彭福建，徐志斌，陳玉峰

(1.吳江京奕特種纖維有限公司，江蘇 蘇州 215228；2.光山白鯊針布有限公司，河南 光山 465450)

1 渦流紡粘膠紗特點及針布選配原則

1.1 渦流紡粘膠紗特性

粘膠纖維濕強低于干強，紡紗過程中易損傷，其渦流紡紗線外部結(jié)構(gòu)近似于環(huán)錠紡紗，由平行(芯)組分和(外)螺旋包纏2部分構(gòu)成。粘膠纖維與無捻芯紗一起形成捻度，外部包纏纖維呈螺旋狀，相對于真捻紗其包纏纖維較少，存在伸直纏繞問題。粘膠紗結(jié)構(gòu)較膨松，其染色性、吸漿性和透氣性都較好；具有芯吸效應，抗起球性和耐磨性均較好。

優(yōu)勢：內(nèi)部芯紗纖維定向分布好，單位截面承載應力的纖維數(shù)量多，成紗強力弱環(huán)少，出現(xiàn)細節(jié)概率低，成紗斷裂強度增大。

不足：若喂入纖維條彎鉤和棉結(jié)多，則渦流紡紗時芯紗纖維定向性差，外部纖維未能包纏住芯紗造成芯紗暴露，最終造成布面疵點；如果短絨含量高，渦流紡紗時纖維易散失，造成斷裂強度下降，影響成紗效率和質(zhì)量。

因此，提高粘膠纖維梳理效果，做好梳棉過程中纖維的梳理和轉(zhuǎn)移，使喂入纖維條中的纖維整齊度、彎鉤和棉結(jié)數(shù)量最大幅度減少，才能保證渦流紡粘膠紗的成紗結(jié)構(gòu)和性能[1]。

1.2 渦流紡粘膠紗用針布選配原則

渦流紡紗依靠渦流加捻，紡紗速度達400 m/min以上[2]，梳棉機的高產(chǎn)量促使梳理質(zhì)量進一步提高。渦流紡紗用針布配置原則：梳理纖維的伸直度、平行度和分離度達95%以上，纖維損傷少，生產(chǎn)過程中針面負荷小，纖維轉(zhuǎn)移率高，針布充塞少，生條結(jié)雜少，棉網(wǎng)清晰度高，在質(zhì)量穩(wěn)定條件下能實現(xiàn)高速、高產(chǎn)和高質(zhì)。

1.2.1 錫林針布

為滿足高速梳理和轉(zhuǎn)移的要求，需關注錫林針布用金屬齒條的齒高、齒深、角度、縱向齒距等參數(shù)以及齒體表面處理效果。一般采用矮齒、淺齒金屬針布齒條，梳理過程中纖維處于齒尖，有利于纖維在錫林—蓋板、錫林—刺輥、錫林—道夫間的分梳和轉(zhuǎn)移，降低齒面負荷，提高纖維均勻混和效果，對減少棉結(jié)有利。

1.2.2 道夫針布

應注重道夫針布對纖維的強控制和高轉(zhuǎn)移，最大限度地減少針齒抓取和轉(zhuǎn)移過程中造成的纖維彎鉤，關注其齒條齒深、齒隙容量、工作角、齒尖形態(tài)等。一般齒深大于2.1 mm，利于容納更多纖維，齒密小，齒間容纖量大，能保證針面上纖維網(wǎng)均勻；總高適度，利于錫林和道夫作用區(qū)氣流的引導和下泄。

1.2.3 彈性蓋板針布

彈性蓋板針布重點解決高速條件下纖維的梳理、轉(zhuǎn)移及落棉控制。其總高一般為7.5 mm，植針方式為勻密或近似勻密，以提高纖維在錫林—蓋板間的相互轉(zhuǎn)移，減少靜電和重復梳理，從而減少纖維損傷；前角一般大于76°，使纖維轉(zhuǎn)移順暢，同時減少針面負荷，降低落棉率；橫向針密加大、針尖距控制小于0.40 mm，針密為400齒/(25.4 mm)2，加強對纖維中棉結(jié)、僵片等的攔截，保證纖維伸直度。

1.2.4 刺輥針布

刺輥針布的握持分梳，是纖維損傷的關鍵點。受梳棉機高產(chǎn)的影響，需要關注刺輥針布齒條齒尖的鋒利度、耐磨性和表面粗糙度，避免過多損傷纖維。一般選用齒頂寬小于0.23 mm、弧背齒型的金屬針布齒條以提高纖維轉(zhuǎn)移率，齒距大于5.0 mm以減少纖維損傷[3]。

1.2.5 固定齒條蓋板針布

后固定齒條蓋板針布的預分梳作用和前固定齒條蓋板針布對纖維的伸直平行作用，對渦流紡粘膠紗質(zhì)量極其重要。一般配置矮齒、淺齒金屬針布齒條以防嵌雜，齒深大于1.2 mm、小于5.0 mm，工作角為75°～85°以提高梳理效果；齒密加大，兼顧梳理和減少纖維損傷，重點減少A1紗疵。

2 渦流紡粘膠紗梳理工藝

2.1 工藝流程

渦流紡清梳聯(lián)工藝流程設置以短流程、少打擊、減少纖維損傷和揉搓為主[4]。具體為：BO-A-2300型抓棉機→MX-06/10型多倉混棉機→CLC1型清棉機→DK963型棉箱→TC5-1型梳棉機→FA320型并條機(頭并)→FA320型并條機(二并)→TD03/08-600型并條機(三并)→VORTEX 870型渦流紡紗機。

2.2 清梳聯(lián)主要工藝參數(shù)

清梳聯(lián)梳棉工藝，既關系梳理效果又關系成紗切疵和效率[5]。TC5-1型梳棉機，用R 1.33 dtex×38 mm粘膠纖維，在VORTEX 870型渦流紡紗機試紡R 19.5 tex～R 9.8 tex品種，引紗速度為450 m/min時的針布配置和梳理工藝參數(shù)見表1。

表1 針布配置和梳理工藝參數(shù)

項目針布型號及工藝參數(shù)錫林針布AC2025×01650道夫針布AD4030×02090-G4彈性蓋板針布BNT40(78°)刺輥針布AT5010×05030V前固定齒條蓋板針布齒密/[齒·(25.4 mm)-2]550×12根后固定齒條蓋板針布齒密/[齒·(25.4 mm)-2]240×4根,320×2根出條速度/(m·min-1)180～230定量/[g·(5 m)-1]25產(chǎn)量/(kg·h-1)54錫林轉(zhuǎn)速/(r·min-1)420刺輥轉(zhuǎn)速/(r·min-1)1106錫林—蓋板隔距/mm0.25,0.25,0.20,0.20,0.20,0.20

2.3 VORTEX 870型渦流紡紗機主要工藝參數(shù)

渦流紡紗工藝是成紗質(zhì)量的關鍵，也是保證纖維伸直“三度”的關鍵，應根據(jù)紡紗品種優(yōu)選，以實現(xiàn)質(zhì)量、效率的最大化[6-7]。其主要工藝參數(shù)有紡紗速度、前羅拉鉗口到紡錠前的距離、噴嘴壓力、噴嘴直徑、喂入比與卷繞比等，應根據(jù)紗線品種設定。紡制R 19.7 tex K紗，R 18.5 tex K紗及R 14.8 tex K紗：紡紗速度為450 m/min，下羅拉隔距M-3為6 mm，下羅拉隔距3-4為7 mm，側(cè)板型號為D1，MFS設置為“ON”，喂入比為0.98，卷取比為1.00，卷取角度為16°，紡紗張力為12cN，膠圈隔距為2.4 mm，針座型號為ODZ，紡錠型號為M，噴嘴型號為ORIENT、隔距為白色、氣壓為0.50 MPa，紡錠氣壓設置為“OFF”，均上蠟。電清工藝參數(shù)：N為200%，S為+80%×3.0 cm，L為+30%×20 cm，T為-25%×20cm，LL為+15%×100cm，TT為-15%×100 cm。其他工藝參數(shù)見表2。

表2 VORTEX 870型渦流紡紗機其他工藝參數(shù)

紗線品種/tex總牽伸倍數(shù)后牽伸倍數(shù)主牽伸倍數(shù)支持牽伸倍數(shù)集棉器后羅拉起始率/%R 19.7 K1933302.14黃100R 18.5 K2123302.36灰107R 14.8 K2833402.36灰133

3 渦流紡粘膠紗針布優(yōu)選實踐

3.1 錫林針布

根據(jù)所紡纖維特點優(yōu)選錫林針布型號，具體見表3。在同條件下，不同錫林針布紡R 18.5 tex紗使用效果見表4。

表3 錫林針布參數(shù)對比

針布型號齒高/mm齒深/mm基部寬/mm工作角/(°)縱向齒距/mm齒密/[齒·(25.4 mm)-2]齒型表面處理AC2030×017402.00.400.4301.7949駝峰拋光AC2030×015402.00.370.4301.51075直齒等離子AC2025×016502.00.370.5251.6806直齒表面強化AC2525×015502.50.550.5251.5860弧尖齒拋光AC2030×015502.00.370.5301.5860直齒拋光AC1830×017401.80.300.4301.8949弧尖齒拋光AC2035×017402.00.370.4351.7949弧尖齒拋光

表4 不同錫林針布渦流紡機械效率和切疵對比

針布型號切疵/[個·(10 km)-1]效率/%AC2030×01740408.992.3AC2030×01540690.483.2AC2025×01650167.298.3AC2525×01550674.785.1AC2030×01550520.590.8AC1830×01740394.293.5AC2035×01740367.394.2 注:梳棉機出條速度為180 m/min。

分析表3和表4數(shù)據(jù)可知，渦流紡用錫林針布：直齒型易轉(zhuǎn)移纖維；考慮容纖量和轉(zhuǎn)移率齒深應適度；梳理效果和減少纖維損傷相結(jié)合齒密應適中；表面粗糙度對梳理效果影響大。綜合分析，AC2025×01650型錫林針布在渦流紡紗中優(yōu)勢明顯，其特點是齒密適度，能充分梳理且不損傷纖維，經(jīng)強化處理的齒條表面粗糙度值小、角度大利于轉(zhuǎn)移，能夠減少纖維的重復梳理；AC2035×01740型錫林針布工作角過小，在低速條件下效率適中，但生產(chǎn)成本高；AC1830×01740型針布效率次之，主要原因是工作角小，控制纖維能力強，纖維轉(zhuǎn)移效果相比25°工作角齒條差，易造成纖維損傷；AC2030×01540型齒密過大，纖維損傷大，疵點最多，效率最低。

3.2 彈性蓋板針布

彈性蓋板針布應根據(jù)所紡纖維特點進行優(yōu)選，具體型號和參數(shù)見表5。在同樣條件下，不同彈性蓋板針布紡R 18.5 tex紗的試驗數(shù)據(jù)見表6。

表5 彈性蓋板針布參數(shù)對比

針布型號針高上膝高mm齒密/[齒·(25.4 mm)-2]植針方式MCH45(72°)7.52.8450緞紋漸密MCH52(72°)7.52.9520緞紋漸密MCH52(78°)8.03.1520緞紋漸密BNT45(76°)8.03.1450斜紋漸密MCH55(75°)7.52.9550斜紋漸密MCB38(76°)8.03.2380勻密

分析表5和表6數(shù)據(jù)可知：彈性蓋板針布主要影響梳理效果和落棉。綜合分析，MCH52(78°)型的工作角大、利于轉(zhuǎn)移，適紡纖維能力強，齒密較大利于梳理，漸密型蓋板控制纖維能力強，質(zhì)量和切疵差異小，但是落棉率較高，不利于成本降低；BNT45型斜紋漸密彈性針布，釋放纖維能力強，對落棉率最為有利；MCB38型落棉率最低但是梳理效果受到影響；MCH55型針高為7.5 mm利于梳理，特別是梳理色紡和細號纖維有優(yōu)勢。

表6 彈性蓋板針布渦流紡機械效率和切疵對比

項目切疵/[個·(10 km)-1]效率/%蓋板落率/%MCH45208.996.31.81MCH52233.495.61.92MCH52(78°)187.297.11.13BNT45194.995.80.93MCH55174.694.81.08MCB38210.096.30.86 注:梳棉機的出條速度,除MCB38型彈性蓋板針布為160 m/min外,其余均為180 m/min。

3.3 道夫針布

應重點關注道夫針布轉(zhuǎn)移率，根據(jù)所紡纖維特點優(yōu)選的道夫針布型號參數(shù)見表7。應用不同型號道夫針布紡渦流紡R 18.5 tex紗的結(jié)果見表8。

分析表7和表8數(shù)據(jù)可知：道夫針布與生產(chǎn)效率和成紗質(zhì)量關系很大。AD4030×02090-G2型道夫針布的直形齒側(cè)面帶二道橫紋導入纖維轉(zhuǎn)移效果好，齒深大、容纖量大適應高速，適紡范圍廣；AD4530×01870型直齒道夫針布利于纖維轉(zhuǎn)移，且齒深大、容纖量大、齒密大；其他直形齒道夫針布在低速條件下成紗質(zhì)量和切疵率能達到要求，但不能適應高速高產(chǎn)。

3.4 刺輥針布

粘膠纖維強力偏低，在梳理時極易造成纖維損傷，選配好刺輥針布是關鍵。因此，刺輥針布采用AT5010×08030VA型代替AT5010×05030V型，AT5610×01311型代替AT5610×05611型，使縱向齒距加大，實現(xiàn)對纖維的保護，以保證紗線質(zhì)量穩(wěn)定，強力提高，成紗切疵少。不同刺輥針布參數(shù)對比見表9。

表7 道夫針布參數(shù)對比

針布型號針高/mm齒深/mm工作角/(°)齒密/[齒·(25.4 mm)-2]齒型AD4030×02090L4.02.630358直形齒AD4030×02090B4.02.630358弧形齒AD4030×018904.02.130398直形齒AD4530×018704.53.130512直形齒AD4030×02090-G44.02.630358弧形齒側(cè)面四道橫紋AD4030×02090-G24.02.630358直形齒側(cè)面二道橫紋AD4530×020704.53.330367弧形齒

表8 道夫針布渦流紡機械效率和切疵對比

針布型號梳棉機出條速度/(m·min-1)切疵/ [個·(10 km)-1]效率/%生產(chǎn)過程AD4030×02090L140210.496.3高速掉網(wǎng)AD4030×02090B180203.494.6正常AD4030×01890130147.297.5高速掉網(wǎng),低速繞道夫AD4530×01870180194.996.8正常AD4030×02090-G4180178.297.8正常AD4030×02090-G2180174.998.9正常AD4530×02070180220.096.9繞道夫

表9 刺輥針布參數(shù)對比

項目針高/mm齒型齒密/[齒·(25.4 mm)-2]齒頂寬/mmAT5010×08030VA5.0自鎖260.17AT5010×05030V5.0自鎖430.22AT5610×013115.6刻槽150.17AT5610×056115.6刻槽36 0.24 注:齒條工作角為10°。

3.5 固定齒條蓋板針布

梳棉機的高速高產(chǎn)，使固定齒條蓋板針布的數(shù)量增加成為趨勢。但梳理中存在：① 后固定齒條蓋板針布易嵌雜、掛花，致使分梳作用下降；② 固定齒條蓋板針布梳理作用不顯著；③ 與隔距工藝配合不當，會使大雜變?yōu)樾‰s；④ 部分固定齒條蓋板存在纖維損傷問題。

優(yōu)化配置新型固定齒條蓋板針布，選用淺齒深、小角度、高密齒條，使梳理和提升組合，做到柔且不嵌雜，同時兼顧梳理、轉(zhuǎn)移和保護纖維。小角度，工作角從85°～90°減為75°～80°，控制纖維能力提升，梳理效果好；淺齒深為0.60 mm～0.90 mm，使纖維易轉(zhuǎn)移，減少嵌雜；高齒密[齒/(25.4 mm)2]，由140～450增為140～860，梳理效果顯著提升。粘膠纖維雜質(zhì)較少，固定齒條蓋板針布數(shù)量可適度增加，梳理質(zhì)量顯著提高，切疵減少約8%。

3.6 優(yōu)化后綜合質(zhì)量對比

通過對渦流紡粘膠紗用針布進行優(yōu)選，纖維梳理度提高，彎鉤纖維減少。同條件下紡R 18.5 tex紗針布優(yōu)化前后的質(zhì)量對比見表10。

表10 針布優(yōu)化前后紡紗質(zhì)量對比

指標針布優(yōu)化前針布優(yōu)化后條干CV/%13.1012.70細節(jié)/(個·km-1)44粗節(jié)/(個·km-1)3710棉結(jié)/(個·km-1)506管間CVb/%2.12.4斷裂強度/(cN·tex-1)200209A1+A2+A3+B1+B2+C1/[個·(100 km)-1]1058+85+8+11+6+1680+31+6+3+14+0

4 結(jié)語

在渦流紡粘膠紗生產(chǎn)過程中，選用適度齒密的直齒錫林針布，配套MCH45型、MCH52(78°)型橫向加密彈性蓋板針布、直齒橫紋道夫針布、薄齒大齒距刺輥針布以及矮淺、加密型固定齒條蓋板針布，能夠?qū)崿F(xiàn)梳理充分、轉(zhuǎn)移適度、纖維損傷少、適紡范圍廣的梳理要求，有效提高纖維整齊度，減少彎鉤和棉結(jié)，顯著提高生條的纖維伸直度，改善渦流紡粘膠紗質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。