精梳落棉率对精梳条及成纱质量的影响

秦贞俊

         

摘要:精梳工程的落棉率不仅影响精梳条质量,而且对纺纱特性及下游工序的效率及产品质量都会有影响,在优化精梳工艺技术时应重点研究精梳条及精梳落棉的结构,有效控制短纤维含量、棉结含量、好纤维含量以及不成熟纤维、带籽屑棉结占的比例等,从而保证精梳产品质量达到好的水平。

关键词:精梳落棉  短纤维率  棉结  不成熟纤维  好纤维  籽屑壳  棉结

 

不同的原棉、不同的纺纱品种,对精梳工艺要求不同,不同的落棉率对精梳条及纺纱质量的影响十分显著,如精梳落棉对精梳条中棉结含量、短纤维含量、不成熟纤维含量以及好纤维含量等项的变化,影响显著,而且会影响成纱质量,如成纱条干CV%,千米细节、粗节及棉结的数量,以及细纱毛羽及成纱断裂强力及伸长率等。经过对精梳条内部结构及精梳落棉的检测,并与细纱综合质量对比,可以作为优化工艺提高细纱质量的重要依据。

1、对精梳落棉率的检测:

精梳落棉率的多少直接与精梳条及成纱质量相关,因此寻求合理的经济的精梳落棉是精梳工程中的重要环节,作为精梳机优化工艺的重要内容。现以15%、18%及21%三种精梳落棉为试验,分别加工生产20tex(30英支)、14.5tex(40英支)、9.8tex(60英支)、5.9tex(100英支)及5tex(120英支)为例,并考核这些细纱的综合质量进行对比。

对比内容:精梳条中棉结、短绒、棉结大小、平均纤维长度等以及细纱条干CV%、千米细节、粗节、棉结、毛羽及单纱强力、伸长率等。

主要应用乌斯特AFIS纤维性质检验仪进行各项试验,细纱以纱疵分级仪、乌斯特条干仪、单纱强力仪等进行测试。

 

1.1、不同的落棉率对精梳条纤维平均长度及偏差的影响:(见表1)

表1不同的落棉率对精梳条纤维平均长度及偏差的影响:

纱号TEX(英支) 落棉率(%) 平均长度(N) (N)长度CV% 平均长度(W) (W)长度CV%
14.5

(40)

15 22.1 44.2 26.4 35.1
18 22.9 41.8 26.9 33.8
21 23.9 41.3 27.2 33.1
9.8

(60)

15 23.0 40.8 28.2 32.6
18 23.5 40.0 28.4 32.4
21 24.4 38.8 28.6 31.4
5.9

(100)

15 25.4 46.7 29.1 36
18 25.6 45.7 29.2 35.1
21 25.9 43.3 29.8 34.3

表1中平均长度(N)为纤维长度,以数量表示,(W)-长度以重量表示

从上表可看出:不同的落棉率对精梳条纤维平均长度及偏差有显著影响,不同的落棉 一般14.5tex(40英支)平均长度(N)改进了1.8%,9.8tex (60英支)改进了1.4%,5.9tex(100英支)改进了0.5%。细支纱的改进程度不太明显,当落棉率增加时CV%降低,落棉中短纤维含量增大,可以改进精梳条中纤维长度分布的均匀度。

1.2、落棉率对精梳条中不成熟纤维含量的影响(见表2)精梳落棉中,由于不成熟纤维强力低,从开清棉、梳棉起,经过打击梳理,不成熟纤维变成短纤维,在精梳机的作用下,会继续变成短纤维,现以14.5tex(40英支)、9.8tex(60英支)及5.9tex(100英支)以不同落棉进行比较,在不同落棉时精梳条中不成熟纤维含量占的百分比的变化

表2,不同落棉率对精梳条中不成熟纤维含量的影响

纱支TEX(英支) 比较性质 条卷

(%)

精梳机落棉率%
15 18 21
14.5

 

(40)

不成熟纤维含量 IFC% 11.4 9.3 9.2 8.9
成熟纤维含量MR% 0.82 0.88 0.88 0.88
9.8

(60)

不成熟纤维含量IFC% 10.2 8.5 8.2 7.9
成熟纤维含量MR% 10 0.88 0.90 0.91
5.9

(100)

不成熟纤维含量IFC% 6.5 5.2 5.1 5.1
成熟纤维含量MR% 0.91 0.97 0.98 0.99

表2为各支数不同落棉条件下,精梳条中不成熟纤维及成熟纤维含量。

不成熟度纤维(IFC)(Immature fibre content)成熟纤维含量-MR在精梳落棉率加大时,精梳条中不成熟纤维减少,相对提高了成熟纤维的比率。

1.3、精梳机落棉对减少精梳条棉结含量的影响:精梳工程的主要作用是能在精梳机上去除精梳条卷(或生条)中的短纤维及棉结,以提高精梳条及细纱的质量,精梳条在不同的落棉率进行对比试验测得,精梳中的棉结含量粒/克,SCN(带籽屑壳棉结)及其大小,仍以落棉率15%、18%、21%,将14.5tex(40英支)、9.8tex(60英支)及5.9tex( 100英支)进行对比试验。

表3,不同精梳落棉对精梳条中棉结含量的影响

纱支TEX(英支) 条卷 精梳机落棉率%
15 18 21
14.5

 

 

(40)

棉结粒/g 51 21 19 18
棉结尺寸(μm) 629 608 559 596
带籽屑壳棉结  粒/g  SCN 9 2 1 1
带籽屑壳棉结尺寸(μm) 883 925 862 792
9.8

 

(60)

棉结  粒/g 81 38 31 14
棉结尺寸(μm) 636 633 640 61
带籽屑壳棉结  粒/g  SCN 4 2 0 0
带籽屑壳棉结尺寸(μm) 795 900 0 0
5.9

 

(100)

棉结  粒/g 94 31 21 18
棉结尺寸(μm) 653 625 643 654
带籽屑壳棉结  粒/g   SCN 16 2 2 1
带籽屑壳棉结尺寸(μm) 848 825 892 790

SCN——带籽屑壳棉结    棉结  粒/g(粒/克)    micron-棉结尺寸

从表3中可看出,不同的落棉都可减少精梳条中棉结及籽屑壳棉结,当精梳机落棉率增加,精梳条中棉结减少,籽屑壳棉结也稍有减少。

1.4、不同的落棉率对精梳条中短纤维含量的影响,精梳条中因落棉率增加,短绒含量相应减少。

表4,不同落棉率对精梳条中短纤维含量的影响

纱支TEX(英支) 精梳机落棉率%
15 18 21
14.5

(40)

6.5 5 4.8
9.8

(60)

4.2 4.2 4
5.9

(100)

5.5 5.2 4.6

1.5、不同的落棉率对精梳条中棉结及籽屑棉结的影响。当精梳落棉率增加时,精梳条中棉结减少,带籽屑棉结也有减少,精梳机排除棉结效率因落棉率增加而增加。不同落棉率排除棉结效率见表5。

表5,精梳机排除棉结的效率%

纱号TEX(英支) 精梳机落棉率%
15 18 21
14.5(40)

 

59 63 65
9.8(60)

 

53 62 83
5.9(100) 67 78 80

精梳机清除棉结的效率取决于棉结颗粒大小(与精梳条卷中棉结颗粒大小比较),精梳机在高落棉时,临界棉结数及临界棉结尺寸,如14.5tex(40英支)的临界棉结尺寸为550micron,这种大的棉结不可能被加大落棉率所排除。

1.6、精梳落棉对纤维细度的影响

纤维细度对细纱质量是一项十分重要的因素,在纱的横截面中全部纤维根数受纤维细度的影响。

表6 精梳机落棉对细度的影响(细度MillieX)

纱号TEX(英支) 条卷 精梳机落棉率%
15% 18% 21%
14.5(40)

 

149 159 159 159
9.8(60)

 

148 156 160 160
5.9      (100) 146 158 159 160

纤维细度的增加,主要受开松程度及纤维平行度、条卷中纤维弯钩及短纤维、棉结的影响,但精梳落棉对纤维细度无显著的影响。

1.7、精梳落棉对籽屑壳棉结数量及大小尺寸的影响

在精梳机上籽屑壳棉结及短绒、棉结等一起被排出,不同的落棉率及不同的纺纱支数,排出的籽屑壳棉结的数量不相同。见表7。

表7,精梳落棉对籽屑壳棉结数量及大小尺寸的影响

纱支TEX(英支) 条卷 精梳机落棉率%
15 18 21
14.5(40) 带籽屑壳棉结数 粒/g 9 2 1 1
带籽屑壳棉结大小(μm) 983 925 862 792
9.8(60)

 

带籽屑壳棉结数  粒/g 4 2
带籽屑壳棉结大小(μm) 900 795 725
5.9      (100) 带籽屑壳棉结数  粒/g 16 2 2 1
带籽屑壳棉结大小(μm) 653 643 634 625

Micron-μm                        n/g-粒/克

当精梳机落棉率增加时,精梳条中的籽屑壳棉结减少。

1.8、精梳落棉中好纤维含量(%)与落棉率之间的关系

通过对单纤维检测,精梳落棉中会有一定比例的好纤维(可纺纤维),一台好的精梳机,不会将许多好纤维排到落棉中,如果落棉中纤维长度比右半部平均长度长,例如:假设右半部平均长度为31.2mm,所有纤维长度在15.6毫米以上都是好纤维,见表8。

表8,不同落棉中好纤维的比例

纱号TEX(英支) 条卷 精梳机落棉率%
15 18 21
14.5(40) 31.2
15.6 28.8 31.4 31.9
9.8(60) 33
16.5 25.6 26.6 27.8
5.9      (100) 34.9
17.5 19.4 20.0 21.8

从上表8中可看出,三种支数GFP(好纤维百分比)。当落棉率增大时,在落棉中好纤维率亦增加,14.5tex(40英支)增加3.1%,9.8tex(60英支)增加1%,5.9tex (100英支)增加0.6%。现代单纤维长度检测仪可详细的提供条卷、精梳条及落棉中纤维长度的分布情况,可以很清楚的了解好纤维在落棉中占的比例。

一台好的精梳机可最大限度去除条卷中短纤维、不成熟纤维及棉结,但也会有一定数量的好纤维存在于落棉中,可用以上这些指标来综合评定,考核一台精梳机的工作效率。

2、精梳条中短纤维含量对纺纱特征的影响:

精梳条中短纤维含量对纺纱质量的影响,因不同的落棉率而异,下面专门讨论纺纱质量与精梳落棉率之间的关系

2.1、短纤维含量对纱线条干不匀率及纱疵的影响

精梳条中短纤维含量对纱线的不匀率影响很大,不同的落棉率精梳条中含短纤维不一样,造成的牵伸波不一样,由于落棉率加大,精梳条中短纤维含量减少,可使牵伸波平稳。使细纱条干CV%得到改善。从喂入精梳条中短纤维含量的多少,可以看出纺出纱线不匀率的情况。

纱疵包括细节、粗节及棉结等,当落棉率加大,纱线不匀率U%及纱线纱疵呈减少趋势,以20tex(30英支)、9.8tex(60英支)、5tex( 120英支)的落棉率15%、18%、21%对比。(表9)

表9,不同落棉率对纱线U%及纱疵的影响

纱号TEX(英支) 项目 精梳机落棉率%
15 18 21
20(30) 纱线U% 10.52 10.44 9.9
细节个/km 3 2 1
粗节个/km 57 44 32
棉结粒/km 129 89 66
9.8(60) 纱线U% 13.45 13.01 12.45
细节个/km 49 33 19
粗节个/km 184 120 84
棉结粒/km 286 102 86
5(120) 纱线U% 13.98 13.86 13.56
细节个/km 188 182 165
粗节个/km 374 358 267
棉结粒/km 522 405 280

精梳条及细纱中细节、粗节及棉结含量,因精梳落棉率加大而减少,落棉率加大,会使牵伸波平稳,细节、粗节及棉结都因落棉率加大而减少。

2.2、精梳条中短纤维含量对纱线断裂强力及断裂伸长的影响:

纱线中短纤维含量的多少,对单纱强力及伸长率影响显著。当精梳落棉加大时,短纤维含量减少,纱线断裂强度及伸长率相应增加。纱线断裂强度及伸长率的改进主要与精梳落棉、排除短绒量相关。当精梳落棉排除短绒率多时,留在精梳条及纱线中的长纤维量相应增加,将会提高纱线断裂强度及伸长率。

现代高速度单纱强力试验仪如乌斯特Tensojet,可细致、大量提供关于单纱断裂强力和伸长率及偏差情况的测试数据。根据Tensojet高速强力仪测试的数据,可以预测纱线在机织或针织机上的织造性能、织造效率。精梳机上不同的落棉率表现的单纱强力分布情况不一样,落棉率少的精梳条及纱线中的短纤维含量较多,低强力或强力弱环出现的概率高,造成机织或针织机上断头率高;精梳机落棉率高,使精梳条及纱线中短绒含量少、弱环少、平均强力高、强力不匀率低,伸长率大,伸长率不匀率低,使织造效率高。因此,加大落棉率,减少短纤维含量,可提高织造效率。

2.3、精梳条中短纤维含量对纱线毛羽的影响:

短纤维含量影响纱线毛羽,精梳机落棉率对纱线毛羽的影响,见表10。

表10,精梳条中短纤维含量对纱线毛羽的影响

纱号TEX(英支) 落棉率% 纱线毛羽
H S3
14.5(40) 15 4.27 1824
18 3.91 1625
21 3.69 1510
5(120) 15 3.79 1244
18 3.61 1041
21 3.02 946

H-乌斯特毛羽值   S3-3毫米及以上毛羽数

精梳机加大落棉,将精梳条及纱线中的短纤维排除的多,在纺纱过程中纤维受到控制良好,短纤维越少,纱线上的毛羽亦越少。

2.4、短纤维含量对纱疵分级的影响

纱疵中有短粗节(S)、长粗节(L)及长细节(T)等疵点,这些疵点对纱线及织物的外观质量影响很大,原棉中的短纤维会影响纺纱质量,产生各种疵点,表11为不同精梳落棉对纱疵的影响。

表11,短纤维含量对纱疵分级的影响

纱号TEX(英支) 疵点种类 精梳机落棉率%
15 18 21
14.5(40) S 383 333 225
L 6 5 5
T 9 11 13
9.8(60) S 165 143 120
L 2 0 6
T 9 13 7
5.9      (100) S 1104 983 806
L 34 9 15
T 104 169 89

S——短粗节疵点(A1+B1+C1+D1)

L——长粗节疵点(E+F+C)

T——长细节(H1+L1)

从表11中可看出,落棉率增加时,精梳条中短纤维含量减少,主要排出了短纤维、不成熟纤维及棉结,不同的落棉使纱线的短粗节疵点不一样。

长粗节及长细节不因落棉率大小而呈相关减少的趋势,这些疵点主要是由于机器特性、车间清洁工作、回花处理、粗纱、棉条或粗纱头处理等方面造成。

2.5、讨论

[1]、精梳机的落棉对于从条卷中排除短纤维棉结、带籽屑棉结、不成熟纤维、提高精梳条中好纤维占的比例,减少精梳条及纱线中的短纤维、棉结等起重要的作用。

[2]、不同的精梳机落棉率,会使精梳条及纱线中短纤维、棉结含量不同,好纤维的比例亦不相同,对成纱质量有显著影响。短纤维含量的多少影响纱线的性质,如单纱强力、强力不匀率、断裂伸长、伸长不匀率及强力弱环等物理指标。

[3]、纱线毛羽与精梳落棉率有关,落棉率加大,会改善纱线的毛羽。

[4]、精梳机排除较大的棉结是有极限的。较大的棉结临界尺寸,仍保留在精梳条中。

[5]、精梳条中短纤维含量少可减少短粗节,但与长细节、长粗节无显著相关,不论落棉率增加多少,均无显著相关。

[6]、精梳机落棉率增加,好纤维在落棉中比例增加。

[7]、所有条卷、精梳条及精梳落棉的短纤维含量、棉结含量及好纤维含量的检测都是应用高科技纤维检测仪进行的,如应用乌斯特AFIS等。

[8]、纱线的物理及外观指标的检测,都是应用高科技检查仪器进行的,如乌斯特条干仪、快速单纱强力仪、毛羽检测仪等。

[9]、国产高科技检测仪亦有使用,如我国长岭的纤维检测仪、条干仪及强力机等。

[10]、对精梳系统的条卷、精梳条及落棉三个环节的纤维检验,应列入长规检验,而且每当原料换批、工艺变更、落棉率改变都要相应配合检验。只有正确掌握了对精梳三环节的纤维性质、结构,才能优化工艺,稳定与提高生产。

对于纱线的条干及纱疵检验,亦要相应进行试验,以便掌握纱线的强力、纱疵及毛羽的动态状况,作为下游工序优化工艺的依据。

3、结语:

生产高支精梳纱,可以通过加大落棉率的方法,降低精梳条中短纤维及结杂含量,以提高精梳条的质量,是一项值得重视的方法。国外一些企业将精梳纱生产体系与高档转杯纺纱生产体系相配套,一方面加大精梳落棉(落棉率在21%以上),提高高档精梳纱质量,另一方面,将精梳落棉混配到转杯纺生产线中,生产高档转杯纱,目前像德国Auto360、瑞士R40及意大利F-3000转杯纺纱机都可以生产30-9.8tex(24-60英支)纱,一般美国西欧的高档转杯纱在18.5-14tex(32-42英支)左右,生产高档T恤衫,是既经济又合理的工艺配置。我国在发展精梳纱的同时,也要考虑配备高档转杯纱生产线。目前国际市场上,供应的BT923型等半自动转杯纺纱机,转杯速度在11万转/分,很适于在中国应用,亦可在吸收、消化国外先进技术的基础上,研制开发国产的半自动(没有自动接头及自动换筒)转杯纺纱机,建立高档转杯生产线与精梳纱生产线配伍,做到新产品质量与经济效益兼顾。

参考文献:

[1]、秦贞俊.现代棉纺纺纱新技术(M).上海: 东华大学出版社.2008(7)

[2]、秦贞俊.现代精梳技术的发展(C).2006年全国纺织质量研讨会论文集;

[3]、Arindam Basu and kadirved.New methodology to assess combing efficiency(J).the Indian text gournal   2006.(4 ): P25-30

[4]、周晔君.提高精梳细特号纱质量的实践(C).2000年全国无结头纱会议论文集。P38-41

[5]、上海2008ITMA Asia and CITAME技术资料

[6]、上海2010ITMA Asia and CITAME技术资料

[7]、秦贞俊编着.世界棉纺织前沿技术(.M)  北京  中国纺织出版社2010.6

(摘自《梳理技术》)

 

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