豐田RX240E緊密紡粘膠竹節紗的生產實踐
摘要：探討日本豐田RX240E生產緊密紡竹節紗的工藝要點。闡述了在緊密紡長車上開發竹節紗的必要性。針對粘膠纖維的特點和緊密紡竹節紗的質量要求，認為用緊密紡工藝采取必要工藝技術措施，結果證明紡出的產品質量明顯優于傳統環錠紡竹節紗，可以較好的達到提升粘膠竹節紗品質的目的，最終生產出令客戶滿意的產品。（此課題已經申報2012年蘇州市科技計劃新項目） 關鍵詞：豐田緊密紡；竹節紗；捻度；負壓；技術措施；毛羽； TheproductionpracticeofcompactviscoseslubyarnproducedbyToyotaRX240E KeywordsToyotacompactspinning,Slubyarn,Twist,Negativepressure,Technicalmeasures,Hairiness 當今各式各樣的紡織品日新月異，纖維、紗線也向功能化、多樣化方向發展，竹節紗便是順應市場需求而產生的一種新型花式紗線，其布面外觀別具一格，表達出服飾獨特的效果，高貴、柔軟、豐富、立體、天然美觀，滿足了人們對服飾時尚化和個性化的追求，受到人們的青睞。廣泛適用于針織、機織的高檔服裝面料、牛仔布以及裝飾織物，竹節紗產品穿著可減少貼膚面積，有著良好的通透性。 隨著市場對紗線品質要求不斷提高，傳統環錠紡竹節紗強力低、毛羽多，已不能滿足高檔面料的質量要求。由于竹節紗的捻度分布同一般普通紗線不同，不能達到均勻分布。竹節部分的捻度向基紗部分大量轉移，因此嚴重削弱了竹節紗的單紗強力，紗線的強力不勻也變大，防礙了正常的紡紗、絡筒、織造，直接影響產品的質量和生產效率。當竹節紗的竹節倍率大于2.5倍以上時因其強力、竹節粗度、捻度、毛羽等因素，尤其在針織織造時對于不加氨綸絲的品種更易產生破洞，客戶對此問題比較煩惱，我們建議客戶使用緊密紡竹節紗能徹底解決破洞問題，而且能大幅度提高織造效率，竹節風格有立體凹凸效果，布面毛羽極少，完全滿足高端產品的需求。竹節紗的主要參數包括竹節粗度、竹節長度和竹節間距，這三個參數的不同組合直接影響針織物的風格及厚度，因而不同的針織產品對竹節參數有不同的要求。由于竹節大小、分布不同再加上織造工藝的變化，使織物產生各種不同的風格，深受消費者的喜愛。 1緊密紡技術的應用 鑒于傳統環錠紡竹節紗不能滿足高端市場需求和未來發展趨勢，利用高新技術裝備改造傳統產品，采用綠色、環保的粘膠纖維，對現有竹節紗進行技術研發，將緊密紡技術應用到竹節紗產品上來，不但順應了科技和節能減排的國家發展需要，同時也極大了豐富竹節紗產品類別，緊密紡竹節紗克服了傳統環錠竹節紗強力較低和毛羽過多的弊病，豐富了粘膠纖維的產品類別，市場前景廣闊。2011年公司引進4臺日本豐田長車緊密紡細紗機RX240E（電子牽伸帶花式紗線竹節系統），用來生產高檔緊密紡紗和緊密紡竹節紗系列產品。 該機緊密紡技術采用空氣動力學原理，通過集聚元件，使牽伸后的松散纖維須條通過負壓異形管表面時抱合在一起，經導向膠輥輸出加捻成紗，由于紡紗過程中加捻三角區變得很小，基本消失，大大減少浮游外露纖維的數量，增強纖維與纖維之間的抱合力，從而提高竹節紗的強力，尤其是竹節紗基紗部分的斷裂強力，紡紗實踐證明，緊密紡竹節紗在改善紗線品質、提高成紗強力、減少毛羽等方面有著顯著效果。 2原料及工藝流程 2.1粘膠原料的特性 粘膠纖維屬于再生纖維素纖維，吸濕性、透氣性、紡織加工性等均與棉相似，長度、整齊度好，具有綠色環保性，產品染色性好，手感柔軟，豐滿、滑爽，具有良好的懸垂性，是制作服裝面料和家紡面料的優等原料，利用粘膠纖維的特性開發緊密紡竹節紗具有廣闊的市場前景。為適應人們對功能性織物的消費需求，提高企業的市場競爭力，我公司開發生產了粘膠19.7tex緊密紡竹節紗。配棉采用1.33dtex*38mm粘膠纖維，選用唐山三友、富麗達、江西賽得利多嘜混紡； 2.2工藝流程 特呂茨勒清梳聯機組【抓棉機BO-A→多倉混棉機MX-U6→開棉機FD-O和T0T1→梳棉機TC5-1】→FA320A頭并→特呂TD03二并→FA468E粗紗機→RX240E豐田緊密紡紗機【電子牽伸帶竹節裝置】→NO.21C全自動絡筒機 3.1竹節控制裝置 豐田RX240E（電子牽伸驅動，帶竹節裝置），牽伸控制CPU采用32位微處理機，在世界上首次應用完全無需更換齒輪構造的3軸獨立型電子牽伸驅動，在操作面板上可以設定每項紡紗條件，竹節紗設定方式可以選擇前羅拉減速或后羅拉加速的方式，竹節倍率最大4倍。 配備花式紗線數據生成器（簡稱FYSDC）軟件，用于在計算機電子圖案規格的RE240E上設定普通紗線和花式紗線的紡紗條件。將竹節程序在電腦上設計好后，復制到存儲卡上，再上傳到機器中。這樣做既安全，又可以在電腦上保存很多的紡紗品種，便于以后再次使用。 3.2主要技術規格及結構特點
4.1緊密紡竹節紗品種 R19.7tex緊密紡竹節紗：基紗號數為19.7tex，平均號數24.0tex，竹節長度4.5cm，竹節倍率2.6倍，竹節間距30～50cm，竹節循環個數31個，采用后羅拉變速控制，100米中竹節個數226個。
4.2主要工藝參數優選 經初步試紡分析，影響粘膠緊密紡竹節紗的主要質量指標是成紗毛羽和強力，在諸多紡紗工藝參數中，捻度和緊密紡負壓式影響最大，因此我們主要圍繞這兩項工藝參數進行試驗優選。 4.2.1捻度對比試驗 設定負壓為3.0Kpa，采用四種不同捻度紡紗，成紗毛羽和強力測試結果見表2
在捻度780/米條件下，采用4種負壓進行紡紗，成紗毛羽及強力測試結果見表3 4.2.3后區牽伸和鉗口隔距 細紗后區牽伸倍數，一般應介于1．20～1.40倍之間，即適當放大后區牽伸倍數，可以降低牽伸力，減小牽伸力的波動，有利于減少出“硬頭”。細紗鉗口隔距塊的選配要有利于纖維的控制和牽伸力的穩定，對竹節紗而言，應在平均號數和基紗號數之間選擇，選用比基紗號數對應隔距塊再大一檔的。剛開始選用1.25倍后牽伸和2.5mm隔距塊（紫色），有吐硬頭現象斷頭飄頭增加，纏繞嚴重時網格圈破損較多，后來適當增大后牽伸（1.3倍）和鉗口隔距改2.8mm（白色），防止了“吐硬頭”引起牽伸不開，細紗生活明顯好做。 4.2.4鋼令鋼絲圈 鋼令選用BrackerTITANPG1-4254型，耐磨性好；選用鋼絲圈不僅要耐磨，而且要優選圈形，其紡紗通道必須能承受超大的摩擦力，否則會鋼絲圈磨損造成大量斷頭和飛圈。鋼絲圈的選配是紡制竹節紗的難點，由于竹節紗的竹節參數變化大，選擇鋼絲圈應考慮竹節紗粗度大的特點，要選取紗線通道大，重量適中的鋼絲圈，如果重量偏重可增加卷繞密度，適當減少毛羽，但易造成竹節處強力弱、捻度低的斷頭。因此，合適的鋼絲圈是降低斷頭的主要因素，經驗總結鋼絲圈的截面形狀以高弓型為宜，最終我們選用鋼絲圈型號為BrackerC1ULudr2#毛羽比較好（2mm毛羽為69），有利于控制氣圈形態，減少氣圈張力大小的波動，減少毛羽。剛開始用布雷克C1ULudr1#鋼絲圈管紗毛羽較多，2mm為85。 4.2.5紡紗速度 緊密竹節紗前羅拉速度的設定一般比緊密紡紗低10%～15％，但比環錠紡短車要高10%，對于竹節較粗、較長的竹節紗，為了降低成紗強力不勻，減少細紗斷頭，前羅拉速度可適當偏低設定。初次試紡根據大、中、小紗氣圈及斷頭逐步調整。新鋼令上車時要磨合鋼絲圈，前羅拉速度還要降低。前羅拉速度大小的設定還與基紗號數、竹節粗度、竹節長度等參數有關。適當降低車速，可以減少細紗斷頭率。當錠速開13500r/min時斷頭太多，擋車工勞動強度太大，后來調整為13000r/min時斷頭很少。 除用戶特定要求外，按平均號數計算，針織用紗捻系數一般設定在370～390之間。適當增加紗線捻系數，可提高紗線單強，減少管紗毛羽。此次選用捻系數為382，每米平均設計捻度780。 4.2.7優選后的工藝參數 原料采用1.3dtex*38mm粘膠纖維，粗紗定量4.5g/10m，粗紗捻系數78。 綜合以上的分析，粘膠緊密紡竹節紗，較優的工藝參數見表4：
a.緊密紡工藝的采用能改善細紗纖維須條的集聚效果，從而達到減少纖維散失，縮小加捻三角區，降低毛羽,提高強力的效果。 b.采用前、中、后羅拉分別驅動，通過工業計算機的控制，可選用后羅拉或前羅拉變速的方式生產各種組合、竹節規格、竹節形態的竹節紗。 4.3質量控制 針織用竹節紗的質量控制應以滿足用戶的最終要求為目的,從成紗的實物質量和物理指標兩個方面來控制竹節紗的質量水平。針織用竹節紗屬非標準化的新型花式紗，無統一行業標準，針織廠商普遍以織造時的布面風格、克重及織造時斷頭情況來衡量針織用竹節紗的質量優劣，這是用戶認可質量的最基本要求。 我們參照普通針織紗的質量檢測體系，對成批生產的針織用竹節紗制定了成紗質量檢測指標，包括平均號數、單紗強力、單強CV%、百米重量CV%、細紗捻度及捻度CV%等指標，同時由落紗組長對每落紗竹節裝置是否正常起作用進行檢查、記錄，有異常及時報告，確保萬無一失。 4.4技術措施要點 4.4.1細紗工序 a.對緊密紡異形管負壓大小進行重點測試，對比毛羽和強力，選擇最優負壓。 b.由于網格圈的積極傳動，搖架壓力無需過高，前皮輥中檔壓力即可。網格圈使用報廢周期8至10個月以上，有利于減小專件器材損耗。 c.根據竹節紗的基本要求和質量特性，首先要保證細紗機處于良好的運行狀態，對于牽伸機構，要保證加壓穩定，膠輥、膠圈、上銷無打頓，網格圈表面及異形管吸風口無積花，網格圈無破損、跑偏，對于卷繞加捻部件必須做到鋼領、錠子、導紗鉤的同心，盡可能降低卷繞過程中的張力波動。加強錠盤、錠帶的維護，減少因弱捻因素造成的捻度差異。 d.確定竹節紗紡紗工藝主要參數時，細紗機前羅拉速度、鋼絲圈、隔距塊對紡紗斷頭的影響甚大，工藝質量人員應根據生產情況及時調整。 e.由于竹節紗的氣圈形態動態變化頻繁，鋼絲圈對鋼領的運行軌跡也不同于普通針織紗，因而鋼絲圈的磨損周期不同于普通針織紗，應加強對鋼絲圈保養周期更換，防止大面積斷頭和毛羽突增。 4.4.2絡筒工序 采用N0.21C—S自動絡筒機配備洛菲新一代ZENIT系列電清，不僅可以生產優質、無結的竹節紗，而且對節約用工，減輕工人勞動強度均有顯著效果。根據紗疵分布以及紗線用途，給予最優化的清紗參數設定。 a.對于自絡筒的電清工藝設定要尤為重視，既要把不符合竹節紗規格的額外紗疵清除，而且還要查看自絡筒效率、百管斷頭等，要考慮綜合因素，超出竹節范圍的大疵點必須清除，而正常的竹節則予以保留。 b.竹節紗的設定，首先需要了解竹節的位置處于分級圖中的哪個區域，可以通過分級數據功能來尋找竹節處于哪個分級，竹節所處分級區域的紗疵數據會特別高。首先需要設定通道清紗曲線應位于竹節區域之上，以避免竹節會被切除，然后再通過設定分級切紗，針對通道曲線以下非竹節區域而又需要切除的疵點進行清除，這樣既切除了希望清除的疵點而又保留了需要的竹節部分。一般原則是通道設定盡量放寬，讓清紗曲線避開竹節區域，但分級設定要嚴格把關。 c.適當提高絡筒車間相對濕度，控制在70～75%，能減少筒紗毛羽。 d、適當提高卷繞張力和筒子硬度，保證筒子成形良好。 e、自絡筒車速控制在1100m/min左右,不宜過高，這樣有利于筒紗毛羽明顯改善。 緊密紡竹節紗產品質量明顯優于傳統環錠紡竹節紗，見表5 R19.7tex粘膠緊密紡竹節紗強力達到338cN，2mm以上毛羽69根左右，生產效率97%以上。本項目產品的開發將填補國內粘膠纖維制備緊密竹節紗的空白，進一步拓寬了粘膠纖維的適用范圍，豐富了竹節紗產品類別，緊密紡粘膠竹節紗較環錠紡竹節紗，每噸可增加直接效益2000元以上。 采用綠色、環保的粘膠纖維，通過把緊密紡技術和花式紗線紡紗相結合，開發出緊密竹節紗有著諸多優點，不但豐富了紗線種類，而且提升了竹節紗產品的適用范圍、品質與檔次，滿足了高端客戶的需求。緊密紡竹節紗克服了傳統環錠紡毛羽多、強力低等不良問題，結合粘膠纖維的特性，使得竹節紗具有強力更高、毛羽更少，產品具有細膩、柔軟、舒適的特性。滿足了人們對高端、特色、時尚服飾的追求，產品市場發展空間廣闊。 6結束語 緊密紡技術的優越性源于其裝置結構的合理設計和精良制造，但僅僅依靠緊密紡的先進設備來生產出優質的緊密紡竹節紗并不夠，還需要專件器材的合理使用、緊密紡工藝的配套、日常設備維護保養以及嚴格的三級管理。緊密竹節紗是一種結構新穎的花式紗，有其獨特的質量特性。紡制的關鍵在于配置性能先進的竹節紗裝置，并保證緊密紡細紗機處于良好的狀態。主要在負壓、后區牽伸、速度、鋼絲圈、細紗隔距塊的合理選擇上。要根據設備的性能狀況、產品規格及特點，合理配置工藝參數，尤其是絡筒清紗參數的設定，使竹節紗質量達到要求。 參考文獻: [1]趙陽，王驚濤，肖琴，等《緊密紡的技術工藝研究》(J)，棉紡織技術,2009,37(4)：6-8 轉載本網專稿請注明："本文轉自錦橋紡織網" |
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