馮向偉,劉 超,馬萬強,唐建東,姚靜靜
(1.河南工程學院紡織學院,鄭州 451191;2.新型環(huán)保復合面料湖北省重點實驗室,湖北 襄陽 441002)
新型紡織纖維的出現和廣泛應用,推動紡織品消費市場多樣化發(fā)展。為滿足客戶要求,筆者公司根據多年的實踐經驗,使用兩種正反捻的精梳棉股線,在經緯向按一定比例排列,開發(fā)出一種強捻股線機織物。該織物具有典型的仿麻效果,組織點清晰、輕薄挺括、透氣性良好、風格獨特,可用于高檔夏季服裝和裝飾織物。但是該織物用 ZZ和SS強捻股線捻系數較大,紗線內部的纖維變形和內應力都較大,在退繞時因紗線捻回大、捻回不穩(wěn)定,易產生扭結纏繞,形成小辮子紗,導致織前準備工序存在較大的生產難度。下文筆者就該織物強捻股線漿紗前準備工序和漿紗工序技術要點進行分析。
1.1 單紗的性能和指標
根據織物的設計要求,單紗有Z捻向和S捻向2種,且2種單紗的纖維原料、捻度、線密度以及各工序生產工藝參數基本相同。
Z捻和S捻CJ 7.3 tex紗的主要質量指標見表1。
表1 Z捻和S捻CJ 7.3 tex單紗質量指標
從表1可以看出,在纖維原料和工藝參數基本相同的條件下,Z捻和S捻CJ 7.3 tex強捻紗線的斷裂強力和斷裂伸長率基本相同,條干CV值和粗細節(jié)等主要質量指標也基本相同。
1.2 股線的性能和指標
加捻是形成紗線的必要條件。在環(huán)錠紡紗生產過程中,無論是Z捻向紡紗還是S捻向紡紗,在細紗機前鉗口處,內外層纖維在卷繞力的作用下會產生位移,外層纖維向內層擠壓,增加了紗條的緊密度和纖維間的摩擦力,從而使紗條具有一定的結構形態(tài)和物理機械性能[1]。
若股線的加捻方向與單紗的捻向相同,在股線的加捻過程中,纖維的捻回角繼續(xù)增大,捻系數較大,內外層纖維間的空隙減小,紗線的緊密度增大[2]。由于纖維變形和纖維之間的壓力作用,同向加捻股線的紗線內部纖維變形和內應力都較大,捻回不穩(wěn)定,在退繞時因紗線捻回大易產生扭結纏繞,形成小辮子紗。
2根單紗的合股加捻可以有效地彌補單紗存在的缺陷,股線粗細節(jié)減少、條干均勻度提高。將Z捻向單紗和S捻向單紗分別采取ZZ和SS加捻方式進行合股加捻,加捻后股線的主要質量指標見表2。
表2 ZZ捻和SS捻CJ 7.3 tex紗股線質量指標
從表2可以看出,同向加捻后,千米細節(jié)為0個,千米粗節(jié)和棉結數量也大幅降低。
為保證整經、漿紗工序生產順利進行,必須對股線進行蒸紗定捻處理,其原理就是通過高濕高壓的蒸汽降低纖維內應力[3-4]。在濕熱條件下,纖維內部分子能增加,大分子振動能力增強,分子中的氫鍵變得活潑,水分子和濕熱作用促使大分子之間產生滑移、重排和錯位,消除了紗線的部分內應力,殘余扭矩減小,股線捻度穩(wěn)定性提高。
公司使用瑞士XORELLA XS-R型真空調濕定型機對紗線進行定捻處理。經反復試驗、對比,確定蒸紗處理的定捻溫度為92 ℃,持續(xù)時間為90 s,壓力為1.8 MPa,定捻效率為87.6%。
蒸紗定捻處理過程中應注意:① 筒子紗紗管要選用耐高溫的PP材質塑料管,避免蒸紗后因股線和紗管熱膨脹系數不同導致的在溫度下降后里層紗線卷繞松弛,在整經退繞過程中易產生脫圈問題;② 股線筒子紗的卷裝直徑不能太大,卷繞密度要適中,防止因卷繞密度太大,筒子紗內部不易蒸透,影響蒸紗定捻效果;③ 蒸紗定捻后的筒子紗需放置24 h后,方可在整經生產中使用。
3.1 技術難點
雖經過蒸紗定捻處理,但因ZZ和SS強捻股線的捻系數比一般紗線高約18%,致使其仍有較強的彈性和扭結性。減少強捻股線扭結和整經停車次數,確保經軸紗片張力均勻是整經工序的生產難點。
3.2 解決措施
為了有效解決因張力過大,在慢車或停車時產生小辮子紗的問題,采取以下措施。
a) 使用KF6081大V型微張力整經機,將ZZ捻向的CJ 7.3 tex×2和SS捻向的CJ 7.3 tex×2的強捻股線經紗分別進行整經后在漿紗工序進行并紗。
b) 采用集體換紗的方式保證經紗張力均勻一致。
c) 采用“大張力,中速度”的工藝原則,減少斷頭停車后紗線的扭纏。
d) 通過調節(jié)預加張力桿的位置,改變前排紗線的包圍角來增加紗線的張力;預張力桿的調節(jié)螺母應調在“12”處,此時張力最大。
e) 確保紗線通道清潔,防止掛飛花;確保筒管外表面光滑無毛刺,減小小紗時掛斷紗線的概率。
該織物使用的ZZ和SS強捻股線結構緊密,強力較同號數的單紗高,且毛羽少,耐磨性好[5],所以漿紗工序的技術難點主要是解決經紗的扭結、纏繞和斷頭。
4.1 漿料配方的選擇
漿紗的漿液粘度要偏小掌握,以利于漿液的滲透,減少干分絞區(qū)紗線的分絞阻力和斷頭,且須保證經紗達到一定的上漿率,適當的上漿率對于股線捻度的穩(wěn)定有積極作用。因此,選用漿膜強度較小的變性淀粉,其粘度為6 s~7 s;為提高漿液的滲透性,加入適量的滲透劑JFC;為提高紗線漿膜的吸濕性,使紗線柔軟,加入適量的固體聚丙烯酸酯。具體的漿料工藝配方見表3。
表3 漿料配方
4.2 漿紗生產操作要點
4.2.1 經紗的排列方式
該品種的組織設計是ZZ捻向CJ 7.3 tex×2股線經紗與SS捻向CJ7.3tex×2的股線經紗按1∶1進行排列,2種經紗的經軸在津田駒HS40型漿紗機上分A,B槽分開漿紗,即ZZ捻向的經紗進A漿槽,SS捻向經紗進B漿槽,然后使用紡織標記色素胭脂紅進行染色,以便于在穿綜、穿筘時進行區(qū)分。
4.2.2 烘干卷繞方式的調整
漿紗生產過程中最主要的是防止股線相互糾纏扭結。該品種整經根數為5660根,共有8個經軸,每種4個經軸且經紗根數較少。如果采用傳統(tǒng)雙槽雙層的方式進行生產,每個漿槽內的紗線只有2830根,每個壓漿輥上的覆蓋率為27.0%;而根據經紗上漿的理論分析和實踐總結[6],單漿槽漿紗較適宜的覆蓋率為45%~55%;且按照普通的烘干方式,每個漿槽中的紗層還要分為2層繞在預烘錫林上進行烘干,這樣每組預烘錫林上只有1415根經紗,在高溫、高濕和高壓力的作用下,經紗易產生橫向位移,再加之受到一定的拉力,紗線在縱向變形較大,相互間易產生糾纏。為解決此品種經紗根數少,漿紗覆蓋率低又是強捻股線紗,且易產生扭結和相互糾纏的問題,公司采用將每個漿槽上一層紗片的方法,使每層紗只繞過2只預烘錫林,有效減少了經紗間的糾纏和扭結。
4.2.3 各區(qū)域張力的調整
各區(qū)域的張力設置也很關鍵。普通品種的經軸架張力是按50 N/個經軸的標準進行設置的[7],該品種紗線捻度大,為避免低速退繞時紗線扭纏,將經軸架張力按80 N/個經軸進行設置,即經軸架總張力設置為640 N。
適當增加濕區(qū)的伸長。濕區(qū)張力設置偏大,使伸長率控制為0.5%~0.6%,以上漿輥和錫林表面的紗分布均勻,紗線雖有部分扭纏但以不出現斷紗為原則;反之,宜繼續(xù)調大濕區(qū)的伸長率。干分絞區(qū)的張力較普通CJ 14.5 tex紗的張力增加50%~60%,手感干分絞區(qū)張力緊繃,絞棒處分紗開口角度偏小,干區(qū)伸長率控制為1.3%~1.4%。具體的漿紗生產工藝參數見表4。
表4 漿紗生產工藝參數
4.2.4 漿紗操作注意事項
漿紗機生產時,按照工藝要求設置參數,等經軸頭端粘的膠帶紙全部繞過漿紗機卷取輥后,立即進行平紗排紗操作。ZZ捻向與SS捻向股線經紗分漿槽單獨上漿后,SS捻向股線經紗又被染成紅色便于區(qū)分,在平紗排紗時應盡量使2種股線紗線均勻分布,平紗結束后搖上筘齒,再進行一次更為細致的平紗。這樣的操作能避免2種經紗經過干分絞區(qū)時,在拉力、絞棒摩擦力的綜合作用下,不同紗層之間的紗線易產生橫向位移、相互糾纏、引起斷頭,嚴重時導致不能正常生產的問題。
此外,漿紗正常生產后,務必保持漿紗機平穩(wěn)勻速地運行,處理斷頭、纏紗等問題要快、準、穩(wěn),不能使車速忽快忽慢,或長時間開慢車,防止造成紗線扭結斷頭。
5.1強捻股線紗品種進行織前準備工作,應選擇合適的蒸紗工藝進行定捻處理,這是后道工序能夠正常生產的基礎。
5.2整經工序要保證經紗張力均勻一致,減少紗線的扭結,防止出現小辮子紗。
5.32種捻向相反的股線經紗,漿紗生產中要采取分漿槽單片上漿的方式,以提高紗線的上漿覆蓋率,同時適當調整各區(qū)域的張力,減少紗線間的絞纏。