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【新技术】武汉纺大开发的“柔洁纱”究竟有哪些优势

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2018-01-16 08:52【

环锭纺纱属于握持端纺纱,对纤维成形控制力优良,所纺纱线结构致密、强力高,适应原料、纱支品种范围广,目前在纺织生产中仍占主导地位。在环锭纺纱过程中,加捻须条所含纤维量越少、加捻纱线抱合强力越小,就越容易发生纺纱断头,因此普通环锭纺纱所纺短纤纱中至少含有30根纤维,使成纱极限支数遇到瓶颈。

另一方面,环锭纺纱三角区须条边缘纤维受控性差、边缘纤维脱离钳口握持后形成飞花或长毛羽,导致环锭纱线有害毛羽过多、条干不匀率和强度恶化、纱线终端制品质量下降,纤维刚度越高,上述技术问题越严重。


环锭纺纱中的毛羽

针对该数百年来制约纱线高品质成形的毛羽问题,欧洲国家在国际上推出负压集聚纺技术,降低环锭纱线 3 mm以上有害毛羽高达80%,但耗能大、成本高,且有限的气流控制力尚无法满足粗特或高刚性纤维纱条的高品质成纱需求。为此,武汉纺织大学徐卫林教授课题组与山东如意纺织合作,研发出一种嵌入式复合纺纱技术,可加工出附加值高的超高支纱线及其制品。

1 柔顺光洁纺纱技术原理及特征

“柔顺光洁纺纱方法”是基于决定纤维成纱高品质的共性科学机制,从改善纤维自身变形和受控能力的角度实施创新,首次提出的通过在线降低纤维刚度来提高成纱品质的纺纱方法。柔顺光洁纱线制造技术的核心原理为:仅在纺纱三角区加装柔顺光洁处理装置,通过柔顺光洁处理装置的熨烫接触面形成柔化接触区,瞬间降低纤维刚度,大幅提高纤维易变形和受控能力。


加热抚顺纤维机理

同时在柔化接触区对纺纱三角区须条边缘纤维进行抚顺式握持,协同加捻扭力和引纱张力作用,有效提高纱条内部纤维转移、捕捉和紧密缠绕纱条外露毛羽,大幅提高成纱品质。


加热柔化抚顺纤维实现光洁成纱原理图

2 柔顺光洁纺纱装备

通过原理固化、集成创新、模块化设计,研制出柔顺光洁纺纱技术装备。通过柔顺光洁处理模块的多功能一体化设计,包括自控温、定向释热、报警显示、防护等,成功研制出成熟的功能强大、精密耐用、小巧美观的柔顺光洁处理模块,实现温控自动化、耗能最小化、操作便捷安全化。


柔顺光洁纺纱技术装备图

该装备可实现熨烫接触面与三角区纱条的高度协同成形,对不同细纱基台上所纺纱线表面毛羽包缠紧度的在线调节,安装拆卸便捷化、安全保护自动化、功率能耗可视化。目前纺纱效率在97%以上,经纬纺机推出柔洁纺装备淡定能耗为2.85 W(负压紧密纺装置单锭约为11.9 W),单锭购买安装成本大幅降低。

另外,柔顺光洁纺纱装备还具有普适性强的特点,可针对量大、面广的棉型细纱机(占细纱机总量85%以上)进行设计和研制的,已成熟应用于棉纤维、棉型化纤、短麻纺等纱线的高端制备。

3 柔顺光洁纺纱产品特征

实践研究表明:转杯纺纱体为内紧外松式层状包缠结构;涡流纺纱体为螺旋直径递增的纤维单螺旋包缠结构,纱表光洁、抗起球;但转杯纺、涡流纺纱体内部结构纤维内外转移不足、抱合力差,纱强低,严重制约纱线高品质。环锭纺纱体内纤维内外转移充分、抱合力大,纱强高,但纱表有害毛羽多、易起球;紧密纺降低环锭纺表面毛羽,但增加纱体内部紧度,纱体硬化,严重制约了环锭纱线高品质。


转杯纺、涡流纺、环锭纺Ne 30S粘胶纱结构

采用柔顺光洁纱线高端制造技术,瞬间降低纺纱三角区纤维刚度,提高纤维变形和受控能力,增强纱内纤维转移率,改善成纱强度和柔顺度;抚顺握持协同加捻和引纱张力作用,捕捉和紧密包缠纱条外露毛羽,配合约束紧度调节模块,再次强化毛羽包缠紧度,提高纱线表层光洁致密度。产业化实践数据表明:柔顺光洁纱线具有全新优质结构,能集中发挥内外结构优势,表现出柔顺光洁、高强的高品质性能。

柔顺光洁纱与普通环锭纱表观对比图

柔顺光洁纱与普通环锭纱表观对比图

4 柔顺光洁纺纱技术应用

(1)应用于棉纺

柔顺光洁纺纱装备主要针对棉纺加工,适合针织棉纱的柔顺光洁成形,大幅降低针织棉纱毛羽,提高纱线强伸性能。

柔顺光洁纺与普通环锭纺纱线毛羽平均值结果对比


柔顺光洁纺与普通环锭纺纱线强伸性能对比


(2)应用于化纤纺

化学纤维一般具有明显的玻璃化转变温度,热敏度高。因此普适性柔顺光洁纺纱技术特别适用于纺制化学短纤纱的生产,实践表明柔顺光洁纺纱技术能够降低涤纶短纤纱毛羽高达91.5%,降低粘胶短纤纱毛羽高达93.2%。

(3)应用于麻纺

麻是一种优质的天然纤维素纤维材料,具有抗菌、吸湿排汗、防臭防虫等特质,但麻纤维刚度大、扭转形变差等特点,尚不能通过负压式集聚纺、赛络纺等加工成高品质纱线,纤维特质得不到充分发挥和利用。通过本项目技术在难纺高刚度麻类纺纱领域的推广应用,开发出柔顺光洁的汉麻军品纱,与对应的普通环锭纺相比,纱线 3 mm毛羽降低81.7%;开发出柔顺光洁苎麻纱,与对应的普通环锭纺相比,纱线 3 mm毛羽降低70.4%,从而实现了难纺纤维的高品质光洁成纱,拓展了纺织原料的种类。


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