半自动转杯纺生产色纺纱的工艺及质量特点

半自动转杯纺生产色纺纱的工艺及质量特点王利清(浙江百隆集团)1半自动转杯纺纱生产色纺纱的工艺半自动转杯纺生产色纺纱是通过将一种以上颜色的散纤维染色，再将各种色号的纤维混纺纺纱，与传统先纺后染的相比，色泽显得柔和而有层次，色号变化比较灵活，色牢度提高，并且该类纱线的综合成本也比较低，因而市场前景广阔。纺纱的工艺与转杯纺本色棉纱相似，但由于棉纤维经染色和高温烘干后，纤维的可纺性能大大降低，因此，纺纱技术应做相应调整。下面结合转杯纺纯棉色纱的生产实践，粗浅地探讨了转杯纺纯棉色纱的技术，并与环锭纯棉色纱及转杯纯棉本色纺技术进行比较。1．1适纺号数范围半自动转杯纺纱机一般生产的色纱号数在98．4～19．7tex。随着针织领域用纱需求的不断扩大，与传统转杯纺纱相比生产的号数有所下降。1．2原棉的选配与染色1．2．1原棉的选用马克隆值：应合理的控制在一定范围，减少同批次，批与批的差异。如果用偏细的棉纤维染色生产环锭纺色纱，容易产生色结。而转杯色纺纱纤维细度与纱线横截面纤维根数有关，要得到好的可纺性与成纱强力，纱线横截面纤维根数应大于130根。纤维长度：与本色转杯纺纱相似，转杯色纺纱亦可配用环锭色纺精梳落棉和处理棉，以降低用棉成本。1．2．2散纤维染色散纤维染色初用于羊毛、腈纶的染色，后棉纤维引用此原理，需经过以下几道工序：煮练：目的是在高温作用下，去除纤维表面的棉蜡和其它杂质，要做到”匀”和”透”，即把棉花煮透、煮熟；染色：散棉需浸染在碱性染色剂中，使染料与纤维充分发生化学反应，并紧固在纤维上。后处理：染色后大量浮色沾附于棉纤维表面，需经皂煮、水洗以去除浮色，有时还需固色软处理以改善纤维色牢度、手感和可纺纱性。1．3混色方法混色方法与环锭色纺相似，转杯色纺的混色过程主要在前纺工序。无论是环锭色纺，还是转杯色纺，色棉混合比本色棉不同唛头的混合均匀性要求高得多。1．3．1打花混色按照配棉工艺的要求，通过自制的打花设备，扯成小棉块，均匀混合后再经圆盘混合。适用于批量较大的品种，小批量可采用人工混合方法。1。3．2清棉机械混色将各色纤维按试纺确定的比例，按照一定的排列方式排放在抓棉机的棉包台上，利用抓棉打手的抓取实现初步混合。转杯色纺过程中，配入抓棉机的各种色纤维可含本色或染色原棉，亦可含染色梳棉网或精梳棉网，还可以在上述基础上增加色纺精梳落棉和处理棉。1．3．3并条混色并条混色是将不同颜色的纤维分别制成单色条，在头道并条机上按配色比例的要求进行混色。此方法混色因缺少清梳工序立体混色，混色不够充分，虽然经转杯对纤维的并合使颜色均匀性得到改善，但转杯色纺纱不宜单一采用并条混色。另外，并条机易出现因喂入断条自停失灵而导致的缺条缺色。即使是带自调匀整的并条机，也只能实现重量补偿(匀整)，不能做到颜色补偿(匀整)。这是不宜仅仅采用并条混色的另一原因。除上述三种混色方法以外，在纺纱过程中，可以将两种或两种以上方法结合使用，以改善混色效果。色纺的混色方法有多种，一般可依据客户要求及本厂设备流程合理组合。1．4并条工序-转杯色纺与环锭纺和转杯本色纺有着不同之处(1)环锭色纺中如仅采用一道并条混色，成纱风格与其他混色方法明显不同，这种混色方法生产的色纱色彩更清晰，无朦胧感(未经梳棉单纤维混色)。而转杯色纺中仅采用并条混色，则差异不大。(2)转杯本色纺可采用一道并条工序。转杯色纺纱则不可采用一道并条工艺。为了保证混色均匀，色纺并条工序在考虑降低棉条重量不匀率的同时还需要考虑提高混色的均匀度。(3)转杯本色纺并条采用6根并合比8根并合好，牵伸分配主要考虑提高棉条均匀度。对于本色转杯纺，喂入棉条中纤维是否伸直平行并不重要，重要的是棉条均匀度，棉条太熟反而易产生意外牵伸破坏均匀度。而转杯色纺则有所不同，既要考虑重量均匀又要考虑混色均匀，既不同于环锭色纺又不同于本色转杯纺。1．5转杯纺纱工序在TQ268转杯纺纱机上纺制色纺纱的工作原理如下：单根彩色棉条在给棉罗拉的回转作用下向分梳辊方向运动，高速回转的分梳辊表面包着锯齿形针布。彩色棉条经分梳辊表面的针齿分梳后，棉条内的尘杂得到进一步清除，棉条内的各色纤维进一步呈现单纤维均匀混合伸直排列状态。分梳后的彩色纤维流在分梳辊产生的离心力和前方负气压的作用下，沿梳棉通道进入转杯，在凝聚槽内形成连续的须条。纤维在高速回转的转杯内产生的高速旋转气流的作用下完成加捻过程，形成纱线。纱线沿假捻头、纱线通道由引纱罗拉输出，再经导纱器、卷绕罗拉形成筒子纱。转杯纺纱机主要纺纱元件的选择和工艺参数的变化对色纱的质量与风格影响很大。1．5．1转杯转速除了通过提高捻系数来弥补染色棉纤维的强力和抱合力不足外，还可以适当降低转杯转速来提高转杯色纱伸长率，降低转杯色纺和后道织造时的断头率。1．5．2分梳辊转速由于染色棉纤维的单纤强力低于本色棉纤维，且彩色棉条比本色棉条清洁，即棉条内所含的细小尘杂较少，因此纺色纺纱时，转杯纺纱机的分梳辊转速要比纺本色纱时低10％。15％，一般为7500~8000rpm。1．5．3引纱罗拉输出速度在转杯转速一定的情况下，引纱罗拉的输出速度由成纱捻度的大小决定。捻度大，输出速度低，产量低，反之则相反。1．5．4色纺纱捻系数染色后的棉纤维强力和抱合力均低于本色棉纤维，所以色纺针织用纱要求捻系数稍微偏大点掌握，因此色纺纱的设计捻系数应比纺本色纱高10％左右1．5．5主要纺纱元件的选择1．5．6转杯纺车间温度、相对湿度：温度控制在28～35℃，相对湿度在60％～65％，可降低纤维之间的相对滑移，提高抱合力。1．6生产色纺纱的要领(1)转杯色纺原棉选配要求与环锭色纺不同，重点应考虑纤维的细度、洁净度等。(2)喂入转杯纺纱机的彩色棉条既要重量均匀又要混色均匀。因此，前纺各工序的混色方法要合理选择配置。(3)转杯纺纱工序是转杯色纺的关键工序。纺纱元件的选择和工艺参数的确定要针对混色棉条的特点和转杯纺的纺纱特性扬长避短。2转杯纺纱生产色纺纱的质量特点2．1色纺转杯纺的质量特点现采用19．7tex转杯色纺纱与19．7tex环锭色纺纱的物理指标对比，见表2。号数：19．7tex，成份：25％染色棉，75％本色棉；实验环境：温度：25～30℃，湿度：55～70％o2．2色纺转杯纺的质量特点2．2．1纱线条干均匀度纺中等线密度的转杯色纺纱，条干CV％与同号数环锭纱相比低10％左右。转杯纺利用分梳辊将须条分解成单纤维，纤维分离度好，成纱条干均匀度好。气流对纤维的输送越均匀，成纱条干也越好。由于转杯纺纱在纤维的凝聚过程中具有较大的并合效果，因此，转杯纺的纱线条干比环锭纺的纱线条干均匀。2．2．2纱疵数(IPI值)千米纱疵数相比较，转杯色纱有明显的优势。转杯纺的原棉经过前纺设备的开清除杂，再通过带有排杂装置的纺纱器的作用，排杂较多，在转杯中，纤维与杂质有分离作用并在转杯中留下了部分尘杂和棉结，故转杯纱比较清洁，纱疵小而少。2．2．3纱线的强力经试验可知，转杯色纱的强力比环锭色纱约低10％~20％。这是因为转杯纱中弯曲、打圈、对折、缠绕等纤维较多，排列混乱，纤维之间接触不良，造成纤维滑脱。当纱线受外力作用时，要使纤维之间不发生因滑移引起的纱线断裂，就应使纤维之间有足够的抱合力和摩擦力；如果纤维的排列形态不良，即有弯曲、打圈、对折、缠绕等纤维存在，就相当于缩短了纤维长度，因此容易产生纤维之间的滑移而降低成纱强力。如果纤维不能均匀地分布在纱线截面的内外层，纱线受力后内外层纤维的受力就不均匀，受力大的纤维就容易先断裂，其余纤维依据其受力大小依次先后断裂。2．2．4纱线的耐磨度纱线的耐磨度与纱线的结构密切相关，转杯纱的耐磨度比环锭纱约高10％～15％，转杯纱股线的耐磨度比环锭纱股线更高。因为环锭纱巾纤维大多呈规则的螺旋线形态，当反复摩擦时，螺旋线纤维逐步变成轴向纤维，整根纱就失捻解体而很快磨断。而转杯纱外层包有不规则的缠绕纤维，故纱不易解体，因而耐磨度好。2．2．5纱线的蓬松性通过筒纱外观的比较，发现转杯色纱显得蓬松。由于转杯纱中纤维伸直度及排列较差，在加捻过程中纱条张力较小，外层又有缠绕纤维，纱线结构蓬松。相关数据报道，一般转杯纱的蓬松度比环锭纱高10％～15％；环锭纱的比容约为1．96cm3／g，而转杯纱则达到2．11cm3／g。