有机棉紧密纺纱线的生产实践

2014-07-17孔繁荣陈莉娜

山东纺织科技 2014年2期

孔繁荣，陈莉娜

（河南工程学院，河南郑州450007）

有机棉是在农业生产中，以有机肥、生物防治病虫害、自然耕作管理为主，不许使用任何化学制品，从种子到农产品全天然无污染生产的棉花，并以各国或 WTO／FAO（世界贸易组织／联合国粮食及农业组织）颁布的《农产品安全质量标准》为衡量尺度，棉花中农药、重金属、硝酸盐、有害生物（包括微生物寄生虫卵等）各有害物质含量控制在标准规定限量范围内，并获得认证的商品棉花［1］。

有机棉作为一种天然环保型纺织原料，是生产高档服饰和家纺用品的优选面料，但由于受目前种植技术、病虫害控制技术、土壤改良技术的限制，其产量、质量与普通棉还存在一定的差距。如表1所示，相同级别的有机棉纤维长度短、细度粗、短绒含量较高、强力低，而有机棉制品多应用于档次较高的产品中，因此有机棉纱可采用紧密纺纱方法进行纺制。

表1 新疆2级有机棉与新疆2级棉各项性能指标对比

1 有机棉紧密纺纱线的纺制

和环锭纺纱技术相比，紧密纺纱的特点是减少纺纱三角区，由此改变纱的结构，从而改善纱线的性能。RoCos紧密纺在牵伸装置后的凝聚区内用磁力原理将纤维紧缩凝聚，防止加捻时形成纺纱三角区。该装置是为了消除长度在3.0mm以上有害毛羽所设计，有效解决了毛羽问题［2］。本文中采用的是RoCos紧密纺工艺，纺纱所用有机棉纤维的性能指标如表2所示。

表2 有机棉各项性能指标

1.1 有机棉紧密纺纱线的工艺流程

清花→梳棉→预并→精梳准备→精梳→精梳准备→二道精梳→并条→粗纱→细纱

各工序及设备型号及工艺设计如表3所示。

表3 有机棉前纺工艺设备

1.2 有机棉紧密纺纱线各主要工序工艺参数

有机棉纤维的可纺性能与普通棉纤维相似，纺纱时各主要工艺参数设置如下：

1.2.1 清花工序

有机棉纤维强力较低，细度较粗，因此抓棉机需要降低升降速度，并减少打击度。可采用梳针打手，同时降低各机器打手速度，保证有效开松排杂，尽量减少对纤维的损伤；采用两道豪猪开棉，适当降低各机打手速度，放大打手与尘棒间隔距，棉卷定量偏轻掌握，干定量约为378g／m。

1.2.2 梳棉工序

梳棉机梳理效果的好坏直接影响生条的内在质量和成纱质量，梳棉工艺设计是否合理对改善生条条干有直接影响。为了加强对棉层握持，适当加大给棉罗拉压力；为了加强纤维间的分离，给棉板～刺辊隔距0.25mm；除尘刀采用高刀工艺，高于车面2mm左右，刺辊～除尘刀隔距0.35mm，刀背与机框水平面夹角90°，刺辊至小漏底间隔距适当放大，刺辊～小漏底入口隔距9mm，出口隔距1.5mm，小漏底采用封闭式，加强纤维的回收，减少纤维损失；适当降低锡林和刺辊转速，以减少纤维损伤，适当放大两者速比，防止刺辊缠绕、返花现象，刺辊速度860rpm，锡林速度344rpm；锡林～刺辊隔距0.25mm；采用齿密、工作角适当的锡林金属针布，有利于分梳和转移。锡林与盖板间选用适当的隔距，在加强分梳的同时，减少针面间搓揉和纤维损伤，五点隔距采用 0.35mm、0.3mm、0.25mm、0.25mm、0.25mm；盖板速度较慢掌握在90mm／min，兼顾节约原料和排出短绒；为了控制道夫转移率，道夫选用针齿较深的金属针布，锡林～道夫隔距0.15mm，道夫速度选用22rpm；道夫与剥棉罗拉间隔距适当收小，有利于纤维的剥取；上下轧辊与小轧辊之间的压力适当，在棉网不下坠的前提下，棉网张力偏小掌握，能减少断头，张力牵伸1.443倍；生条定量不宜过大，否则容易堵塞喇叭口。生条干定量4.7g／m。

1.2.3 精梳工序

有机棉纤维短纤维较多，成熟较差，梳棉生条短绒棉结高，在精梳工序将牵伸隔距和梳理隔距适当缩小，以加强梳理，精梳机速度适当降低以提高精梳条质量。为提高成纱条干水平，精梳落棉率应控制不低于19%，锡林转速110rpm，精梳条定量3.75g／m。

1.2.4 并粗工序

并条工序以提高纤维平行伸直度、保证条干均匀度、降低重量不匀率为重点，由于喂入的条子中前弯钩纤维多，因此可采用适当偏大的后区牵伸倍数，以提高对前钩纤维的伸直平行度，从而改善条干均匀度。并条机的前总牵伸倍数控制为6.5。

粗纱采用“轻定量、较小的后牵伸和放大后区隔距、小钳口”的工艺配置，以加强对牵伸区中纤维的控制，粗纱捻系数可大些以增加须条的抱合力，同时控制张力减少纱条意外牵伸，减少粗细节和毛羽，提高成纱均匀度。粗纱定量为4.2g／10m，总牵伸8.82倍，粗纱捻度定为51捻／m，锭子速度1136rpm。

1.2.5 细纱工序

细纱工序选择硬度适中的胶辊使其能有效的控制纤维的运动，减少成纱粗细节。在较高粗纱捻度的前提下，适当放大后区罗拉中心距，选择适中的后区牵伸倍数，使后区牵伸摩擦力界控制范围增加，避免牵伸力急剧变化，减少纤维变速点突变，从而稳定前区牵伸。速度14000rpm，捻度1040捻／m，总牵伸倍数30，钢丝圈C18／0，罗拉中心距7mm／40mm。

纺纱过程中所得半制品质量指标如表4所示。

表4 有机棉紧密纺纱线的半制品质量指标

2 有机棉紧密纺纱线的性能

紧密纱与传统环锭纱比较可以明显的改善毛羽，同时提高单纱的强力，降低强力不匀率。由上述紧密纺工艺得到的14.6tex有机棉纱的性能指标如表5和表6所示。

表5 有机棉紧密纱和环锭纱的性能对比

表6 有机棉紧密纱和环锭纱的毛羽对比

由表5可以看出，有机棉紧密纺纱和环锭纺纱的指标在强力和毛羽上差别较大，采用紧密纺可以有效的提高有机棉纱的强力，并降低强力的不匀，使得纱线在后期织造中减少断头的几率，提高织造效率。普遍认为超过3mm长的毛羽会对织造产生有害影响，而影响主要表现在开口过程中，经纱毛羽与相邻经纱发生缠绕而造成织口不清，造成经纱断头的增加，不仅会影响织机效率的提高，而且会影响布面质量和增加织造疵点，如表6所示，在改善毛羽方面，紧密纺具有明显的优势，特别是长度大于3mm的毛羽，因此采用紧密纺可以有效的降低长毛羽量，提高织造效率。