劉建林,汪 軍,鄒專勇

(1.浙江華飛輕紡有限公司,浙江 衢州 324400;2.中國(guó)紡織工程學(xué)會(huì) 新型紡紗專業(yè)委員會(huì),上海 201620)

0 引言

渦流紡紗機(jī)具有紡紗速度高、流程短、占地面積小、用工少等優(yōu)點(diǎn),近年來逐步被市場(chǎng)認(rèn)可并持續(xù)推廣[1-2]。渦流紡紗線因其特殊的纖維纏繞方式,具有毛羽少、布面光潔、較好的抗起毛起球性和耐磨性、完美的吸濕速干性和耐洗性、優(yōu)良的染色性能等優(yōu)點(diǎn)[3]。隨著渦流紡紗機(jī)的高產(chǎn)高速,其紡紗成本低于環(huán)錠紡甚至轉(zhuǎn)杯紡,特別適宜于滌綸、粘膠、萊賽爾等纖維純紡及與棉纖維的混紡紗線[4]。

以R 19.7 tex紗為例,渦流紡成本比環(huán)錠紡低1000元/t,比集聚賽絡(luò)紡低2500元/t,與轉(zhuǎn)杯紡基本持平,且因渦流紡紗線毛羽較少,可有效提高后道針織機(jī)的效率。

870 EX型渦流紡紗機(jī)是在MVS 851型、MVS 861型和VORTEX Ⅲ 870型渦流紡紗機(jī)的基礎(chǔ)上研制的,紡紗速度大幅提高,成紗質(zhì)量穩(wěn)定,紡紗速度最高達(dá)550 m/min,是普通環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)紡紗速度的30倍,生產(chǎn)效率得到很大提升。

1 870 EX型渦流紡紗機(jī)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

1.1 先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)

870 EX型渦流紡紗機(jī)采用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù),從機(jī)器調(diào)校到維修保養(yǎng)以及生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)都能從人機(jī)界面提供查詢和優(yōu)化參考。其VOS系統(tǒng)可顯示重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)以及設(shè)備運(yùn)行情況,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 現(xiàn)代的機(jī)械和電氣自動(dòng)化相結(jié)合

采用MSC紗線檢測(cè)系統(tǒng),在紡紗過程中及時(shí)檢測(cè)紗線質(zhì)量;根據(jù)客戶要求,靈活設(shè)置質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn);通過MSC紗疵分級(jí)與烏斯特CLASIMAT的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行匹配[5]。

1.3 先進(jìn)的自動(dòng)接頭裝置

在輸入捻接工藝參數(shù)后,捻接器小機(jī)可自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)接頭,捻接完成后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)紡紗,整個(gè)過程完全由機(jī)器人小車捻接裝置完成,減輕了操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率。

1.4 質(zhì)量檢測(cè)和分析系統(tǒng)

870 EX型渦流紡紗機(jī)具有先進(jìn)的質(zhì)量檢測(cè)和分析系統(tǒng)。其中,MSC清紗系統(tǒng)可以將疵點(diǎn)設(shè)置值調(diào)整到理想狀態(tài),通過MSC紗疵分級(jí)對(duì)紗疵長(zhǎng)度及紗疵尺寸進(jìn)行評(píng)估,給出是否剪切的判斷依據(jù),實(shí)現(xiàn)有害紗疵精準(zhǔn)切除,無害紗疵合理保留,以保證正常生產(chǎn)效率。

1.5 HD和CV值管理系統(tǒng)

HD系統(tǒng)通過檢測(cè)偏差和更改紗線直徑,即可測(cè)定發(fā)生故障的紡紗單錠以及每個(gè)單錠上紗線的狀態(tài),使用該系統(tǒng)可控制紗線短期波動(dòng)以及不良紡紗單錠;使用超級(jí)光譜圖,可以控制紗線周期性不均勻度;通過CV值管理系統(tǒng),可檢測(cè)紗線質(zhì)量是否出現(xiàn)規(guī)律的周期性波動(dòng),從而分析設(shè)備、器材專件或耗材的缺陷。

1.6 POLYMATER管理系統(tǒng)

POLYMATER管理系統(tǒng)可完成對(duì)紡紗噴嘴的清潔,改善紗線質(zhì)量。通過POLYMATER管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)紡紗單元部位以及壓縮空氣管道部位的清潔工作,以及對(duì)設(shè)備的定期維護(hù)和保養(yǎng),維持設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),穩(wěn)定紗線質(zhì)量。

1.7 自動(dòng)落紗裝置

自動(dòng)落紗裝置(簡(jiǎn)稱AD)是一種能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)置的質(zhì)量或長(zhǎng)度進(jìn)行自動(dòng)落紗、自動(dòng)更換紙管、自動(dòng)繩頭紡紗的自動(dòng)化裝置,通過傳送帶可與自動(dòng)包裝系統(tǒng)連接,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打包和自動(dòng)存放。

1.8 占地面積小,產(chǎn)品更節(jié)能

渦流紡縮短了生產(chǎn)工藝流程,省去粗紗、細(xì)紗和絡(luò)筒工序。870 EX型渦流紡紗機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,96錠紡機(jī)的總長(zhǎng)度僅為27.19 m,每臺(tái)車的排風(fēng)總量為140 m3/min,與相同產(chǎn)量的環(huán)錠紡相比,占地面積更小、產(chǎn)品更節(jié)能。

1.9 開發(fā)生產(chǎn)包芯紗產(chǎn)品

渦流紡的成紗機(jī)理是內(nèi)外層包覆紗結(jié)構(gòu),用渦流紡生產(chǎn)包芯紗可以克服環(huán)錠紡生產(chǎn)包芯紗芯絲容易外露的弊端[6]。在870 EX型渦流紡紗機(jī)上開發(fā)生產(chǎn)包芯紗具有一定優(yōu)勢(shì),可豐富產(chǎn)品種類、適應(yīng)產(chǎn)品創(chuàng)新、提升產(chǎn)品附加值。

2 870 EX型渦流紡紗機(jī)工藝優(yōu)勢(shì)

2.1 條干水平

870 EX型渦流紡紗機(jī)自動(dòng)化程度高、質(zhì)量控制好,條干CV值水平能達(dá)到優(yōu)等或一等紗的質(zhì)量水平,成紗質(zhì)量穩(wěn)定,可滿足針織用紗要求。

2.2 毛羽水平

渦流紡紗線具有毛羽少、抗起毛、抗起球的特點(diǎn),結(jié)合870 EX型渦流紡紗機(jī)良好的質(zhì)量檢測(cè)和分析系統(tǒng),其成紗毛羽指標(biāo)優(yōu)良、符合針織用紗質(zhì)量要求。

2.3 重量不勻率水平

870 EX型渦流紡紗機(jī)的質(zhì)量檢測(cè)和分析系統(tǒng),對(duì)紗線長(zhǎng)片段不勻率控制較好。在并條工序采用TD 10型自調(diào)勻整并條機(jī),熟條的重量不勻率也能得到很好控制,使渦流紡紗重量不勻率水平較為穩(wěn)定,可達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)等紗的質(zhì)量水平。

3 870 EX型渦流紡紗機(jī)應(yīng)用實(shí)踐

應(yīng)用870 EX型渦流紡紗機(jī)紡R 19.7 tex麻灰紗,并將其分別與轉(zhuǎn)杯紡、環(huán)錠紡的成紗質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。

3.1 原料

選用白色和特黑色1.33 dtex×38 mm的粘膠纖維,以人工混棉的方法進(jìn)行混和,再打包裝入圓盤進(jìn)行生產(chǎn)。

原料主要性能指標(biāo)見表1。

表1 粘膠纖維主要性能指標(biāo)

3.2 機(jī)型

前紡生產(chǎn)采用相同的機(jī)器型號(hào)及溫濕度條件;環(huán)錠紡采用FA 494型粗紗機(jī),DTM 139型細(xì)紗機(jī);渦流紡采用870 EX型紡紗機(jī);轉(zhuǎn)杯紡采用R 50型紡紗機(jī)。

3.3 工藝參數(shù)

3種紡紗方法前紡使用相同設(shè)備及工藝,品種為R 19.7 tex麻灰紗,干定量為1.743 g/(100 m),主要參數(shù)如下。

a) 環(huán)錠紡：錠速為12.5 kr/min,粗紗定量為6.2 g/(10 m),細(xì)紗捻系數(shù)為342,捻度為770.6捻/m,總牽伸倍數(shù)為34.6,紡紗速度為16.22 m/min。

b) 轉(zhuǎn)杯紡：紡紗速度為116.2 m/min,棉條定量為18.0 g/(5 m),轉(zhuǎn)杯速度為100 kr/min,捻系數(shù)為382,捻度為860.7捻/m。

c) 渦流紡：紡紗速度為520 m/min,棉條定量為21.0 g/(5 m),總牽伸倍數(shù)為213,喂入比為0.99[7]。

3.4 測(cè)試儀器及標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)試儀器及標(biāo)準(zhǔn)如下。

a) 要求：試驗(yàn)室溫度為20 ℃、相對(duì)濕度為65%,預(yù)調(diào)濕24 h后測(cè)試。

b) 測(cè)試儀器：YG020A型電子單紗強(qiáng)力機(jī),UT19-ME100型條干均勻度試驗(yàn)儀,HL400型毛羽儀和YG502N型織物起毛起球儀。

c) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 3916—2013《紡織品 卷裝紗 單根紗線斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定(CRE法)》;GB/T 3292.1—2008《紡織品 紗線條干不勻試驗(yàn)方法 第1部分：電容法》;FZ/T 01086—2020《紡織品 紗線毛羽測(cè)定方法 投影計(jì)數(shù)法》;GB/T 4802.1—2008《紡織品 織物起毛起球性能的測(cè)定 第1部分：圓軌跡法》[8]。

3.5 成紗質(zhì)量

對(duì)3種不同紡紗方式生產(chǎn)的R 19.7 tex麻灰紗及其織物性能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果見表2。

表2 不同紡紗方式R 19.7 tex麻灰紗及其織物性能測(cè)試結(jié)果

由表2分析可以得知,與環(huán)錠紡和轉(zhuǎn)杯紡相比,870 EX型渦流紡紗機(jī)紡R 19.7 tex麻灰紗成紗毛羽少、抗起毛起球性好。此外,生產(chǎn)實(shí)踐還發(fā)現(xiàn),該渦流紡紡紗速度達(dá)轉(zhuǎn)杯紡的4倍以上,環(huán)錠紡的30倍以上。

4 結(jié)語

870 EX型渦流紡紗機(jī)采用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)、現(xiàn)代的機(jī)械和電氣自動(dòng)化相結(jié)合以及自動(dòng)接頭裝置等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù),可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效、高速的工藝優(yōu)勢(shì)。用870 EX型渦流紡紗機(jī)紡R 19.7 tex麻灰紗,與轉(zhuǎn)杯紡和環(huán)錠紡紗對(duì)比,渦流紡R 19.7 tex麻灰紗的成紗毛羽數(shù)量少且質(zhì)量穩(wěn)定、抗起毛起球性好。應(yīng)用870 EX渦流紡紗機(jī)可大幅提高生產(chǎn)效率,為企業(yè)節(jié)省人力物力,在保證紡紗質(zhì)量的同時(shí),經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)得到進(jìn)一步提升。