多組分纖維混紡工藝研討

尹 敏,邱兆寶,汪黎明

(1.青島大學,山東 青島 266071;2.青島市紡織工程學會,山東青島 266011)

多組分纖維混紡工藝研討

尹 敏1,邱兆寶2,汪黎明1

(1.青島大學,山東 青島 266071;2.青島市紡織工程學會,山東青島 266011)

文章介紹了抗起球腈綸纖維、粘膠纖維及牛奶蛋白纖維的性能,并根據纖維的性能進行優化組合混和,闡述了多組分纖維混紡的開清棉、梳棉、并條工序的關鍵技術。

多組分纖維;關鍵技術;優化組合混和;混比精度

1 前言

紡織品正朝著原料多種化、風格多元化、功能多樣化的方向發展。將兩種或兩種以上具有不同功能的纖維進行混紡,不僅擴大了纖維原料的資源,而且還能夠改善紡織品的服用性能。

混紡紗的質量與多組分纖維間的混和均勻度及混比精度密切相關,其要求遠高于傳統單一纖維的紡紗工藝。多種纖維之間使用不同的混和方式可構成不同特征的紗線,使其紡織品呈現風格不同的特征。多組分纖維之間的混和方式有多種,由于混紡的不同組分纖維的性能差異可能很大,加之各組分纖維含量的不同以及紡紗方法及工藝等因素都會影響到多組分混紡紗的性能。

本文以抗起球腈綸纖維(含量55％)、粘膠纖維(含量40％)與牛奶蛋白纖維(含量5％)進行混紡為例,側重對多組分纖維混紡的關鍵技術——優化組合混和與混比精度控制進行研討。

2 原料性能與混和工藝

原料的混和方法有多種,包括包、卷、條、網、粗等。由于多組分纖維性能不同,有的差異很大或其中某一纖維混紡比較小,很難在開清棉工序進行全部棉包混和。一般情況下大多采用單一條混,但單一條混增加了管理難度,也不利于降低生產成本。為此,在穩定產品質量的前提下,可根據原料性能進行優化組合混和。

2.1 原料性能分析

圖1～圖3分別為抗起球腈綸纖維、粘膠纖維與牛奶蛋白纖維橫截面圖。

從圖1可以看出,細特抗起球腈綸纖維的橫截面形態基本為圓形或腰圓形,并且具有明顯孔隙或裂紋。

從圖2可以看出,粘膠纖維的橫截面呈不規則鋸齒形,并有明顯的皮芯層結構。

從圖3可以看出,牛奶蛋白纖維橫截面近似圓形并有海島狀的凹凸結構,并且有微小的細孔。因此,牛奶蛋白纖維本身具有良好的吸濕性和透氣性,這樣就有利于纖維的導電,使得纖維比電阻下降。

表1為抗起球腈綸纖維、粘膠纖維與牛奶蛋白纖維實測的主要物理指標。

表1 纖維性能與物理指標

由表1可以看出,抗起球腈綸纖維與牛奶蛋白纖維除其他指標外,斷裂伸長率和回潮率比較接近。另外,牛奶蛋白纖維混紡比例小,不宜單獨成卷。為此,抗起球腈綸纖維與牛奶蛋白纖維宜通過人工混和后再經開清棉處理。粘膠纖維可單獨成卷。

2.2 混和工藝

由于抗起球腈綸與牛奶蛋白纖維的截面都為近圓形,特性也基本相似;而粘膠纖維的截面為不規則鋸齒形,為確保纖維均勻混合及混紡比例的精確,可采用抗起球腈綸與牛奶蛋白纖維在開清棉工序混合制成生條后,再與粘膠纖維混并。混和工藝流程如下：

(1)抗起球腈綸纖維+牛奶蛋白纖維：(按比例人工混和)→A002型抓棉機→A006C型自動混棉機→A035F混開棉機→A036C型梳針式開棉機→A092A型棉箱給棉機→A076C型成卷機→A186C型梳棉機

(2)粘膠纖維：A002型抓棉機→A035F混開棉機→A036C型梳針式開棉機→A092A型棉箱給棉機→A076C型成卷機→A186F型梳棉機

(3)抗起球腈綸纖維和牛奶蛋白纖維生條：FA305C型并條機→預并條

(4)抗起球腈綸纖維和牛奶蛋白纖維的預并條+粘膠纖維生條：FA305C型并條機混一(三組分預并條)

(5)三組分預并條：FA305C型并條機混二→FA305C型并條機混三

3 混比精度控制

3.1 原料前處理工藝

由于腈綸纖維和牛奶纖維靜電比較大,要進行適當加濕,加濕過程中在水中加入適量抗靜電劑和柔軟劑,以保證清梳工序生產的正常進行,保證半制品質量。

將抗起球腈綸纖維(A)和牛奶蛋白纖維(N)先進行人工混和,干重比例為A/N 91.5/8.5,再通過開清棉處理,生產的卷為A/N卷。A/N卷經過梳棉后,制成A/N梳棉條。為進一步保證A/N混合均勻,將A/N梳棉條在并條機進行預并,8根混合,制成A/N預并條,干定量為19.5g/5m。

將A/N 4根預并條和3根粘膠纖維(R)生條(梳棉條)混并,共混并三道,混和比例為A/R/N 55/40/5。

粘膠纖維回潮率比較大,不宜與抗起球腈綸纖維或牛奶蛋白纖維在清花工序混和,否則易造成纖維之間抱合力差,影響成紗質量。粘膠纖維梳棉生條定量為17.3g/5m。

3.2 抗起球腈綸纖維和牛奶蛋白纖維清梳工藝要點

3.2.1 開清棉序

抗起球腈綸纖維和牛奶蛋白纖維混和,采用“多梳、輕打、少打、以梳代打”的工藝原則。由于纖維細度細,單纖強力低,剛性小,易損傷,易扭結,采用該工藝原則可減少纖維損傷,防止纖維扭結形成棉結。抓棉機要最大限度地降低小車速度,使抓棉機達到少抓勤抓,提高運行效率的目的;各清棉機械中塵棒間隔距調至最小,打手與塵棒間的隔距偏大掌握,以防止纖維過度損傷,打手采用梳針式,速度偏小掌握。棉卷定量采用輕定量,以減輕梳棉針布的梳理負擔,使兩種纖維得到充分梳理。成卷采用自調勻整裝置,以提高棉卷均勻度。

開清棉工序主要工藝參數：棉卷定量387g/m;A036C打手速度420rpm;A076C打手速度390rpm;棉卷羅拉速度12rpm。棉卷縱向不勻率控制在1.3％以內。

3.2.2 梳棉工序

采用“輕定量、慢速度、緊隔距”的工藝原則。針對纖維細度小的特點,梳棉工序易產生棉結、疵點,纖維易斷裂、充塞針齒等問題,錫林宜采用梳理細號纖維的針布,可有效提高超細纖維的伸直度,改善條干不勻,降低棉結雜質。

梳棉工序主要工藝參數：生條定量 17.3g/5m;刺輥速度 850rpm;錫林速度 335rpm;道夫速度15rpm;蓋板速度85mm/min。生條條干不勻率控制在16％以內。

3.3 多組分纖維并條混和工藝要點

為保證配比,抗起球腈綸纖維和牛奶蛋白纖維混和后的梳棉生條通過預并和粘膠纖維的梳棉生條進行三道條混,采取主要措施如下：

并條工序是確保成紗混紡比正確和混合均勻的關鍵工序。采用“穩握持,強控制,均勻牽伸”的工藝原則。因纖維細,單位截面中纖維根數多,纖維間摩擦力大,牽伸力增大,因此需加大羅拉壓力,同時并條隔距應稍放大,避免纖維間因作用力過大牽伸不開,并條采用三道并合,頭、二并采用大后牽伸,三并選用小后牽伸,這樣可以使纖維有良好的伸直平行度,減少紗條重量不勻,使熟條有良好的條干均勻度。

混比精度控制要綜合考慮多方面的因素,特別是要控制好開清棉、梳棉、并條的制成率。

并條主要工藝參數：熟條定量為15.3g/5m;質量不勻率控制在1.0％以內,條干不勻率控制在18％以內。

4 結語

4.1 多組分纖維混紡時,在保證產品質量的前提下,應盡可能降低生產成本,根據纖維的性能,在開清棉工序進行優化組合混和。

4.2 多組分纖維混紡的關鍵技術是混和均勻、混比精確,應重點控制開清棉、梳棉、并條工序生熟條定量。混和均勻要有提前量,要充分考慮纖維性能的最佳結合點。

[1]呂恒正.多組分混紡紗生產中的混和問題[J].上海紡織科技,2005,11(33)：44—46.

[2]吳湘濟等.牛奶蛋白纖維/棉/Modal混紡紗紡紗關鍵技術[J].上海紡織科技,2010,4(38)：31—33.

[3]羅東義,楊恩萍,黃建春.多組分新型功能紗線的研制與開發[J].山東紡織科技,2003,44(1)：12—14.

Discussion about Multi-composition Fibre Blended Spinning Process

Yi Min1,Qiu Zhaobao2,Wang Liming1
(1.Qingdao University,Qingdao 266071,China;2.Textile Engineering Institute of Qingdao,Qingdao 266011,China)

Properties of anti-pill acrylic fibre,viscose fibre and milk protein fibre were introduced.The above three kinds of fibres were mixed through the integration of their properties.Key technologies of spinning multi-composition yarn were elaborated from the aspects of opening and cleaning,carding and drawing process.

multi-composition fibre;key technology;optimized combination of mixing;precision of mixing ratio

TS 104.5+2

：B

：1009-3028(2011)02-0015-03

2011-01-25

尹 敏(1986—),女,山東東營人,碩士研究生。