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    铜氨纤维竹浆纤维混纺纱工艺优化 技术应用 | 作者:[db:作者] 发布日期:2016-02-26 查看次数:2890
    核心提示:  生纤维素纤维,其原料来源于棉短绒,铜氨纤维易受土壤及水中细菌分解,不会破坏自然环境,就算燃烧也不会有毒性气体出现。本试验选用与其性能相近的竹纤维做配伍纤维进行纺纱试验设计。  1纤维性能介绍铜氨纤
      生纤维素纤维,其原料来源于棉短绒,铜氨纤维易受土壤及水中细菌分解,不会破坏自然环境,就算燃烧也不会有毒性气体出现。本试验选用与其性能相近的竹纤维做配伍纤维进行纺纱试验设计。  1纤维性能介绍铜氨纤维的截面近似圆形,表面多孔,没有皮层;强度较普通粘胶纤维高,颜色洁白,光泽柔和悦目,手感柔软,悬垂性好;吸湿透气性能好,染色性能优越,抗静电;回潮率较高,略次于羊毛和粘胶纤维与真丝相等,而高于棉及其他化纤。纤维的主要性能见表1.竹浆纤维由于分子结构的特点,结晶度较普通粘胶纤维高,强力较好,染色吸收、渗透性强,韧性、耐磨性较高,手感柔软、滑爽。竹纤维的形态结构有明显凹槽孔隙,能够产生毛细管效应,使得竹纤维具有优良的吸湿、放湿性能,吸湿后有利于分子链间或结构单元间的相对滑移。竹纤维的干强大于湿强,伸长率在干、湿状态下相差较大,弹性回复率较好,且湿态弹性回复率较干态大,因而具有定的抗皱性能。  表1纤维原料的主要性能指标纤维类别细度长度干强湿强回潮率干态断裂伸长率湿态断裂伸长率铜氨纤维竹浆纤维2纺纱工艺试验采用环锭纺加工铜氨纤维竹浆纤维32tex混纺纱,通过改变粗纱捻系数、细纱机后区牵伸倍数和细纱捻度等主要工艺参数,探讨优化混纺工艺。  由于铜氨纤维的摩擦因数比较小、抱合力比较小、纤维比较昂贵,混纺比设计为铜氨纤维/竹纤维20/80,采用原料直接混和方法,工艺流程如下:FKW350n型梳针式双滚筒开松机一高架棉箱4186F型梳棉机一A272F型并条机(三道)一DSRO-31型小型数字式粗纱机一>DSSP-31型数字小样细纱机。  通过改变粗纱捻系数、细纱机后区牵伸倍数及细纱捻系数三个工艺参数进行无交互作用的正交试验设计,正交试验水平见表2,正交试验设计方案见表3.表2正交试验水平表水平A粗纱捻系数B细纱后区牵伸/倍C细纱捻系数表3正交试验方案表方案误差列3成纱性能测试与分析主要对铜氨纤维/竹浆纤维混纺纱的成纱强伸度、毛羽和条干均匀度等指标进行测试分析,测试结果如表见4.从测试数据中可以看出,9种纱线的特数都接近32tex.表4各方案成纱性能测试结果方案,定量断裂强度毛羽条干CV值/% 3.1成纱强度分析短纤维纱强度是成纱性能的项重要指标,可用于质量管理中比较各道工序的工作效能,以及确定绝大多数纺织品最终用途的依据,并且纱线的拉伸强力与构成织物的强力有直接关系,因此纱线的强力实际上反映了织物耐用性能的个重要指标,也是最常规的检验项目。按照概率论与数理统计中无交互作用的正交试验分析方法,选用正交表L9(34),正交表简化计算得到方差分析表。成纱强度方差分析见表5.表5数据分析表明,因素A,即粗纱捻系数对成纱强度影响显著,工艺优化选择3水平,粗纱捻系数为95最佳;因素B,即细纱机后区牵伸倍数对成纱强度影响不显著,其水平可任选般选择原工艺;因素C,即细纱捻系数对成纱强度影响非常显著,因为加捻作用使短纤维在纱中有不同程度的内外转移,使纱线在拉伸时,由不同程度转移的纤维螺旋线产生向心压力,纤维间的摩擦阻止纤维间相互滑动,使纱线拉伸张力增大,反过来进一步增加纤维间压力,纤维更不易滑动形成自锁结构。而加捻使纤维产生预应力,尤其是外层纤维,纤维间抱合力增大,有利于强度提高,但捻回角的增大,使纤维的承力在纱轴方向上的分力减小,影响纤维强力的有效利用,综合两种作用的结果,因此捻系数不宜过高。本次试验工艺优化选择第1水平,细纱捻系数为380.表5成纱强度方差分析表方差来源偏差平方和自由度方差F值显著性因素A因素B因素C空列e误差总和3.2成纱毛羽分析纱线毛羽是指伸出纱线主体的纤维端或圈,毛羽多少对纱线外观实物质量有重要影响。毛羽的存在会影响后道工序的顺利进行,如在织造过程中造成经纱开口不清,降低劳动生产率。而且毛羽的存在,也影响织物透气、抗起毛起球、外观、织纹清晰和表面光滑等,并对纱线中纤维的有效利用与强度有影响,因此,毛羽也是成纱性能的重要指标。而纱线毛羽的成因主要分为加捻形成和过程形成两大类。  根据正交设计试验结果,计算得到成纱毛羽性能的方差分析表,见表6.表6成纱毛羽方差分析表方差来源偏差平方和自由度方差F值显著性因素A因素B因素C空列e误差总和表6数据分析显示,因素C,即细纱捻度对成纱毛羽影响最为显著,由于纤维在加捻过程中受到力的作用和纤维自身性状的差异,会造成纤维在纱中的转移以及分布规律和堆砌紧度的不同。合理选择细纱机后区牵伸倍数,能够合理布置牵伸区中摩擦力界分布,就可以较好的控制纤维运动,降低浮游纤维挤出纱体表面形成毛羽的几率。  粗纱捻系数对其影响不显著,根据数据比较,大于3mm的毛羽指数越小越好,纺纱工艺粗纱捻系数选择85,细纱机后区牵伸倍数选择1.3倍,细纱捻系数为380为佳。  3.3成纱条干分析纱线条干均匀度对纱线本身质量有影响,而且对后道工序加工和织物质量也有影响。纱线细度不匀增加时,织造过程中容易形成断头,而且织物会产生各种疵点,严重影响织物外观质量,尤其对薄型织物更为突出。根据正交设计试验结果,计算得到成纱条干方差分析表,见表7.表7成纱条干方差分析表方差来源偏差平方和自由度方差F值显著性因素A因素B因素C空列e误差总和由表7数据分析显示,因素C,即细纱捻度对成纱条干均匀度影响不显著,而粗纱捻系数对成纱条干影响非常显著。因为粗纱加捻不仅可使其获得定的强力,用以承受加工过程中的张力,也可用作细纱牵伸过程中的附加摩擦力界,粗纱捻系数太大时,虽然可以加强细纱后区摩擦力界,有利于对纤维运动的控制,但却使粗纱产量降低,另方面使细纱后区牵伸力增大,胶辊易打滑,纱条牵伸不开出现“硬头”,从而增加纱线的条干不匀,而捻系数太小,易产生意外牵伸,同样增加产品的条干不匀,根据成纱质量比较,本试验纺纱工艺优化粗纱捻系数选择95.细纱后区牵伸倍数对成纱条干不匀影响也非常显著,般后区牵伸倍数较小,后牵伸区造成的牵伸波,往往被牵伸区的变化及牵伸波所掩盖,在曲线图形上不如前罗拉造成的明显,而且后区牵伸倍数较小,使后部的摩擦力界较强,对控制浮游纤维的运动有利,一定程度上可改善成纱的条干均匀度。本试验测试分析可知,细纱机后区牵伸倍数为1.2倍时成纱条干较优。  4结语在试纺铜氨纤维竹浆纤维32tex混纺纱的过程中,运用正交试验对粗纱捻系数、细纱后区牵伸(上接第33页)8g/L、渗透剂2g/L、90C条件下测定时间对织物漂白效果的影响,结果见表5.由表5可知,时间控制在30min~60min时,织物白度增大,毛效增大,失重率增大。在60min ~80min时,白度降低了,说明漂白时间过长,部分分解物再次吸附到织物上,影响了织物的白度。故漂白时间以60min为宜。  表5时间对织物漂白效果的影响时间白度毛效值失重率2.4各因素优选应用根据各单因素试验结果,以效率最高、效果最好、成本节约为原则,即以漂白效果好,纤维损失小,试剂用量少为原则,综合考虑选取最优因素进行试验。在稳定剂1.5g/L、双氧水12g/L、氢氧化钠9g/L、渗透剂FC2g/L、温度100C、时间60min的条件下进行漂白后测定织物性能,织物漂白效果白度88.20,毛效值12.0,失重率5.3.漂白效果明显各高于单因素试验效果,且毛效值和失重率较适宜。倍数和细纱捻系数等3项工艺进行试验。测试结果显示,粗纱捻系数98、细纱后区牵伸1.2倍和细纱捻系数380为最佳工艺。纺纱工艺对成纱性能影响较为显著,由于铜氨纤维与竹浆纤维的摩擦因数均较小、纤维抱合力较差,导致细纱成形困难,应适当加大半制品定量以及捻系数。为提高成纱质量,粗纱和细纱捻系数应偏大掌握,细纱后区牵伸倍数适中设置。

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