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喷气涡流纺技术提升动力十足

   如何用创新技术开发喷气涡流纺新颖纱线,拓宽其应用领域,避开与环锭纺的同质化竞争,提高其产品附加值,是发展喷气涡流纺技术的首要任务。

  喷气涡流纺是目前纺纱系统中一项新型纺纱技术。与传统环锭纺比较,喷气涡流纺具有纺纱流程短、生产效率高、质量在线监控自动化智能化程度高、用工省等特点,可以缓解国内纺纱企业用工多及加工成本高等困境,但与环锭纺比较,也存在纱线强力偏低,对原料选用要求高,品种适应性有一定局限性的弊端,故在实际应用中要扬长避短,充分发挥其技术装备优势,开发出各类新颖纱线,规避与环锭纺同质化竞争,实现其效益最大化。

  开发新颖纱线拓展应用领域

  如何用创新技术来开发喷气涡流纺的新颖纱线,拓宽其应用领域,避开与环锭纺同质化竞争,提高其产品附加值,是发展喷气涡流纺技术首要任务。近几年,浙江多家纺纱企业在学习先进企业经验基础上,根椐市场需求,应用创新技术,积极开发了5大类纱线,使涡流纺纱不仅在针织和机织物中应用,而且在家纺、装饰及半精纺毛针织物领域中也取得了初步突破,从而拓展了涡流纺的应用领域。

  创新开发色纺纱。用喷气涡流纺开发色纺纱,织成织物具有毛羽少、耐磨性佳等优点,能使纱线的附加值进一步提高,增加赢利空间。故近几年来在喷气涡流纺机上生产色纺纱的企业越来越多。湖州威达集团、华孚金瓶纺织、杭州宏扬、杭州奥华纺织等企业已成功在喷气涡流纺机上开发出3大系列色纺纱线。一是麻灰系列色纺纱,有纯粘纤与粘纤混纺纱两类。二是彩色系列色纺纱,这是在开发麻灰系列色纺纱基础上用有色粘纤与其它有色纤维组合开发的色纺纱线。三是多种纤维色纺纱,针对粘纤为主体的色纺纱强力过低的缺点,采用与其他多种纤维混合纺纱,可以克服其强力偏低的问题。

  创新开发功能性纱线。开发功能性纱线也是当前生产领域关注的热点。近几年来,浙江纺纱企业在喷气涡流纺纱机上开发功能性纱线也取得一定进展。例如,浙江宏扬集团创新开发的“煦暖纱”是一款具有保暖、除臭、抑菌功能的纱线,它采用45%中空涤纶、25%灰色咖啡炭涤纶、30%莫代尔,3种纤维混纺37tex涡流纱。浙江奥华纺织公司与上海德福纶化纤公司合作,用超仿棉纤维、丝丽绒纤维及库丝玛纤维与粘纤等混纺,开发出具有各种功能性的涡流纺纱线,受到服装企业与用户好评。

  创新开发用多种天然纤维组合的涡流纺纱线。涡流纺纱是包覆结构纱线,对原料选用比环锭纺苛刻,如何将各类天然纤维在涡流纺纱中扩大应用,在技术上有一定难度。浙江纺企通过不断研究攻关,运用多纤维组合纺纱方法,成功开发出以天然纤维为原料的多种涡流纺纱线。如宁波奉化双盾纺织公司开发的亚麻/棉20tex混纺纱。

  在喷气涡流纺机上创新开发包芯纱。涡流纺技术为解决包芯纱芯丝外露弊端创造了条件,从涡流成纱机理分析,长丝在通过其中间喷嘴时,可受到外包纤维的均匀包覆,使长丝能处于纱的中间,杜绝芯丝外露的弊端。基于喷气涡流纺生产包芯纱的优势,山东德州华源率先开发生产包芯纱,浙江奥华纺织有限公司在学习华源经验基础上,也引进了生产包芯纱装置,成功开发了多种喷气涡流纺包芯纱。由于在喷气涡流纺机上生产包芯纱比环锭纺有明显优势,也是今后喷气涡流纺开发新型纱线的方向。

  创新开发装饰面料与毛针织用的涡流纺纱。从浙江纺企近几年来开发喷气涡流纺5种新型纱线分析,喷气涡流纺纱线正从使用原料单一、生产品种少、用途局限的状态,向用多种纤维、多色纤维、生产多品种及多用途方向发展。纱线的优良性能已得到后道企业及消费者的认同。开发有特色的喷气涡流纺纱线,也是使企业获得效益最大化的有效途径。据调查,凡是近几年来在开发涡流纺新颖纱线上做出成绩的企业,都取得良好的经济效益,产能也相应得到扩大。

  合理配置工艺适应小批量需求

  可以看出,我国喷气涡流纺技术通过近年来的不断创新,已从大批量生产常规粘纤纱线向多种纤维混纺与多种纺纱工艺组合转变,呈现出小批量多品种的特点。为适应品种变化特点必须对原有的前纺准备工艺作相应调整。

  清梳工序装备为适应小批量多品种生产要求,原先采用清梳联生产线的要在改造成短流程配梳棉机台模式。如浙江奥华纺织有限公司虽只有30台喷气涡流纺机,但清梳联有6条生产线,并均采用圆盘式抓棉机以适应小批量抓棉,每条清梳联生产线配梳棉机台数最少4台,最多8台。由于有6条生产线,可同时生产6种不同品种涡流纺纱线满足多品种生产。

  并条工序由多种纤维组合生产,故不能采用单一的棉包混棉方法,要采用棉包混棉与条子混棉相结合,故并条机必须采用3道配置以提高混和均匀性,并需在末道并条机上采用自调匀整技术,以改善条子的长短片段均匀度,为涡流纺提供良好的半制品。

  要优化纺前工艺设计,根据使用原料来设计工艺参数。由于目前在生产中使用非棉纤维较多,故开清重点是要多开松小打击、少落棉,以减少纤维损伤。在梳棉工艺应根据使用纤维特点采用“轻定量、低车速、好转移、少伤纤维”原则,来调整锡林与刺辊速比,并根据不同原料特点优选分梳元件以减少梳棉条中的棉结与短绒率。并条工艺重点是要通过三并工艺来提高条子“三度”(伸直度、平行度、分离度),故其速度不宜过快,以确保条子品质优良。

  做好纺前预处理确保顺利生产

  由于喷气涡流纺目前正在向多品种生产方向发展,使用纤维品种多且性能差异大,为提高可纺性,生产出品质优良的纱线,做好各类原料预处理工作十分重要。从纤维性能分析,目前大体有两类原料需特别关注,一类是初始模量较高吸湿性能较差的纤维,另一类是吸湿性虽较好,但表面光滑、抱合性较差的纤维。这两类纤维在喷气涡流纺高速运转时均易产生静电,缠绕罗拉、胶辊(圈),增加断头,降低生产效率。因此纺前预处理的重点是降低静电荷,提高可纺性。其预处理可分为3个步骤:一是对初始模量高,呈刚性的麻类纤维与粗旦涤纶等,可通过预处理降低刚性,提高纤维可纺性。二是对莫代尔、天丝、竹浆纤维等原料,其预处理方法是将原料进车间开包存放24小时,并在抓棉机上进行喷雾给湿,使原料含水率达到10%左右,使整个生产过程处于放湿状态。三是对汉麻等刚性特大的纤维,采用增温、保湿、喷洒油剂等处理,将喷洒油剂后的汉麻在25℃温度中存放96小时后使用,并多次翻仓以降低纤维粘结。

  优选工艺参数实现效益最大化

  喷气涡流纺的工艺参数,如纺纱速度、前罗拉钳口到纺锭前端距离、喷嘴压力、喂入比等均对生产有直接影响,应根据纺纱品种来优选。

  纺纱速度。速度快,包覆时间短,成纱手感柔软,但纱的强力与耐磨性均要下降,出现弱捻纱机率增多,尤其是生产色纺纱时因色纤维强力要比本色纤维低,故应适当降低纺纱速度,使成纱保持一定强力。此外,在生产包芯纱时为达到良好的包覆效果,速度也应适当降低。

  前罗拉钳口到纺锭前端距离。该距离大,则外包缠绕纤维比例增多,能形成柔软的实捻纱线,但距离过大则落纤增多,制成率下降,故应根据所用纤维平均长度稍短些来掌握。

  喷嘴压力。喷嘴压力应根据所用纤维性质来确定。如涤纶纤维刚性大,喷嘴压力要适当增加,在用粘纤等柔性纤维时喷嘴压力可适当减少,一般掌握在0.5MPa~0.6MPa之间。喷嘴压力大则能源消耗增加,因喷气涡流纺能源消耗主要是供喷嘴压力的空压机上。

  纺锭直径。纺锭直径应根据纺纱号数来选用。纺纱号数粗,纺锭直径要大些,反之则小些。用小直径纺锭有利于纺纱速度的提高,目前纺14.5tex~18.5tex纱时,可选用1.1mm纺锭直径,但纺麻/棉混纺纱21.6tex中号纱时,纺锭直径应选用1.2mm为宜。

  喂入比。喂入比是输出罗拉与前罗拉线速度的比值,也是一项重要工艺参数,一般控制在0.96~0.98之间,但生产包芯纱时,为达到良好的包覆效果,控制好长丝缠绕张力是关键,以长丝拉直不产生意外伸长为原则,当喂入比控制在0.9~0.94时其包覆效果最好。

  控制好车间温湿度是提高喷气涡流纺质量与效率的关键。由于喷气涡流纺是目前所有纺纱设备中速度最快的机器,除了对使用的关键器材选用有严格要求外,控制好纺纱车间温湿度也是保证生产顺利进行,降低断头,提高设备运转率的一项重要措施。应根据使用原料性能不同,及外界气候变化来调节,以减少生产波动。根据国内生产企业多年来生产实践,车间温、湿度要控制在26℃~30℃,相对湿度在50%~60%之间,有条件企业应采用自动控制调节系统,以减少温湿度波动对生产影响。

  与传统环锭纺比较,喷气涡流纺具有纺纱流程短、生产效率高、质量在线监控自动化智能化程度高、用工省等特点,可以缓解国内纺纱企业用工多及加工成本高等困境,但与环锭纺比较也存在纱线强力偏低等弊端,故在实际应用中要发挥其技术装备优势,开发出各类新颖纱线,规避与环锭纺同质化竞争,实现其效益最大化。(来源:中国纺织报 作者:浙江省新型纺织品研发重点实验室 章友鹤 赵连英)

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