Modal纤维紧密纺纱的开发.pdf

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1、第2 8 卷第9 期 2 0 0 7 年9 月 纺织学报 J 加m do fT e x l i l eR e s e a r c h V o l2 ； S 印 9 2 0 0 7 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 “2 0 0 7 1 0 9 0 0 2 7 0 5 M o d a l 纤维紧密纺纱的开发 吴兴华“2 ，王春红1 ，雒书华3 ，张兰峰3 ( 1 天津工、池大学纺织学院，天津3 0 0 1 6 0 ；2 德州学院，山东德州2 5 3 0 2 3 3 德州华源生态科技有限公司，山东德州2 5 3 0 0 0 ) 摘要探讨紧密纺技术在M o 如l 纤维纺纱过程中的应用，通过优化试

2、验确定纺纱过程中梳理、井条、粗纱、细纱及 络筒的工艺参数。在对成纱原理分析的基础上，优选出紧密纺中最优的集聚张力和负压值，并确定出钢领、钢筵圈 及网格罔。通过与紧密纺和普通纺成纱质量进行对比发现，采用紧密纺技术生产的纱线质量较好，毛利少，条干不 匀率仅为1 0 7 5 ，且断裂强度达到2 07 3c N ，t e x ，此外纱线的断头率、纱疵率均降低，生产效率相对捉高，体现出紧 密纺纱的优越性。 关键词M o d a l 纤维；毛羽；紧密纺；断裂强度 中图分类号：鸭1 0 47 7 文献标识码：B D e V e l o p m e n to fm eM o d a ln b e ry a r

3、 nb yc o m p a c ts p i n n i n g w ux i n g h u a m ，w A N Gc h u H h o “9 1 ，L u os h u h u f ，z H A N GL a n f e n f ( 1 抽o l 矿z h f 概，巧哪咖n 机* 施踟删册毋，A 口刨n3 0 0 1 印，血流。；2 D 旺b u 如i w m 缈， D 皑h u ，s k ， d 0 昭2 5 3 0 2 3 ，肌w ；3m 也o “H 州叽。一e 如加f 嚼，c o 删，D 出o u ，舶n ，协愕2 5 3 0 0 0 ，m m o ) A b s t m c

4、tT h ea p p l i c a L i o n0 fc o m p a c ts p i 儿n i “gt e c h n o l o g yt oM o d a lf i b e r 8h a 5 b e e nd i s c u s s e d 1 1 l 。p a m m e t e r s i nc 8 r d i n g ，d 脚i “g ，r w i “g ，s p i 加i “ga n dw i n d i “gp r o c e s s e sa r 。叩i m i z e d A n d0 nt h eb a 盎o ft h et h 即J yo f s p i n

5、n i n g ，t h ea s s e 曲l e dt e n s i o na 工I dt h ev a l u e0 ft h 8p r e s sc anb eo p t i m j z e d ，a n dp m p e rd “g s ，d “gt m v e l e r s a n dn e tl o o p sa r ed e e m l i n e d A n e rm a “gc o m p a d s o nw i t bc o m p a c t5 p i n n i “g8 n dc o m m o n8 p i n n i “g ，w en n d t h a t

6、c 0 1 n p a c t 叩u ny 唧h a s 血eb e 8 yq u a l l y ，l e s sh a i d n e s s ，b e t t e ru n e v e n n e s s ( o n I y1 0 7 5 ) a n dt e n s i l e s t 托n 群h ( 2 0 7 3c d t 髓) I na d d i t i o n ，t h ec o m p s p i n n i “gi sc h a r a c t e 血e db yl o we n d _ b r e a k a g er a t ea n d y a md e f e c

7、 t s ，h i g hp m d u c t i o ne m c i e o y K e yw o r d sM o d a l 砧e 硌；h a i 打n e 昌s ；。n p a c 8 p i n n j “g ；t e n s i ks c 托“g t 王l 紧密纺纱具有成纱毛羽少，强力高等特点，特别 适合纺制高支精梳纱，且纱线上浆成本低，织造效率 高，织物外观纹路清晰，光泽度佳，色彩对比度好。 加快紧密纺系统的国产化改造和产品开发的力度， 对提升我国纺织业的国际竞争力具有积极意义。 一般来说，M o d a l 纤维纱线较棉纤维纱线更易产 生毛羽而造成布面起毛起球。紧密纺纱技术

8、用于生 产纯棉纤维纱线效果较好，但目前该项技术较少被应 用在降低删纤维纱线毛羽上。本文介绍了M 0 d a l 纤维紧密纺针织纱( 1 4 6t n ) 的开发和生产技术经验， 以期为降低M o d a l 纤维纱线毛羽的研究提供借鉴。 1 试验部分 1 1 材料 M o d a l 纤维属于再生纤维素纤维，由奥地利兰 精( k n z i n g ) 公司开发生产，原料为欧洲榉术，对人体 无害，废弃后可自然降解。纤维具有柔软、顺滑、丝 质感、透气性好、易打理及色牢度好等特点，是改善 织物性能的理想纤维；且其湿模量高，干燥度和湿伸 长率低，能缩减膨胀，降低保水量，不易原纤化”。 其具体的物理性

9、能指标见表1 ”。 收稿日期：2 0 0 6 1 2 2 6修回日期：2 0 0 7 0 3 2 5 作者简介：昊兴华( 1 9 6 3 一) ，男，副教授博士生。主要研究方向为纺织新产品开发。E - m a i l ：w u x i n g h u a 2 6 3n e t 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 8 纺织学报第2 8 卷 表lM o d a l 纤维的物理性能指标 T a b 1I n d e x0 fp h y s k a l

10、p r o p e r t i e so fM o d a l6 b e r 1 2 仪器与设备 主要设备：F A 2 3 l A 型梳棉机，F A 3 1 1 F 型并条机 ( 二道) ，F A 4 2 3 A 型粗纱机，D c 一B s 5 1 6 型贝斯特细 纱机( 德昌公司) ，E s p e m 型自动络筒机。仪器： Y G l 3 6 型条干均匀度测试仪，Y G l 7 2 A 型纱线毛羽测 试仪，H D0 2 1 型单纱强力测试仪，由长岭纺织机电 科技有限公司生产。 1 3 工艺流程 抓棉一混开棉一开棉一振动棉箱给棉一成卷一 梳棉一并条( 二道) 一粗纱一细纱一络筒。 1 3 1

11、 前纺 M o d a l 纤维线密度低，刚性小，易扭结，易损伤， 整齐度好，清花工序采用短流程，低速度，少打多梳， 大隔距，防粘连，均匀混和的工艺原则，严格控制车 间温湿度，棉卷中要加粗纱以防粘卷，定量偏轻控 制”3 ，其综合打手转速为8 0 0 “i n ，F A l 0 6 B 开棉机 打手转速4 8 0 “r 1 1 i n 。 为保证生条质量，减少纤维损伤，在梳棉工序采 用轻定量，慢速度，小张力，中隔距的工艺原则”1 ，其 主要工艺参数为；生条定量1 8 5 5m ，刺辊转速 6 9 0r ，J 1 1 i n ，道夫转速2 5r 血n 。 为改善成纱重量不匀率，在并条工序采用大隔

12、距，顺牵伸，小张力，重加压的工艺原则”l ，采用二遭 均为8 根的并合方式，同时在牵伸分配上做了调整。 由于M 。d a l 纤维强力较高，为便于细纱牵伸，粗 纱捻系数偏小掌握，但为避免意外牵伸，粗纱工艺按 大隔距，中加压，中速度，中捻度，轻定量，小张力的 工艺原则”1 。粗纱工序主要工艺参数：定量 5 0g ，1 0 m ，捻系数6 6 ，牵伸倍数8 1 ，罗拉隔距 9 ，5m m 2 4 5m m 3 5 5m m ，前罗拉转速2 1 0f ，m i n 。 1 3 2 细纱 现有紧密纺技术主要针对纯棉型纤维，其技术 措施、器材配置和工艺参数直接应用于M o d a l 新型 纤维还存在很

13、多问题，因此有必要对M o d a l 紧密纺 技术进行分析研究。 1 3 2 1 集聚张力依据紧密纺原理可推知，减少 纱线毛羽的主要措施是依靠负压方式使纤维集聚， 从而使前牵伸皮辊和积聚皮辊之间产生集聚张力， 这一张力的大小直接影响到成纱毛羽的多少。有关 集聚张力的分析见图1 。 图l 集聚张力分析图 F i g1A n a l 拍i sc I l a r to fc o m p a c tt e n s l o “ 图1 显示：牵伸皮辊2 是由罗拉l 带动运转的， 集聚皮辊4 是由牵伸皮辊2 通过中介齿轮3 带动运 转的，为了使纤维在集聚区得到更理想的集聚，在牵 伸皮辊与集聚皮辊之间需要一

14、个张力，即集聚张力 F ，其数值计算式“为 耻苦= 糍= K 鲁 其巾：y 。、K 分别为集聚皮辊、牵伸皮辊的线速 度( m m ，血n ) ；n 、k 分别为集聚皮辊、牵伸皮辊的转 速( r ，m i n ) ；D ，、D ，分别为集聚度辊、牵伸皮辊的直 径( m m ) ；尼为常数。 日前，该机型生产纯棉品种的集聚张力为 1 0 6 ，但用于生产M o d a l 新型纤维对改善毛羽起不 到很好的作用。从表2 的试验数据可以看出：集聚 张力为1 0 5 时纤维集聚效果相对较好，成纱的毛羽 最少，其它质量指标差异不大。 表2M 0 d a I1 4 6t e x 紧密纺纱集聚张力优选测试数据

15、 T a b 2O p t i l n 啪c o m p n c tt e I 域0 nt e 乱岫 j nf h ep r o c e 璐0 fM 0 d a l l 4 - 6t e xc 咖呻c ts p I 叫呜 i ；麓景 ：蔗 ： 鬈矮群薏： 注：前皮辊为A r m n m n g4 6 3 胶辊集聚皮辊为国产9 6 5 腔辊，上下 皮幽为德国进u ，瑞士进口1 T I A Hn 矾g e l4 2 钢领、蓝宝石钢丝圈。 表2 数据表明：集聚张力过小造成集聚区内纤 维堆积，起不到理想的集聚效果，一部分纤维呈游离 状态不能被卷入纱线而形成毛羽；反之集聚张力过 大则会造成集聚区的纤维被

16、拉直，纤维不能经过集 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第9 期吴兴华等：M o d a l 纤维紧密纺纱的开发 2 9 聚槽，从而起不到集聚效果，也不能有效地减少 毛羽。 1 3 2 2 钢领与钢丝圈 紧密纺纱线由于纱线结 构更加紧密，且表面光洁，加捻过程中对钢丝圈的磨 损会加剧，因此，紧密纺对钢领、钢丝固有一定要求， 产、瑞士、德国等钢领、钢丝圈优选刑比试验数据。 表3 数据表明：瑞士B m k e r ( T I T A N ) 钢领、蓝宝 石

17、钢丝圈最好，其次是瑞士B m k e r ( 卡勒尔) 钢领，国 产钢领、钢丝圈质量最差，但是德国R + F 钢领配备 瑞士蓝宝石钢丝圈后在成纱质量上与瑞士B m k e r 国产钢领、钢丝圈的质鼍不能满足生产，表3 为国( T I T A N ) 钢领、蓝宝石钢丝圈的配置效果相同。 表3M ，d m1 4 6t e x 紧密纺纱钢领、钢丝圈优选测试数据 T 8 b 3o p t I l l l 岫t e s td a 恤o f I 唱a I l d ”a v e k ri nt h ep r o c e 麟0 fM o d 日l1 4 6t e xc o m p 卵ts p i “g 注：前

18、皮辊为A 珊8 t 咖g “3 胶辊，集聚皮辊为国产9 6 5 胶辊，上F 皮圈为德国进n ，集聚张力为l0 5 。 1 3 2 3 自压值由于M o d a l 纤维原料的整齐度价比对比分析，初步确定选用R J w K 型抗静电集聚 好、强力大等特性，原来的负压值对纤维的集聚效果纺用网格圈，并进行优选工艺试验。 不理想。通过试验，把负压值控制在15 0 0P a 左右对试验采用设备原配网格圈和无锡集聚纺织器械 纤维的集聚效果较为理想，其测试结果见表4 。 有限公司的R J w K 型抗静电集聚纺用网格圈，不同 表4 负压值优选测试数据 网格圈的工艺测试结果见表5 。 T a b 4 o p

19、c i l l l 叽t e s t 血t ao fn 哪6 v ep r e 嚣u 坤 负压茗千 细肖粗廿粗节3 m m 肚J 1单强， 等品磊探罢 ：球尝 ： ；：= j 。意挈，。! ， l2 0 0l l 0 504 15 0 01 0 酾0 4 923 62 0 2 9 8 18 62 04 8 芷：前皮辊为A 丌n s t m “g4 6 3 胶辊，集聚皮辊为国产9 6 5 胶辊，上 下皮圈为德国进口，集聚张力为10 5 ，瑞十进口。1 A Nn a n g e14 2 钢 领、蓝宝石帮丝圈。 对于负压值的确定，应以满足集聚效果，减少毛 羽为原则。如果负压值过小，起不到理想的集聚效

20、 果，纱线毛羽不会减少，则失去紧密纺纱的意义；反 之如果负压值过大，固然可能使集聚效果相对更为 理想，但负压电机负载过大造成能源消耗和成本提 高。另外各锭之间负压值的大小要保证一致，需逐 锭进行测试，以减小锭与锭之间的差异。 1 3 2 4网格圈目前的集聚方式主要有气流集 聚和磁力集聚。气流集聚是一种较为成熟的集聚纺 纱形式，网格囤是重要的集聚元件，国产的三段式变 密度网格圈和增强型网格圈在基本性能上与进口网 格圈已大致一样，但普通网格圈的研制生产还有待 进一步努力o “。 M o d a l 纤维对网格圈的性能有较高的要求，因 此，在网格圈的选用上，首先对国内外网格圈进行性 表5 网格圈优选

21、工艺测试结果 T n b 5o p m m l mp r o c e s 8p B r 岫e 蛔r so fl a t n c ea p 咖 盈牟 细节粗节粗节3m m 以单强， 网格圈二之( 一5 0 ) ，( + 5 0 ) ( + 2 0 0 ) t 毛羽，( c N ”( 个k m z ) ( 个k m 一，) ( 个k m z ) ( 根- 。一，) c e x 一，) 原配1 0 6 7O81 3I9 42 06 2 R I W K 型1 05 906I II7 62 07 8 注：前皮辊为A r 瞄h o r I g4 6 3 腔辊，集聚皮辊为国产9 6 5 胶辊。上 下皮豳为德

22、国进口，瑞士进口1 T r A NF 【阳畔14 2 钢领、蓝宝石钢丝 囤集聚张力为10 5 。 结果表明：R J w K 型抗静电集聚纺用网格圈毛 羽、条干指标比较好，其他指标也均优于原配网格 圈；并且该网格圈在生产新型纤维上有抗静电、集聚 效果好等功能。因此，生产M o d a l 纤维纱线时，确定 选用R J w K 型抗静电集聚纺用网格圈。 1 3 2 5 细纱工艺参数在工艺配置上，通过工艺 参数的优选试验，确定了M o d a l1 4 6t e x 紧密纺纱优 选工艺参数。由于M o d a l 纤维的强力很大，所以相 对定量情况下牵伸力较大，为缓解牵伸力过大的现 象，采用较大的罗

23、拉中心距和后区牵伸倍数，主要工 艺参数为：后区牵伸倍数1 2 1 倍，罗拉中心距 4 4m m 6 8m m ，原始钳口3 O ，成纱捻系数3 2 0 ，前罗 拉转速为2 I or ，埘n 。优选工艺前后的试验对比结果 见表6 ，可以看出，优选工艺后条千及粗节等指标有 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 纺织学报第2 8 卷 了明显的改善。 表6 细纱优选工艺测试结果 T a b 6 O p t i I n u mp a r 砌e t e 聃o fs

24、p i I m i 呜p r o o e 鼹 糕麓荐 j 懋 恶1 ) f ( 攀，篓 注：前瘦辊为A 珊s t r o n g4 6 3 胶辊，集聚皮辊为国产9 舒胶辊，上 下皮圈为德围进口，瑞十进r In T A Nn a n 肆l4 2 钢领、蓝宝石钢丝 1 _ 3 3 络筒 在络筒工序中，为减少筒子纱上的有害纱疵，提 高电子清纱器的切除效率，合理选择了电子清纱器， 络筒前后的纱线质量对比见表7 。可以看出，M o d a l 1 46i e x 紧密纺纱线在经过络筒后各项质量指标并 无明显恶化。 表7 络筒前后质量对比 T a b 7 ( 加p a s 仰0 fq 帆H t yb e

25、f b 舶删a n e rw i l l m 呜 。工 细节粗节粗节 3 一以单强， 纱型三之占等( j 抹警；警】) ；( ：挈“戈 2 结果与讨论 2 1 成纱指标对比 M o d a l 紧密纺纱线与普通环锭纺M o d a l 纱线的 性能指标见表8 。 表8M o d a I1 4 6t e x 纱线性能指标对比 T a b 8 P r o p e r t yc o m p a r i no fM 0 d a I1 4 6t e ly a r n 数据表明：M o d l l 紧密纺纱较环锭纺纱的毛羽 要少，单纱断裂强度高，条干c y 值低，成纱品质优 良。紧密纺M o d a l

26、纱线的性能体现出一定的优势。 2 2 外观对比 用电子显微镜对M o d a l 紧密纺和普通环锭纺纱 的外观进行观测对比，见图2 。 图2 紧密纺纱线与普通环锭纺纱线显微镜观察对比 F i g2c o m p a n 如n0 fc o m p a c t 一叩“y 删( a ) 蚰d 一“g 一8 p u “y a m 8 ( b ) u n d e r m l c 瑚c o p e 图2 显示：M o d a l 紧密纺纱裸露在纱线主体外的 纤维远远少于M o d a l 环锭纺纱，也就是说M 。d a l 紧密 纺纱的毛羽较M o d a l 环锭纺纱要少。 总之，紧密纺纱线相对环锭纺纱

27、线毛现明显减 少，条干指标也有所改善，强力相对提高。另外，使 用紧密纺技术后，细纱千锭时断头率大大降低，纱疵 减少，生产效率相对提高，充分体现了紧密纺纱的优 越性。 3 结论 1 ) 依据紧密纺原理，采用优化试验，确定出细纱 工艺中的集聚张力为I 0 5 ，并将负压值优选为 15 0 0P a ，确定瑞士T I T A N 钢领、蓝宝石钢丝圈可以 确保最好的成纱质量，并对网格圈进行优选，确保纤 维具有抗静电，集聚效果好等特点。 2 ) 紧密纺M o d a l 纱线与普通环锭纺M o d a l 纱线 主要性能相比，紧密纺M o d a l 纱线的性能优良，表现 为纱线毛羽少，单纱断裂强度高及

28、纱线条干不匀率 低等。， 参考文献： 11吕立斌许应春紧密纺与普通环锭纺纱线性能的对 比研究 J 上海纺织科技，2 0 0 6 ，3 4 ( 4 ) ：2 9 3 0 ， ( 下转第3 4 页) 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 纺织学报 第2 8 卷 是：羊绒与羊毛属同类纤维，由于纱线自身原因( 如 捻度) 及着色条件的限制等因素，使得部分羊绒和羊 毛纤维着色不明碾，计算机无法准确识别从而导致 误判，影响了最终的测试结果。 在纱线切片的制作过程中，

29、由于纱线受到挤压， 导致部分纤维变形。此外羊绒、羊毛纤维的截面并 非规则的圆形，从而影响了计算机对纤维直径的计 算判别，因此，为了能使实验更准确，在制作截面切 片时应尽量减小包覆纤维对纱线的挤压，最好能得 到正常状态下纱线截面形态的切片图。 在纺纱过程中，由于机械等因素的影响，所纺纱 线中羊绒与羊毛成分含量本身存在小幅度随机波动 的现象，并非一个固定数值，每段纱线的真实混纺比 并非与纺纱时所设定的混纺数值完全相等，因此通 过图像处理技术测试所得到的结果也并非与已知混 纺比完全吻合，但是不难看出图像法测试羊绒与羊 毛含量具有较高的精度。 3 结论 图像处理技术测试纱线混纺比具有一定的可行 性和较

30、高的精确度，是测试羊绒与羊毛混纺纱线含 量的新方法。通过设置二参数分层识别的方法，将 着色后颜色特征量作为鉴别羊绒和羊毛的主要指 标，并以羊绒、羊毛直径范围辅助以修正误判，最后 通过计算机测试羊绒、羊毛的等效直径从而得出结 果，这种方法有效地识别了羊绒、羊毛纤维，并计算 出羊绒与羊毛混纺比。 参考 1 2 3 4 5j 6 7 8 9 【1 0 文献： 秦士忠山羊绒鉴别L I 的几个问题 J 检验检疫科 学，2 0 0 6 ( 6 ) ：5 7 5 9 曾志明用计算机快速检测山羊绒与羊毛混纺比 j 毛纺科技，2 0 0 5 ( 1 0 ) ：4 4 4 6 姚穆毛绒纤维标准与检验 M 北京：中

31、国纺织出版 社1 9 9 7 倪广菊，张毅细羊毛与羊绒纤维的鉴别 J ：现代纺 织技术，2 0 0 4 ，1 2 ( 4 ) ：4 0 一4 2 杨建忠，王荣武羊绒与羊毛纤维表面形态的图像处 理与识别【J 毛纺科技，2 0 0 2 ( 5 ) ：1 2 一1 5 谢莉青，于伟东麻，涤纱混纺比图像测试方法的应用 研究 J 上海纺织科技，2 0 0 2 ，3 0 ( 6 ) ：6 2 6 4 余序芬，吴兆平棉麻混纺比图像处理测试系统的开 发研究 J 中国纺织大学学报，1 9 9 8 ，2 4 ( 1 ) ：4 l 一4 5 杨旭强，冯勇，刘洪臣一种基于H s l 颜色模型的目标 提取方法 J 光学

32、技术，2 0 0 6 ，3 2 ( 2 ) ：2 9 0 2 9 2 四维科技，胡小锋，赵辉v i 8 u a lc + + ，M a a b 图像处 理与识别实用案例精选 M 北京：人民邮电出版社， 2 0 【) 4 孙兆林M A r L A B6x 图象处理 M 北京：清华大学出 版社2 0 0 2 ( 上接第3 0 页) 2 黄翠蓉M o d a l ，棉混纺纱上浆工艺研究 J 纺织学报， 2 0 0 5 ，2 6 ( 2 ) ：9 5 9 8 3 杨建忠，崔世忠，张一心新型纺织材料及应用 M 上海：东华大学出版社，2 0 0 3 ：2 5 4 赵博竹浆纤维，M o d a l 纤维提花

33、织物牛产实践 J 纺 织学报，2 0 0 s ，2 6 ( 5 ) ：9 5 9 7 5 赵博，李虹M o 蹦，涤纶长丝包芯纱的工艺探讨 J 纺 织学报，2 0 0 4 ，2 5 ( 5 ) ：8 9 9 1 6 任家智纺纱原理 M 北京：巾国纺织出版社，2 0 0 3 ： 8 7 8 8 7 苏旭中，谢春萍，杨丽丽集聚纺纱用网格圈的性能测 试与分析 J 纺织器材，2 0 0 6 ，3 3 ( 3 ) ：1 7 1 9 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark