纺纱生产中棉结的控制.doc

纺纱生产中棉结的控制“棉结”通常是指一些缠结纤维形成的小棉球，往往留在成纱和织物表面。棉结有的直接从原棉中带来，但更多的是纤维加工过程中，如风扇、打手和气流作用等所造成。棉结大小不一、形态各异，主要是由未成熟、较细的棉纤维所构成，因此染色时易因吸色不足造成色泽较浅，有时又会造成色深。还有一类棉结是籽屑棉结(seedcoat nep)是在轧棉时棉籽碎裂而在梳理过程中又没有将其除去所造成。棉结在染整过程也可能落掉，在布面残留浅色斑点。1课题目标 采用质量有广泛代表性的美国陆地棉(以下简称美棉或原棉)，研究其通过梳理后不同棉结数量对成纱和织物的影响。纺纱方法分别采用环锭纺、转杯纺和村田喷气涡流纺(MVS)。织物经染色、整理，测试其物理性能和外观差异，包括未染上色的棉结白星(whitej specs)。2试验步骤 选择质量性能涵盖较广的3种美棉，这3种配棉成分的平均棉结数量具有代表性。为了改变梳棉生条质量，调节梳棉机锡林盖板隔距，各试验方案梳棉产量都是59 kg台h；此外，还对其中一种梳棉工艺方案，在27 kg台h产量时作试验。 所有配棉、各种梳棉工艺方案加工而成的半制品，分别纺成环锭纱、转杯纱和MVS纱，作全套成纱质量试验分析，并测定纺纱断头。各方案所纺纱分别织成单面针织物，评定各种配棉方案、不同梳棉工艺制成针织坯布的外观差异、杂质和籽屑多少。织物染成深色和浅色色光，分析其有无外观和白星方面的差异及其差异程度，并对各染色布样作全套质量测试。3结果和讨论31 配棉方案 表1表示用高容量测试仪(HVI)测得3种美棉小量配棉的纤维性能。这些小量配棉在 (美国)棉花公司的纤维加工试验室(FPL)处理，包括不同马克隆尼值、不同纤维长度和纤维强力的原棉。 3种配棉方案在各项纤维性能方面都存在着差异，较好地代表了美棉的质量全貌。本课题中另一项重要的纤维质量指标是1 g纤维中的棉结数。测定原棉或半制品纤维试样中1 g纤维棉结数常用的仪器是高级纤维信息系统AFIS。AFIS测试系统还能测试其他纤维性能指标，包括纤维长度、短纤维含有率、可见外来杂质(VFM)、籽屑棉结、细度、未成熟纤维含量 (IFC)和成熟度比值等(见表2)。表1 HVI仪测得的纤维性能配棉方案M值上半部平均长度/mm长度均匀性系数/%强度/cNtex-1伸长/%短纤维含有率/%15.1126.783.227.24.711.424.2427.782.428.75.111.834.1729.582.631.24.010.4表2 AFIS测得的纤维性能配棉方案棉结/粒g-1上四分位长度/mm短纤维含有率/%杂质/%籽屑棉结/粒g-1细度/mtex未成熟纤维含有率/%成熟度比值116428.57.11.26192037.20.92222029.78.41.30141858.70.89330031.58.51.45301769.10.9032梳棉 3种配棉在Truetzchler 803型梳棉机上，以台时产量59 kg(130磅)、用5组不同的锡林盖板隔距进行试纺，盖板隔距从喂入到输出4点数据如下，通过放大或缩小盖板隔距来改变输出棉条的质量。5组隔距分别为：第1组025 mm、023 mm、020 mm、018 mm，第2组025 mm、025mm、025 mm、025 mm，第3组036 mm、030mm、025 mm、023 mm，第4组030 mm、030mm、030 mm、030 mm，第5组043 mm、043mm、043 mm、043 mm。 纤维较长的配棉还以27 kg/h的产量进行试纺，以便和59 kg/h的产量进行对比。一般说来，随着梳棉机锡林盖板隔距的放大，生条中棉结增多；而其他纤维质量指标，如纤维长度、短纤维含有率、可见外来杂质和籽屑棉结等亦受锡林盖板隔距大小的影响，表3是3种配棉、不同盖板隔距时，生条质量的AFIS仪测试结果。表3 AFIS仪测试结果和盖板花率配棉方案盖板隔距方案喂料棉结/粒g-1生条棉结/粒g-1棉结去除率/%上四分位长度/mm短纤维含有率/%杂质/%籽屑棉结/粒g-1盖板花率/%方案1第5组272757228.57.80.128.31.15第4组288318928.09.30.072.31.26第3组305358928.28.30.094.0第2组288279128.29.40.073.01.44第1组289249227.711.10.091.7方案2第5组4421207329.010.30.125.71.28第4组484518928.511.90.082.71.20第3组467598728.711.70.082.3第2组467439128.711.60.072.01.62第1组431359228.711.90.061.0方案3第5组5362415531.09.50.2225.01.40第4组5661457430.710.40.1516.01.54第3组594928530.710.50.1313.0第2组601868631.010.90.1412.01.68第1组671609130.211.70.068.02.23（27kg/h）第1组539608930.211.30.117.0梳棉机去除棉结的效果受盖板隔距变化的影响，对照配棉成分和喂人梳棉机筵棉中每g纤维棉结数，可以看出经过开清棉生产线，它增加了1倍。这是绝大多数棉纺厂开清棉处理的正常结果。总的趋势是，缩小盖板隔距，纤维长度变短，短纤维含有率略有增加。表中5种隔距方案统计了其中的3种盖板花率。梳棉机台时产量从59kg降低至27 kg时，生条中棉结杂质减少30左右，盖板花率约提高05个百分点。33并条331环锭纺和转杯纺前纺工艺3种配棉、5种盖板隔距方案分别制成的生条，定量53 gm，经两道并条机。头并7根喂入，出条定量5g/m，机型为Rieter D05型；末道为带自调匀整的Rieter D30型，熟条定量46g/m。在环锭纺生产中，熟条再经H00lJingsworth粗纱机；转杯纺生产中，熟条直接上Rieter R1型转杯纺纱机。332村田喷气涡流纺前纺工艺3种配棉和相应梳棉工艺各方案制成的生条，MVS纺要求生条经过三道并条加工，头二道为Rieter D05型，输出棉条定量，头道35 gm，二道32g/m；末道并条机为带自调匀整的RieterD30型，熟条定量28g/m，直接供MVS纺纱机。34纺制细纱3种配棉都纺制成各种最终产品。先要弄清楚每种配棉在各种纺纱系统上的最细纺纱号数，即为了搞清纤维质量之间的差异，每一配棉方案尽可能纺最细的纱。环锭纺和MVS纺系统，每种配棉都纺194 tex；而在转杯纺上，配棉方案1最细可纺324 tex，3种配棉方案都纺324 rex，配棉方案2和配棉方案3还纺了224 tex。在本课题研究中可进行多种对比，如分析比较配棉成分之间差异，梳理工艺的影响，梳棉机单产的作用，甚至还可以分析纺纱方法的异同。341环锭纺纱在suessen环锭纺纱机上进行纺纱，每种配棉、梳理工艺都纺制捻系数为342的194 tex纱。不同配棉的各种盖板隔距方案纺出的纱其成纱质量都有一定的差异。表4是配棉方案3所纺制的环锭纺纱质量测试数据。表4配棉方案3纺194 tex环锭纱质量盖板隔距方案条干均匀度CV/%细节/个km-1粗节/个km-1（+200%）棉结/个km-1（+280%）棉结/个km-1纱疵总数/个毛羽值第5组18.7966907145149924245.65第4组17.563759670718113405.73第3组17.604358061114312345.69第2组17.603956666013612655.63第2组（27kg/h）17.5234516440819905.82第1组16.4021353390677645.75成纱条干均匀度、棉结和纱疵总数，随着梳棉盖板隔距缩小，都呈现出改善的趋向。不同盖板隔距所生产的半制品纺纱时，其纺纱性能亦受到它的影响，其纺纱千锭时断头情况见表5。纺纱性能是根据136 kg272 kg试纺量获得的，考虑到这个数量相对较小，只能作为纺纱生产中采用不同盖板隔距时纺纱性能的估计。表5 194 tex环锭纱性能 单位：根千锭H盖板隔距方案配棉方案1配棉方案2配棉方案3第5组9923171第4组2073693第3组2101190第2组10427108第2组（27kg/h）43第1组2472042342转杯纺纱所有转杯纱都在Rieter Rl型机上纺制，3种配棉方案都生产捻系数为380的324 tex纱，配棉方案2和配棉方案3还纺制了224 tex纱。配棉方案1无法正常纺制224 tex。转杯纺纱机上的分梳辊能发挥除杂功能。虽然在转杯纺纱机上生产，纺纱号数有一定限制，但成纱条干均匀度和纱疵质量要比环锭纱好，转杯纺纱凭借自身特点使所纺的纱外观较均匀，包缠纤维有掩盖棉结的现象。194 tex环锭纱和224tex转杯纱，号数略有差别，表6列出了配棉方案3第5组和第2组盖板隔距所纺纱的条干均匀度和纱疵对比情况。配棉方案2和配棉方案3纺转杯纱时，其纺纱性能见图1和图2。图1配棉方案2所纺224 tex和324 tex转杯纱断头数表6转杯纱和环锭纱条干均匀度和纱疵对比成纱类别条干均匀度CV/%细节/个km-1粗节/个km-1（+200%）棉结/个km-1（+280%）棉结/个km-1纱疵总数/个毛羽值环锭19.4 tex第5组18.7966907145149924245.65转杯22.4 tex第5组13.44737165242094.47环锭22.4 tex第2组17.603956666013612655.63转杯22.4 tex第2组13.02515432634.37图2配棉方案3所纺224 tex转杯纱断头数343村田喷气涡流纺纱(MVS)每种配棉方案应用MVS纺纱系统纺制194tex纱，发现不同配棉方案和梳棉盖板隔距工艺纺成的纱，成纱质量存在一定差异。纤维性能如长度、马克隆尼值对成纱质量和MVS纺纱效率都有影响。表7表示配棉方案3不同梳棉工艺成纱质量的差异情况。总的趋势是随着梳棉盖板隔距的缩小，成纱中纱疵总数减小，这可归因于喂入棉条中的棉结杂质减少之故；但当盖板隔距缩小时，纤维长度变短，导致短纤维含有率增加。后3种梳棉工艺，即第2组盖板隔距、第2组盖板隔距(台时产量27 kg)、第l组盖板隔距方案，其纱疵总数有所增加，这是由于短纤维含有率增加所致。第2组盖板隔距(产量27 kg台h)方案和第2组盖板隔距方案相比，短绒率增加07个百分点；第1组盖板隔距方案和第2组盖板隔距方案相比，短绒率增加04个百分点。表7配棉方案3纺194 tex MVS纱质量盖板隔距方案条干均匀度CV/%细节/个km-1粗节/个km-1（+200%）棉结/个km-1（+280%）棉结/个km-1纱疵总数/个毛羽值第5组18.62150546205445427503.96第4组18.70220482194031626424.08第3组18.52195426172825323494.05第2组18.64213444177124924284.11第2组19.39317563177725026574.13（27kg/h）第1组18.81217528184325925884.11成纱质量变化趋势亦反映MVS纺纱机的纺纱性能。图3是配棉方案3、不同梳棉盖板隔距工艺纺制194 tex时的纺纱断头情况。可以看出，随着梳棉盖板隔距放大，纺纱断头增加。棉条中棉结、籽屑、杂质增多，将导致纺纱效率降低。图3 配棉方案3纺制MVS 194tex断头情况4 织物生产各种方案生产的纱都织成单面针织物，具体为：28针单面针织物用194 tex环锭纱、194 texMVS纱、224 tex转杯纱。18针单面针织物用324 tex转杯纱。加工而成的织物都在棉花公司的纺织试验室进行测试。表8是染色和整理后织物的试验结果。数据表明，织物强力和起球性能的变异情况无规律可循。强力和起球性能方面存在的差异，可归因于原纱强力和纤维强度等因素。表8配棉方案3所纺环锭纱加工而成的织物测试结果盖板隔距方案织物定量/gm-2织物宽度/cm马伦仪顶破强度/kgcm-2随机翻滚仪起秋性能（30min）马丁但尔仪起球性能第5组139.0137.26.513.22.2第4组145.8137.46.914.22.2第3组145.8136.46.734.01.2第2组139.0136.76.704.03.0第2组135.6137.96.394.02.5（27kg/h）139.0137.26.703.82.3测试结果虽无一定规律，但织物外观存在着较显明的差异。盖板隔距小，能有效地清除棉结、籽屑棉结和杂质，制成的织物具有优良的外观。织物经同样喷射染色机染整后，可以看出不同盖板隔距工艺所生产的织物，在棉结和白星方面有很大差异，由表3可知配棉方案3不同盖板隔距生产出来的生条棉结数存在着明显差异。5 结论棉结多少和纤维性能对整个纺纱生产的效率和产品质量具有重大影响。结合3种不同配棉方案，采用多种盖板隔距，分析其对梳棉产品的影响。当缩小盖板隔距时，生条每g