摘要：純滌綸在渦流紡生產十分困難，且極易產生弱捻，經過大量試驗，合理選擇原料及油劑。采用優化各工序工藝特別是渦流紡工藝，控制溫濕度、改進操作法等辦法，穩定了渦流紡的生產效率與產品質量，使生產效率達85％左右，并有效防止了弱捻的產生。
關鍵詞：渦流紡；溫濕度；噴嘴；紡紗速度；錠子：喂入比
1 原料性能
滌綸是聚酯纖維，它是以精對苯二甲酸(PTA)或對苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)為原料經酯化或酯交換和縮聚反應而制得的成纖高聚物——聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，經紡絲和后處理制成的纖維。滌綸纖維用途很廣，大量用于制造衣著和工業制品。滌綸具有極優良的定形性能，滌綸紗線或織物經過定形后生成的平挺、蓬松形態或褶裥等，在使用中經多次洗滌仍能經久不變。滌綸短纖維強度為2.6cN／dtex～5.7cN／dtex，高強力纖維為5.6 cN／dtex～8.OcN／dtex。由于吸濕性較低，其濕態強度與干態強度基本相同。耐沖擊強度比錦綸高4倍，比粘膠纖維高20倍。
滌綸纖維因比電阻大，回潮低，原料中要加人一種特殊的油劑，要求既可以減少靜電產生，還要在渦流紡的高速牽伸中保持足夠的平滑性和集束性，從而保證纖維全部進入針座加捻。
2 工藝流程
FA002D型抓棉機→SFA035C型混開棉機→FAl06B型開棉機→FAl6l B型振動棉箱給棉機→A076F型成卷機→FA23lA型梳棉機→FA311F型并條機(兩道) →FA322型并條機(帶自調勻整) →MVSNO．861型渦流紡紗機
3 前紡配套方案
3．1 開清棉工序
滌綸纖維比較蓬松，彈性大，彈性模數為22cN／dtex—14lcN／dtex，纖維長度整齊度好，含雜少。在開清棉工序，采用“多松、多梳少打、少傷少落”的工藝原則。
3．2 梳棉工序
滌綸表面光滑，內部分子排列緊密，分子間缺少親水結構，因此回潮率很小，吸濕性能和導電性能差，在梳理過程中易產生靜電，從而使纖維扭結，形成紗疵。因此，梳棉工序采用“輕定量、慢速度、大隔距”的工藝原則。
3．3 并條工序
為提高纖維的伸直平行度，并條采用三道并合。因滌綸較為蓬松且靜電現象嚴重，故并條選用涂有抗繞劑的膠輥，防止纖維繞羅拉、繞膠輥，同時選用彈性較小的條筒彈簧，減少涌條現象，以保證生產順利進行。
3．4 渦流紡工序
3．4．1 噴氣渦流紡介紹
噴氣渦流紡是Murata公司推出的新一代紡紗技術(MVS)。渦流紡是將棉條直接喂人牽伸裝置，須條經過撕裂羅拉牽伸后從前羅拉鉗口輸出，并立即被紡紗噴嘴中形成的渦流所產生的負壓吸人形成芯纖維，當纖維的末端脫離前羅拉時，因渦流作用而擴張，覆蓋在空心錠子表面，并沿著固定的空心內壁回轉，隨著紗條的向前運動，纖維末端纏繞于紗芯上使紗線獲得捻度而成紗。，渦流紡成紗示意見圖l。在整個紡紗過程中受到電子系統的監控，當發現紗疵時被去除，自動接頭小車立即前往接頭，其接頭質量穩定、光潔，強力達原紗的80％以上。
3．4．2 噴氣渦流紡主要工藝的選擇
3．4．2．1 牽伸分配的選擇
中間牽伸比是決定牽伸分配的最重要因素。渦流紡牽伸形式見圖2，在l一2線間有上下膠圈控制，纖維完全不能浮游，可以獲得較高的主牽伸，一般纖維的長度整齊度較高時可以采用較高的主牽伸，可以降低中間牽伸倍數，從而減小中間牽伸區的牽伸阻力，提高成紗指標。牽伸阻力與牽伸倍數的關系見圖3。一般主牽伸的選擇在以牽伸變異最小為最佳，此次工藝設定中，總牽伸為185倍，主牽伸選擇25倍，中間牽伸則為總牽伸／(主牽伸×3)=185／(25×3)=2．47(倍)。
3．4．2．2 紡紗速度的選擇
No．861的紡紗原理是把在錠子四周靠旋轉氣流卷繞起來的纖維通過輸出羅拉的輸送作用拉人錠子內，以此方式對纖維本身施加捻度，也就是說不是用空氣的旋轉氣流對紗線加捻，而是將每個纖維加載到空氣的氣流中，用來自輸出羅拉的拉入力將纖維捻人。這可使紡紗速度得到飛躍性的提高。但是，因在噴嘴內纖維的滯留時間和噴射空氣能量密度的總和不同，纖維本身接收的負荷也不同。于是紗的特性也發生變化，越是高速度紗就越軟，越是低速度紗就越硬。紡純滌19.7tex紗線時，選用車速為300m／min可以保證效率達85％，并滿足客戶需求，有效降低了生產成本和值車工勞動強度。
3．4．2．3 集棉器的選擇
從牽伸阻力方面看，集棉器還是不使用為好，但為了控制未經束縛而游動的浮游纖維，集棉器還是需要的。同時，也有防止來自羅拉間的纖維掉落的功能。但是，集棉器寬度過窄，則牽伸的阻力增大，會造成不規則牽伸。因此，選擇集棉器要在不會對紗物性造成不良及盡可能不給牽伸阻力造成影響的前提下，選擇寬度較窄的集棉器。因為滌綸纖維比較蓬松，集棉器過小，會增大牽伸阻力，試驗表明選用4mm的集棉器對紡19．7tex純滌綸紗較為合適。
3．4．2．4 噴嘴及其噴嘴壓力的選擇
噴嘴壓力增高，則空氣的消耗量增加，對纖維形成的負荷也增大，紗變硬。反之，噴嘴壓力越低紗就越軟。但是，用于將纖維吸人噴嘴的吸引力。在噴嘴內將纖維端分散，而且同時完成卷繞動作。依纖維的不同，這些運動可在低壓下完成，也有必須在高壓條件下才能發揮作用的。例如，聚酯等纖維，一般為后者。由于滌綸比電阻大，纖維回潮低，為了使纖維表面吸附水分，降低或消除靜電造成的一系列影響，加人了一種特殊的可用于渦流紡紡紗的油劑，一方面可以消除靜電，同時也充分改善了纖維須條的集束性和平滑性；另一方面，由于纖維中加入的這種油劑的存在，很容易積聚在錠子尖部，會對纖維進人連續輸出的紗線中產生影響，因此產生弱捻的幾率也大大增加。為預防弱捻，選用了氣流強度大的Star噴嘴，由于star噴嘴耗氣量大，選用0.5MPa的氣壓，能夠滿足生產需要。
3．4．2．5 錠子
從錠子內徑來看，內徑越小越適合于細號紗．對于同一號數的紗線，內徑越小，可望提高紡紗速度。通過使用小內徑錠子的方式，可實現紡紗速度的上升及低噴嘴壓力時紡紗的穩定性。而且。還可減少毛羽，提高成紗強力，但有時會導致紗變硬，棉結噌加，成紗條干惡化。直徑大的錠子紗的容積增加，手感蓬松柔軟。由于滌綸纖維比較蓬松選用1.2的紡錠，棉結和短粗節較1.1的紡錠減少，紗線質量比較穩定。
3．4．2．6 前羅拉一錠子距離
前羅拉～錠子距離對渦流紗的結構有很大影響。渦流紡紗中纖維的開端化很重要，如該距離窄，則纖維的兩端被束縛不易實現開端狀態，實捻度低，看上去如捆綁狀，變為包纏纖維少的紗。合纖等長纖維中，由包纏纖維不足引起的弱捻紗的可能性增大。因此在合纖生產中，如何放松纖維的束縛，增加包纏比率十分關鍵。按最小設定，L8針固定器為19.5 mm。前羅拉和針固定器的間隙越寬則吸引力下降，纖維變得不易捕捉。所以，紡細號紗時要縮小隔距。反之，如果間隙過窄，則其間有棉屑等堆積，形成“疙瘩紗。渦流紡紗的弱點是有部分弱捻紗出現，其大多是由于存在沒有構成充分包纏纖維的無捻紗部分。為防止這種現象發生，需實現纖維容易分離，容易包纏的條件。對于紡純滌品種，經過試驗，我們選擇L8針固定器，隔距選20 mm，可有效防止弱捻的產生。
3．4．2．7 喂入比
喂人比是輸出羅拉的速度除以牽伸出口前羅拉速度的值。對于純滌綸原料，根據對比，喂人比需設為0.96。
3．4．2．8 卷裝成形的調整
由于滌綸的強力大，張力羅拉張力調節太大，容易造成導紗嘴斷裂，且成紗卷裝密度太大，紙管變形多，對設備損傷也大，因此張力羅拉張力調節90cN較為合適；橫動角度選擇17。時，不容易產生后網紗，有利于后工序的高速退繞。
3．4．2．9 操作法的改進
由于渦流紡在紡純滌綸品種時容易產生弱捻，大大降低了后工序的生產效率，而弱捻的產生是由于芯纖維比例大，外包纖維少，造成強力下降，在后工序生產中因摩擦而使得外包纖維脫落，產生了強力低甚至無捻的情況，紡錠的清潔進度由原來的2天一次改為3h擦一次，伴隨著斷頭，要在腿上做模仿耐磨度測試，隨時檢驗以防止因弱捻而產生的不合格品。
3．4．2．10 生產環境的調節
由于滌綸纖維彈性好、比電阻高、吸濕性小和借助抗靜電油劑具有一定吸濕性能的特點，這些特點與溫濕度關系密切。如果車間相對濕度偏小，則纖維剛挺，易使滌綸條蓬松，靜電現象十分嚴重。另外，纖維表面雖加有抗靜電油劑，但在濕度小時，纖維與機件摩擦仍然會產生靜電，并且難以消失，如果溫濕度過高，則油劑容易發粘和揮發，膠輥等亦較濕，纖維會粘附膠輥膠圈等；根據生產實踐，溫度控制在25℃～27℃，相對濕度控制在50％一60％，繞膠輥、膠圈現象較少。
4 結束語
利用渦流紡紡制純滌綸紗，一定要控制好各工序的溫濕度，尤其是渦流紡工序溫濕度，以減少各工序靜電的產生，防止繞膠輥、膠圈、羅拉等問題，使生產順利進行。生產中要注意做好紡錠的清潔，防止弱捻產生。由于渦流紗具有毛羽少，抗起毛起球性能好，純滌渦流紡紗可用于織造運動服，其織物透氣性良好，可用于高檔運動服。
（德州華源生態科技有限公司 劉艷斌 劉俊芳 雒書華）
