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氨纶包芯纱的纺纱工艺和操纵方法详解

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2016年08月18日

近几年,生产氨纶包芯纱的企业越来越多,其应用也很普遍,但氨纶包芯纱的设计方法、质量标准、试验方法各企业之间差异很大,都是各企业自行制定的企业标准。已有十几年生产氨纶包芯纱历史的企业,通过多年的实践已摸索出了一些有关氨纶包芯纱的生产体会,现介绍如下,供同行参考。

1、氨纶长丝的性能特点


氨纶长丝的最大特点具有较高的弹性,其弹性伸长可达6倍~7倍,弹性回复率可达95%~98%,而且具有承受反复拉伸特点,即在50%~250%的范围内拉伸力大而回缩小,这是氨纶长丝独有的特性。含氨纶长丝的织物穿着时无束缚感,无压迫感,又无松弛感,是其他弹力纤维所无法比拟的。氨纶长丝在170℃~180℃时其弹性恢复性有所下降,但是由于氨纶长丝是以其他纤维包覆状存在于织物中,因此可在180℃~190℃的高温条件下加工。氨纶长丝在紫外线照射40h后,其弹性才有所下降,而橡胶丝照射仅10h后强力就已经下降50%。氨纶长丝耐酸、耐冷碱、耐有机溶剂和大多数化学药品,但对氯反应敏感,故不能用氯漂进行加工。氨纶长丝的强度较高,其强度为0.45cN/dtex~1.18cN/dtex,是橡胶丝的5倍~7倍。

2、氨纶长丝输送机构和牵伸机构


氨纶长丝具有低负荷、高伸长的特性。纺制氨纶包芯纱时,需在细纱机粗纱吊锭下部安装一组输送滚筒,可采用链条传动。输送滚筒的线速度低于前罗拉的线速度,使氨纶长丝得到预牵伸,并控制其伸长率为定值,也即是控制氨纶长丝在氨纶包芯纱中的含量。氨纶长丝喂入细纱机前胶辊后方集合器与棉粗纱经牵伸后的须条相结合,并经加捻而成氨纶包芯纱。一般情况下氨纶长丝的预牵伸倍数为125.38Zb/(Za×Zc)

若输送滚筒外径为40mm,则Za有40齿、45齿、50齿、55齿、60齿几种规格,Zb有30齿、35齿、40齿、45齿、50齿几种规格,Zc有34齿~45齿几种规格的齿轮,用于预牵伸倍数的调整。

3、氨纶包芯纱的

工艺设计


3.1 氨纶长丝含量与预牵伸倍数

在设计氨纶包芯纱时,在确定氨纶长丝用量时,不仅要注意成纱强力,而且要从织物的最终用途及成本等方面考虑。(1)氨纶包芯纱的单纱条干一般情况下是同等配棉纯棉纱条干的1.05倍~1.1倍左右,在设计细纱后区牵伸时宜偏小掌握。(2)氨纶包芯纱单纱强力比较接近纯棉纱,一般情况下其强力在同号数纯棉纱的95%以上,单纱断裂强度一般可达同号数纯棉纱的85%左右,但随着纱号变细其强度也有所下降。氨纶包芯纱的伸长率都高于同号数的纯棉纱,一般情况下高10%左右,氨纶包芯纱的断裂功也大于纯棉纱,这些性质对后加工及织造工序都是十分有利的。

氨纶包芯纱的单纱断裂强度随着纱号的变细而降低,其原因是纱号变细后,氨纶长丝含量就相对增加,尤其是氨纶长丝的含量在10%以上时,单纱强度降低就会较大,因此在设计氨纶包芯纱时,对不同纱号应选用适当的氨纶长丝含量和预牵伸倍数。

纺制氨纶包芯纱时,氨纶长丝选用的规格有231dtex、154dtex、110dtex、77dtex、44dtex、33dtex、22dtex.等。服装面料一般选用77dtex和44dtex.,细号纱选用44dtex.、33 dtex 、22dtex,中号纱选用77dtex,粗号纱选用154dtex、110dtex,若纺同号纱,要求弹力大则选用154dtex或110dtex,要求弹力小则选用77dtex或44dtex。

纺制氨纶包芯纱时,一般情况下氨纶长丝的预牵伸倍数为3.8倍左右,此时弹力织物的弹性可掌握在25%~35%之间。针织内衣和弹力袜品常用14.5tex~18.2tex的氨纶包芯纱,氨纶长丝一般选用77dtex,氨纶长丝的预牵伸倍数以3.5倍~3.7倍为宜。而供机织经向弹力牛仔布用的中粗号氨纶包芯纱其牵伸倍数要偏大一些,一般在3.8~4倍左右。一般情况下氨纶长丝的预牵伸倍数154dtex选用4倍~

5倍,77dtex选用3.5倍~4倍,44dtex选用3倍~4倍。

选用氨纶长丝的预牵伸倍数时应留有余量。如氨纶长丝的断裂强度为1cN/dtex,现用77dtex的氨纶长丝在伸长400%时断裂,则断裂时的细度为77/(1 400%)=15.4dtex,此时的断裂强度为(1cN/dtex×77dtex)/15.4dtex=5cN/dtex,为此牵伸倍数最大只能用5倍。如果超过5倍,若选用6倍,此时的断裂强度为(1cN/dtex×77dtex)/〔77dteX/(1 500%)〕=6CN/dtex,已超过氨纶长丝5CN/dtex的断裂强度,而会使氨纶长丝断裂,故选用预牵伸倍数时应低于5倍。

氨纶包芯纱的细度由成品织物纱号细度、织物弹性、纱线缩率来确定。通常情况纺纱号数为[成纱织物纱号×(1 织物弹性)]/(1-纱线缩率),此时弹力织物的弹性一般在25%~30%左右。棉氨纶包芯纱公制号数与英制支数之间的换算关系如表1所示。


注:氨纶长丝的公定回潮率为1%

由表1可知,氨纶长丝含量在3%~10%时,换算系数为583.23~583.73,小数部分影响不大,故换算系数一般可用583.5.

3.2氨纶包芯纱纺纱号数设计

氨纶包芯纱号数Cs的计算公式为Cs=H S/9D×K式中

H—外包纤维纺纱号数

S—氨纶长丝的细度(旦)

D—氨纶长丝的预牵伸倍数

K—系数,美国杜邦公司资料为1.16,我国为1.0

从氨纶长丝纺纱号数的计算公式可看出S/9D·K为为氨纶长丝的系数。SK/(Cs·D·9)为氨纶包芯纱氨纶长丝的含量。

纺制氨纶包芯纱时,细纱机的车速应比同号数的纯棉纱低,一般情况下前罗拉转速在180r/min~190r/min的范围内。为了充分提高外包纤维强力的利用率,必须增强包芯纱受力时纤维之间的摩擦阻力,即断裂纤维的轴向分力和滑脱纤维的摩擦阻力,所以氨纶包芯纱的捻度设计要偏高一些,使外包纤

维产生较大的向心压力,从而使氨纶包芯纱获得较高的强力,一般情况下应比同号数棉纱增加2捻/250px左右。

4、热定形


氨纶包芯纱定捻温度一般为60~80℃,15min~20min,两次真空定形,控制其弹性,避免高温长时间定型,以免损伤包芯纱的弹性。若汽蒸则温度75~80℃,时间为40min。如果捻系数不大,也可不进行热定型。

5、氨纶包芯纱纺纱器材选用注意事项


(1)集合器选用下开口式集合器,集合器口经应略大,以免须条断裂和口径过小从而影响成纱条干。

(2)选配钢丝圈时应比同号数的纯棉纱稍重1号~2号,钢丝圈的断面以选用摩擦系数小,不会损伤氨纶长丝为好。日本旭民工业株式社资料介绍,44dtex氨纶长丝,其牵伸倍数为3.66倍,锭速为11000r/min,钢领直径45mm

时,则钢丝圈最适宜的重量为4.864g/(100只)[即是75格林/(100只)],过重则增加断头,过轻则会出现较大的气圈。另外,钢丝圈调换周期应比同号数纯棉纱缩短1/3。钢领选用3.2mm宽边钢领。

6、氨纶包芯纱常见纱疵及接头注意事项


氨纶包芯纱常见的纱疵有无外包覆纤维、无芯、包覆效果不佳(包偏)等。无外包覆纤维纱疵在纺制细号氨纶包芯纱时或氨纶长丝较粗时易发生,因为纺制细号氨纶包芯纱,棉纤维须条截面的单纱纤维根数较少,牵伸时就易断裂。

如果氨纶长丝的含量超过20%~25%时,纺纱过程中粗纱须条中断或不能及时得到补充,或者有一部分棉纤维被吸棉笛管吸走而造成,此时氨纶包芯纱质量较差,其弹性也大于正常氨纶包芯纱。无芯氨纶包芯纱往往是由于氨纶长丝断裂所造成,常见于钢丝圈、钢领配置不当而发热或钢丝圈磨损有缺口,使氨纶长丝断裂所致,而长片段无芯则往往因操作、工艺不当所造成。氨纶包芯纱包覆效果不佳(包偏)就是氨纶长丝没有被包覆在纱体内而是露在纱体之外,这一疵点是氨纶长丝与棉粗纱须条相对位置配置不当或氨纶长丝没有通过集合器,

失去控制而造成。

纺制氨纶包芯纱时,氨纶包芯纱的接头质量尤为重要,尤其是要控制接头“空芯”、“裸芯尾巴”等疵点,是氨纶包芯纱接头质量的关键。由于氨纶包芯纱以氨纶长丝为芯,断头后前罗拉输出的长丝和外包纤维被吸棉笛管吸入,时间越长,吸入的氨纶丝愈长,而外包棉为单纤维吸入,长丝所受压力大于短纤维的吸力,造成两者解体,既氨纶长丝不能保持处于外包纤维中央,所以接头后前罗拉至笛管口的裸丝露在纱体之外,即成“裸芯尾巴”;在细纱断头后卷绕在筒管上的纱段捻度小而松,使氨纶长丝回缩,这是造成氨纶包芯纱接头“空芯”的主要原因。氨纶包芯纱接头时应注意一下问题。

(1)接头长度。双手并用接头法即一手接头,一手用剪刀切断长丝芯。根据测试,氨纶包芯纱的接头长度在40mm~45mm左右时,可保证接头段强力与正常纱接近,氨纶包芯纱接头除强调双手同时并用外,还要强调加强日常机械保养工作,做到吸棉笛管高低一致,前中胶辊统一,以保证接头长度的标准。

(2)防止“裸芯尾巴”。在双手并用接头之前,对长丝要预切一次,使长丝瞬时失去吸力作用,而弹回到外包纤维中央,如果能熟练掌握利用长丝这个急回弹性能,可以消灭或明显减少接头造成的“裸芯尾巴”。

(3)防止接头空芯。经过反复实践,采用解捻后再加捻的方法可以消灭接头“空芯”,即将卷绕在筒管上的断头纱段20mm解捻,使氨纶长丝自由回缩并接拉出外包纤维,然后用手将被解捻的纱端适当加捻后接头,这样接头质量较好。

总之,纺制氨纶包芯纱时,需要规范的设计方法和试验检测手段才能纺制出符合要求的氨纶包芯纱,生产过程要严格管理,加强质量检查,优化纺纱工艺,最终可生产出符合用户要求的氨纶包芯纱。



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