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喷气涡流纺纱产品开发实践

精品文档
喷气涡流纺纱产品开发实践
德州华源生态科技有限公司 雒书华
1、公司简介
我公司是2003年建成并投产的一个现代化的新型纺纱企业。现拥有环锭纺120 000锭，其中紧密纺设备机台60 000锭、赛络纺纱锭60 000锭。2007年我公司又引进了16台共1280头涡流纺设备。自投产以来，我公司紧跟市场形式，不断引进国内外先进的新型纺纱技术和探索新的纺纱工艺，重点研制开发新型纤维紧密纺针织纱线，现已经成功开发生产了兰精Modal系列、Tencel系列、竹纤维系列、大豆蛋白纤维系列、牛奶蛋白纤维系列、羊绒系列等多种新型纤维的系列针织纱线，有紧密纺、赛络紧密纺、竹节纱、包缠纱、断彩纱、涡流纺、涡流纺包芯纱等系列产品。最近公司又开发了具有自主知识产权的“华源纺®”系列产品针织纱。

公司一景
2、喷气涡流纺介绍
2.1纺纱原理
喷气涡流纺是日本村田公司推出的一种新型纺纱技术。其纺纱速度一般在300-450m/min，相当于普通环锭纺纱速度的20—30倍，相当于转杯纺的3-5倍。涡流纺将经过并条的熟条直接喂入牵伸装置，借助压缩空气在涡流腔体内形成高速旋转涡流场，对经过牵伸的单纤维进行凝聚，一是径向凝聚，它使纤维不脱离纱线表面；二是轴向凝聚，使纱线获得一定强力，如图1所示。

图1 成纱示意图
2.2涡流纺特点
2.2.1喷气涡流纺纱具有以下显著特点：
1）毛羽少。喷气涡流纺纱是以毛羽为中心加捻，完全清除3mm以上的毛羽。为此，使上浆中的上浆量减少了25%至50%。为脱浆的节能做出了贡献；
2）密度高。利用空气的精梳效果，喷气涡流纺设备通过压缩空气吹走１-２mm以下的短纤维，只将必要的纤维纺入纱线中，提高纤维密度，增强纱线的强度和均匀度；
3）双重结构。利用空气的旋转使长纤维向纱线的中心集聚，短线维分散包覆在外层。这种独特的生产方法不仅可以生产包芯纱，而且可以利用不同的纤维长度，收缩度等生产双重结构的纱，能纺出丰富多彩的特出纱；
4）爽感性好。喷气涡流纺纱具有优良的抗起毛起球和耐磨损效果；
5）耐洗涤性好。喷气涡流纺纱不易变形，具有良好的耐洗涤优良性；
6）保湿性和膨松性好。喷气涡流纺纱具有宽松的空间，内含空气，包含在内部的空气可以保暖。
2.2 涡流纺纱与环锭纺特性的对比
1）毛羽的对比

涡流纺 环锭纺
图2毛羽的对比
2）抗起毛起球性的对比

涡流纺 环锭纺
图3 抗起毛起球性的对比
3）吸湿性的对比

涡流纺 环锭纺
图4 吸湿性的对比
3、产品开发技术要点
3.1前纺工艺
前纺工艺对涡流纺的影响比较显著，特别是梳棉的梳理工艺、梳理器材、梳理速度、并条的隔距、并条的速度、牵伸倍数、并条道数和并条的定量等与涡流纺的质量和效率密切相关。
清花、梳棉工序主要以开松、柔和打击、梳理为主，以减少对纤维的损伤和提高纤维的伸直平行度，并条工序通过并合、牵伸，进一步提高纤维的平行伸直度和混合均匀度，以提高熟条的条干均匀度，确保喂入涡流纺纺的棉条成形良好、无破边、破条、粘连等现象。
3.2 工艺配置
喷气涡流纺某品种前纺各工序主要工艺配置（见表1所示）。
表1 前纺各工序主要工艺参数
清花
棉卷长度
定量
成卷罗拉转速
综合打手速度
FA106B开棉机
30.6m
400 g/m
10 r/min
810r/min
480 r/min
梳棉
生条定量
锡林转速
刺辊转速
盖板转速
(线速)
道夫
转速
锡林~盖板之间四点隔距/mm
18.5克 / 5米
360转/分
760转/分
81毫米/分
28转/分
0.25、0.20、
0.20、0.25
并条
定量(克/ 5米)
并合数
牵伸倍数
罗拉隔距
（毫米）
车速(米/分)
18.5
8
8.13
12×8×20
200
3.3喷气涡流纺主要工艺的选择
3.3.1 牵伸分配的选择
中间牵伸比是决定牵伸分配的最重要因素。在1—2罗拉之间有上下皮圈控制，纤维完全不能浮游，可以获得较高的主牵伸，一般纤维的长度整齐度较高时可以采用较高的主牵伸，可以降低中间牵伸倍数，从而减少中间牵伸区的牵伸阻力，提高成纱指标。见下图2. 牵伸阻力与牵伸倍数的关系及图3.涡流纺牵伸结构图。一般主牵伸的选择在以牵伸变异最小为最佳。

图2.涡流纺牵伸结构图 图3.牵伸阻力与牵伸倍数的关系
3.3.2 纺纱速度的选择
No.861的纺纱原理是把在锭子四周靠旋转气流卷绕起来的纤维通过输出罗拉的输送作用拉入锭子内，以此方式对纤维本身施加捻度，也就是说不是用空气的旋转气流对纱线加捻，而是将每个纤维加载到空气的气流中，用来自输出罗拉的拉入力将纤维捻入。这可使纺纱速度得到飞跃性的提高。但是，因在喷嘴内的纤维的滞留时间和喷射空气的能量密度的总和不同，纤维本身接收的负荷也不同。于是，纱的特性也发生变化，因此在涡流纺速度选择时，一是要保证纱线结构的特性，同时又要保证成纱质量，另外还要满足车间生活情况好做，以提高生产效率。
3.3.3 集棉器的选择
集棉器，位于第三罗拉与中罗拉之间，由集棉器收束的须条进入皮圈牵伸区。从牵伸阻力方面看，还是不使用为好，但为了控制未经束缚而游动的浮游纤维还是需要的。同时，也有防止来自罗拉间的纤维掉落的功能。但是，集棉器宽度过窄，则牵伸的阻力增大，会造成不规则牵伸。因此选择集棉器要在不会对纱物性造成不良及尽可能不给牵伸阻力造成影响的前提下，选择宽度较窄的集棉器。因为涤纶纤维比较蓬松，集棉器过小，会增大牵伸阻力。
3.3.4 喷嘴及其喷嘴压力的选择
喷嘴压力增高，则空气的消耗量增加，对纤维形成的负荷也增大，纱线的结构特性也会发生变化。但是，喷嘴空气，是用于将纤维吸入喷嘴的吸引力，在喷嘴内将纤维分离的程度，并完成把纤维卷绕在锭子四周的动作。因为纤维的不同，这些运动有低压亦可的，也有必须在高压条件下才能发挥作用的。
3.3.5.锭子
从锭子内径来看，内径越小越适合于高支纱，对与同一支数的纱线，内径越小，可望提高纺纱速度。通过使用小内径的锭子的方式，可望实现在纺纱速度的上升及低喷嘴压力时纺纱的稳定性。而且，还可望毛羽的减少及纱强力的上升，但有时会导致纱变硬，棉结增加，纱的条干的恶化。直径大的锭子纱的容积增加，有膨松柔软手感。
3.3.6 前罗拉－锭子间距离
该距离对涡流纺的纱线构造有很大影响。涡流纺纱中，纤维的分离程度很重要。前罗拉和针固定器的间隙越宽则吸引力下降，纤维变得不易捕捉。所以，高支纱时要缩小隔距。反之如果间隙过窄，则其间有棉屑等堆积，形成疙瘩纱。涡流纺纱的弱点是有部分弱捻纱出现，其大多是由于存在没有构成充分包缠纤维的无捻纱的部分。为防止这种现象发生，需有实现纤维容易分离，容易包缠的条件。
3.3.7 生产环境的调节
涡流纺对环境的温湿度变化较为敏感，过大或过小都会影响车间生活，同时会造成大量的疵点产生，断头增加等等。相对湿度过小时，容易产生静电，可导致纺纱时牵伸单元纤维散逸，从而造成缠罗拉等现象，破坏纤维的物理性能而形成大量的粗细节疵点。相对湿度过大，则会出现纤维缠绕皮辊而造成细节、断头，从而增加了值车工的工作量。根据说生产纤维的不同，建议涡流纺相对湿度控制在60%～70%之间为好。
3.3.8 清洁工作
清洁工作是做好涡流纺产品开发的一个关键，尤其是前罗拉、前上胶辊、各列罗拉表面的清洁装置对成纱质量影响较大，特别是对棉结、短粗节疵点的控制至关重要，前罗拉表面的清洁装置如使用不当，则会损伤罗拉表面，造成纱线有机械波，引起棉结和短粗节的大量增加，因此会出现报警增多，生产效率大幅度下降，因此在日常的生产过程中和设备维护保养过程中，应引起高度重视。
3.4 涡流纺主要工艺设定
表4.涡流纺其他的工艺参数
工艺项目
卷取比
张力罗拉张力
起始率BR%
横动
角度
下罗拉中心距
上罗拉中心距
工艺
1.02
90CN
95
17deg
49.5-43-45
49-43-45
4.结束语
4.1 涡流纺纱体系是全自动的，取消所有的回转机械加捻原件，这是涡流纺纱机的最大优点，可减少许多机器维修费用，直接喂入并条机生产的熟条，取消粗纱工序，但流涡纺纱存在一个较大的问题是在纺纱过程中会造成原料的浪费，纤维损耗约8%虽然损耗的纤维大分是短纤维，但不会对纱线质量提高产生影响。
4.2 涡流纺生产一定要控制好各工序的温湿度，尤其是涡流纺的温湿度控制特别重要，减少各工序静电的产生，防止绕皮辊、皮圈、罗拉等问题，使生产顺利进行。
4.3 生产中要注意做好纺锭的清洁，防止弱捻的产生。
4.4 由于涡流纺纱线具有毛羽少，抗起毛起球性能好，纯涤涡流纺纱线可用于织造运动服，其织物透气性良好，可织造高档运动服。
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