天丝纤维织物的浆料配方研究
秦朝辉 周建才
( 江苏大生集团有限公司 )
近年来,纺织产品的市场竞争愈演愈烈,一些新型的绿色环保纤维应运而生,该纤维品种具有柔软悬垂、触感独特、舒适透气,防螨抗静电同时又具有耐用性强、弹性好、不易起皱、便于打理洗涤等优点,积极开发新型绿色纤维产品已经被企业视为新的经济效益增长点,显示出强大的生命力,近几年江苏大生集团有限公司加大科技产品的投入,在多尼尔、津田驹喷气布机开发生产的天丝纤维的床品面料、服装面料,深受客户的的信任,远销国内外市场。在织造生产环节中,重点对浆料配方进行研究,取得一定的效果,做到即保证品种的产、质量和效率,又减少器材的损耗
1、 必须掌握天丝纤维的性能
天丝纤维是以木浆为原料,N-甲基吗啉-N-N氧化物 (NMMO)为溶剂纺丝而得的再生纤维素纤维。天丝纤维中纤维素结构与棉相似,但分子量较小。其分子聚合度一般为400~700,比粘胶纤维(约为300~500)高。天丝纤维是一种符合环保要求的再生纤维素纤维,具有聚合度、结晶度、取向度高的特点。这些特点使其具有干湿强度大、初始模量高、在水中收缩率小、尺寸稳定性好、吸水膨胀率大,以及有突出的原纤化等特征。
纤维的实测物理指标见表1
表1 细旦天丝的物理指标
纤度/dtex
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长度/mm
|
干断裂强度/cN.dtex-1
|
干断裂伸长率/%
|
比电阻/Ω.cm
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回潮率/%
|
0.9
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33.6
|
4.08
|
17.5
|
6.6×107
|
11.7
|
另外,天丝纤维产品本身具有纱线刚性较强、毛羽较重、强度高、手感柔滑,抱合力差、结头强力相对低、易脱滑、对器材易磨损等特性。
2、 根据纤维特性选择合适浆料配方
以津田驹布机生产106" Tel(LF)60×JC70/L30 40 173×76 5/3 为例
2-1、各工序的保证
2-1-1对纺部工序
提出对原纱的质量要求,严格把好关,重点控制好纱的细节,在络筒过程中气捻结头要牢不脱结,避免出现筒子纱脱圈及筒子成形不良,络筒工序采用“小张力、低速度、保弹性、低伸长”的工艺原则,车间温湿度冬季不低于24℃湿度不低于70%,夏季温度控制在26℃湿度不低于65%。
2-1-2对整经工序
提出对整经工序经轴要求卷绕三均匀,断头率控制在1.0根/百根*万米以内,整经时经纱通道要光洁、无毛刺、整经车速要适当,不宜过高。
2-2、重点抓好浆纱工序
提出对浆纱工序要求提供优质的浆轴,浆纱时要防止倒断头、粘并头,排头要均匀,浆轴要平整,正反浆轴卷绕张力、卷绕直经差距要小,要根据天丝纤维特点在上浆过程中要选择合适的浆料配方。
通过对国内外提供各种浆料性能的研究,组合成三种浆料配方的多次实验、数据对比,我们最终选用以上海西达公司生产的CD-DF838为主的浆料配方达到最佳效果。
CD-DF838是上海西达公司研发的接枝变性淀粉,经棉纺织行业协会浆料检测不含PVA,该多功能浆料已经在多家大中型客户中使用,取代PVA的效果显著,性价比高,产品通过欧洲绿色组织(IMO)的GOTS生态认证。
组成 优质淀粉衍生物
外观 白色或淡黄色粉粒状
水份 ≤14%
粘度(6% 95℃) 8-12mpa.s
粘度热稳定性(6% 95℃ 3h) ≥85%
PH值 5.5-7.5
2-2-1浆料配方及浆纱工艺
2-2-1-1浆料配方(kg)
项目
|
实验浆料配方 |
原配方 |
改进配方1 |
改进配方2 |
PVA |
40 |
15 |
|
进口组合浆料 |
25 |
25 |
|
氧化淀粉 |
35 |
25 |
25 |
CD-DF838 |
|
35 |
75 |
CD-52 |
5 |
5 |
5 |
液体丙烯 |
12 |
12 |
12 |
如表所示,原配方中含40kgPVA,改进配方1中含15kgPVA,改进配方2中不含PVA。
2 -2-1-2浆纱工艺
项目
|
规格 |
浆纱机类型 |
祖克 |
浆槽温度(℃) |
85-88 |
上浆率(%) |
12-14 |
浆槽粘度(秒) |
8-10 |
含水率(%) |
10 |
伸长率(%) |
≤1.5 |
浆槽形式 |
双浆槽 |
浆纱速度(m/min) |
40-45 |
压浆压力(KN) |
10-14 |
退浆率(%) |
13-15 |
退解张力(N) |
500 |
喂入张力(N) |
300 |
干纱张力(N) |
1400 |
卷取张力(N) |
2200 |
托纱张力(N) |
3200 |
2-2-1-3上浆效果及织造效果对比
项目
|
规 格 |
原配方 |
改进配方1 |
改进配方2 |
浆纱成本(元/HM) |
15.3 |
15 |
14.3 |
原纱强力(N) |
219.5 |
220.6 |
218.7 |
浆纱强力(N) |
226.7 |
237.5 |
240.1 |
增强率(%) |
5.3 |
7.7 |
10.9 |
减伸率(%) |
22.8 |
20.3 |
18.8 |
车速(rpm) |
459 |
459 |
459 |
布机效率(%) |
85.5 |
88.3 |
91.65 |
经断(次/12H) |
19 |
15 |
12 |
纬断H1(次/12H) |
15 |
12 |
10 |
纬断H2(次/12H) |
42 |
30 |
22 |
如表所示,选用CD-DF838为主的浆料配方布机效率平均达91.65%、同比高6.15%,百米浆纱成本14.3元、同比下降6.5%。
使用新配方后, 干分绞区断头有所减少,上机情况较好,效率明显提高
2-3、布机工序
好的浆料配方是保证浆轴质量的前提,还需要穿综工序落轴时要尽量避免绞头、断头,布机工序必须优选上车工艺、设备完好状态与调节、运转挡车工的操作培训、以及其它各项条件的满足方面做大量细致的工作。
2-3-1、在优选工艺上:
我们合理的选择后梁位置、停经架位置、开口与引纬时间、上机张力等工艺参数。采取“小开口、小张力、低后梁、晚平综”的原则,以减少断经、断纬,提高产品质量和布机效率。经过多次实验我们设定了较为合理的工艺参数,如下:
多尼尔喷气织机 津田驹喷气织机
后梁高度 11 0.5
后梁前后 16 9
停经架高度 12 2
停经架前后 后6 12
张力 20CN/根 2800N
开口时间 290° 290°
主喷嘴 85°∽160° 70°∽160°
辅助喷嘴 80°∽160° 70°∽165°
主喷嘴压力 3公斤 2公斤
辅助喷嘴压力 4公斤 3.5公斤
2-3-2在运转操作上:
针对该品种的特殊性,布面上任何疵点不允许动手,必须对挡车工进行操作培训,确定了完整的巡回路线、做到预防为主,在巡回的过程中认真检查布面减少疵布的产生。
2-3-3在设备维护上:
要求设备始终保持完好状态,每台布机上机前设备检修工要进行检查,上车工艺要完全到位,经纱通道清洁、无毛刺,喷嘴位置、角度规范一致,优选边撑,采用橡胶边撑,防止边撑疵的产生,分纱均匀、保持恰当的经纱张力,选择最佳的布机车速,多尼尔在420转/分,津田驹在460转/分左右。
2-3-4在温湿度控制上:
因该品种对车间的温湿度要求较高,特别不适应高温高湿,相对湿度应偏小掌握,根据季节性变化要适时调节,控制好车间的温湿度也就至关重要。冬季温度控制在22℃左右,湿度控制在70°∽72°之间;夏季温度控制在28℃左右,湿度控制在72°∽74°之间。
3、结论:
3-1、该品种总经根数多,浆纱的难度大,准确选用适合天丝纤维的浆料至关重要,采用双织轴两轴卷绕密度、直径一致,保证好浆纱质量,才能实现织造优质高效的可能
3-2、天丝类高支高密品种,对纱的质量要求比较高,一定要保证成纱的质量细节少,重点要保证络筒粘结头的质量
3-3、该品种织造时必须控制好车间温湿度,钢筘、综丝、停经片质量保证,优化引纬等方面的织造工艺才能达到理想的效率
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