純精梳落棉紡制18.5tex細特轉杯紡紗的工藝實踐

張圣忠，嚴以登 ，張　風

(1.鹽城工業職業技術學院，江蘇 鹽城　224005；2.江蘇省超短細柔纖維特種紡紗工程技術研究中心，江蘇 建湖　224700；3.江蘇悅達紡織集團有限公司，江蘇 鹽城　224005)

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純精梳落棉紡制18.5tex細特轉杯紡紗的工藝實踐

張圣忠1,2，嚴以登3，張風2

(1.鹽城工業職業技術學院，江蘇 鹽城224005；2.江蘇省超短細柔纖維特種紡紗工程技術研究中心，江蘇 建湖224700；3.江蘇悅達紡織集團有限公司，江蘇 鹽城224005)

摘要：從滿足特定用戶對成紗質量和價格的要求出發，采用純精梳落棉紡制了18.5tex細特轉杯紡紗。定點選購纖維長度大于20mm的精梳落棉，并針對精梳落棉纖維已經多次梳理、分離度好、含雜較少、在轉杯紡工序仍有分梳排雜等特點，對各工序工藝進行試驗與優選。采用“輕打、少落、混合為主”的清花工藝配置和“小隔距、小牽伸”的并條工藝方案。梳棉工藝應避免強分梳與排雜，重在均勻成條，并通過改進的梳棉機皮圈導棉裝置，使棉網直接收攏成棉束，減少短纖維棉網下墜所造成的斷頭。優選轉杯紡關鍵器材和紡紗工藝，選用大定量和較大捻系數配置，采取原料加濕和車間溫濕度控制措施。實踐證明，成紗能滿足用戶使用要求，大幅降低用棉成本，可以獲得較好的性價比。

關鍵詞：精梳落棉；轉杯紡；細特紗；紡紗工藝；生產實踐

目前紡紗產能過剩，市場需求下降，競爭激烈，針對該嚴峻形勢，如何降低成本，提高質量，打造產品特色優勢，在市場中搶占立足之地，成為轉杯紡紗生產企業思考的重點問題之一。本文利用精梳落棉可紡資源，經過多次工藝優化試紡，用純精梳落棉成功紡制了18.5tex等轉杯紡紗，滿足了特定用戶對成紗質量和成本價格的雙重要求。實踐證明，根據精梳落棉原料的特點，優選轉杯紡產品的工藝流程和各工序的工藝參數，既能保證用戶的成紗質量，同時又能降低用棉成本，提高產品的性價比，從而增強企業的產品競爭力。

1　配棉方案的優化及原料的選配

分析生產多年的轉杯紡紗原料與成紗質量關系及用戶的需求情況，轉杯紡紗的原料成份主要采用原棉加一定比例的精梳落棉、梳棉車肚及蓋板花和開清落棉的配棉方案，幾種原料的配比不同，對成紗的質量和生產成本就會產生直接影響，選擇日常生產銷售中，用戶最為關心的紗線單強、條干以及產品售價或成本進行重點考量。設計了7種原料配選方案并測算了各方案的噸紗原料成本(見表1)，上機紡制成OEC18.5tex后測得的成紗強力及條干情況見圖1和圖2。

表1不同比例配棉方案及噸紗原料成本

成份比例/%方案1方案2方案3方案4方案5方案6方案7原棉202030305070精梳落棉501008070505030梳棉車肚與蓋板花2015開清落棉105噸紗原料成本/元1105099401093011430115001242013420

圖1　不同配棉方案的單紗強力測定值

圖2　不同配棉方案成紗條干CV值

從圖1和圖2可以看出，隨著使用原棉比例的增加，紗線質量指標單強和條干水平均會明顯提高，其中梳棉車肚及蓋板花和開清落棉的使用量對質量指標影響較大，究其原因，梳棉車肚及蓋板花、開清破籽棉等含有較多雜質和短絨，且與原棉纖維長度差異較大，在紡紗并合牽伸過程中，短絨不易被握持、牽伸和積聚，棉雜難以排除，使成紗條干指標惡化，單強不勻率上升，轉杯紡的斷頭也會增加。此外，如果原料來源雜，再用棉中有部分三絲、籽皮纖維進入紡杯，紡入紗體會加劇對成紗條干與成紗強力的影響。

綜合表1和圖1、圖2中幾種方案的質量和成本情況，在采用100%精梳落棉的配棉方案2中，噸紗原料成本明顯更低，而獲得的成紗質量雖然不比原棉使用比例較高的部分方案，但經用戶評價能夠滿足一般品種的使用要求，可以獲得較高的產品性價比。

針對后道用戶的品種對使用原紗質量要求的不同，生產中根據精梳落棉的纖維長度、異性纖維含量等情況，把原料分成三大類：纖維長度大于20mm，無異性纖維的精梳落棉紡OEC18.5tex；纖維長度在16～20mm之間，無異性纖維的精梳落棉紡OEC28tex；纖維長度小于16mm的用于紡制品質較低要求的一般產品。本文以紡制OEC18.5tex為例，實際生產中應重視落棉來源，主要選購用進口棉(如澳棉、美棉)或新疆棉生產無異纖或漂白用途的細特以上紗線，且纖維長度大于20mm的精梳落棉，并按不同廠家排隊接批使用。

2　紡紗生產工藝流程

工藝流程：A002D型抓棉機—A006B型混開棉機—FA161雙棉箱給棉機—A076F成卷機—A186G型梳棉機—FA306A型(頭道)并條機—FA306A型(末道)并條機—TQF268型轉杯紡紗機。

3　紡紗重點工藝參數及主要技術措施

3.1開清棉工序

因原料為100%精梳落棉，在開清棉工序中，以“輕打、少落、混合為主”進行工藝配置，對抓棉、混開棉、成卷等開清機械中主要開松除雜打手的速度應適當降低，落棉落雜隔距偏緊掌握。同時優化A002D型抓棉機園盤打手與筋條伸出工藝及小車下降運行速度參數，使園盤小車的運轉保持在93%及以上效率，園盤打手的轉速設定為750r/min，打手伸出肋條3mm，小車行走速度2.3r/min，小車下降距離20mm；A006B型混開棉機，棉箱高度控制在2/3，打手速度400r/min；雙棉箱FA161給棉機的棉箱儲棉正常保持在三分之二高度，比斜板的傾斜角設定為40°，以提高棉箱原棉的翻滾程度，此外，為有效降低成紗棉結，對棉箱凝棉器的吸力要相應增大，減少輸棉管道中棉塊的滯留時間。根據精梳落棉落雜少的要求，以最小角度設定調整A076F成卷機綜合打手底部塵棒，并調整塵棒和塵棒間的工藝隔距為5mm。前淌棉板前移40mm，便于纖維輸送，減少纖維束的扭結。

3.2梳棉工序

梳棉工藝是影響成紗質量的關鍵工序，考慮精梳落棉纖維已經多次梳理，分離度好，含雜較少，同時后道在轉杯紡工序仍有分梳排雜機會，梳棉工藝應避免強分梳與排雜，重在均勻成條。經過優選試驗，工藝設定1.8倍錫林與刺輥線速比，有利纖維轉移，減少對纖維的損傷，刺輥速度掌握在540r/min，錫林速度300r/min，道夫速度21r/min。同時，活動蓋板與錫林隔距偏松設計，蓋板速度應偏慢掌握。控制在150mm/min；錫林與蓋板的五點隔距為0.23、0.18、0.18、0.18、0.23mm。錫林與后軋輥與大壓輥的工藝牽伸控制在1.127倍。

為解決梳棉機小漏底出現掛花糊花，使后道成紗棉結惡化的質量問題，可以加大補風，將梳棉小漏底的入口工藝設定為6mm隔距。由于在純精梳落棉原料中短絨含量比例相對較大，導致生產中梳棉機成網困難，斷網斷條較多，可通過改進的梳棉機皮圈導棉裝置，把上下軋輥送出來的棉網直接收攏成棉束，從而免除棉網下墜所造成的斷頭。同時對生條定量偏重掌握為25.2g/5m,對降低斷頭和改善條干也有一定幫助。

3.3并條工序

由于精梳落棉中短纖維含量較高，纖維在進入并條牽伸后區時比較紊亂，并條工藝配置不當會導致出條的內在纖維分布結構差，故在并條隔距和牽伸上宜采用“小工藝”方案。即并條定量設計宜偏小，并合理配置喇叭口孔徑，使生產中喇叭口減少堵塞，又能夠使棉條收攏緊密，須條間的抱合力加大。后區設計較小倍數的牽伸工藝，同時將搖架加壓適當放大，確保精落棉原料中較多的短纖維能在并條牽伸中纖維與纖維間抱合比較緊密并保持運動穩定。并條主要工藝參數見表2。

表2并條工序主要工藝參數

并條一并二并定量/(g/5m)25.224.0并合數/根86總牽伸倍數/倍7.656.30隔距/mm3×93×9前羅拉速度/(r/min)153153前張力牽伸/倍1.0131.013喇叭口孔徑/mm3.23.0

3.4轉杯紡工序

紡制OEC18.5tex紗，根據試紡改進，選擇圓弧曲率半徑R=4mm的阻捻盤，利用其小直徑、小摩擦系數以減少捻回損失，提高加捻效率。同時考慮18.5tex屬細特紗故捻度設計偏大掌握，不必借用過多的假捻效應，以改善強力降低斷頭。

轉杯紡分梳輥的工作角選擇是65°OK40型，經過多次試驗驗證，若分梳輥工作角選擇過小，精梳落棉中的短纖維就會在鋸齒上產生糾纏，對分梳過程中纖維轉移不利；反之如果選擇過大的工作角分梳輥，則轉杯紡成紗的條干變異系數，常發性紗疵中的千米粗節、千米細節和千米棉結都會有一定數量的增長，轉杯紡的瞬時斷頭也會出現一定程度的增加。合理選擇分梳輥的工藝運轉速度也十分重要，應按照單位時間纖維的喂入量的大小進行優選，如果喂入的條子速度較快、定量較重，則應相應選擇較高的分梳輥速度。同時還應結合紡杯的運轉速度，保證輸棉通道中的氣流速度梯度不低于2.5倍。針對原料和設備特點分梳輥速度選擇不宜過高，防止纖維損傷大，短絨增多。因此，紡制OEC18.5tex紗時，分梳輥速度選定為7500r/min。考慮到生產效率和質量要求，紡杯宜采用“小直徑、高轉速”工藝，紡杯直徑31mm，速度選定為90000r/min。轉杯紡主要技術工藝參數見表3。

表3轉杯紡主要技術工藝參數

項目數據棉條定量/(g/5m)24捻系數450轉杯直徑/mm31杯型T轉杯速度/(r/min)90000分梳輥速度/(r/min)7500植針排列/(°)65(斜行)針布型號OK40張力系數0.49牽伸倍數/倍255阻捻頭直徑/mm16紡杯負壓/Pa5200

3.5車間溫濕度的控制

車間溫濕度對成紗質量和生產效率影響較大。實際生產中，如果車間空調處理不當，遇上高溫高濕條件，則轉杯紡的分梳性能會明顯變差，纖維在喂入分梳輥及進入輸纖通道時轉移會變得不暢，粘連、纏繞、鉤掛等情況會明顯加劇，紗線的十萬米粗細節、棉結紗疵就會上升。故夏季溫度控制應在30℃，相對濕度前紡車間夏季控制在60%，冬季控制在55%，使纖維處在放濕狀態；后紡夏季控制在65%，冬季控制在60%，使纖維處在吸濕狀態。車間在靠近門窗的車臺或邊部車臺會更容易受到外部溫濕度變化的影響，日常生產時應加強門窗的管理，必要時要加裝密封窗，懸掛擋風隔熱門簾，教育員工隨時主動關門關窗，同時應適當偏高控制好精梳落棉的回潮率，通常應在7.0%～8.0%，并在原料分級室就開始采取加濕措施。總之，加強生產車間的濕溫度控制和管理能使轉杯紡的斷頭相對較低，生產效率能控制在94%以上。

3.6成紗質量指標

OEC18.5tex轉杯紡成紗的質量指標實測情況見表4。

表4OEC18.5tex轉杯紡成紗質量指標實測數據

指標數據條干CV值/%13.98細節-40%/(個/km)100細節-50%/(個/km)10粗節+35%/(個/km)150粗節+50%/(個/km)35棉結+200%/(個/km)80棉結+280%/(個/km)105單強/(cN/tex)11.3單強CV值/%9.6單強最大值/cN226.3單強最小值/cN159.2伸長率/%8.6

4　結　語

從滿足特定用戶對成紗質量和成本價格的要求出發，采用純精梳落棉紡制了18.5tex細特轉杯紡紗，可以獲得較好的質量與成本的性價比。應定點選購用進口棉或新疆棉生產無異纖或漂白用途的細特以上紗線，且纖維長度大于20mm的精梳落棉，并按不同廠家排隊接批使用。針對精梳落棉纖維已經多次梳理，分離度好，含雜較少，同時后道在轉杯紡工序仍有分梳排雜等特點，應對清、梳、并準備及轉杯紡工藝進行試驗與優選。采用“輕打、少落、混合為主”的清花工藝配置和“小隔距、小牽伸”的并條工藝方案。梳棉工藝應避免強分梳與排雜，重在均勻成條，并通過改進的梳棉機皮圈導棉裝置，使棉網直接收攏成棉束，減少短纖維棉網下墜所造成的斷頭。優選紡杯、分梳輥、阻捻盤等轉杯紡關鍵器材和紡紗工藝，選用大定量和較大捻系數配置，采取原料加濕和車間溫濕度控制措施，既保證了用戶的成紗質量，較好地滿足了包漂包染等使用要求，同時也大幅降低了用棉成本，提高了產品的性價比，從而增強了產品的競爭力。

參考文獻：

[1] 李水花，楊新勇，陳乃英.美棉在轉杯紡紗加工中的成紗質量分析[J].現代紡織技術，2006(6):19-21.

[2] 徐惠君，張志，粟寶華，等.轉杯紡紗纖維流運動及紡紗不勻性的技術分析[J].現代紡織技術，2013(2):5-11.

[3] 胡玉才，李惠軍.轉杯紡三項工藝參數的優化組合對C32tex紗質量影響的研究[J].現代紡織技術，2008(1):7-10.

[4] 肖遠淑，張曉超.低配棉36.4tex轉杯紡產品的工藝研究[J].中國纖檢，2012(6):82-84.

[5] 邵珠，徐士雷.100%再用棉轉杯紡紗工藝研究[J].上海紡織科技，2013(5):23-25.

[6] 秦曉，王建明.提高C22.4tex轉杯紗質量的技術措施[J].棉紡織技術，2010(1)：59-60.

[7] 陳思，李玉萍.提高轉杯紗質量的幾項措施[J].棉紡織技術，2001(10)：45-47.

[8] 嚴以登，張圣忠，劉華，等.調溫纖維/羊絨/木棉混紡柔軟型空調紗的開發與工藝實踐[J].現代紡織技術，2015(2):39-42.

[9] 秦曉，王建明.轉杯紡不銹鋼絲包芯紗的紡制[J].棉紡織技術，2010,38(12):54-55.

[10] 熊偉，李榮，張治.轉杯紗單強CV值影響因素探討[J].棉紡織技術，2002,30(2):28-31.

(責任編輯：陳和榜)

收稿日期：2015-04-13

基金項目：江蘇省產學研前瞻性聯合研究項目(BY2013058)

作者簡介：張圣忠(1964-)，男，江蘇東臺人，教授，研究員級高級工程師，主要從事現代紡織技術與新產品研發。

中圖分類號：TS104.2

文獻標志碼：B

文章編號：1009-265X(2016)01-0041-04

Process Practice of Pure Combed Noil 18.5tex Rotor Spinning

ZHANGShengzhong1,2,YANYideng3,ZHANGFeng2

(1.Yancheng Institute of Industry Technology, Yancheng 224005, China; 2.Jiangsu Special Spinning Engineering Technology Research Center of Ultra Short and Soft Fiber, Jianhu 224700, China;3.Jiangsu Yueda Textile Group Co., Ltd., Yancheng 224005, China)

Abstract：In order to meet the demands of specific users for yarn quality and price, combing noil was selected to spin 18.5tex fine rotor spinning yarn. The combing noil with fiber length more than 20mm was selected, which shows good fiber separation and few impurities after repeated carding. In addition, carding and removing of impurities were also included in rotor spinning process. Processing parameters of each process were investigated and optimized. Softer beating, less noil and more blending should be adopted in opening and cleaning process. Bigger gauge and less drawing should be adopted in drawing process. Over carding and excessive impurity removal of impurities must be avoided while the formation of uniform slivers must be attached great importance to in the carding process. Besides, the modified cotton guiding device on the carding machine should be used to make the cotton web directly gather to form the sliver, and reduce web break caused by web falling. Suitable rotor spinning equipment and spinning processes should be used. Heavy weight and greater twist factor should be adopted. Raw material humidification and workshop temperature and humidity control measures should be taken. It has been proved that the yarn can meet the users’ requirements, significantly reduce the cost and get good performance price ratio.

Key words：combed noil; rotor spinning; fine yarn; spinning process; production practice