絹絲竹節(jié)紗的開發(fā)實踐

趙建華(， )

絹絲竹節(jié)紗產(chǎn)品具有透氣性好，手感粗獷，獨特的花式效應(yīng)和模擬自然不勻等特點，深受國內(nèi)外消費者的青睞。絹絲竹節(jié)紗的紡制，主要是在細(xì)紗工序進(jìn)行設(shè)備改造和工藝的變更。

1 設(shè)備改造

目前，國內(nèi)外尚無定型的絹絲竹節(jié)紗設(shè)備，因此我們參照棉紡竹節(jié)紗生產(chǎn)原理對FK501絹絲精紡機(jī)進(jìn)行改造，經(jīng)過多次試驗，生產(chǎn)的16.7 tex 竹節(jié)紗達(dá)到了客戶要求，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。其改造原理為：給中后羅拉增加瞬時的加速度，使中后羅拉超喂產(chǎn)生竹節(jié)部分的粗紗，形成竹節(jié)，前羅拉保持正常的紡紗速度。我們采用的方法是，對FK501精紡機(jī)的牽伸傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造，改變120T蝴蝶牙的結(jié)構(gòu)，采用TL-5型竹節(jié)紗裝置，用變頻電機(jī)控制中后羅拉的轉(zhuǎn)速，使中后羅拉在快速和正常速度兩種狀態(tài)下轉(zhuǎn)換，當(dāng)中后羅拉快速轉(zhuǎn)動時喂入前羅拉的粗紗多于正常紡紗時所需的粗紗，則產(chǎn)生竹節(jié)。并且根據(jù)伺服電機(jī)頻率變換的不同，產(chǎn)生不同大小的竹節(jié)。當(dāng)電機(jī)恢復(fù)到正常的紡紗速度時，喂入正常時所需的粗紗，則紡出正常紗。

2 竹節(jié)紗竹節(jié)工藝設(shè)計

2.1 傳動比的確定(伺服電機(jī)到后羅拉速比,如圖2)

傳動比是竹節(jié)紗工藝上的一個重要技術(shù)參數(shù)，它直接關(guān)系到牽伸和竹節(jié)的準(zhǔn)確性，以及伺服電機(jī)的負(fù)載率和工藝的優(yōu)質(zhì)性，所以要準(zhǔn)確設(shè)計和計算：

傳動比的計算方法：

傳動比=48/31×48/52×37/27×67/37×72/23×32/18×ZE/ZD=19.738×ZE/ZD

圖1 竹節(jié)紗傳動裝置示意圖

2.2 傳動比的設(shè)計要求：

(1)傳動比必須大于20，傳動比越大，伺服電機(jī)負(fù)載率就越小。

(2)伺服電機(jī)紡基紗(正常紗)的轉(zhuǎn)速在130～300 rpm之間。

(3)伺服電機(jī)最高速度，也就是竹節(jié)最粗部分，不能超過1800 rpm。

伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速=前羅拉轉(zhuǎn)速×傳動比/總牽伸[1]

2.3 傳動比的設(shè)計方法

首先，確定要紡制品種的總牽伸和前羅拉轉(zhuǎn)速的大致數(shù)值，然后根據(jù)公式的要求，大致確定傳動比的數(shù)值，最后根據(jù)傳動比的公式確定ZE/ZD的比值，并根據(jù)這個比值選取牽伸齒輪的齒數(shù)。

2.4 總牽伸的確定

總牽伸=粗紗定量×15/基紗號數(shù)[2]。由于每臺車的實際牽伸效率不一樣，應(yīng)根據(jù)實際試驗結(jié)果調(diào)整此參數(shù)。

2.5 起跳頻率的設(shè)定

起跳頻率用于調(diào)整開車瞬間的紗的粗細(xì)度，有利于降低開車斷頭率，可以有效解決開車細(xì)節(jié)以及車的傳動滯后，范圍0.1～9.9，正常范圍0.5～4之間，號數(shù)越小，參數(shù)越大，具體要求是看開車的瞬間出來的紗，如果細(xì)了，減少此參數(shù)；粗了，就加大此參數(shù)[3]。

2.6 竹節(jié)參數(shù)的設(shè)定

節(jié)粗≥1倍，節(jié)長≥2 mm，節(jié)距≥2 mm。

16.7 tex竹節(jié)紗的主要工藝參數(shù)：傳動比 34.05，總牽伸 20.5，起跳頻率 2.0，節(jié)長 6～7 cm,節(jié)粗3.0倍,節(jié)距346 mm,390 mm,274 mm,440 mm。

3 竹節(jié)紗工藝流程及設(shè)計要點

3.1 竹節(jié)紗工藝流程

配綿→延展→制條→練條Ⅰ→練條Ⅱ→練條Ⅲ→練條Ⅳ→粗紡→精紡→高溫定型→絡(luò)筒→搖紗→節(jié)取→打包入庫

3.2 粗紗以前各工序按常規(guī)絹絲工藝設(shè)計

粗紗、精紡及絡(luò)筒工藝的設(shè)計說明如下：

3.2.1粗紗

粗紗主要是定量與捻度要適當(dāng)。粗紗定量輕或粗紗捻度小,在紡制竹節(jié)紗的竹節(jié)部分時,后羅拉轉(zhuǎn)速瞬時加快,粗紗須條快速喂入易拉斷,不利于粗紗退繞;粗紗定量過重或捻度過大,則不利于精紡工序纖維的順利牽伸。按照以上原則,我們生產(chǎn)的16.7 tex竹節(jié)紗粗紡工序的主要工藝參數(shù):粗紗定量4.12 g/15 m,捻度31.19捻/m,前中羅拉內(nèi)表面隔距95 mm,牽伸倍數(shù)7.94 。

3.2.2精紡

精紡工序是竹節(jié)紗生產(chǎn)的關(guān)鍵。

(1) 精紡捻度：竹節(jié)紗捻度的設(shè)計是以基紗為基礎(chǔ)的。根據(jù)捻度傳遞原理,竹節(jié)紗中竹節(jié)部分局部無捻度或捻度分布少，纖維間抱合力低，強(qiáng)力小，為了提高成紗強(qiáng)力,一般情況下,細(xì)紗捻度要大于同號數(shù)基紗捻度。由于竹節(jié)紗是單紗，捻度又比正常紗偏大，為了搖紗后紗線不卷縮，在精紡工序后需增加一道高溫定型工序。

(2) 鋼領(lǐng)：由于竹節(jié)紗粗節(jié)部分直徑是常規(guī)紗部分的3倍左右，細(xì)紗卷繞時空隙多，密度小，特別是粗號紗卷繞密度更小，為盡量提高生產(chǎn)效率而采用最大的鋼領(lǐng)。

(3) 鋼絲圈：根據(jù)粗節(jié)的紗號，在細(xì)紗可能承受的張力范圍內(nèi)選擇較重的鋼絲圈。雖然同號數(shù)竹節(jié)紗較常規(guī)紗細(xì)，但由于粗節(jié)部分直徑大，鋼絲圈過輕，氣圈過大，紗線會打到隔紗板上，增加毛羽。但鋼絲圈過重會出現(xiàn)整體斷頭，接頭接不上去的現(xiàn)象，所以選擇鋼絲圈為鋼領(lǐng)板上升最高不打到細(xì)紗管頭部，下降不打隔紗板為宜。實際生產(chǎn)中還要根據(jù)紗號粗細(xì)、竹節(jié)粗度來確定使用鋼絲圈的型號。同時要控制前羅拉轉(zhuǎn)速，由于竹節(jié)紗強(qiáng)力低，并使用了較大的鋼絲圈，故需降低鋼絲圈的速度，以減少細(xì)紗斷頭，前羅拉轉(zhuǎn)速細(xì)號紗控制在 120 rpm左右，粗號紗控制在 150 rpm左右。

(4) 卷繞與成形。由于竹節(jié)紗卷繞密度小，為避免爛紗、冒紗，宜加大級升距及軸向間距，選擇合適的成形鋸齒輪和卷繞齒輪，以保證細(xì)紗成形良好。

(5) 隔距塊：隔距塊的選擇應(yīng)考慮在混合紗號與最粗紗號之間，一般稍大點。

(6) 羅拉隔距：中后羅拉隔距加大，可以減少紡硬頭。

(7) 搖架壓力：搖架壓力不宜太大，否則會加大伺服電機(jī)的負(fù)載，加大轉(zhuǎn)矩。

16.7 tex竹節(jié)紗精紡工序主要工藝參數(shù):細(xì)紗定量1.670 g/100 m,細(xì)紗干重1.505 g/100 m,捻度730捻/m，鋼領(lǐng)BC6 4251,鋼絲圈 BC6 42#,前羅拉轉(zhuǎn)速147 rpm,羅拉隔距130 mm,隔距塊顏色 紅色,搖架皮輥加壓:前皮輥 245 daN,中皮輥117.6 daN,后皮輥196 daN。

3.3 絡(luò)筒工序

絡(luò)筒電機(jī)轉(zhuǎn)速要比正常紗號的速度低，這樣可以改善單紗電清造成的綿粒和毛羽增多現(xiàn)象。同時要使用較重的張力墊片,使細(xì)紗順利退繞,防止冒紗。

16.7 tex竹節(jié)紗絡(luò)筒工藝參數(shù):電機(jī)轉(zhuǎn)速 320 rpm，槽筒轉(zhuǎn)速1 560 rpm 張力盤重量7.5+15 g 。 清疵標(biāo)準(zhǔn)：短粗350%、3.0 cm ，長粗 120%、40 cm ,長細(xì)-50%、70 cm。

3.4 成紗質(zhì)量

經(jīng)試驗室測試，我們紡制的16.7 tex成紗質(zhì)量指標(biāo)如下：斷裂長度24.6 km,強(qiáng)力變異系數(shù)7.4%,伸長率8.0%,一米捻度727.2,捻度容許差異率0.32%,實際號數(shù)16.5 tex,號數(shù)容許差異率+1.00%，符合客戶要求。

4 結(jié)語

當(dāng)前紡織市場競爭日益激烈，除了提高產(chǎn)品質(zhì)量等指標(biāo)外，開發(fā)新產(chǎn)品成了最好的競爭手段。通過對FK501精紡機(jī)進(jìn)行局部改造，可以生產(chǎn)出多種絹絲竹節(jié)紗產(chǎn)品，滿足不同客戶的需求。

[1] 胡 梁，彭 曉.粗號竹節(jié)紗的工藝設(shè)計及質(zhì)量控制[J].棉紡織技術(shù)，2009,37(7)：46—48.

[2] 李 偉，耿 斌，吳心紅.環(huán)錠紡竹節(jié)紗參數(shù)測量與工藝計算[J].棉紡織技術(shù)，2005,33(9)：49—52.

[3] 盛慶石.地毯用竹節(jié)紗的生產(chǎn)實踐[J].棉紡織技術(shù)，2011,39(9)：43—45.