孙 鹏
(金轮科创股份有限公司,江苏南通 226009)
再生纤维素纤维针布选型配套初探
孙 鹏
(金轮科创股份有限公司,江苏南通 226009)
为了提高再生纤维素纤维梳理效果,介绍了竹浆、天丝、莫代尔等几种再生纤维素纤维的梳理要求,结合再生纤维素纤维的性能,按照纺纱质量要求和应用环境,分3类情况探讨了再生纤维素纤维梳理用针布选型配套方案。说明再生纤维素纤维针布选型配套应综合考虑纤维性能、梳理设备、工艺状况、纺纱质量要求及生产环境因素。
再生纤维素纤维;性能;梳理要求;针布配套;抛光
再生纤维素纤维的发展总体上可以分为三个阶段,形成了三代产品。第一代是20世纪初为解决棉花短缺而面世的普通粘胶纤维。第二代是20世纪50年代开始实现工业化生产的高湿模量粘胶纤维,其主要产品包括日本研发的虎木棉(后命名为Polynosic,中国称为富强纤维)和美国研发的变化型高湿模量纤维HWM以及兰精公司20世纪80年代后期采用新工艺生产的莫代尔(Modal)纤维。20世纪60年代后期开始,由于合纤生产技术的迅速发展,原料来源充足和成本低廉,合成纤维极大地冲击了再生纤维素纤维的市场地位。许多研究机构和企业更多地关注了新合纤的开发和应用。在此期间,世界再生纤维素纤维的发展趋于停滞。第三代产品是以20世纪90年代推出的短纤天丝(Tencel)、纽富(Newcell)长丝为代表,以及目前的丽赛(Richcel)纤维、维劳夫特(Viloft)纤维等。随着再生纤维素纤维应用越来越广,提高其成纱质量迫在眉睫,其梳理针布选型配套也成为用户关注的焦点。
竹浆纤维具有优良的吸湿、导电性能,梳理过程中不易积聚静电,但是湿强较低,梳棉工序应避免损伤纤维,减少搓擦即棉结的产生。应配置合适规格的针布,并配以合理的速度和隔距,以利于纤维的转移,减少损伤。
由于Tencel纤维截面呈圆形或椭圆形,表面光滑饱满,纤维之间的抱合力较差,易产生静电,梳棉时棉网不易成形。梳棉工序主要应避免纤维在梳理过程中长度受损伤,提高纤维转移率,防止纤维反复搓擦形成棉结。可采取以下措施:①提高刺辊与锡林、锡林与道夫转移率,杜绝缠绕返花现象,确保棉网清晰。一般刺辊与锡林的速比放大到1∶2以上;②适当放大盖板与锡林隔距,以减少绕花和减少棉结;③道夫速度适当降低;④梳棉机采用合理针布配套,保证各分梳件针布状态良好,同时加强运转管理,减少粘、缠、挂、带现象。
Modal纤维表面动静摩擦因数较大,湿强小于棉纤维,质量比电阻较大,易积聚静电。为保证棉网质量,梳棉工序应减少纤维损伤,可采取“轻定量、慢速度、快转移、少伤纤维、多回收”的工艺原则。增大刺辊与给棉板的隔距,降低刺辊、锡林、道夫转速,但锡林与刺辊的速比要大,以减少纤维损伤;减小锡林与盖板之间的隔距,道夫、锡林转移率要大,以减少纤维充塞、反复揉搓,增加梳理转移,减少棉结的产生;因纤维抱合力差,给棉罗拉与大压辊应增加压力,且棉条的牵伸张力偏小掌握。
Viloft纤维为有光纤维,吸湿性同粘胶纤维,表面光滑,纤维间抱合力较小,静电现象突出,因而成卷、成条时较为蓬松,在梳棉工序易漂浮、飞散,凝聚困难易导致棉网质量差。故纺前要进行给湿预处理或添加抗静电剂,以增加纤维间抱合力,改善适纺性能。相对湿度偏低时易产生静电现象,相对湿度偏高会产生绕花现象,故梳棉工序相对湿度控制在60%~70%效果较好。
梳棉工序是Viloft纤维生产的关键工序。在解决静电问题后,应主要解决好纤维分梳和转移问题,以及提高棉网质量,防止纤维损伤,减少棉结产生。根据Viloft纤维性能,梳棉工序主要采用“轻定量、低速度、大隔距”的工艺原则。给棉板可适当抬高,降低锡林、道夫、刺辊速度,适当加大锡林、刺辊速比,各种隔距偏大掌握。使纤维能够缓和分梳,顺利转移,减少损伤,达到降低短绒和棉结、提高梳理质量、保证棉网质量的目的。
根据Richel纤维表面光滑、耐碱不耐酸的性能,梳棉工序应以纤维得到充分梳理,尽量减少纤维损伤、断裂,并有效地排除短绒,降低棉结为主要目的。温湿度控制不当时,静电现象严重,易粘附梳棉机件,有时候还会出现棉条过于松散、外层的纤维向上胶辊凝聚,被上绒布带走的情况,严重恶化成纱的条干。
再生纤维素纤维针布配套应根据纤维性能(如长度、线密度和强度、表面摩擦因数)和产生静电的程度以及梳棉机设备和工艺情况(如锡林直径大小、锡林转速、定量和产量),纺纱质量要求和生产环境(如纺纱质量要求、车间有无空调系统及其运行情况)等综合而定。遵循柔性梳理理念,应做到确保降低纤维损伤,利于纤维握持及转移,防止刺辊返花、锡林绕花及盖板过分充塞和挂花,降低重复梳理造成的纤维损伤和搓擦成结,提高梳理后再生纤维素纤维的分离度和平行伸直度。
从成纱质量要求和生产环境(有无空调系统)两个方面出发,结合纤维自身性能来分类进行配套方案研究。众所周知,梳理质量最终反应在成纱质量上,而成纱的质量根据下游客户要求确定,并不是质量越高越好,而是能满足下游客户要求,成本控制最低为好。车间温湿度控制(一般温度25℃~35℃,相对湿度60%~70%),决定着所纺纤维的吸湿状态,及由此而引起的纤维性能变化,涉及到纺纱能否顺利进行(如成网困难等)和产品质量状态(棉结、短绒指标等)以及梳理器材表面清洁状态(如静电严重容易产生绕锡林,刺辊、道夫针布、盖板针布挂花、充塞等)。
2.2.1成纱质量要求不高、无空调系统
此类企业,一般纺纱产品档次不高,车间温湿度不易控制(受天气影响较大),梳棉针布配套在满足产品质量要求的同时,着重考虑梳理器材表面清洁状态。针布配套方案如表1所示。
表1 成纱质量要求不高、无空调系统企业针布配套方案
2.2.2成纱质量要求中等、有空调系统
此类企业,纺纱产品档次中等,对车间温湿度有一定控制能力,对产品质量要求和梳理器材表面清洁状态都较注重。针布配套方案如表2所示。
表2 成纱质量要求中等、有空调系统企业针布配套方案
2.2.3成纱质量要求高、空调系统控制较好
此类企业,纺纱产品档次高,车间温湿度控制较好,对产品质量和梳理器材表面清洁状态要求都高(一般要求和进口针布成纱质量一致)。针布配套方案如表3所示。
2.2.4配套针布的抛光处理
为了消除针齿上氧化皮、毛刺及圆滑针齿边缘锋利的棱边棱角等对纤维的钩挂,防止纤维损伤,便于纤维转移,在客户要求下可采取金属针布在线等离子抛光及盖板针布喷砂抛光处理。
表3 成纱质量要求高、空调系统控制较好企业针布配套方案
再生纤维素纤维针布配套方案的确定要综合考虑纤维性能、设备和工艺状况及纺纱质量要求、生产环境等因素。上述三套针布配套方案来源于我们对梳理技术的理解和相关客户使用经验,其中的针布选型配套应根据客户的具体情况综合考虑而定。值得注意的是,随着原料、梳理设备、纺纱工艺及质量要求的不断变化,针布选型配套也应及时做相应调整,以达到最佳效果。
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TS103.82+1
B
1001-9634(2012)05-0016-03
2012-03-06
孙 鹏(1981—),男,河北卢龙人,工程师,主要从事纺织梳理器材新产品开发。