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竹纤维涡流纺纱梳棉工艺分析
 
慧聪网   2005年10月20日9时21分   信息来源:中国纺织经济信息网    

    涡流纺纺制竹纤维纱生产中,梳棉生条质量对涡流纱结构和性能影响明显。针对竹纤维性能及涡流纺纱工艺要求.对梳棉针布配置、刺辊速度、刺辊与给棉板隔距、锡林与道夫速比及相对湿度等工艺进行了探析。通过提高生条中纤维整齐度,减少弯钩和棉结,可以提高竹纤维涡流纺纱的质量。    
     
    竹纤维是由竹子浆粕溶解纺丝而成的新型再生纤维素纤维,具有天然抗菌性、良好的透气性、独特的回弹性、瞬间吸水性和防缩水性及较强的纵向和横向强度等优良特性,集天然纤维与人造纤维的优点于一体,是一种环保型纤维。我们利用涡流纺纺制了竹纤维纱,并针对竹纤维性能特点及涡流纺纱工艺要求,就喂入纤维条对涡流纺纱质量的影响情况作了试验分析,发现合理选择梳棉工艺是提高涡流纺纱质量和制成率的关键。  
   
    涡流纺纱的机理是纤维条经牵伸后形成纤维束,纤维束在喷管中稳定的涡流控制下加捻及末端扩张,再经空心锭子的捻搓作用后旋转,完成外部包缠纤维和纱芯纤维的加捻作用,成纱具有独特的内外结构特征。外部结构近似于环锭纺纱,外部包缠纤维呈螺旋状,与无捻纱芯一起形成捻度,相对于真捻纱.包缠纤维比较少,并有伸直缠绕的情况。内部纱芯纤维的排列直接影响成纱强力,如纤维分布定向好,单位截面承担应力的纤维数量多,成纱强力弱环及细节出现概率少,成纱断裂强度增加。涡流纺纱时如果喂入条纤维弯钩和棉结多,则纱芯纤维定向性差,易产生强力弱环及细节,短绒含量高还将导致涡流纺纱生产中纤维散失,造成涡流纱断裂强度下降。由此可见,喂人纤维条中的纤维整齐度、弯钩和棉结数量直接影响到竹纤维涡流纱的成纱结构和性能,而纤维条质量主要取决于梳棉过程中对纤维的梳理和转移。   
  
    1 原料性能和纺纱工艺流程     
      1.1 竹纤维性能     
      竹纤维细度1.67 dtex,长度38 mm,回潮率10.5%,断裂强度4.35 cN/dtex,断裂伸长率20.3%。     

      1.2 工艺流程


      1.3 各工序定量     
      竹纤维涡流纱号数为14.7 tex,纺纱各工序定量为:开清成卷395g/m,梳棉生条18.84 g/5m,头并17.85 g/5 m,二并16.6 g/5 m。   
  
    2 梳棉工艺对竹纤维涡流纱质量的影响     
    结合竹纤维性能及涡流纺纱的工艺特点,着重从梳棉过程中强化梳理和转移功效、减少纤维弯钩和棉结数量、避免纤维损伤以及短绒控制等方面,分析梳棉工艺对竹纤维涡流纱成纱结构和性能的影响。   
  
      2.1 针布规格     
      选用针布的规格参数必须满足强化分梳和转移的要求,使分梳与转移在梳理过程中获得最佳的配置和最优的梳理质量。考虑到竹纤维细度细,长度长,含杂少,梳理过程中静电多,易缠绕针布,因此,采用的针布应使梳棉机针布充塞少,纤维负荷轻,纤维转移率高,生条结杂少,棉网清晰度高,纤维梳理度好,纤维损伤少。纺制竹纤维涡流纱选用的梳棉机针布主要规格参数见表1。


    刺辊针布:采用优质钢锯条,齿尖锋利度、耐磨性、光洁度、平整度要好,避免磨损、倒齿损伤纤维,适当增加单位面积的齿尖数、基部厚度窄,以提高梳理度,减轻锡林和盖板区域的分梳负担。 
    
    锡林针布:采用矮齿、浅齿,在梳理过程中使纤维处于齿尖,增加锡林针布与另一针面的接触长度和作用齿数,有利于纤维的分梳和转移,提高了梳理效果和均匀混和效果。针布负荷轻,转移率高,对减少棉结有利。采用薄齿、密齿,增加了对纤维的握持和分梳能力,基厚减薄增加了针布的横向密度,增大了横纵向的齿密比,有利于把纤维束分梳成单纤维,有利于棉结减少,改善棉网均匀度、棉网结构及纤维伸直度,提高成纱质量和减少齿尖磨损的功能。为加强竹纤维梳理过程中转移释放性能,避免纤维缠绕针布而急剧增加棉结,工作角可偏大掌握。   
  
    道夫针布:道夫针布的主要作用是凝聚纤维,把已分梳好的单纤维及时从锡林上充分转移出来,凝聚成棉网,道夫针布应具有足够的抓取握持能力。因此,为了保证纤维及时、充分、正常转移和解决高速气流的顺利引导问题,可利用齿高、大齿隙容量、小工作角、弧形齿尖来提高转移能力。道夫针布齿深加大,齿间容量加大,道夫针布的握持抓取力大,有利于容纳更多的纤维,有利于锡林和道夫作用区气流的引导和下泄。采用弧形变角齿尖可极大地提高道夫针布的剥取转移性能,减小齿尖角有利于对纤维层的穿刺和棉网凝聚,而且还使棉结显著降低,改善了棉网质量。     

    盖板针布:锡林、盖板作为梳棉机主要梳理区,梳理作用由锡林针布和盖板针布共同完成,盖板针布采用横向针尖距小、纵向针根距渐稀的圆弧形曲线排列,有利于纤维释放转移,针布负荷轻,盖板花少,又保证有足够的梳理能力和减少棉结。   
  
    2.2 刺辊落棉控制     
    由于竹纤维长度及整齐度好,杂质较少,为减轻锡林和盖板区域的分梳负担,可强化刺辊的开松梳理作用,以提高转移至锡林纤维的梳理度,因此,可适当提高刺辊速度(控制在800 r/min左右)。同时,也增加了锡林与刺辊的速比,有利于纤维由刺辊向锡林的转移,达到减少棉结和改善成纱条干的效果。刺辊速度对竹纤维生条条干的影响情况见图1。


    图2为给棉板与刺辊最紧隔距对竹纤维涡流纱断裂强度的影响。刺辊速度较高,刺辊对给棉罗拉与给棉板握持的纤维进行激烈的开松分梳,处理不当容易造成纤维损伤。为了避免过多损伤纤维,提高成纱强度,可采用弧形给棉板,给棉板与刺辊最紧隔距应适当放大些。同时,应加强落棉控制,适当提高除尘刀位置和增大除尘刀的安装角度,并在不干扰刺辊气罩部分气流情况下加大吸风量,特别是加强后车肚吸风,消除除尘刀和小漏底挂花,减少纤维的损失。还可以采用无网眼光板漏底,入口隔距缩小,这样可以阻止大量气流进入漏底造成的气压过高,减少小漏底内部积花。


    2.3 锡林与道夫的线速比     
    由于涡流纱具有呈螺旋状外部包缠纤维与内部无捻纱芯的内外结构特征,内部纱芯纤维的排列直接影响成纱强力,影响成纱强力的主要是细节及强力弱环,纤维弯钩和棉结多,强力弱环及细节出现概率多,造成成纱的断裂强度下降。由此可见,既要强调梳棉工艺对纤维的充分梳理,更要重视道夫的转移效果,减少纤维的弯钩和棉结数量,保证竹纤维涡流成纱质量。


    图3为锡林与道夫线速比(Vc/Vd)对竹纤维涡流纱断裂强度的影响。选用的竹纤维细而长,刚性小,抗弯强度低,吸附性较好,梳理过程中易产生静电,会影响纤维转移。研究发现,随着锡林与道夫线速比的降低,生条中纤维弯钩数量显著增加,成纱条干和单强明显下降。锡林盖板工作区梳理好的纤维如果不能被道夫良好地转移出去,就会重回到锡林和盖板之间形成重复梳理,过度重复梳理将使短绒增加,也会搓出新的棉结,且影响纤维伸直度。根据竹纤维的性能特点,在适当降低道夫速度的同时,减小锡林与道夫隔距,适当增加锡林与道夫间线速比,增强纤维从锡林向道夫的转移能力,通过实现快转移,提高纤维从锡林向道夫转移时的纤维伸直度,减少纤维弯钩的产生,加强分梳度,提高对结杂、短绒的排除,改善生条质量。     

    2.4 相对湿度的控制     
    图4是相对湿度对竹纤维生条条干的影响情况。由于竹纤维回潮率较高,但竹纤维细而长,梳理过程中存在静电现象,纤维易粘附针布,纤网剥取困难,相对湿度对竹纤维成纱质量的影响十分明显,不能忽视。相对湿度过高,退卷粘层影响喂人纤维均匀度,增加分梳负担,纤网转移差,导致棉结、杂质增加,纤网剥取困难,易产生下垂、破洞甚至断头;相对湿度过低,静电作用增强,纤维粘附针布,影响道夫转移,易使纤网上飘、破裂,生条蓬松,条干不匀。


    根据竹纤维纺纱实践,相对湿度控制在65%~70%之间,使之减轻粘附针布和缠绕压辊现象,保证生条质量。纺纱前可在纤维上喷洒适量的防静电剂和防滑剂,以增加纤维柔软性和抱合力,使其达到纺纱的要求。    
    
    (1)采用涡流纺纱技术可以纺制出高品质的竹纤维涡流纱,针对竹纤维性能特点及涡流纺纱工艺要求,选择合理的梳棉工艺是提高涡流纺纱质量的关键。     

    (2)选用强化梳理、转移、减少棉结和纤维损伤的针布,达到提高针布问的分梳、转移能力,使竹纤维在梳理过程获得最佳的梳理质量。  
   
    (3)适当提高刺辊速度,增强刺辊的开松梳理作用,同时提高刺辊纤维向锡林的转移能力,达到减少棉结和改善成纱条干的效果。    
 
    (4)适当增加锡林与道夫间速比,实现快转移,明显提高生条的纤维伸直度,减少纤维弯钩的产生,改善竹纤维涡流纺纱质量。    
 
    (5)车间相对湿度对竹纤维纺纱质量影响明显,相对湿度过高、过低都会明显影响生条的质量,因此,在生产过程中必须加强对环境相对湿度的控制。    
 
 
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