為了在棉紡設備上生產(chǎn)中長芳綸純紡紗，根據(jù)中長芳綸纖維蓬松性好、纖維長度長、整齊度好、摩擦因數(shù)較大、極易產(chǎn)生靜電等特點，在生產(chǎn)過程中應選擇適宜的工藝流程，合理優(yōu)化各工序的工藝參數(shù)，并采取在生產(chǎn)前加0．3％的抗靜電劑進行預處理，相對濕度控制在55%一60％之間等技術措施，成功地開發(fā)生產(chǎn)了29．5 tex、14．7 tex中長芳綸純紡紗，成紗各項質量指標達到顧客要求。
近年來，國內(nèi)中長化纖行業(yè)競爭激烈，市場對中長化纖產(chǎn)品的需求向新、特、優(yōu)方向發(fā)展，為順應市場潛在需求，我們選用了耐高溫中長芳綸1313纖維，在棉紡設備上成功試紡生產(chǎn)了29．5tex、14．7 tex中長芳綸纖維純紡紗品種。該產(chǎn)品具有強力高、蓬松富有毛型感、耐高溫、耐磨牢度好等特性，在生產(chǎn)上具有投資少、成本低的特點，是今后中長化纖紡紗的一條新路子，具有良好的市場前景和應用價值。
1原料的性能特點
中長芳綸纖維的主要物理指標：長度51 mm，細度1．67 dtex、2．22 dtex，斷裂強度4．3 cN／dtex、4．5 cN／dtex，回潮率6．5％。芳綸1313纖維是由酰胺基團相互連接問位苯基所構成的線形大分子，由于其特有的結構特性，使得芳綸1313化學結構穩(wěn)定，具有優(yōu)良的物理機械性能，強度比棉纖維大，伸長也大，手感柔軟，穿著舒適，耐磨牢度好，特別是其具有很高的阻燃耐熱性能，其性能價格比較好，已經(jīng)在耐高溫產(chǎn)業(yè)中得到迅速廣泛的應用。
2 工藝流程
A002D型抓棉機→A035型混開棉機→FAl06B型梳針式開棉機→A092A型混棉機→FAl4l型單打手成卷機→A186D型梳棉機→FA3llA并條機(頭并)→FA306A型并條機(末并)→ASFA4lJ A型粗紗機→FA502A型細紗機
3各工序工藝配置及技術措施
3．1預處理
芳綸纖維有極好的蓬松性，且易產(chǎn)生靜電，如進行純紡，在生產(chǎn)過程中易造成纏繞堵現(xiàn)象，造成紡紗困難。為改善纖維的可紡性，生產(chǎn)前可加0．3%的抗靜電劑進行預處理，以降低其質量比電阻。為了使乳液能滲透到原料中去，加抗靜電劑后可放置24 h再投人生產(chǎn)。
3．2開清棉工序
由于中長芳綸纖維具有長度長、彈性好，不含雜質且僅有少量并絲、束絲、硬絲等特點，所以，在開清棉工序采用“精細抓棉、少落或者不落、多梳少打、充分開松”的兩箱兩刀短流程工藝路線。
圓盤抓棉機打手每次下降1．5 mm，打手刀片伸出肋條一3 mm，各打擊點采用梳針式打手。打手速度應適當降低(梳針打手450 r／min～600 r／min，綜合打手600 r／min～800 r／min)，并增大開、清棉機打手與給棉羅拉之間的隔距(11 mm)；適當增加塵籠風機與打手速比；打手與塵棒間隔距適當放大，而塵棒間隔距應偏小掌握；清棉機打手室落雜區(qū)塵棒反裝，以達到少落或者不落的目的。
為提高芳綸卷的均勻度，我們一方面調小棉箱的儲棉高度，保證芳綸翻滾容易，一方面在打手至塵籠通道左右兩側各裝光滑的弧形導板，以改窄化纖卷寬度和減薄兩邊厚度，提高化纖卷的橫向均勻度。同時采用棉卷自調勻整裝置，使棉卷縱向不勻率控制在1．3％以內(nèi)，正卷率在98％以上。
為防止粘卷，適當減小成卷定量，緊壓羅拉壓力適當加重，加裝積極回轉的凹凸羅拉，并采用6根～8根粗紗條夾人化纖卷內(nèi)外層，適當增加塵籠風扇速度，封閉下塵籠吸風，保持上下塵籠的凝棉比例7：3左右。落卷后每只化纖卷都用塑料薄膜包好，梳棉隨用隨取，以減少芳綸卷蓬松易破損現(xiàn)象。
3．3梳棉工序
梳棉工序保證纖維網(wǎng)優(yōu)一級率，降低棉結粒數(shù)，保持纖維在棉網(wǎng)中的伸直度和分離度，是中長芳綸纖維純紡關鍵問題。梳棉工序采用“輕定量、慢速度、大速比、強轉移、多梳少傷少落”的工藝原則。
在選用錫林針布型號時，應考慮芳綸纖維與金屬的摩擦因數(shù)大，在針齒問難于上浮，故錫林針布的針齒工作角宜適當大些，齒深宜淺些，齒密宜小些。一般道夫和錫林針布針齒工作角的差值比紡棉時要大些。刺輥針布既要考慮對纖維的穿刺和分割能力較強，又要避免刺輥繞花，我們選用95×3．5齒／25．4 mm的薄型刺輥針布。工藝上采用較長的小漏底弦長(200 mm～216 mm)，小漏底入口隔距放大，蓋板選用針齒較稀的針布，中間少植八列鋼針，且速度降到最低，使總落棉量應控制在1．5％以內(nèi)。為減少纖維的損傷，將給棉板墊高6 mm，刺輥轉速降為679 r／min。同時將錫林速度提高到360 r／min左右，使錫林與刺輥線速比為2．7左左，也有利于纖維從刺輥向錫林的順利轉移。
在避免錫林繞花和針布充塞的前提下錫林與蓋板隔距偏小掌握，錫林與前罩板上口間隔距可適當放大。加工芳綸纖維時，因纖維間抱合力較小，生條條干將隨著張力牽伸的增大而均勻度惡化。為此，在保證纖維網(wǎng)不松墜的前提下，該張力牽伸宜偏小掌握。
通過采用降低道夫速度(15 r／min)、減輕生條定量、加大壓輥壓力、采用口徑較小的壓縮喇叭口、放大斜管口徑、采用螺旋形斜管、在斜管出口處平面上加燕尾槽、加快圈條斜管圈條速度、在圈條通道灑滑石粉、空棉條筒上車時應留有棉條等工藝措施，基本上解決了圈條斜管堵塞現(xiàn)象，保證了生產(chǎn)的順利進行。
3．4并條工序
并條工序采用二道混和，每道8根并合，并選擇“重加壓、大隔距、強控制、慢速度”的工藝原則。
羅拉隔距應適當放大為16 mm×23 mm，并增加搖架壓力，以保持牽伸穩(wěn)定。同時采用順牽伸工藝配置，頭并后區(qū)牽伸倍數(shù)控制在1．7倍～1．8倍，末并后區(qū)牽伸倍數(shù)控制在1．2倍～1．3倍左右，以利于減少彎鉤纖維，改善纖維的伸直平行度。另外因棉條蓬松，應適當減小并條定長，以避免容量大時纖維層過高。
生產(chǎn)中由于芳綸纖維靜電嚴重，很容易粘絨套、纏羅拉、纏膠輥、堵塞圈條通道，為此，應控制好車間相對濕度(達70％左右)，膠輥采用WSN型防靜電涂料，并降低前羅拉速度(150 m／min)；同時喇叭口、圈條斜管每班用酒精擦拭，并灑滑石粉；保持通道光潔滑爽減少摩擦阻力；地面灑水保持局部的溫濕度適宜；選用直徑較小的喇叭口；增加緊壓羅拉壓力等可基本避免圈條斜管堵塞現(xiàn)象，保證出條順利。
3．5粗紗工序
粗紗工序采用“輕定量(4．0 g／10 m)、重加壓、強控制、低速度(800 r／min)、大羅拉隔距(16mnm×30 mm x 32 mm)和大捻度”的工藝配置，以加強對牽伸區(qū)中纖維的控制，并有利于穩(wěn)定牽伸力與握持力的關系，防止出“硬頭”。
在相同捻系數(shù)條件下，純芳綸粗紗結構比較松散，因而粗紗捻系數(shù)適當增加(95左右)。同時嚴格控制張力伸長，要求一落紗的伸長變化范圍在1％～2％較為適宜。粗紗膠輥采用抗靜電涂料處理膠輥，以減少牽伸纏繞。
3．6細紗工序
在細紗工序采用“重加壓、大羅拉隔距、適宜粗紗捻系數(shù)”的工藝配置為原則。
由于芳綸纖維長度為51 mm左右，我們曾嘗試采用滑溜牽伸，即在小鐵輥上加工一個滑溜槽來，滑溜槽深約0．75 mm～1 mm。但生產(chǎn)中滑溜牽伸紗疵較多。為此，我們對細紗牽伸裝置進行了部分改造，更換了羅拉座和搖架，使羅拉隔距放大到30 mm×46 mm，并選用工作長度為42 mm的上銷和平面下銷，以縮短自由區(qū)長度，改善成紗條干。為防止牽伸不開出現(xiàn)“硬頭”，搖架宜采用重加壓，相應選用硬度適宜的95-1膠輥。為防止膠輥繞花，還應進行BS涂料處理，但這勢必帶來膠輥握持力降低的缺點，不利于成紗條干。為此，除增加膠輥壓力外，還應采取放大膠圈鉗口、增大
后區(qū)牽伸倍數(shù)(以1．35倍左右為宜)、減小粗紗捻系數(shù)等措施來降低牽伸力，提高成紗質量水平。
鋼領鋼絲圈的選用在加工芳綸纖維時尤為重要。這是因為高溫對合成纖維的影響比較大，很熱的鋼絲圈與合成纖維接觸后，會使纖維表皮受傷剝落，鋼領板上會出現(xiàn)白粉，影響成紗質量。因此，要采用散熱快、紗的通道較光滑、與紗摩擦較小的FO型鋼絲圈。為了防止氣圈過大而與隔紗板摩擦形成毛羽紗，選用的鋼絲圈應加重兩號左
右，以壓縮氣圈直徑，降低細紗斷頭率。另外，芳綸纖維細紗捻系數(shù)可比中長化纖略小些，一般可選用345左右。
3．7絡筒工序
由于中長芳綸纖維靜電現(xiàn)象嚴重，采用金屬槽筒，在保證筒子成形良好的條件下，適當降低槽筒轉速，減小張力，紗條通道保持光潔無毛刺，減少條干惡化和毛羽的產(chǎn)生。
電清參數(shù)的設置重點放在清除單紗的粗細節(jié)、雜質和棉結。短粗節(jié)3．0×140％，長粗節(jié)+50％×30 cm，長細節(jié)-40％×30 cm，可保證紗疵有效清除。接頭采用空氣捻接器，捻接效果較好。
3．8各工序溫濕度的控制
溫濕度對合成纖維的蓬松性、導電性及表面摩擦都有很大影響。相對濕度低，合纖與金屬摩擦而產(chǎn)生較多的靜電，使纖維易吸附于金屬機件的表面，易引起纖維繞錫林、棉網(wǎng)剝不凈、棉網(wǎng)破損、生條蓬松而堵塞喇叭口和圈條斜管等弊��；相對濕度大則纖維表面水分增多，不易開松和梳理，且易造成繞羅拉、膠輥、膠圈。因此，紡部各工序相對濕度一般采取逐步放濕，有利于減少纏繞現(xiàn)象，細紗車間相對濕度可偏高掌握，一般控制在55％一60％之間�；w原料一般加有抗靜電油劑，合理的溫濕度還應保證油劑發(fā)揮最好的效果。
4半成品及成品質量
4．1紡部半成品質量指標
為保證中長芳綸純紡紗的成紗質量，除合理上機工藝、采取有效技術措施外，前道各工序都制訂了較為嚴格的半制品質量內(nèi)控指標，逐道檢測把關，并組織專門技術力量跟班解決生產(chǎn)過程中遇到的技術難關。半成品質量內(nèi)控及實測指標如下：
4．2成紗質量指標
通過合理優(yōu)化各工序工藝參數(shù)，采取有效的技術措施，成功開發(fā)生產(chǎn)了29．5 tex、14．7 tex中長芳綸純紡紗。成紗質量指標如下：
5結束語
在棉紡設備上生產(chǎn)中長型芳綸純紡紗線品種，只要根據(jù)纖維的特性合理優(yōu)選各工序的工藝參數(shù)和采取積極有效的技術措施，就能順利紡出各項指標均達到要求的高品質紗線。
