纤维特性与开棉原理

1、纤维特性与开棉原理邢文灏中国文化大学纺织工程学系2011年 1 月 14 日1. 原料类别1-1 天然纤维：棉、毛、麻、丝、椰纤1-2 人造纤维：（1）再生纤维：嫘萦系列（ Rayon）（2）化学纤维：聚酯（PET）,聚丙烯（PP）,聚乙烯（PE）,聚酰胺（Polyamide）,亚克力（Acrylic ）等，及尼龙 （Nylon）；半合成纤维如醋酸纤维。（3）其 他：金属纤维（铜、不锈钢、铝等,及金属表面加工）,玻璃纤维,氧化纤维,活性碳纤维1-3 回收棉：包含回棉及废弃物再生利用2. 纤维长度（ 0.56.0 ）”2-1 直接利用：棉,毛,椰纤2-2 切断等长使用：化学纤维,金属纤维,再生纤

2、维2-3 拉断不等长使用：化学纤维（亚克力、尼龙）3. 纤维细度0.51000 丹尼（Denier）, 10200卩 m （直径）4. 纤维性质4- 1 外观4- 2 断面形状4- 3 干湿强伸度（应力应变曲线； S-S Curve）：（1）拉张（2）扭曲（3）弯曲4-4 光泽：（1）折射率（2）彩度、色度、明暗度4-5 摩擦系数：（纤维与纤维，纤维与金属）4-6 比重4-7 结晶度4-8 鬈缩度、天然捻回、鬈曲4-9 热收缩率：（1）干热（2）湿热（3）沸水4-10 吸湿性（公定含水率；回潮率） ：（ 1）吸湿放湿速率（曲线）（2）与温度和压力关系（3）膨润（胀）保水率及变形率4-11 耐酸

3、碱性4-12 耐光耐候性4-13 耐热性：（1）Tg 点（二次玻璃转移温度）（ 2）Tw 点（融点）（3）起火温度（ 4）脆化（黄化）温度（5）热传导率（比热）4-14 耐疲劳性（回复性） ：（1）拉张（2）扭转（3）弯曲4-15 抗虫霉性5. 性质与成品质量相关性5- 1 纤维长度：（1）过长：A.易断、纠结、萝卜丝、开纤不易B. 成网抱合性佳(2) 过短：A.飞花、易掉毛、成网强度差B. 开纤容易( 3)长短混合均齐度差：短纤易脱落、开棉混合不均、易形成 云斑、变异性大5- 2 纤维细度：( 1)过细： A. 易断、纠结、萝卜丝、开纤不易B. 成网抱合性佳、手感软( 2)过粗： A. 手感

4、硬、棉网抱合性差B.开棉容易( 3)粗细混合差异大：细纤易断、开棉混合不均、易形成云斑、 变异性大(4) 纤长纤细比值：1： 1为佳( 1.2： 0.8 范围为宜)5- 3 纤维强力：( 1)过大： A. 易起球、手感硬B.纤维不易断、成网及成品强力大(2) 过小：A.易断、成网及成品强力差B.手感硬、易梳理5-4 纤维伸度：(1) 过大：A.开棉不易、易纠结、成品易变形B.有弹性(2) 过小：A.弹性差B .开棉容易5-5 鬈曲度：( 1)过大： A. 纠结、萝卜丝、开棉不易、易收缩B .棉网纤维抱合性佳( 2)过小： A. 棉网抱合力差、飞花B.易开棉5-6 含水份(回潮率) ：( 1)过

5、大： A. 开棉不易、粘缠罗拉、针布及风管B .飞花少、不易产生静电(2)过小：A.易生静电、飞花、云斑、剥棉不良5-7 油剂量( 1)过大： A. 纠结、粘缠罗拉、针布及风管、洗涤染色不易B.抗静电、减少摩擦(2)过小：A.易产生静电B.易挥发洗涤6. 开棉工程目的6- 1 开棉：松包棉块6- 2 混棉：混合不同纤维（规格、颜色等）6- 3 除尘：去除杂质（灰尘、短纤、金属及夹杂物、棉粒等）7. 开棉机械7- 1 给棉机：（ 1）帘子给棉（称重给棉）（ 2）松包机（3）抓棉机（水平、斜向） （单边、双边）7- 2 开棉机：（1）预开棉机：A.抓取器B.角钉C.短针罗拉（ 2）开棉机：A. 自

6、由式打击（A）梯式（罗拉针）（角钉）（B）轴流式（罗拉针、滚筒针）（角钉）分单滚筒（Rieter ERM）、双滚筒（AFC）（Tr辻zschler）B. 握持式打击（ A ）豪猪式（刀片）（B）锯齿圆罗拉（双锯齿、采不对称）（C）针布罗拉（针布锯齿）（ D ）多翼打手（二翼、三翼） （棒、刀片、针）(E)梳针打手(寇辛钠打手)(梳板三块、钢针100 Piont)C. 程控式打击(A )单罗拉：CVT1、CNT1 (长针 pin)(短针，Needle)(B) 三罗拉：CNT3、CST3 (针与锯齿混合、由稀至密)(C) 四罗拉：CVT4 (针与锯齿混合、由稀至密)7- 3 混棉机( 1 )单棉箱

7、混棉机( 2)四棉箱混棉机( 3)六棉箱混棉机(4) 八、十、十二棉箱混棉机(采四四、四六、六六，双搭配 连接使用)( 5)棉卷混棉机(各输送带、风管依序并列混夹开棉)7-4 清棉机( 1 )清棉方式A. 机械B.气流C.机械+气流D.水洗E.感光排除F.金属探测 吸附排除( 2)清棉机构A. 尘格B.尘笼(凝棉器)C.尘棒、尘刀D.滤网、筛网E.旁 路(气流、重力、感光、金属采测) F永久电磁铁G.尘箱、尘7-5 其它附属设备（1）风管A. 平面弯管设计B. 垂直弯管设计C. 分道旁路开关D. 风压与风管直径设计（2）重量控制A. 自动喂棉机、光栅机构、风压机构B. 洋琴机构（3）空气过滤送

8、回风系统A. 温湿度B. 含杂量C. 防火系统8. 机械排列配置8- 1 单一（人纤、天然）原料： （聚酯、亚克力、尼龙、嫘萦、聚丙烯、棉、麻、毛、椰纤）（1）抓棉给棉 自由式打棉 握持式打棉（程控式打棉） 集 凝棉 梳棉（2）打击点：2-3个点（人纤），4-5个点（天然；加强除尘）8- 2混合人纤原料（1） 抓棉给棉交互混棉自由式打棉交互混棉握持式打 棉（程控式打棉）集凝棉 梳棉（2） 抓棉给棉（A材料） 自由式打棉交互混棉抓棉给棉（B材料）自由式打棉/；V握持式打棉（程控式打棉）交互混棉 握持式打棉集凝棉梳棉路径以开棉程度、纤维受损长度、混合均匀性来决定，以旁路（By pass）（3）打击

9、点：2-3个点8- 3混合天然与人纤原料（1）可采上节8-2 （2）之配置（2）天然纤维需加强除尘功效（开清棉）设备（3）打击点：人纤原料2-3个打击点，天然原料需4-5个打击点8-4下脚及废棉再用（1） 纱、布等需先以碎布机处理成纤维状，再经8-1节（2）流 程参入（2）未经整理加工处理之下脚纤维，可用 8-2节（2）用旁路方 式参入，需注意混合百分比，及其中含杂物的排除3）打击点：依开纤好坏来决定（开纤度及纤长）8-5 细丹尼原料（ 1.4 丹尼0.5丹尼）（1）可采用 8-1节流程，以 12 打击点配置（2）打击针数增加，转速减慢，喂入量减少（3）与其它原料混合时，可采 8-2 节方式8

10、-6 粗丹尼原料（ 20 丹尼以上）（1）可采用 8-1节流程，以 1-2 打击点配置（2）打击针数可略减，转速及喂入量可略增快（3）若鬈缩数少时，混合其它材料均匀性差，宜配合混棉箱及 凝棉集棉机多道配置9. 开棉方式与作用程度9- 1 开棉顺序（1） 抓棉机：分离纤维块、作用缓和（2）角钉帘子与罗拉：分离纤维块、作用次中等（3）滚筒罗拉：分离纤维块A. 给棉系统：作用缓和B. 预开棉自由式：作用中等（下）C. 开棉握持式：作用中等（针、棒）作用激烈（刀片、锯齿） （豪猪式）4）翼式打手：A. 二翼：作用中等B. 三翼（多翼）：作用中等C. 寇辛钠（针梳）：作用中上等10. 机械条件设计10- 1 原料A. 纤维性质（强伸度、鬈缩度、 、）B. 油剂量及成分和挥发性C. 预估含杂及耗损比10-2 松包准备A. 蓬松时间B. 吸湿速率及时间和温湿度配合C. 混合纤维之排列配比10-3 开棉效果D. 机械配置流程（打击点）E. 打手型式（针型态、排列、密度、角度、长度、 、）F. 打手转速G. 喂棉单位重量（与产能及产品规格有关联）H. 喂棉罗拉速度（与产能及产品规格有关联）I. 气流输入至输出流速（在打手内）J. 握持点至打手针间隔距K. 混合均匀性（两种纤维之开纤度相同）10-4 清棉效果A. 除尘刀之角度及