順、逆向給棉方式對(duì)色紡紗性能的影響

詹華春

青島宏大紡織機(jī)械股份有限公司(中國(guó))

色紡紗指采用不同顏色的纖維均勻混合后紡制而成的有色紗線。色紡采用的是纖維先染色后紡紗的工藝，它顛覆了長(zhǎng)期以來(lái)一直采用的先紡紗后染色的傳統(tǒng)工藝。色紡紗應(yīng)用廣泛，產(chǎn)品時(shí)尚，且生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)環(huán)保，因此有著巨大的市場(chǎng)前景。近年來(lái)，色紡工藝發(fā)展迅猛，色紡產(chǎn)品的產(chǎn)量倍增。

在色紡的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)及紡紗工藝具有不同的特點(diǎn)，但均以“精準(zhǔn)混色”和“解決色結(jié)問(wèn)題”為根本出發(fā)點(diǎn)。纖維經(jīng)染色后可紡性變差。相關(guān)試驗(yàn)表明，棉纖維經(jīng)染色工序后，單紗強(qiáng)力下降10%～20%，短絨率增加5%～10%，棉結(jié)數(shù)增加約10%。為減少色結(jié)的產(chǎn)生，生產(chǎn)過(guò)程中多采用“多清、多梳、多混”的工藝。盡管這種工藝可減少色結(jié)的產(chǎn)生，但其極易導(dǎo)致短絨增加，難以滿足對(duì)梳理質(zhì)量的要求[1]。因此色紡生產(chǎn)過(guò)程中，除解決“精準(zhǔn)混色”和“色結(jié)”兩項(xiàng)難題外，減少纖維損傷、提高紗線強(qiáng)力并降低紗線毛羽成為工藝難點(diǎn)?；诖耍疚姆謩e采用順、逆向給棉方式紡制色紗，并通過(guò)紗線性能測(cè)試分析，探討兩種給棉方式對(duì)色紡紗紗線質(zhì)量的影響。

1 順、逆向給棉對(duì)比

喂入棉層在脫離握持點(diǎn)即將受刺輥打擊時(shí)，其運(yùn)行線速度方向與刺輥線速度方向一致，稱為“順向給棉”；反之，兩者方向相反稱為“逆向給棉”。順向給棉與逆向給棉的示意圖如圖1所示。順向給棉時(shí)，棉流的運(yùn)動(dòng)方向與刺輥線速度方向一致，對(duì)纖維的打擊柔和，相當(dāng)于順著氣流的方向自由開松，可防止纖維在此過(guò)程形成扭結(jié)或受折轉(zhuǎn)沖擊后斷裂。同時(shí)，順向給棉還具有對(duì)不同長(zhǎng)度的纖維適應(yīng)性好、分梳工藝長(zhǎng)度靈活可調(diào)、喂入開松后棉層的內(nèi)外層差異小等優(yōu)點(diǎn)。逆向給棉時(shí)，喂入纖維受激烈沖擊并180°急轉(zhuǎn)，容易造成纖維扭結(jié)與斷裂，形成棉結(jié)和短絨，相對(duì)于順向給棉，逆向給棉開松后纖維間的糾纏抱合較多。

圖1 順向及逆向給棉結(jié)構(gòu)示意

2 對(duì)比試驗(yàn)

為對(duì)比順、逆向給棉裝置對(duì)色紡梳棉生條及紗線質(zhì)量的影響，尤其是對(duì)有色纖維損傷、紗線毛羽和紗疵數(shù)，以及紗線強(qiáng)力等的影響，本文在“定臺(tái)定眼定錠”及相同原料的條件下，紡制18.2 tex的色紡精梳環(huán)錠紡紗線，并對(duì)所得紗線的性能進(jìn)行測(cè)試和對(duì)比分析。有色纖維在被往復(fù)抓棉機(jī)抓取后，輸送至多倉(cāng)混棉機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)。在多倉(cāng)混棉機(jī)內(nèi)原料參數(shù)相同的條件下，分別安裝順向給棉裝置與逆向給棉裝置，在同一臺(tái)JWF 1211型梳棉機(jī)上獲取棉樣，梳棉機(jī)其他工藝參數(shù)均相同。本文的紡紗試驗(yàn)自往復(fù)抓棉機(jī)開始，經(jīng)開清棉、梳棉、精梳、并條、粗紗及細(xì)紗等工序，最后紡制成紗。

2.1 試驗(yàn)原料

采用等級(jí)為3級(jí)的原棉進(jìn)行紡紗試驗(yàn)，棉纖維長(zhǎng)度為29 mm，紡制線密度為18.2 tex的色紡精梳環(huán)錠紡紗線。JWF 1211型梳棉機(jī)的出條速度為124 m/min，產(chǎn)量為29 kg/h。

2.2 紡紗試驗(yàn)

紡紗試驗(yàn)中，纖維原料在機(jī)器中的加工流程如下：

將混合好(按比例精確混合)的有色纖維均勻排列于圓盤抓棉機(jī)上，采用輸棉風(fēng)機(jī)將有色纖維輸送至重物分離器中，以去除原棉中的大塊雜質(zhì)。采用輸棉風(fēng)機(jī)將纖維輸送至單軸流開棉機(jī)，對(duì)纖維進(jìn)行粗開松，粗開松后的纖維輸送至多倉(cāng)混棉機(jī)，再次進(jìn)行均勻細(xì)致的混合，為后續(xù)消除色差做充分準(zhǔn)備。將有色纖維喂入精開棉機(jī)，對(duì)其進(jìn)行充分細(xì)致的分梳，確保梳棉機(jī)筵棉的質(zhì)量。有色纖維由輸棉風(fēng)機(jī)經(jīng)棉箱進(jìn)入梳棉機(jī)中，通過(guò)刺輥、錫林、蓋板及固定蓋板進(jìn)行分梳和混合，最大限度地去除棉結(jié)、短絨和雜質(zhì)[2]，獲得紡紗所需的生條。生條經(jīng)并條機(jī)、精梳機(jī)、粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)及絡(luò)筒機(jī)的進(jìn)一步加工，制成試驗(yàn)用成紗。

2.3 各工序棉樣的棉結(jié)和短絨率測(cè)試結(jié)果與分析

對(duì)紡紗流程中各工序的制成品進(jìn)行取樣，并采用AFIS單纖維測(cè)試儀測(cè)試試樣的棉結(jié)數(shù)和短絨率，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 順、逆向給棉下各工序棉樣的棉結(jié)數(shù)與短絨率測(cè)試結(jié)果

由表1可以看出：

——分別安裝順向給棉與逆向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)，對(duì)應(yīng)所得生條的棉結(jié)數(shù)分別為63個(gè)/g和66個(gè)/g，兩者數(shù)值相當(dāng)；預(yù)并半熟條的棉結(jié)數(shù)分別為55個(gè)/g和53個(gè)/g，兩者數(shù)值相當(dāng)；并條熟條的棉結(jié)數(shù)分別為38個(gè)/g和55個(gè)/g，順向給棉比逆向給棉的棉結(jié)數(shù)減少了17個(gè)/g；粗紗的棉結(jié)數(shù)分別為47個(gè)/g和62個(gè)/g，順向給棉比逆向給棉減少了15個(gè)/g。表明順向給棉在棉層通過(guò)給棉羅拉與給棉板再喂入刺輥后的開松效果更好，纖維間的糾纏抱合少。

——對(duì)于安裝順向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)的生條及后續(xù)的半熟條、熟條及粗紗，無(wú)論是質(zhì)量短絨率還是根數(shù)短絨率，其均比安裝逆向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)的低。表明順向給棉在減少纖維損傷方面優(yōu)于逆向給棉。對(duì)成紗管紗進(jìn)行取樣測(cè)試，順向與逆向給棉所得紗線的質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 順、逆向給棉所得紗線的質(zhì)量對(duì)比

由表2可以看出：

——分別安裝順向與逆向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)，后續(xù)對(duì)應(yīng)加工所得紗線的+50%粗節(jié)數(shù)分別為155個(gè)/km和209個(gè)/km，順向比逆向減少了54個(gè)/km，降低率為25.8%；紗線+140%棉結(jié)數(shù)分別為1 187個(gè)/km和1 540個(gè)/km，順向比逆向減少了353個(gè)/km，降低率為22.9%；紗線+200%棉結(jié)數(shù)分別為233個(gè)/km和354個(gè)/km，順向比逆向減少了121個(gè)/km，降低率為34.2%。

——分別安裝順向與逆向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)，后續(xù)對(duì)應(yīng)加工所得紗線的十萬(wàn)米A1和A2紗疵數(shù)和分別為1 680個(gè)和767個(gè)，順向比逆向減少了913個(gè)，降低率高達(dá)54.3%。

——分別安裝順向與逆向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)，后續(xù)對(duì)應(yīng)加工所得紗線的3 mm長(zhǎng)毛羽數(shù)分別為39.37根/m和38.93根/m，且相比逆向給棉，順向給棉所得紗線的長(zhǎng)毛羽(4～8 mm長(zhǎng)的毛羽)根數(shù)減少。

——順向給棉與逆向給棉所得紗線的毛羽指數(shù)相同，但逆向給棉紗線的毛羽CV值為2.9%，順向給棉紗線的毛羽CV值為2.4%，相比逆向給棉，順向給棉所得紗線的毛羽長(zhǎng)度離散程度低。

——順向給棉與逆向給棉所得紗線的強(qiáng)力基本相同，順向給棉的紗線強(qiáng)力略高于逆向給棉。

3 結(jié)論

本文旨在探討梳棉機(jī)順、逆向給棉方式對(duì)后續(xù)所紡制的色紡紗性能的影響。采用同一臺(tái)梳棉機(jī)，分別安裝順向給棉與逆向給棉裝置后，在相同的色紡工藝流程下采用同種纖維原料進(jìn)行紡紗試驗(yàn)，并對(duì)紡紗流程中各工序的棉樣及成紗質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試與對(duì)比分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，色紡紗生產(chǎn)過(guò)程中，安裝使用順向給棉裝置的梳棉機(jī)，所得紗線的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均優(yōu)于逆向給棉。其中，紗線的粗節(jié)數(shù)和棉結(jié)數(shù)顯著減少；紗線的A1和A2紗疵數(shù)改善程度最明顯，減少率超過(guò)50%；紗線毛羽數(shù)減少，毛羽指數(shù)CV值明顯降低；紗線強(qiáng)力略有提高。