Modal弹力包芯纱工艺及质量分析.doc

Modal 弹力包芯纱工艺质量分析摘要：本文针对 Modal、Lycra 纤维的性能，制定出合理的纺纱工艺参数，将试纺的莫/S 60 S(40D)莫代尔氨纶包芯纱，与奥地利兰精公司的莫代尔成纱质量指标和中华人民共和国《棉氨纶包芯本色纱纺织行业标准》进行了对比分析，找出了存在问题及对策关键词： Modal; 弹力；包芯纱棉纺织企业生产 40 S(40D)以下的纯棉弹力包芯纱比较普遍，但是若生产更细的包芯纱、织更薄的弹力布，必须用 30D 或更细的氨纶丝作芯，弹力包芯纱的强力、包覆效果才能够满足织布需求而氨纶丝的单价 30D 比 40D 每吨要高出 7 万余元，成本如此大幅度的上涨，市场接受十分困难所以，积极寻找新原料作外包纤维，芯丝仍然采用 40D 氨纶丝，开发生产强力较高的 50 S 以上的弹力包芯纱，进一步提高弹力布的档次，显得十分迫切和必要1.产品设计纺织品的织造工艺希望纱线的强力越高越好，包芯纱的强力主要由氨纶丝的细度、外包纤维强力、包覆效果多方面来决定 【3】 综合考虑技术和成本因素，本文旨在不改变氨纶丝细度（或含量）的前提下，通过合理选择外包纤维，优化工艺设计，控制和改善包覆效果，来提高成纱强力，满足织造对高支包芯纱的强力需要。

为了纺制出性能良好、成本较低的莫代尔包芯纱，有必要设计出一种经济效益好、成纱质量容易控制的产品经分析，纺制60 S 包芯纱，若用 40D 的氨纶丝细度较粗，会影响成纱质量；若用 30D 的氨纶丝，则成本太高，不知市场接受程度如何，因此决定在纺制莫/S 40 S (40D)的基础上，组织技术攻关，争取纺制莫/S 60 S (40D)莫代尔氨纶包芯纱1.1 氨纶丝的选用根据对比测试美国 DuPont(杜邦)公司生产的高性能弹性纤维Lycra@、DuPont(杜邦)的普通弹性纤维 Elaspan@、德国 Bayer(拜尔)公司生产的 Dorlastan@、韩国 Tonkkook 东国(公司)生产的Texlon@几种弹力丝的弹性伸长、断裂强度、不匀率、含油率等主要技术指标，Lycra 都要略胜一筹，尤其是一致性及稳定性更为突出测试对比数据见表 1：表一 氨纶丝物理性能对比测试商品名称 生产厂商 规 格旦尼尔断裂伸长率％伸长不匀率％重量不匀率％含油率％Lycra 美 国DuPont40 770 4.8 1.03 10.62Elaspan 美 国Dupont40 710 6.5 1.45 6.0Dorlastan 德 国 Bayer 40 690 5.0 1.45 7.0Texlon 韩国 Tonkkook 30 650 6.0 3.54虽然 Lycra 的价格比其它弹力丝要高出许多，但纺制高支包芯纱，对芯丝的性能要求比较高。

综合考虑设计产品的技术需求和性能价格因素，本次纺纱选用 Lycra 40D 弹力丝1.2 氨纶丝含量的确定氨纶丝含量可决定莫代尔包芯纱的性能，并与成本有密切关系氨纶丝含量可按下式计算： 【3】G=NtK×100%ECt式中：G----氨纶丝含量百分比；NT——氨纶丝特数；K----氨纶丝牵伸配合系数，一般取 1.16；E----氨纶丝牵伸倍数；CT----氨纶包芯纱特数氨纶丝含量的高低直接影响包芯纱的弹性大小含量高，弹性大；含量低，弹性小氨纶丝的牵伸倍数与成纱含氨量成反比，两者对包芯纱弹性的影响意义相反 【2】 增大牵伸倍数，可以降低氨纶丝含量，从而降低生产成本当牵伸倍数过大时，氨纶丝断头增加，既增加消耗，又不利于产品质量，而且它的制品在印染后加工中也比较难处理美国杜邦公司的氨纶包芯纱测试结果表明，氨纶丝的回缩力（弹性）与伸长率有关伸长 100％时，回缩力为0.35cN/tex(0.04gf/旦)，伸长 300％（4 倍牵伸）时，回缩力约为 0.088－0.176cN/tex(0.1～0.2gf/旦)，牵伸倍数大，回缩率增加根据杜邦公司推荐的氨纶丝的特数与牵伸倍数，综合考虑产品用途、经济成本等，氨纶丝的牵伸倍数选取为 3.25 倍。

40D 氨纶丝的特数为 4.4，莫/S 40 S、60 S 包芯纱的特数为 14.8 及 9.8，分别带入上式计算，得到 40 S 包芯纱的氨纶丝含量为 10.6％，60 S 包芯纱的氨纶丝含量为 16.3％1.3 捻系数的选择由于 Modal 纤维较蓬松、抱合力差，因而粗纱的捻系数选择非常关键捻系数小，则细纱容易产生意外伸长，增加断头；捻系数太大，则增加细纱机牵伸时的牵伸力，易使皮辊打滑，出硬头，造成成纱不匀参考以往纺制粘胶的经验，选定粗纱捻系数为 69.9氨纶丝伸长大，为防止外包纤维松脱，增加纤维之间的抱合力，氨纶包芯纱的捻系数应稍大 【1】 一般每英寸捻度比同号普通纱增加 1～2 个捻回故莫代尔氨纶包芯纱细纱捻系数选为 3292. 原料物理性能表 2 Modal 纤维与其他纤维素纤维的物理性能比较 【4】性能 考陶尔兹 美棉 莫代尔 粘胶纤维 Lyocell 中长 富纤 高湿模量改良 普通 干强（cN/tex） 40-44 20-40 35-40 34-36 24-30 20-24干伸（%） 14-16 7—9 10-15 13-15 20-25 20-25湿强（cN/tex） 34-38 25-30 27-30 19-21 12-16 10-15湿伸（%） 16-18 12-14 10-15 13-15 25-35 25-30初始湿模量@5 伸长(cN/tex)250-270 200 200-250 100-120 40-60 40-50表 3 莫代尔纤维的物理指标测试结果产地 色泽 单纤强度纤度 长度 伸长率 含水率 含油率 比电阻奥地利 乳白 2.84cN/tex1.3D 38.65mm 13.8％ 10.2％ 0.11％ 1.52*109Lycra 纤维的物理性能见上表 1。

3. 纺纱工艺及主要技术措施3.1 纺纱工艺流程考虑到 Modal 纤维含杂少，纤维细度细，整齐度好，工艺流程如下：A002 抓棉机→ A006B 自动混棉机→ A036C 开棉机→ A092 棉箱给棉机→ A076 成卷机 → 1181C 梳棉机→ FA302 并条机→ A454E 粗纱机→ FA504 细纱机3.2 开清棉Modal 纤维长度整齐度好，杂质少，易于开松因此，清花工序应采用“多松、轻打、多梳、少落、逐渐开松、不伤纤维”的工艺原则，以达到棉卷质量好，纤维损伤少的目的为落实这一原则，减少了 A002C 抓棉机打手的速度，运转效率达到了 90%以上，采用 A036C 梳针型豪猪开棉机，减少开松打击力度，防止损伤，减少棉卷破洞，降低棉卷重量不匀率，棉卷重量不宜太轻A076C 的打手速度也减慢，为使棉层均匀，增加风扇速度另外，为减少返花翻滚，防止产生纤维团，棉箱储棉高度缩小到 1/3，V型帘子上口适当放大 【5】 ，其主要工艺参数如表 4 所示： 表 4 开清棉主要工艺参数A002 抓棉机 A006B 自动混棉机打手速度r/min小车转速r/min刀片伸出肋条 mm 打手间隙下降 mm打手转速 r/min 均棉罗拉转速 r/min输棉帘速度 m/min740 2.3 3-5 3 430 200 1.5A036C 开棉机 A092 混棉机打手转速r/min给棉罗拉转速r/min打手～给棉罗拉 mm打手～尘棒mm打手～剥棉罗拉 mm打手类型角钉帘线速m/m输棉帘线速m/m角钉～均棉罗拉角钉～剥棉罗拉480 39 11 14/20 2.5 梳针 51 11 30 3A076 成卷机棉卷干重g/m棉卷湿重kg棉卷回潮率%棉卷定长m棉卷罗拉转速r/min综合打手转速r/min风扇转速r/min打手～尘棒mm尘棒～尘棒mm打手～天平罗拉 mm打手～剥棉罗拉 mm412 14.4 9.5 30.6 13 920 1190 11/20 4 10 2.53.3 梳棉Modal 纤维抱合力差，为保证棉网质量，减少纤维损伤，采取“轻定量、慢速度、快转移、少伤纤维、多回收”的工艺原则。

增大刺辊与给棉板的隔距，降低刺辊、锡林、道夫转速，但锡林与刺辊的速比要大，以减少纤维损伤；减小锡林与盖板之间的隔距，道夫、锡林转移率要大，减少纤维充塞、反复揉搓，增加梳理转移，减少棉结的产生；将小漏底封死不落，入口要大多收；除尘刀安装较高位置小角度；因纤维抱合力差，给棉罗拉与大压辊增加压力，棉条的张力牵伸偏小掌握其主要工艺参数如表 5所示：表 5 梳棉主要工艺参数总牵伸 速度 主要隔距生条干定量g/5m机械重量张力牵伸刺辊r/m锡林r/mi道夫r/mi盖板r/mi盖板～锡林小漏底大漏底～锡林给棉板长度14.76 136.8 139.5 1.23 780 330 18 48 10,9,8,8,9 3/8*1/8 1/8*43*22 343.4 并条在并条工序中，采用头、末道均为 6 根并合，以提高纤维的混合效果，改善成纱重量不匀和强力不匀并条采用顺牵伸，以提高纤维伸直效果，并提高条干水平因 Modal 纤维牵伸力大，纤维整齐度好，按照“多并合、重加压、强控制”的工艺原则，应适当放大罗拉隔距及加压压力，但也不宜太大，以免使条干恶化，成纱强力下降，成纱强力 CV%增大，其主要工艺参数配置见表 6：表 6 并条工序主要参数项目干定量并合牵伸倍数 牵伸分配 罗拉隔距 mm 压辊速度喇叭口直g/5m 数 机械 重量前张力 后张力 前中 中后 r/min 径头并 14.87 6 6.20 5.95 1.013 1.036 11 16 1164 3.0末并 13.07 6 6.20 5.95 1.013 1.036 11 16 1164 2.83.5 粗纱粗纱工序使用 A454E 型粗纱机，三罗拉长短皮圈牵伸形式，弹簧摇架加压，采用“轻定量、低速度、重加压、大隔距、较小后区牵伸”的工艺原则。

后区牵伸倍数偏小掌握，后区罗拉隔距偏大掌握，有利于提高粗纱条干水平，在保证加压充分的条件下，主牵伸区罗拉 隔距应偏小掌握，以改善牵伸质量，提高粗纱条干均匀度选用捻系数时，应比同号涤棉纱偏大掌握，以增加纤维间的抱合力，减少粗纱断头但加大粗纱捻度必须以细纱不出硬头，牵伸正常为前提粗纱张力应偏小控制，以减小意外伸长，避免条干恶化其主要工艺参数配置见表 7：表 7 粗纱主要工艺参数总牵伸 牵伸分配 罗拉隔距 加压 速度干定量g/10m机械重量前 后 前中中后前 中 后捻系数罗拉 锭子2.92 9.03 8.95 6.31 1.43 26 34 26 12 14 69.9 142.3 4813.6 细纱选用较小的后区牵伸配以较大的粗纱捻系数，可以防止纤维在后区牵伸工程中扩散，有利于纱条毛羽的减少和成纱均匀度的改善，且通过重加压和适当的罗拉隔距来平衡由于后牵伸减少而带来的较大的牵伸力，从而达到牵伸稳定的目的由于氨纶丝不经过细纱机的牵伸部件，而经过加装的预牵伸机构环形导丝钩，自前罗拉皮辊后方的集棉器处喂入，与牵伸后的 Modal 须条相并合，同时经过集棉器及前罗拉，由环锭回转加捻而成弹力包芯纱。

氨纶丝能伸长，与同特数普通纱比较，外包覆层容易脱散，有必要把捻系数稍微放大些，以 329 较合适其主要工艺参数见表 8：表 8： 细纱主要工艺参数品 种 莫/S40 S (40D) 莫/S60 S (40D)粗纱干定量（g/10m） 4.20 2.92细纱号数 莫/S40 S（40D ） 莫/S60 S(40D)细纱干定量（g/100m） 1.324 0.881标准回潮% 11.8 11.2细纱捻度 84.8 105细纱捻系数 326 329前罗拉 194 137速度锭子 12919 11376机械 。