莫代尔涤纶针织用纱工艺设计研究

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摘要：结合生产工艺实践，详细介绍了莫代尔/涤纶(质量比80/20)13tex针织用纱的生产设计过程。首先对选用的莫代尔和涤纶两种纤维进行性能测试，根据纤维性能及混纺比例确定纺纱工艺流程，再通过计算各道工序半制品定量、牵伸倍数、机件转速等参数调整每道工序所选设备的工艺参数，并进行参数优化，最后测试莫代尔/涤纶混纺纱的性能。通过测试数据分析得出，混纺纱的品质性能明显优于纯纺纱的性能，为企业开发此类产品提供了有利的理论参考。

关键词：混纺纱；针织用纱；设备选型；工艺设计

近几年，相继出现了甲壳素纤维、大豆蛋白纤维、莫代尔纤维、牛奶蛋白纤维、竹纤维等许多新型环保纤维，若采用这些新型环保纤维制成纯纺面料，必然会造成产品性能的单调，而若是采用多组分原料进行混纺，那么不同原料间可取长补短，发挥不同原料的特性，织造出风格多样、舒适及个性化面料，满足人们的不同需求[1]。本次设计结合生产实践，就莫代尔纤维/涤纶(质量比80/20)13tex混纺纱进行了设计与工艺计算，为开发此类混纺纱提供理论参考。

1纤维性能简介

1.1纤维特点。本次设计采用的莫代尔是一种新型的环保纤维，它的干强接近于涤纶，湿强要比普通黏胶高许多，光泽、柔软性、吸湿性、染色性、染色牢度均优于纯棉[2]。它是将天然纤维的豪华质感与合成纤维的实用性合二为一，具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽，而且其吸水、透气性能都优于棉，具有较高的上染率，织物颜色明亮而饱满[3]。涤纶的强度比棉纤维高近一倍，比羊毛高三倍，因此涤纶织物结实耐用；涤纶的弹性接近羊毛，耐皱性超过其他纤维，织物不皱，保形性好；涤纶的耐磨性仅次于锦纶，在合成纤维中居第二位。莫代尔/涤纶混纺面料，既有莫代尔纤维柔软、轻盈、透气、爽身的特性，同时又兼备保暖、贴身、蓬松、舒适的优异性能。由其加工的针织面料具有悬垂性良好、手感好、穿着舒适、透气性好的特点。更重要的是其独特的高中空结构，使其具有良好的保温性能与导湿性能，特别适合制作高档内衣，其发展前景良好，是改善面料服用性能的理想产品。1.2原料性能指标。为了能更准确地设计混纺纱工艺参数，测试了莫代尔纤维和涤纶的基本性能[4]，结果见表1。

2纺纱工艺及工艺参数设计

2.1纺纱工艺流程。本次设计是纺制莫代尔纤维/涤纶(80/20)13tex混纺纱，采用棉包混合的方式，其中莫代尔纤维占到80%，因此纺纱工艺设计以莫代尔纤维为主。工艺流程为：开清棉工序(FA006型往复式抓棉机、FA016A型混棉机、FA016豪猪式开棉机、A092A型双棉箱给棉机、FA141型单打手成卷机)→梳棉工序(FA201型梳棉机)→并条工序(FA306条机)→粗纱工序(FA458纱机)→细纱工序(FA506型细纱机)。2.2纺纱设备及工艺参数设定。2.2.1开清棉工序。由于莫代尔纤维滑顺、纤度小，因此开清工序主要以精细抓取、自由开松为主，尽量减少握持打击，以减小对纤维的损伤和减少棉结的产生。FA006型往复式抓棉机能适应76mm以下纤维的生产，其开松度大，对纤维的损伤小。FA016式开棉机采用圆盘矩形刀片打手，能达到“梳打结合、以梳代打、开松精细、落杂充分”的目的[5]。开清棉联合机各单机的工艺参数设计如表2~6所示。2.2.2梳棉工序。对莫代尔纤维进行“紧隔距、高速度、强分梳”的工艺路线。适当提高锡林与刺辊的转速，并保持刺辊与锡林间良好的纤维转移，以加强梳理效果。FA201型梳棉机采用变频器实现道夫无极调速，设置前、后盖板及刺辊分梳板、机上四点连续吸、系统间歇吸。FA201型梳棉机的工艺参数设计如表7所示。2.2.3并条工序。采用FA306并条机，二道并条工艺，以改善条子长片段不匀率。生条的质量不匀率约为4.0%左右，经过并合后熟条的质量不匀率可降到1%以下。采用三上三下牵伸装置，另附有导向辊、压力棒双区曲线牵伸，压力棒前后位置可以调节，以适纺不同品种和不同长度的纤维，调好的压力棒位置，在高速牵伸过程中不会走动，以提高条子的均匀度[6]。FA306型并条机工艺参数设计如表8所示。2.2.4粗纱工序。粗纱工序后区采用小牵伸、紧隔距的工艺原则。FA458A型粗纱机，锭距220mm，采用四上四下双短皮圈牵伸，取消了成型机构、上下锥轮及皮带控制等装置，运用变频调速技术，由主电动机和变速电动机分别独立传动，由微电脑进行同步控制，做到了恒张力纺纱。FA458A型粗纱机工艺参数设计如表9所示。2.2.5细纱工序。采用FA506型细纱机，主传动采用双速电动机或变频调速，采用同步齿形带，能有效降低噪声。升降凸轮转子的位置可调，适应钢领板升降短动程改变，采用位叉机构，实现导纱板变程升降，采用可编程序控制纺纱过程[7]。莫代尔和涤纶混纺的工艺设计要求对FA506细纱设备进行改进，适当降低锭速和车速，减小离心力作用和静电积聚现象对细纱质量产生的不良影响。选择合适的钢领、钢丝圈号数，为了降低细纱断头，选用边偏宽的钢领有利。宽边钢领所对应的钢丝圈的纱线通道要大些，钢领寿命也长，对改善成纱毛羽有益。钢丝圈的纱线通道要大些，截面以薄弓形为好。FA506型细纱机工艺参数设计如表10所示。

3莫代尔/涤纶混纺纱性能

莫代尔/涤纶混纺纱兼有两种纤维的优良性能，混纺纱的品质性能明显优于纯纺纱[8]。为了能更准确地运用混纺纱，现将莫代尔/涤纶(80/20)混纺纱的毛羽、条干CV值、粗细节及拉伸性能进行测试，测试数据如表11所示。

4结语

本次设计结合莫代尔和涤纶的特点，根据混纺比例确定混纺工艺流程，由于莫代尔纤维比例占到80%，因此纺纱工艺设计以莫代尔纤维为主。在进行各道工序的设备工艺参数设计时，先计算各道工序半制品的定量、牵伸倍数、捻度、转速等参数，再优选设备齿轮的齿数，皮带轮的直径、机件隔距等工艺参数。优选设计工艺，合理配置工艺参数，技术改进重点是在各工序中要控制参数的变化和调整，使加工的莫代尔/涤纶混纺纱的性能更优。

参考文献

[1]陈志蕾.多组份混纺服用面料的性能优化研究与产品开发[D].杭州:浙江理工大学,2011.

[2]康强.Modal纤维的结构与性能分析[J].合成材料老化与应用,2017(4):88-9.

[3]李斌.莫代尔纤维的优异性能[J].人造纤维,2017(2):32-33.

[4]魏雪梅.纺织材料[M].北京:中国纺织出版社,2009.

[5]上海纺织控股集团.棉纺手册三[M].上海:中国纺织出版社,2004.

[6]张慧,汪吉艮,赵瑞芝,等.采用超大牵伸纺莫代尔9.8tex纱的实践[J].棉纺织技术,2015(12):35-40.

[7]徐旻.细纱机后区牵伸形式分析与工艺优化[J].棉纺织技术,2015(6):28-32.

[8]王静.Sunlite纤维与木棉纤维混纺针织纱的纺制[J].棉纺织技术,2014(9):45-48.

作者:赵伟 单位:陕西工业职业技术学院