转移;⑤ 定期检查针布磨损程度和锋利度,防止针布钝化导致分梳效率下降。

梳理针布型号见表4。

表4  梳理针布型号

项目

棉纤维

涤纶短纤维

原工艺

新工艺

原工艺

新工艺

锡林针布

AC2030×01550D

A0-45-1024S-Ti

AC2520×01660P

AC2030×01550D

盖板针布

MCBH50D

BH-580

MCC29-1

MCB40D

道夫针布

AD4030BR×02090D

AD4030BR×02090D

AD4030×02090P

AD4030×01890P

刺辊针布

AT5610×05611D

AT5610×04211

AT5610×05611P

AT5610×05611D

3.2.2  优化梳理工艺

因“轻定量、低车速”的梳棉工艺已无法满足喷气涡流纺高质高产高效的要求,必须根据喷气涡流纺对纤维产量和质量的要求,优化梳理工艺。

3.2.2.1  速度配置

实际生产中,提高锡林转速可增加梳理效率、更好地分离纤维。但锡林转速的提高需结合纤维特性调整刺辊转速,同步优化纤维转移、防止缠绕,缩短纤维停留时间,故锡刺比需匹配以避免返花。

梳理速度配置见表5。

表5  梳理速度配置

项目

棉纤维

涤纶短纤维

原工艺

新工艺

原工艺

新工艺

锡林转速/(r·min-1

375

425

328

370

刺辊转速/(r·min-1

825

933

763

863

盖板线速度/(mm·min-1)

159

307

78

110

生条定量/[g/(5 m)-1]

22.0

22.0

24.0

24.0

出条速度/(m/min)

120

165

120

165

台时产量/(kg·h-1)

31.7

43.5

34.6

47.5

3.2.2.2  梳理隔距调整

在实际生产中,应适当缩小锡林—刺辊隔距、锡林—道夫隔距,以提高纤维转移效果,减少纤维揉搓带来的棉结;适当放大锡林—回转盖板隔距,提高回转盖板线速度,以增强短绒、棉结和杂质的清除效果。

梳理隔距配置见表6。

表6  梳理隔距配置

项目

棉纤维

涤纶短纤维

锡林—刺辊隔距/mm

0.177 8

0.177 8

锡林—回转盖板隔距

(进口—出口)/mm

0.228 6,0.203 2,0.203 2,

0.203 2,0.203 2

0.304 8,0.254 0,0.254 0,

0.254 0,0.254 0

锡林—道夫隔距/mm

0.127 0

0.127 0

3.2.3  优化附加分梳元件配置

3.2.3.1  增加棉网清洁器和固定盖板

增加棉网清洁器和固定盖板的工作要点为:① 增加梳理棉纤维梳棉机的固定盖板和棉网清洁器数量,合理配置固定盖板针布的齿密和工作角,齿密选型应前大于后、保持渐密配置,以增强梳理效果;② 加装棉网清洁器,通过除尘刀切割锡林表面气流附面层,及时去除棉网中的杂质、短绒、疵点,并稳定锡林周围气流;③ 后固定盖板对纤维做预分梳,使纤维具有良好取向度,减小棉束以减轻回转盖板的梳理负担,提高梳理质量;④ 前固定盖板对锡林—盖板区输出的纤维进行再次梳理,能提高纤维梳理度和伸直度,改善棉网清晰度。

固定盖板和棉网清洁器配置见表7。

表7  固定盖板和棉网清洁器配置

项目

位置

棉纤维

涤纶短纤维

组合型式

后固定

盖板组合(进口—出口)

固定盖板8根+棉网清洁器2个

固定盖板4根+棉网清洁器1个

齿密/[齿·(25.4 mm)-2]

140,140,270,270,

270,270,330,330

140,140,270,270

锡林—后固定盖板隔距/mm

0.

660 4,0.609 6,0.558 8,0.558 8,

0.508 0,0.508 0,0.457 2,0.457 2

0.558 8,0.508 0,0.457 2,0.457 2

锡林—棉网清洁器隔距/mm

导流板1.524 0,除尘刀0.482 6

;导流板1.524 0,除尘刀0.431 8

导流板1.016 0,除尘刀0.660 4

组合型式

前固定

盖板组合(进口—出口)

固定盖板4根+棉网清洁器1个

固定盖板4根+棉网清洁器1个

齿密/[齿·(25.4 mm)-2]

550,550,720,720

330,330,440,440

锡林—前固定盖板隔距/mm

0.228 6,0.203 2,0.177 8,0.177 8

0.027 9,0.025 4,0.228 6,0.228 6

锡林—棉网清洁器隔距/mm

导流板1.524 0,除尘刀0.304 8

导流板1.016 0,除尘刀0.482 6

3.2.3.2  预分梳工艺

在梳棉机刺辊下方加装预分梳板,能够初步松解纤维、减少主分梳负担、辅助除杂、均匀混和纤维和保护主分梳部件。合理设计及调整预分梳板齿密、安装角度、隔距等参数,可提升纤维的分离度、降低棉结和杂质的含量。

预分梳工艺配置见表8。

表8  预分梳工艺配置

项目

棉纤维

涤纶短纤维

齿密/[齿·(25.4 mm)-2]

90,90

60,60

刺辊—预分梳板隔距/mm

0.736 6,0.736 6

0.787 4,0.787 4

3.2.4  合理有效排除杂质和短绒

为合理有效的排除杂质和短绒,生产中应采取以下措施。

a) 根据原料特性调整落棉率:合理分配落棉,减少纤维损失,同时确保杂质和短绒的有效排除[4]

b) 优化气流控制和排杂:优化锡林与道夫间的气流导向,确保纤维顺利转移,减少纤维在梳理过程中的返花、缠绕和堆积;调整车后部除尘刀、漏底和分梳板等工艺参数,利用气流规律加强排杂和回收可纺纤维。

c) 加装回转盖板清洁毛刷:保证回转盖板进入锡林—盖板主梳理区时表面清洁不嵌花。

d) 合理设置吸尘装置负压:正常情况下,梳棉滤尘负压应达到-800 Pa;配棉以机采棉为主时,应达到-920 Pa,才能够保障梳棉各吸点落棉、短绒、尘杂的排除和收集,防止堵塞漏底。

e) 缩短维护周期:每班次清理针布间嵌杂,避免纤维缠绕;每班次做好机台清洁工作,注意清洁气流通道(如除尘刀、漏底),防止短绒堆积影响气流稳定。

3.2.5  自动换筒改造

将原棉条筒直径为600 mm的大圈条型式改造成棉条筒直径为1000 mm的小圈条型式,并配置自动高速换筒装置,实现高速(150 m/min~180 m/min)切条换筒,减少停机时间,提高连续生产效率和产量。

3.2.6  优化自调匀整系统

优化自调匀整系统,实时监测棉层厚度,将棉层厚度控制在最佳范围;自动调节喂棉量,确保生条定量稳定;减少断头率,进一步提高产量。

3.2.7  温湿度管理

相对湿度控制为55%~65%,减少纤维静电粘连,防止纤维缠绕刺辊或锡林、提升纤维分散性、促进分梳;温度保持为25 ℃~30 ℃,避免纤维脆化或软化。

3.3  并条工序

并条牵伸工艺应符合弯钩纤维伸直的理论,以提高棉条纤维伸直度、分离度,改善纤维的平行度和均匀度。涤棉混纺喷气涡流纺纱采用顺牵伸工艺,头并采用伸直纤维前弯钩牵伸工艺,二并采用伸直纤维后弯钩牵伸工艺,在提高纤维分离度和伸直平行度的同时,降低并条工序棉结的增长率;并条工序合理配置前后区牵伸倍数,以提高条干水平。由于涤纶和棉纤维的伸缩回弹性能差异大,若增加一道涤预并工序更佳;适当放大牵伸罗拉隔距,以减小前区牵伸力,消除竹节的产生;控制棉网幅宽,使棉条平铺均匀避免重叠;加强温湿度管理,避免生产中胶辊、罗拉及喇叭口处缠绕、积花;加强胶辊调换和通道清洁,以减少粗节、细节的产生,避免质量波动。

并条工艺配置见表9。

表9  并条工艺配置

项目

T/C 65/35品种纱

T/C 60/40 CVC品种纱

头并

二并

末并

头并

二并

末并

干重/[g·(5 m)1]

24.5

21.5

21.5

24.5

21.5

21.5

并合数/根

8(5T+3C)

7

7

8(3T+5C)

7

7

总牵伸倍数

7.359

7.947

7.020

7.042

7.947

7.020

主牵伸倍数

3.938

5.092

5.400

3.724

5.092

5.400

后牵伸倍数

1.87

1.56

1.30

1.89

1.56

1.30

罗拉中心距/mm

11×9×22

11×9×19

46×56

11×9×19

11×9×19

44×52

车速/(m·min-1)

320

350

550

320

350

550

3.4  喷气涡流纺工艺优化

喷气涡流纺作为一种新型纺纱技术,前纺工序制备的纤维条喂入涡气涡流纺纱机,经牵伸后,维条被吹入涡流管,在涡流的作用下加捻成纱。涡气涡流纺生产涤棉混纺纱具有独特的优势和工艺特点,具体如下。

a)  纺纱速度:控制为480 m/min~530 m/min;为平衡效率与断头率,涤棉混纺品种的纺纱速度略低于纯涤纶品种;棉含量高的涤棉品种纺纱速度略低,14.6 tex品种的纺纱速度低于18.2 tex品种。

b)  喷嘴压力:控制为0.4 MPa~0.6 MPa,以确保涤棉纤维顺利输送,避免因棉纤维短导致堵塞;利用辅助气流调节纤维伸直度,减少棉纤维弯曲。

c)  静电控制:车间湿度保持为60%~65%,必要时添加抗静电剂。

涤棉混纺纱喷气涡流纺工艺配置见表10。

表10  涤棉混纺纱喷气涡流纺工艺配置

项目

T/C 65/35 18.2 tex

T/C 60/40 CVC 18.2 tex

T/C 65/35 14.6 tex

T/C 60/40 CVC 14.6 tex

纺纱速度/(m·min-1

530

510

500

480

总牵伸倍数

233

228

291

282

主牵伸倍数

35

35

35

35

中间牵伸倍数

2.08

2.04

2.60

2.24

后牵伸倍数

3.2

3.2

3.2

3.6

喂入比

0.990

0.990

0.990

0.990

卷取比

1.000

0.990

1.000

1.000

飞翼惯性/nN

120

120

100

100

卷取角度/(°)

16

16

16

16

集棉器/mm

3

2

2

2

喷嘴压力/Mpa

0.50

0.50

0.50

0.50

针座型号

Orient

Orient

Orient

Orient

喷嘴型号

M

M

F

F

纺锭型号

Orient

Orient

Orient

Orient

纺锭到前罗拉距离

胶圈垫片/mm

2.4

2.4

2.4

2.4

前胶辊型号

SA0478

SA0478

SA0478

SA0478

前胶辊硬度/(°)

78

78

78

78

前胶辊幅/mm

16

16

16

16

前胶辊弹簧压力/(N·双锭-1)

127.53

127.53

127.53

127.53

后胶辊弹簧压力/(N·双锭-1)

215.82

215.82

215.82

215.82

上罗拉隔距

C1

C1

C1

C1

下罗拉隔距/mm

4~5

4~5

2~3

4~5

压力板(MFS)

w/o

with

w/o

with

      经过系列工艺优化,笔者公司成功纺制了喷气涡流纺涤棉混纺纱,所纺纱线成纱质量良好(见表11)。

表11  喷气涡流纺涤棉混纺纱成纱质量指标

项目

T/C 65/35 18.2 tex

T/C 60/40 CVC 18.2 tex

T/C 65/35 14.6 tex

T/C 60/40 CVC 14.6 tex

实测线密度/tex

18.1

18.3

14.6

14.5

平均强力/cN

336

265

277

214

强力变异系数/%

9.65

9.18

11.66

11.32

最大强力/cN

410

319

351

269

最小强力/cN

254

215

171

153

单纱断裂强度/(cN·tex-1

22.31

17.22

23.78

18.27

伸长率/%

8.10

7.13

7.21

6.77

伸长率变异系数/%

8.61

10.56

9.17

13.12

条干CVm/%

14.48

14.85

15.49

16.49

-30%细节/(个·km-1

2443

2739

3253

4307

-40%细节/(个·km-1

338

414

600

993

-50%细节/(个·km-1

19

32

54

116

+35%粗节/(个·km-1

552

653

724

992

+50%粗节/(个·km-1

75

111

100

166

+140%棉结/(个·km-1

503

717

908

1391

+200%棉结/(个·km-1

58

69

111

155

+280%棉结/(个·km-1

8

8

15

16

毛羽指数H

5.25

4.90

4.54

4.14

毛羽偏差sH

1.10

1.08

0.94

0.89

4  喷气涡流纺和环锭纺对比

4.1  纺纱型式

喷气涡流纺具有生产效率高、能耗低、产品质量好、用工少、成本低等特点,其与环锭纺纺纱型式对比见表12。

表12  喷气涡流纺与环锭纺纺纱型式对比

项目

喷气涡流纺

环锭纺

工艺流程

流程短,省去粗纱、络筒工序,占地面积小

流程长,占地面积大

原料要求

原料长度、线密度、杂质、棉结、短绒、疵点等要求高

原料适应性广

适纺性

适纺7.3 tex~58.3 tex纱,纺纯棉普梳纱、细号纱、特殊纱线等存在限制

适纺品种、线密度多样化,可生产特殊纱线

能耗和用工

能耗约比环锭纺低30%,更环保,操作简单、用工少

能耗大,用工多

温湿度

温湿度要求较严格,特别是高温高湿季节

温湿度常规要求

成纱指标

条干CV值略差,粗细节、棉结、毛羽等指标较好;单纱强力低,强力不匀率高

纱线条干更均匀,粗细节、棉结、毛羽等指标较差;单纱强力较好

纱线特点

纱线结构膨松,染色性、吸浆性、透气性、抗起球性和耐磨性均较好

纱线粗细均匀,具有较高强度,适合用于各种风格的织物和纺织品

4.2  成纱质量

和环锭纱质量对比纺涤棉混纺纱成纱质量对比见表13。喷气涡流纺与环锭纺涤量对比结果与表12表述基本一致。

表13  喷气涡流纺与环锭纺涤棉混纺纱成纱质量对比

纱号/tex

纺纱型式

条干

CV/%

-50%细节

+50%粗节

+200%棉结

毛羽指数H

强力/(cN·tex-1

纤维含量/%

(个·km-1

T/C 18.2 

喷气涡流纺

14.14

15

74

61

4.83

357.8

68.10

31.90

环锭纺

13.59

2

73

94

4.75

422.2

66.23

33.77

CVC 18.2 

喷气涡流纺

14.87

32

113

59

4.15

277.2

43.10

56.90

环锭纺

14.68

5

128

118

4.81

326.9

41.11

58.89

T/C 14.6 

喷气涡流纺

15.65

59

118

97

4.35

271.5

67.60

32.40

环锭纺

14.99

12

162

170

4.47

334.0

66.23

33.77

CVC 14.6 

喷气涡流纺

16.33

108

158

132

3.85

217.6

44.42

55.58

环锭纺

15.36

12

204

200

4.55

264.4

41.11

58.89

5  结语

5.1  正常纺纱时,可将涤原规格为38 mm×1.56 dtex的涤纶短纤维原改成规格为38 mm×1.33 dtex的涤纶短纤维原料,以改善成纱条干。

5.2  提前气涡流纺涤棉混纺纱涡流纺工序生产于维流失质量约占涤其部分质量的例.5%,棉纤维流失质量约占棉部分其质量的高6.5%~12.0%,导致混纺比变化,。故为保证涤棉纱混纺比准确,需预先适当增加棉定量。

5.3  纺喷气涡流纺14.6 tex涤棉混纺纱时,牵伸倍数偏大,末并干重可由原21.5 g/(5 m)减少至19.0 g/(5 m)。

5.4  喷气涡流纺生产涤棉混纺纱具有生产效率高、工艺流程短、纱线质量好等优点。通过优选原料、精细开松、充分梳理、合理排除、优化混和工艺及喷气涡流纺参数,注重梳理针布的合理配置与工艺优化,可实现高品质喷气涡流纺涤棉混纺纱的高效生产。实际生产中,建议先进行小量试纺,根据纱线质量指标和混纺比测试结果,逐步优化工艺方案。

参考文献:

[1] 上海纺织控股(集团)公司,《棉纺手册》(第三版)编委会.棉纺手册[M].3版.北京:中国纺织出版社,2004.

[2] 陈超凡.提升普梳涤棉混纺针织纱质量的生产实践[J].梳理技术,2024(42):50-56.

[3] 陈玉峰.传统梳棉机提质增效的改造[EB/OL].(2024-09-18).https://mp.weixin.qq.com/s/qNqYZNczGgMFXtBDKkGA0A.

[4] 宋毓琳.新型清梳联纺纱效果和工艺分析[J].梳理技术,2007(13):19-25。



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梳理技术
《梳理技术》杂志创刊于2000年,由金轮针布公司和原上海纺科院部分老专家,在梅自强院士(已故)的指导下联合创办。
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梳理技术 《梳理技术》杂志创刊于2000年,由金轮针布公司和原上海纺科院部分老专家,在梅自强院士(已故)的指导下联合创办。
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