当今社会,环境污染已经成为全球关注的重大问题,绿色环保纺织品越来越受到人们的亲睐。PLA纤维正是这样一种新型绿色环保纤维,它可以完全生物降解,具有良好的生物相容性。它可以从谷物,玉米,甜菜等原材料中取得,其废弃物在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水。该纤维还具有防污、防紫外线以及耐氯性能,是一种可持续发展的生态纤维。可纯纺或者与多种纤维混纺。该纤维的织物具有舒适的弹性和折皱回复性,易护理,且适合低温染色。而锦纶是一种常见纺织纤维,其特点是强度高、耐磨性好、重量轻、染色性好、耐低温,弹力好、抗皱性好、弹性恢复能力强。同时,依托紧密赛络纺纱线条干均匀度好、毛羽少、强力高、外观光洁的优点,我公司利用两种纤维特性优势互补,开发了PLA纤维与锦纶纤维混纺紧密赛络针织纱。
现在以紧密赛络纺PLA/N(50/50)14.8tex针织纱为例,将纺纱过程进行简要介绍。
一、原料选用
选用规格为1.5D×38mm的PLA纤维,1.5D×38mm锦纶,实测物理指标如下:
因原料批次之间易有色差,为避免纱线出现色差,小单生产采用同一批号,大单时要多唛搭配。
二、工艺流程
PLA纤维熔点较低,在标准大气压下仅有120℃左右,整个生产过程各工序速度要偏低掌握,防止因设备高速运转机件摩擦产生热量,使部分纤维熔化,影响正常生产和产品质量。具体工艺流程如下:
FA002型抓棉机→FA036型混开棉机→FA106型开棉机→FA046型给棉机→FA141型成卷机→FA231型梳棉机→FA320型并条机→FA458型粗纱机 →FA506型细纱机(加装紧密赛络纺纱装置)→村田No21C型自动络筒机。
三、工艺配置
3.1 原料预处理
因纤维在打包运输过程中有压缩、扭曲现象,所以原料进车间后需开包松解放置24h,纤维恢复自然状态,温湿度平衡后,方可投入生产。
3.2 开清棉工序
因为锦纶纤维可纺性差,我们采用盘混工艺,注意盘头盘尾要做回卷处理,避免混合不匀。考虑PLA纤维特性,各工序工艺设计侧重考虑PLA纤维。PLA纤维回潮率低,但易吸湿,清花工序湿度适当降低,防止纤维吸湿后发生缠绕打手现象。因纤维熔点低,几乎不含杂质,开棉工序在工艺配置上要适当减少打击点,开棉机采用梳针打手,降低打手速度,适当放大打手与尘棒隔距,收紧尘棒间隔距。掌握“精细抓棉,少打多松,少损少落”的原则,以减少纤维损伤和打手返花,减少短绒产生,降低棉结粒数。适当加大棉卷压力,减轻棉层粘连。
FA036型混开棉机打手速度700r/min, FA106A 型梳针开棉机打手速度480r/min,打手与尘棒隔距(进口x出口)16mmx20mm, 尘棒间隔距调到最小,综合打手速度900 r/min,打手与尘棒隔距(进口x出口)8mmx18mm,尘棒与尘棒间隔距调至6.5mm,设计棉卷定量为400g/m,棉卷定长32 m,棉卷罗拉转速11r/min。相对湿度控制在55%以下,棉卷不匀率控制在1.2%以内,正卷率达到98%以上。
3.3 梳棉工序
针对PLA纤维蓬松,熔点低的特性,梳棉工序采用“轻打击、重梳理、低速度、快转移”的工艺原则,采用较低的锡林、刺辊、道夫速度,较大的锡林刺辊线速比,以减少分梳过程中静电的产生,减轻纤维对锡林和刺辊的缠绕;便于纤维从刺辊顺利转移至锡林上,减少返花及棉结的产生。放大刺辊与给棉板隔距,减少纤维损伤。降低盖板运行速度,减少盖板花。在避免纤维损伤的前提下,采用偏紧的锡林~盖板隔距,保证充分梳理。设备方面,采用化纤专用针布,保持针布的平整度,防止绕花,保持针布锐度适中,防止针布锐度不够,分梳不开。棉条由道夫出来后至圈条器部分各压辊的压力尽量取小,以免生条太紧密,不利于后工序加工。生产中,梳棉工序出现堵圈条盘不下条现象,降低出条速度是一项工艺措施,另外操作中可以用滑石粉擦拭圈条盘斜管通道,保持光滑。
工艺配置与质量指标:锡林速度330 r/min,刺辊速度680 r/min,锡林~刺辊线速比为2.5,盖板速度80mm/min,道夫速度26r/min,出条速度90 m/min,锡林至盖板隔距0.25 mm、 0.20 mm 、0.20 mm、 0.25 mm,锡林至刺辊隔距0.19 mm,锡林至道夫隔距0.13 mm,给棉板至刺辊隔距0.38 mm,生条定量20.0g/5m。采取这些措施后,生条能顺利生产。乌斯特条干4.0%;目测生条棉结为1粒/g;棉网清晰度好。
3.4 并条工序
为减少纤维缠绕,仍然执行低速度原则。采用“顺牵伸”工艺,有利于熟条纤维的伸直平行度,减少纤维弯钩,降低棉结及条干不匀,熟条质量较好,也对提高成纱的强力有利。适当加大摇架压力,放大罗拉隔距,确保纤维的牵伸稳定,提高条干水平。为保证熟条的均匀度,并条工序采用三道并合,并条头道并合数选择8并,定量20.0 g/5m,总牵伸倍数8.00倍,后区牵伸倍数1.75倍,出条速度220m/min;二道并条8并,定量19.0g/5m;并条末道并合数也选择8并,定量18.0 g/5m,总牵伸倍数8.44倍,后区牵伸倍数1.25倍,车速220m/min。罗拉隔距13mmx7mmx22mm。并条工序出条速度不宜过快,且满筒不宜过高,条子过高造成堵眼不下条或成形不良,注意使用软簧条筒。上机测试乌斯特条干2.83 %。
3.5 粗纱工序
根据原料特性,粗纱工序采用大隔距、低速度、重加压的工艺原则,因为细纱工序需要赛络纺,所以粗纱定量要轻,捻系数偏大掌握,减小退绕时的意外伸长,杜绝粗纱断条。设计粗纱定量4.2g/10m,捻系数为70,总牵伸倍数:8.81倍,后牵伸倍数:1.35倍,锭速800 r/min,罗拉隔距13mm×26mm×30mm,前罗拉转速260 r/min,选用中硬皮辊。经测试,乌斯特条干3.94%。
3.6 细纱工序
紧密赛络纺纱形式在行业内所占比重越来越大,各生产厂家对紧密赛络纺也越来越熟悉,本文不再详述。生产过程中要注意牵伸区须条运动状态,要求须条位置恰当,运行平稳,各部不积花,网格圈清洁完好。操作中要注意严格把关,防止出现单股纱,发现单股纱要求空管生头。
细纱工序采用“重加压、大隔距、低锭速”的工艺原则。为满足针织物手感柔软,弹性好的要求,同时考虑锦纶纱线易扭结,捻度过大不利于针织生产。我们经过多次试验,在保证强力的前提下,选用较低的捻系数,在不影响条干指标的前提下,采用较大的后区牵伸倍数,有利于粗纱条正常牵伸,防止出硬头。我们设计总牵伸倍数60.4倍,后区牵伸倍数1.29倍,设计捻系数317,罗拉隔距18.5mm×38.5mm,选用中硬度胶辊,钢丝圈型号金猫TP EL 6/0,隔距块3.0mm,前罗拉转速173 r/min,锭速11200 r/min。
3.7 自动络筒工序
PLA及锦纶纤维回弹性都很大,容易造成成形不良甚至挤管。自动络筒要特别关注络纱张力设置,尽量偏小一些。同时合理的络纱速度和张力,也有利于控制棉结和毛羽的增长。我们设定速度为1000m/min,张力电压设为3.0。初上机要注意跟踪观察,选择合适的张力。
经测试成纱指标如表二:
四、结语
PLA纤维熔点低,整个生产流程各工序均要掌握低速度原则,防止因设备高速运转机件摩擦产生热量,使部分纤维熔化,影响正常生产和产品质量。针对赛络纺纱特点,粗纱工序要轻定量,较大捻系数设计,生产中严防断粗纱现象。优选针织纱捻度设计,纺出的成纱条干均匀度好、毛羽少、强力高,达到了产品开发的预期目标。
作者:曹茂春 逯常青 王海珍 刘呈刚 帛方纺织有限公司
编辑:中国纱线网新媒体团队