羊绒/Pindarl纤维/精梳棉转杯纱的生产实践

韩 伟 ，王云龙(， )

转杯纺纱是新型纺纱中应用最为广泛的技术，自1967年捷克公司制造的第一台转杯纺纱机至今已有40多年的发展史。与环锭纺相比，它的优势在于工艺流程短、效率高。但是我公司使用的BD200-SN型转杯纺纱机就是从捷克公司引进的第二代纺纱机，设备陈旧、转杯速度低、自动化程度差、生产效率低。为适应市场需求，我公司经过多次工艺优化试验，成功开发出羊绒/Pindarl纤维/精梳棉10/15/75 20.8 tex转杯纺混纺纱，经测试各项质量指标均达到设计要求。

1 纤维的性能特点

羊绒属于天然蛋白质纤维，其纤维细长、手感柔软、保暖性好、光泽自然。它的断裂伸长率是天然纤维中最大的，一般可达35%，而断裂强度是天然纤维中最低的。选用的白绒平均长度37.1 mm，平均细度14.8 um，细度离散18.9%，断裂强度1.46 cN/dtex，回潮率16%，含脂率1.5%。

Pindarl 纤维是一种新型纤维素纤维，是采用纳米晶化层处理技术对纤维素纤维表面进行改性所得到的一种新型原料。它除保持原纤维素纤维的优良特性外， 弹性、悬垂性、湿强度等方面有明显改善，吸湿透气性好、抗静电性能强，手感柔软，染色性能好。与羊绒、棉等纤维混纺制成的织物透气、干爽、滑糯，可广泛用于内衣、T恤、衬衣、家纺用品等。选用的Pindarl 纤维长度38 mm，细度1.67 dtex，断裂强度2.41 cN/dtex，断裂伸长率32.1%，回潮率13%。

选用的白棉的主体长度29 mm，线密度1.57 dtex，断裂强度2.12 cN/dtex，断裂伸长率6.1%，含杂率0.3%，回潮率8.5%。

2 纺纱工艺流程

考虑到纤维性能差异、混和比及成纱质量，采用以下工艺路线进行，先把白棉制成精梳条，然后将生产出的精棉条与羊绒、Pindarl 纤维混和加油、装包，再进入抓棉机设备进行生产，具体的工艺流程如下。精棉条加工流程和技术措施本文不再赘述。

BC262型和毛机→FA002型抓棉机→A006BS型混棉机→FA106A型梳针开棉机→A092AST型棉箱给棉机→A076C型成卷机→A186F型梳棉机→A272F型并条机(两道)→BD200-SN型转杯纺纱机

3 工艺配置及技术措施

3.1 清棉工序

为保证原料混和均匀、油剂分散均匀，需借用毛纺系统和毛加油装置。对原料的混和加油是纺纱的一个重要环节，加入一定量的油剂，可以使纤维具有较好的柔韧性，减少摩擦，降低因摩擦而产生的静电现象，提高纤维的可纺性，减少飞花，提高成纱制成率。

先把和毛总标重的0.3%抗静电剂和8%的常温水加入加油装置的容器内搅拌混和， 30 min后加入0.2%的增摩剂继续搅拌待用。在配置油剂的过程中，要严格执行工艺，两种助剂不能交换顺序或同时加入，否则可能导致油剂变质，降低油剂效能。

把羊绒、Pindarl 纤维和20%的精梳棉均匀喂入混和一遍，翻仓(即原料经过和毛机和输送管道转移到另一个储存原料的小房间)加入余下的精棉条大混和，再翻仓加入已混和好的和毛油剂，再翻仓后装包养生24 h，使油剂充分渗透吸收，以达到均衡的上机回潮率。在原料混和过程中，要考虑原料的松散程度，注意开松混和状况，要注意不同原料是否混和均匀，做到“横铺直取”，以保证混料均匀。在加油过程中，要求喷油嘴喷出的油剂一定要成雾状，要注意油、料同步，做到“油净料光”，以保证油水分散均匀，避免出现干湿不匀的现象。要求混和料上机回潮率控制在16%左右，否则原料太湿易缠绕刺辊、锡林以及分梳辊等旋转部件影响后道工序的正常生产，过干则静电大、飞花多成纱制成率低。

考虑到原料基本不含杂、短绒含量低的特点，按化纤加工工艺路线，尽量减少打击点，降低打手速度，避免纤维过度损伤。具体采用的措施：①适当降低各部件打手转速，采用梳针打手，以减少对纤维的损伤；②采用反装尘棒以及封闭部分尘棒的方法来减少落棉，同时采用补风来加强回收，减少好纤维的损失；③增加防粘粗纱根数，降低成卷罗拉转速，减少粘卷现象的发生；④成卷采用塑料膜包好，并且做到先做先用，以减少卷中油水的损失。棉卷定量偏轻掌握，但注意卷子成形状态，保证无破洞，薄厚均匀。主要工艺参数：混和卷定量为380 g/m，定长为29.7 m，抓棉机打手速度为580 rpm，梳针辊筒开棉机打手速度为460 rpm，打手与给棉罗拉隔距12 mm；棉箱给棉机梳棉帘线速10.4 m/min，角钉帘线速50 m/min；单打手成卷机棉卷罗拉转速10 rpm。

3.2 梳棉

由于羊绒强力较低，易损伤，为减少损伤，梳棉工序以梳理混和为主，采用“低速度、大隔距、快转移、少损伤”的工艺原则。主要的技术措施有：①抬高给棉板增加分梳工艺长度，降低锡林和刺辊转速，放大梳理隔距，减少纤维的损伤；②大锡林和刺辊的线速比，使纤维能够快速转移；③盖板速度尽量偏低，以减少盖板花量，提高制成率；④加强设备检修，确保刺辊慢速自停装置及道夫返花自停装置状态完好，避免出现针布损伤问题，影响生条质量。为进一步降低盖板花量，我们联系配件厂家，把原弦长160 mm的前上罩板加长至172 mm(盖板花减少40%左右)。 主要工艺参数：生条定量 17.5 g/5 m，锡林转速280 rpm，刺辊转速600 rpm，盖板线速60 mm/min，锡林～盖板隔距0.33 mm、0.30 mm、0.28 mm、0.28 mm、0.30 mm、锡林～刺辊隔距0.18 mm，锡林～给棉板隔距0.25 mm，除尘刀高出机框水平面5 mm、安装角度为85°，锡林齿条型号AC3015×01580，道夫齿条型号AD4025×02085，刺辊齿条型号AT5615×05611。

3.3 并条

采用两道并合，贯彻“大隔距、低速度、小定量”的工艺原则。各道并条机的并合数均为6根，隔距均为14 mm×28 mm。为使纤维得到较好的平行度和伸直度，消除弯钩纤维，并保证条干均匀度，在头道并条采用较大的后区牵伸倍数，末道并条采用较小的后区牵伸倍数。由于纤维易产生静电，缠绕胶辊、罗拉，要降低车速，提高并条工序的环境温湿度。选用邵尔A48度的酸处理胶辊，并定时用抗静电剂揩擦胶辊表面。以减少缠皮辊、罗拉现象。考虑到条子蓬松，原集束器对条子阻力较大，部分纤维不能顺利地通过，容易造成集束器前沿部位积花、返花。为此将原椭圆形出口尺寸为10 mm×15 mm的集束器改为扁圆形口径为50 mm×7 mm的集束器，这样使得前罗拉输出的毛网经集束器收拢时较以前缓和，集束器对条子的阻力大大减少，使纤维顺利通过。主要工艺参数见表1。

表1 并条机的主要工艺参数配置表

3.4 转杯纺工序

为选择最佳工艺配置，我们进行一系列的优化试验，以做好纺杯直径、纺杯转速、分梳辊转速选择，争取新产品获得最好的质量效果。

3.4.1纺杯直径 转速的选择

纺杯是转杯纺纱的关键性元件，纺杯直径与转速选择是否合理对成纱质量影响很大。为选取恰当的工艺配置，在分梳辊速度不变的情况下，对不同直径、不同速度的纺杯进行优化试验，试验结果见表2。

由表2可以看出，直径为66 mm的纺杯条干质量明显较好。随着转杯速度的提高，成纱条干恶化，粗、细节增加。这是因为纺杯速度提高，产量增加，喂入条子增加，分梳辊速度不变导致分梳能力下降，梳理效果差，且有返花现象。

表2 不同直径 不同速度的纺杯条干优化试验

3.4.2分梳辊针布型号 转速的选择

由于羊绒不含杂质、强力偏低易损伤，精棉已经过处理棉结杂质少，纤维整齐度较好，Pindarl 纤维不含杂质，因此针布应选择开松梳理能力弱、损伤纤维少、转移能力强的针布型号。

分梳辊速度对纤维的分解、梳理、除杂和转移有显著影响。一般来说，在其他工艺条件不变的情况下，分梳辊速度越高，分梳作用越强，杂质易排除，纤维转移顺利，成纱条干好，但纤维损伤多，单纱强力会降低。但如果分梳辊速度过低，会使条子单位长度内的纤维受分梳辊锯齿作用的次数减少，开松度降低，梳理效果差，导致棉结和粗细节增加，条干恶化。要注意分梳辊速度与纺杯速度的匹配，在理想状态下，纤维在分梳、输送及加捻过程中要始终处于加速状态，这样有利于纤维的伸直平行及凝聚加捻。为确定分梳辊转速，我们对分梳辊进行单因子试验(转杯直径66 mm，转杯速度36000 rpm)，试验结果见表3。

表3 分梳辊速度不同的试验

由试验数据可以看出，分梳辊速度为6000 rpm时成纱强力和条干较好，粗细节少，分梳辊速度为6500 rpm时纤维损伤严重，成纱强力明显下降，条干恶化，粗细节及棉结明显增多。

针对工艺优化试验结果，结合实际的设备状况，最终选定如下工艺参数：φ66 mm转杯(转速为36000 rpm)，RTCΦ64×24A×09BD型分梳辊(OS21型针布、转速为6000 rpm)，WRC-902浅灰色胶辊，卷绕角度为35°31′，张力牵伸为1.01。

选定的优化工艺上车后，抽样测试显示各项质量指标均超过设计要求，具体如下：其中USTER条干CV值13.01%，-40%细节192个/km，-50%细节4个/km，+35%粗节262个/km，+50%粗节21个/km，+200%棉结45个/km，+280%棉结2个/km；单纱断裂强度11.70 cN/tex，强力变异系数CV 7.7%，断裂伸长率10.0%；百米CV值2.4%，设计捻系数为440，实际捻系数为297，捻度不匀率6.3%。

4 结束语

随着纺纱技术的进步，将蛋白纤维、新型差别化纤维应用到转杯纺已成为必然，充分利用转杯纺高倍牵伸的优势生产出新型纱线是市场的需求。

生产实践表明，只有设计好合理的纺纱工艺路线，选用恰当的工艺参数，才可能顺利地生产新品种。纺制羊绒/Pindarl纤维/精梳棉转杯纺混纺纱，首先要注重原料的混和加油，它是纺纱成功的一个关键环节。其次是转杯纺工序，针对原料设计工艺，要加大喂给喇叭的截面尺寸和喂给板的加压，以适应蓬松纤维的加工。要加大分梳辊直径和锯条的工作角，减少锯齿密度，使分梳作用柔和，减少纤维的损伤并便于纤维顺利转移。在纺纱过程中只要注重各工序的工艺参数，及时采取有效措施，就能够纺出符合质量要求的纱线。

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