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纯涤纶涡流纺纱的工艺流程

      纯涤纶在涡流纺生产十分困难,且极易产生弱捻,经过大量试验,合理选择原料及油剂。采用优化各工序工艺特别是涡流纺工艺,控制温湿度、改进操作法等办法,稳定了涡流纺的生产效率与产品质量,使生产效率达85%左右,并有效防止了弱捻的产生。
  1原料性能
  涤纶纤维用途很广,大量用于制造衣着和工业制品。涤纶具有极优良的定形性能,涤纶纱线或织物经过定形后生成的平挺、蓬松形态或褶裥等,在使用中经多次洗涤仍能经久不变。涤纶短纤维强度为2.6cN/dtex~5.7cN/dtex,高强力纤维为5.6cN/dtex~8.0cN/dtex。由于吸湿性较低,其湿态强度与干态强度基本相同。耐冲击强度比锦纶高4倍,比粘胶纤维高20倍。
  涤纶纤维因比电阻大,回潮低,原料中要加人一种特殊的油剂,要求既可以减少静电产生,还要在涡流纺的高速牵伸中保持足够的平滑性和集束性,从而保证纤维全部进入针座加捻。
  2工艺流程
  FA002D型抓棉机→SFA035C型混开棉机→FAl06B型开棉机→FAl6lB型振动棉箱给棉机→A076F型成卷机→FA23lA型梳棉机→FA311F型并条机(两道)→FA322型并条机(带自调匀整)→MVS861型涡流纺纱机
  3前纺配套方案
  3.1开清棉工序
  涤纶纤维比较蓬松,弹性大,弹性模数为22cN/dtex—14lcN/dtex,纤维长度整齐度好,含杂少。在开清棉工序,采用“多松、多梳少打、少伤少落”的工艺原则。
  3.2梳棉工序
  涤纶表面光滑,内部分子排列紧密,分子间缺少亲水结构,因此回潮率很小,吸湿性能和导电性能差,在梳理过程中易产生静电,从而使纤维扭结,形成纱疵。因此,梳棉工序采用“轻定量、慢速度、大隔距”的工艺原则。
  3.3并条工序
  为提高纤维的伸直平行度,并条采用三道并合。因涤纶较为蓬松且静电现象严重,故并条选用涂有抗绕剂的胶辊,防止纤维绕罗拉、绕胶辊,同时选用弹性较小的条筒弹簧,减少涌条现象,以保证生产顺利进行。
  3.4涡流纺工序
  3.4.1喷气涡流纺介绍
  喷气涡流纺是Murata公司推出的新一代纺纱技术(MVS)。涡流纺是将棉条直接喂人牵伸装置,须条经过撕裂罗拉牵伸后从前罗拉钳口输出,并立即被纺纱喷嘴中形成的涡流所产生的负压吸人形成芯纤维,当纤维的末端脱离前罗拉时,因涡流作用而扩张,覆盖在空心锭子表面,并沿着固定的空心内壁回转,随着纱条的向前运动,纤维末端缠绕于纱芯上使纱线获得捻度而成纱。在整个纺纱过程中受到电子系统的监控,当发现纱疵时被去除,自动接头小车立即前往接头,其接头质量稳定、光洁,强力达原纱的80%以上。
  3.4.2喷气涡流纺主要工艺的选择
  (1)牵伸分配的选择
  中间牵伸比是决定牵伸分配的最重要因素。涡流纺牵伸形式见图2,在l一2线间有上下胶圈控制,纤维完全不能浮游,可以获得较高的主牵伸,一般纤维的长度整齐度较高时可以采用较高的主牵伸,可以降低中间牵伸倍数,从而减小中间牵伸区的牵伸阻力,提高成纱指标。牵伸阻力与牵伸倍数的关系见图3。一般主牵伸的选择在以牵伸变异最小为较佳,此次工艺设定中,总牵伸为185倍,主牵伸选择25倍,中间牵伸则为总牵伸/(主牵伸×3)=185/(25×3)=2.47(倍)。
  (2)纺纱速度的选择
  MVS861的纺纱原理是把在锭子四周靠旋转气流卷绕起来的纤维通过输出罗拉的输送作用拉人锭子内,以此方式对纤维本身施加捻度,也就是说不是用空气的旋转气流对纱线加捻,而是将每个纤维加载到空气的气流中,用来自输出罗拉的拉入力将纤维捻人。这可使纺纱速度得到飞跃性的提高。但是,因在喷嘴内纤维的滞留时间和喷射空气能量密度的总和不同,纤维本身接收的负荷也不同。于是纱的特性也发生变化,越是高速度纱就越软,越是低速度纱就越硬。纺纯涤19.7tex纱线时,选用车速为300m/min可以保证效率达85%,并满足客户需求,有效降低了生产成本和值车工劳动强度。
  (3)集棉器的选择
  从牵伸阻力方面看,集棉器还是不使用为好,但为了控制未经束缚而游动的浮游纤维,集棉器还是需要的。同时,也有防止来自罗拉间的纤维掉落的功能。但是,集棉器宽度过窄,则牵伸的阻力增大,会造成不规则牵伸。因此,选择集棉器要在不会对纱物性造成不良及尽可能不给牵伸阻力造成影响的前提下,选择宽度较窄的集棉器。因为涤纶纤维比较蓬松,集棉器过小,会增大牵伸阻力,试验表明选用4mm的集棉器对纺19.7tex纯涤纶纱较为合适。
  (4)喷嘴及其喷嘴压力的选择
  喷嘴压力增高,则空气的消耗量增加,对纤维形成的负荷也增大,纱变硬。反之,喷嘴压力越低纱就越软。但是,用于将纤维吸人喷嘴的吸引力。在喷嘴内将纤维端分散,而且同时完成卷绕动作。依纤维的不同,这些运动可在低压下完成,也有必须在高压条件下才能发挥作用的。例如,聚酯等纤维,一般为后者。由于涤纶比电阻大,纤维回潮低,为了使纤维表面吸附水分,降低或消除静电造成的一系列影响,加人了一种特殊的可用于涡流纺纺纱的油剂,一方面可以消除静电,同时也充分改善了纤维须条的集束性和平滑性;另一方面,由于纤维中加入的这种油剂的存在,很容易积聚在锭子尖部,会对纤维进人连续输出的纱线中产生影响,因此产生弱捻的几率也大大增加。为预防弱捻,选用了气流强度大的Star喷嘴,由于star喷嘴耗气量大,选用0.5MPa的气压,能够满足生产需要。
  (5)锭子
  从锭子内径来看,内径越小越适合于细号纱.对于同一号数的纱线,内径越小,可望提高纺纱速度。通过使用小内径锭子的方式,可实现纺纱速度的上升及低喷嘴压力时纺纱的稳定性。而且。还可减少毛羽,提高成纱强力,但有时会导致纱变硬,棉结噌加,成纱条干恶化。直径大的锭子纱的容积增加,手感蓬松柔软。由于涤纶纤维比较蓬松选用1.2的纺锭,棉结和短粗节较1.1的纺锭减少,纱线质量比较稳定。
  (6)前罗拉~锭子距离
  前罗拉~锭子距离对涡流纱的结构有很大影响。涡流纺纱中纤维的开端化很重要,如该距离窄,则纤维的两端被束缚不易实现开端状态,实捻度低,看上去如捆绑状,变为包缠纤维少的纱。合纤等长纤维中,由包缠纤维不足引起的弱捻纱的可能性增大。因此在合纤生产中,如何放松纤维的束缚,增加包缠比率十分关键。按最小设定,L8针固定器为19.5mm。前罗拉和针固定器的间隙越宽则吸引力下降,纤维变得不易捕捉。所以,纺细号纱时要缩小隔距。反之,如果间隙过窄,则其间有棉屑等堆积,形成“疙瘩纱。涡流纺纱的弱点是有部分弱捻纱出现,其大多是由于存在没有构成充分包缠纤维的无捻纱部分。为防止这种现象发生,需实现纤维容易分离,容易包缠的条件。对于纺纯涤品种,经过试验,我们选择L8针固定器,隔距选20mm,可有效防止弱捻的产生。
  (7)喂入比
  喂人比是输出罗拉的速度除以牵伸出口前罗拉速度的值。对于纯涤纶原料,根据对比,喂人比需设为0.96。
  (8)卷装成形的调整
  由于涤纶的强力大,张力罗拉张力调节太大,容易造成导纱嘴断裂,且成纱卷装密度太大,纸管变形多,对设备损伤也大,因此张力罗拉张力调节90cN较为合适;横动角度选择17°时,不容易产生后网纱,有利于后工序的高速退绕。
  (9)操作法的改进
  由于涡流纺在纺纯涤纶品种时容易产生弱捻,大大降低了后工序的生产效率,而弱捻的产生是由于芯纤维比例大,外包纤维少,造成强力下降,在后工序生产中因摩擦而使得外包纤维脱落,产生了强力低甚至无捻的情况,纺锭的清洁进度由原来的2天一次改为3h擦一次,伴随着断头,要在腿上做模仿耐磨度测试,随时检验以防止因弱捻而产生的不合格品。
  (10)生产环境的调节
  由于涤纶纤维弹性好、比电阻高、吸湿性小和借助抗静电油剂具有一定吸湿性能的特点,这些特点与温湿度关系密切。如果车间相对湿度偏小,则纤维刚挺,易使涤纶条蓬松,静电现象十分严重。另外,纤维表面虽加有抗静电油剂,但在湿度小时,纤维与机件摩擦仍然会产生静电,并且难以消失,如果温湿度过高,则油剂容易发粘和挥发,胶辊等亦较湿,纤维会粘附胶辊胶圈等;根据生产实践,温度控制在25℃~27℃,相对湿度控制在50%~60%,绕胶辊、胶圈现象较少。
  4结束语
  利用涡流纺纺制纯涤纶纱,一定要控制好各工序的温湿度,尤其是涡流纺工序温湿度,以减少各工序静电的产生,防止绕胶辊、胶圈、罗拉等问题,使生产顺利进行。生产中要注意做好纺锭的清洁,防止弱捻产生。由于涡流纱具有毛羽少,抗起毛起球性能好,纯涤涡流纺纱可用于织造运动服,其织物透气性良好,可用于高级运动服。
(来源:棉纺织技术新传媒公众号)
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