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罗布麻纤维的纺纱和织造工艺
文章题目:
罗布麻纤维的纺纱和织造工艺
关键词:
罗布麻纤维的纺纱和织造工艺
作者(排名):
采样数:
338
文章来源:
发表年份:
30/08/2006
分类:
罗布麻纤维加工
从床单面料的性能出发,结合罗布麻纤维的特点,详细介绍了罗布麻纤维的纺纱工艺及纱线的上浆工艺及织造工艺,测试了罗布麻床单织物的性能。认为在棉纺设备上采用常规的生产设备、合理的纺纱工艺和织造工艺制作罗布麻床单织物是可行的,罗布麻织物透湿性能突出,悬垂性较好,抗折皱性也好,且无刺痒感,适合用于床上用品。
床单是家用纺织品和室内装饰配套产品的重要组成部分,历来为人们生活所需。它既具有实用性的特点,又具有装饰性的特点。传统的床单产品多以纯棉和涤棉为主要原料,但是近年随着生活水平的提高,人们对美化环境的需求越来越高,不仅要求床上用品实用性强,而且艺术性要高,同时向功能化方向发展。
罗布麻纤维是一种野生植物纤维,是一种具有优良品质的麻纤维。除了具有吸湿透汽性好强力高等麻类纤维的共性之处,它还具有丝一般的光泽,纤维号数也较其他麻纤维低,而且没有其他麻类纤维的刺痒感,尤其可贵的是,罗布麻纤维的化学组成中含有强心甙、黄铜、氨基酸等,其药用价值高,是治疗高血压、心脏病的一种中草药配料。用罗布麻织成的面料除具有天然纤维风格以及凉爽、挺括、易洗、舒适的性能以外,对人体还有保健作用,可稳定血压、控制气管炎和保护皮肤等。
因此,在人们生活水平日益提高、越来越注意织物保健性的今天,罗布麻纤维更是引起了人们极大的关注。以罗布麻纤维为原料开发床单产品,不仅迎合了“回归大自然”和“纤维天然化”的需求,而且迎合了人们日益追求的兼具舒适性和保健性的需求。
1 原料特点
罗布麻纤维主要化学成分为纤维素,其与棉纤维、苎麻纤维物理机械性能比较见表 1。
由表1可知,罗布麻纤维细度与棉纤维相近,比苎麻纤维细很多;强力与苎麻接近,比棉纤维高一倍左右;断裂伸长率虽不如棉纤维,但优于苎麻纤维;长度长于棉纤维。
罗布麻纤维与亚麻、胡麻、大麻等纤维相比,结晶度较低,但其晶区取向度较高。这表明罗布麻纤维大分子在纤维晶区中排列较为整齐,故弹性模量较高,断裂强度较高,伸长率低。这些优异的纤维性能对加工工艺和织物的服用性能都有重要影响。
罗布麻纤维光泽比苎麻、亚麻等一般韧皮纤维好,吸湿性和透汽性也很突出。罗布麻纤维吸湿较慢而散湿较快,用它制成的床单面料舒适而不贴身。
2 纺纱工艺流程及技术关键
2.1 纺纱工艺流程(以机器型号表示)
(预处 理 罗 布 麻):A002D→ FA121→FA104→FA106→A092A→A076C→A186F →A272F→A456G→FA502A→1332M
2.2 关键技术及工艺(以 18 tex纱为例)
2.2.1 梳麻
梳麻工序是罗布麻纺纱中的关键工序,麻纤维的梳理、除杂程度对于成纱质量起着至关重要的作用。基于此,对梳麻工艺配置考虑如下。
罗布麻纤维号数较低,无天然卷曲,外观手感表现为粗硬、挺。刺辊、锡林速度过高对纤维损伤较大,同时为使纤维充分梳理,道夫速度更应降低,为此,锡林速度由 360 r/min 降为 230 r/min,刺辊速度由 900 r/min 降为 660 r/min,道夫速度由 28 r/min 降至 17 r/min。为降低麻纤维中短纤维比例,提高除杂效率,盖板速度由 132 mm /min 提高到 164 mm /min。
罗布麻纤维长度差异大,为防止细纱由于超长、倍长纤维牵伸不开,出现“ 橡皮纱”,同时又防止过分损伤纤维造成短绒,影响细纱断头,采用紧隔距与大工作面长度相结合的工艺措施,给棉罗拉与刺辊隔距由 0.23 mm 改为 0.18 mm,选用了32 mm 长度工作面的给棉板。
为使麻纤维得到充分梳理,尽可能使部分束纤维变为单纤维,在纤维不缠绕锡林的前提下,缩小盖板与锡林的五点隔距,在试纺中选用了 0.23mm,0.20 mm,0.18 mm,0.18 mm,0.20 mm。
根据麻纤维对温湿度的敏感性、湿强高于干强的特点,为减少破边、破网、飞花问题,要求麻卷回潮率达到 8% ! 9% ,车间相对湿度在 60% !65% 范围内。
主要工艺配置:生条干重 18.98 g/5 m,机械牵伸 90.9 倍,张力牵伸 1.053 倍。
2.2.2 并条
牵伸分配采用“头大二小”的工艺配置,可充分发挥并条效果,而不致于增大熟条的重量不匀。
经过清梳工序后的麻纤维各项物理指标都得到进一步提高,但是,麻纤维中的超长、倍长部分仍占 5% 以上。为此,我们采用了“ 隔距适中、加压偏重”的工艺配置。在并条牵伸过程中麻纤维受到有效控制,并通过较重的加压使部分超长、倍长纤维受到牵伸作用,使其减少到最低程度。
主要工艺:二并干重 18.3 g/5 m,头道牵伸8.52 倍,二道牵伸 8.09 倍,罗拉隔距 5 mm ×11mm,罗 拉 加 压 32 daN × 36 daN × 35 daN × 32daN。
2.2.3 粗纱
麻纤维基本特性是挺、滑、无天然卷曲,如依照纯棉设计捻系数上车,出现粗纱纱条飘断、强力不足、细纱导纱架至喂入部分意外牵伸增大,经常出现断纱,条干明显不匀。经多次试纺,在不影响细纱工序正常牵伸前提下,偏大掌握粗纱捻系数,相对纯棉品种提高幅度约 15% 左右。
适当降低粗纱速度,对粗纱断头、条干都是有益处的,我们将罗拉速度由 170 r/min 降至 130 r/min。为减少粗纱意外牵伸,粗纱锭翼绕纱圈数由3 圈改为 2 圈。
2.2.4 细纱
麻纤维整齐度差,短绒率高,使纤维变速位置很不稳定,短绒在牵伸中失控,超长纤维则常常以中罗拉速度输出,从而影响条干不匀,造成强力偏低。为此,做了如下工艺调整:
(1)降低细纱锭速和前罗拉速度。锭速为 9000 r/min,前罗拉速度为 110 r/min - 170 r/min;
(2)后区牵伸较纯棉稍大,掌握在 1.35 倍 - 1.40 倍左右,总机械牵伸28.89 倍;
(3)为了有效控制纤维,仍采用“隔距适中,加压偏重”工艺原则。罗拉隔距 20 mm × 25mm,双锭加压 18 daN ×10 daN ×14 daN;
(4)为了提高纱线强力、减少细纱断头,罗布麻纱捻系数为纯棉纱的 1.21 倍,捻系数为 406.1;
(5)相对湿度掌握在 60% - 65% ,温度 25 ℃ - 27 ℃ 、成纱回潮率在 7% 左右适宜。
2.2.5 络筒
为了改善纱线条干均匀度,控制纱线的各种纱疵,我们加装了电子清纱器,配置了铝槽筒,以改善静电现象。主要工艺配置:槽筒速度 2400 r/min,电子清纱器隔距 1.8 倍,张力盘重量 6.3 g。
3 织造
3.1 织前准备
3.1.1 并纱、加捻
对于中厚型床单面料,所用经纱为 18 tex×2股线,采用 1381 型急行往复式并纱机和 A631 型捻线机。反向加捻,捻度为 63 捻 /10 cm。
3.1.2 煮练
为了使织物具有一定的吸水性,便于印染过程中染料的吸附和扩散,需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练,以除去蜡状物质、果胶物质、含氮物质及部分残留在织物上的油剂。
3.1.3 罗布麻纱线的上浆
薄型床单面料经纬向均为 18 tex 单纱,中厚型床单面料经向为 18 tex×2 股线,纬向为 18 tex单纱。其中,18 tex 单纱毛羽多、强力不够大,这样给织造带来许多困难,因此必须对单纱进行上浆。
浆纱设备为 JSSJ-83 型浆纱实验机。
浆料是由 PVA-0588、PVA-1799、磷酸酯淀粉、丙烯酸酯组成的高浓低粘组合浆料,其粘度低且稳定,渗透性好,对天然纤维具有很好的成膜完整性,对改善纱线毛羽、强力有很好的效果。
通过改善纱线毛羽、提高单纱强力、纱线成膜完整性三项综合指标的对比,我们选择了 PVA-0588 与 PVA-1799 的最佳配比为 3∶ 7,PVA-0588 为 9 % ,PVA-1799 为21% ,磷酸酯淀粉为 70% 。
调浆方法:向 PVA-1799 中加水,搅拌 0.5 h升温到 50 ℃ ,加入 PVA-0588,高速搅拌升温到95 ℃ ,1.5 h 后加入磷酸酯淀粉,煮浆 0.5 h,焖浆0.5 h。
上浆工艺:上浆温度 95 ℃ ,上浆率 10% ,浆液浓度 8% ,速度 45 m /min,浆槽粘度 8 s。
我们在单纱强力仪上对原纱及浆纱进行了机械性能测试,测试 10 次后的平均值为:原纱强力277 cN,原纱断裂伸长 7.55% ,浆纱强力 308.2cN,浆纱断裂伸长 5.71% 。上浆后纱线毛羽明显减少,纱线变得光滑结实。
3.2 织造
麻纱毛羽多,经上浆后在相对湿度较低的条件下浆膜脆性增强,受到综丝、筘的摩擦容易滋生毛羽和产生断经,故织造应在相对湿度为 80% 以上的条件下进行。由于麻纱毛羽多,上浆质量比棉差,为了防止上层经纱松弛,减少经纱断头,我们采用了较低的后梁高度。考虑到麻纱伸长率小,在保证梭口清晰及具有良好打纬的前提下,采用较小的上机张力。中厚型织物的织造工艺参数为:筘号 215 齿 /10 cm,每筘穿入数 2 根,组织循环经纱数为 186 根,纬向织缩 0.6% 。上机图见图 1。色经、色纬排列:绿 60 棕灰 2 黄 60 绿 2 棕 灰 60 黄 2。
4 罗布麻织物的后整理
在织物后整理中,根据织物所采用的纱线粗细,其工艺参数可做适当调整。单纱织物需退浆,由于所选用的浆料是以 PVA 为主体的混合浆料,故选用 2.5% 的氢氧化钠溶液退浆。为改善织物表面毛羽刺痒问题,使织物表面更加平整光滑,对织物进行了纤维素酶整理。
另外,为了改善织物的柔软性,提高其舒适性,对织物进行了柔软整理。利用纤维在湿热条件下定形的原理,我们对小样进行了热定形,使布面平整光滑、织纹清晰,提高织物的档次。定形温度为 120 ℃ ,定形时间3 min,采用喷水式热定形。
5 织物性能测试
5.1 织物物理机械性能测试
利用 YG502 型织物强力测试仪、YG811 型织物悬垂测定仪、YG514A 型织物折皱弹性测定仪测得的织物性能见表 2。
5.2 织物服用性能测试
服用性能是衡量织物的重要指标,其中热舒适性是关键指标。采用蒸热法测试织物的透湿性能,使织物处于标准状况下 24 h,然后将其覆盖于盛水容器上,使盛水容器处于 80 ℃ 恒温浴中,水蒸气便通过织物散发出来,测定每 0.5 h 水的失重,测量结果见表 3。
6 结束语
罗布麻织物具有良好的物理机械性能及服用性能,其织物强力优于其他麻类,透湿性能突出,悬垂性较好,抗折皱性也较好,且该织物无刺痒感,适合于做床上用品。其纺纱生产可采用棉纺设备,应合理配置工艺。可采用 PVA-0588、PVA-1799、磷酸酯淀粉、丙烯酸酯组成的高浓低粘的组合浆料对罗布麻纱线上浆,纱线上浆率为 10% ,纱线强力增加,表面毛羽贴伏,能较好地满足上机要求。织造中采用了较低的后梁,以改善上下层纱线的张力差异。对织物进行了后整理,整理效果明显。
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