莫代爾滌綸針織用紗工藝設計研究

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摘要：結合生產工藝實踐，詳細介紹了莫代爾/滌綸(質量比80/20)13tex針織用紗的生產設計過程。首先對選用的莫代爾和滌綸兩種纖維進行性能測試，根據纖維性能及混紡比例確定紡紗工藝流程，再通過計算各道工序半制品定量、牽伸倍數、機件轉速等參數調整每道工序所選設備的工藝參數，并進行參數優化，最后測試莫代爾/滌綸混紡紗的性能。通過測試數據分析得出，混紡紗的品質性能明顯優于純紡紗的性能，為企業開發此類產品提供了有利的理論參考。

關鍵詞：混紡紗；針織用紗；設備選型；工藝設計

近幾年，相繼出現了甲殼素纖維、大豆蛋白纖維、莫代爾纖維、牛奶蛋白纖維、竹纖維等許多新型環保纖維，若采用這些新型環保纖維制成純紡面料，必然會造成產品性能的單調，而若是采用多組分原料進行混紡，那么不同原料間可取長補短，發揮不同原料的特性，織造出風格多樣、舒適及個性化面料，滿足人們的不同需求[1]。本次設計結合生產實踐，就莫代爾纖維/滌綸(質量比80/20)13tex混紡紗進行了設計與工藝計算，為開發此類混紡紗提供理論參考。

1纖維性能簡介

1.1纖維特點。本次設計采用的莫代爾是一種新型的環保纖維，它的干強接近于滌綸，濕強要比普通黏膠高許多，光澤、柔軟性、吸濕性、染色性、染色牢度均優于純棉[2]。它是將天然纖維的豪華質感與合成纖維的實用性合二為一，具有棉的柔軟、絲的光澤、麻的滑爽，而且其吸水、透氣性能都優于棉，具有較高的上染率，織物顏色明亮而飽滿[3]。滌綸的強度比棉纖維高近一倍，比羊毛高三倍，因此滌綸織物結實耐用；滌綸的彈性接近羊毛，耐皺性超過其他纖維，織物不皺，保形性好；滌綸的耐磨性僅次于錦綸，在合成纖維中居第二位。莫代爾/滌綸混紡面料，既有莫代爾纖維柔軟、輕盈、透氣、爽身的特性，同時又兼備保暖、貼身、蓬松、舒適的優異性能。由其加工的針織面料具有懸垂性良好、手感好、穿著舒適、透氣性好的特點。更重要的是其獨特的高中空結構，使其具有良好的保溫性能與導濕性能，特別適合制作高檔內衣，其發展前景良好，是改善面料服用性能的理想產品。1.2原料性能指標。為了能更準確地設計混紡紗工藝參數，測試了莫代爾纖維和滌綸的基本性能[4]，結果見表1。

2紡紗工藝及工藝參數設計

2.1紡紗工藝流程。本次設計是紡制莫代爾纖維/滌綸(80/20)13tex混紡紗，采用棉包混合的方式，其中莫代爾纖維占到80%，因此紡紗工藝設計以莫代爾纖維為主。工藝流程為：開清棉工序(FA006型往復式抓棉機、FA016A型混棉機、FA016豪豬式開棉機、A092A型雙棉箱給棉機、FA141型單打手成卷機)→梳棉工序(FA201型梳棉機)→并條工序(FA306條機)→粗紗工序(FA458紗機)→細紗工序(FA506型細紗機)。2.2紡紗設備及工藝參數設定。2.2.1開清棉工序。由于莫代爾纖維滑順、纖度小，因此開清工序主要以精細抓取、自由開松為主，盡量減少握持打擊，以減小對纖維的損傷和減少棉結的產生。FA006型往復式抓棉機能適應76mm以下纖維的生產，其開松度大，對纖維的損傷小。FA016式開棉機采用圓盤矩形刀片打手，能達到“梳打結合、以梳代打、開松精細、落雜充分”的目的[5]。開清棉聯合機各單機的工藝參數設計如表2~6所示。2.2.2梳棉工序。對莫代爾纖維進行“緊隔距、高速度、強分梳”的工藝路線。適當提高錫林與刺輥的轉速，并保持刺輥與錫林間良好的纖維轉移，以加強梳理效果。FA201型梳棉機采用變頻器實現道夫無極調速，設置前、后蓋板及刺輥分梳板、機上四點連續吸、系統間歇吸。FA201型梳棉機的工藝參數設計如表7所示。2.2.3并條工序。采用FA306并條機，二道并條工藝，以改善條子長片段不勻率。生條的質量不勻率約為4.0%左右，經過并合后熟條的質量不勻率可降到1%以下。采用三上三下牽伸裝置，另附有導向輥、壓力棒雙區曲線牽伸，壓力棒前后位置可以調節，以適紡不同品種和不同長度的纖維，調好的壓力棒位置，在高速牽伸過程中不會走動，以提高條子的均勻度[6]。FA306型并條機工藝參數設計如表8所示。2.2.4粗紗工序。粗紗工序后區采用小牽伸、緊隔距的工藝原則。FA458A型粗紗機，錠距220mm，采用四上四下雙短皮圈牽伸，取消了成型機構、上下錐輪及皮帶控制等裝置，運用變頻調速技術，由主電動機和變速電動機分別獨立傳動，由微電腦進行同步控制，做到了恒張力紡紗。FA458A型粗紗機工藝參數設計如表9所示。2.2.5細紗工序。采用FA506型細紗機，主傳動采用雙速電動機或變頻調速，采用同步齒形帶，能有效降低噪聲。升降凸輪轉子的位置可調，適應鋼領板升降短動程改變，采用位叉機構，實現導紗板變程升降，采用可編程序控制紡紗過程[7]。莫代爾和滌綸混紡的工藝設計要求對FA506細紗設備進行改進，適當降低錠速和車速，減小離心力作用和靜電積聚現象對細紗質量產生的不良影響。選擇合適的鋼領、鋼絲圈號數，為了降低細紗斷頭，選用邊偏寬的鋼領有利。寬邊鋼領所對應的鋼絲圈的紗線通道要大些，鋼領壽命也長，對改善成紗毛羽有益。鋼絲圈的紗線通道要大些，截面以薄弓形為好。FA506型細紗機工藝參數設計如表10所示。

3莫代爾/滌綸混紡紗性能

莫代爾/滌綸混紡紗兼有兩種纖維的優良性能，混紡紗的品質性能明顯優于純紡紗[8]。為了能更準確地運用混紡紗，現將莫代爾/滌綸(80/20)混紡紗的毛羽、條干CV值、粗細節及拉伸性能進行測試，測試數據如表11所示。

4結語

本次設計結合莫代爾和滌綸的特點，根據混紡比例確定混紡工藝流程，由于莫代爾纖維比例占到80%，因此紡紗工藝設計以莫代爾纖維為主。在進行各道工序的設備工藝參數設計時，先計算各道工序半制品的定量、牽伸倍數、捻度、轉速等參數，再優選設備齒輪的齒數，皮帶輪的直徑、機件隔距等工藝參數。優選設計工藝，合理配置工藝參數，技術改進重點是在各工序中要控制參數的變化和調整，使加工的莫代爾/滌綸混紡紗的性能更優。

參考文獻

[1]陳志蕾.多組份混紡服用面料的性能優化研究與產品開發[D].杭州:浙江理工大學,2011.

[2]康強.Modal纖維的結構與性能分析[J].合成材料老化與應用,2017(4):88-9.

[3]李斌.莫代爾纖維的優異性能[J].人造纖維,2017(2):32-33.

[4]魏雪梅.紡織材料[M].北京:中國紡織出版社,2009.

[5]上海紡織控股集團.棉紡手冊三[M].上海:中國紡織出版社,2004.

[6]張慧,汪吉艮,趙瑞芝,等.采用超大牽伸紡莫代爾9.8tex紗的實踐[J].棉紡織技術,2015(12):35-40.

[7]徐旻.細紗機后區牽伸形式分析與工藝優化[J].棉紡織技術,2015(6):28-32.

[8]王靜.Sunlite纖維與木棉纖維混紡針織紗的紡制[J].棉紡織技術,2014(9):45-48.

作者:趙偉 單位:陜西工業職業技術學院