870 EX型渦流紡紗機優勢分析及應用

劉建林,汪 軍,鄒專勇

(1.浙江華飛輕紡有限公司,浙江 衢州 324400;2.中國紡織工程學會 新型紡紗專業委員會,上海 201620)

0 引言

渦流紡紗機具有紡紗速度高、流程短、占地面積小、用工少等優點,近年來逐步被市場認可并持續推廣[1-2]。渦流紡紗線因其特殊的纖維纏繞方式,具有毛羽少、布面光潔、較好的抗起毛起球性和耐磨性、完美的吸濕速干性和耐洗性、優良的染色性能等優點[3]。隨著渦流紡紗機的高產高速,其紡紗成本低于環錠紡甚至轉杯紡,特別適宜于滌綸、粘膠、萊賽爾等纖維純紡及與棉纖維的混紡紗線[4]。

以R 19.7 tex紗為例,渦流紡成本比環錠紡低1000元/t,比集聚賽絡紡低2500元/t,與轉杯紡基本持平,且因渦流紡紗線毛羽較少,可有效提高后道針織機的效率。

870 EX型渦流紡紗機是在MVS 851型、MVS 861型和VORTEX Ⅲ 870型渦流紡紗機的基礎上研制的,紡紗速度大幅提高,成紗質量穩定,紡紗速度最高達550 m/min,是普通環錠紡細紗機紡紗速度的30倍,生產效率得到很大提升。

1 870 EX型渦流紡紗機技術創新點

1.1 先進的數字技術

870 EX型渦流紡紗機采用先進的數字技術,從機器調校到維修保養以及生產管理數據都能從人機界面提供查詢和優化參考。其VOS系統可顯示重要的生產數據、質量數據以及設備運行情況,可實時監測生產設備的運行狀態。

1.2 現代的機械和電氣自動化相結合

采用MSC紗線檢測系統,在紡紗過程中及時檢測紗線質量;根據客戶要求,靈活設置質量控制標準;通過MSC紗疵分級與烏斯特CLASIMAT的測量結果進行匹配[5]。

1.3 先進的自動接頭裝置

在輸入捻接工藝參數后,捻接器小機可自動檢測、自動接頭,捻接完成后實現自動紡紗,整個過程完全由機器人小車捻接裝置完成,減輕了操作人員勞動強度,提高了生產效率。

1.4 質量檢測和分析系統

870 EX型渦流紡紗機具有先進的質量檢測和分析系統。其中,MSC清紗系統可以將疵點設置值調整到理想狀態,通過MSC紗疵分級對紗疵長度及紗疵尺寸進行評估,給出是否剪切的判斷依據,實現有害紗疵精準切除,無害紗疵合理保留,以保證正常生產效率。

1.5 HD和CV值管理系統

HD系統通過檢測偏差和更改紗線直徑,即可測定發生故障的紡紗單錠以及每個單錠上紗線的狀態,使用該系統可控制紗線短期波動以及不良紡紗單錠;使用超級光譜圖,可以控制紗線周期性不均勻度;通過CV值管理系統,可檢測紗線質量是否出現規律的周期性波動,從而分析設備、器材專件或耗材的缺陷。

1.6 POLYMATER管理系統

POLYMATER管理系統可完成對紡紗噴嘴的清潔,改善紗線質量。通過POLYMATER管理系統可實現對紡紗單元部位以及壓縮空氣管道部位的清潔工作,以及對設備的定期維護和保養,維持設備正常運轉,穩定紗線質量。

1.7 自動落紗裝置

自動落紗裝置(簡稱AD)是一種能夠根據預先設置的質量或長度進行自動落紗、自動更換紙管、自動繩頭紡紗的自動化裝置,通過傳送帶可與自動包裝系統連接,實現自動打包和自動存放。

1.8 占地面積小,產品更節能

渦流紡縮短了生產工藝流程,省去粗紗、細紗和絡筒工序。870 EX型渦流紡紗機結構緊湊,96錠紡機的總長度僅為27.19 m,每臺車的排風總量為140 m3/min,與相同產量的環錠紡相比,占地面積更小、產品更節能。

1.9 開發生產包芯紗產品

渦流紡的成紗機理是內外層包覆紗結構,用渦流紡生產包芯紗可以克服環錠紡生產包芯紗芯絲容易外露的弊端[6]。在870 EX型渦流紡紗機上開發生產包芯紗具有一定優勢,可豐富產品種類、適應產品創新、提升產品附加值。

2 870 EX型渦流紡紗機工藝優勢

2.1 條干水平

870 EX型渦流紡紗機自動化程度高、質量控制好,條干CV值水平能達到優等或一等紗的質量水平,成紗質量穩定,可滿足針織用紗要求。

2.2 毛羽水平

渦流紡紗線具有毛羽少、抗起毛、抗起球的特點,結合870 EX型渦流紡紗機良好的質量檢測和分析系統,其成紗毛羽指標優良、符合針織用紗質量要求。

2.3 重量不勻率水平

870 EX型渦流紡紗機的質量檢測和分析系統,對紗線長片段不勻率控制較好。在并條工序采用TD 10型自調勻整并條機,熟條的重量不勻率也能得到很好控制,使渦流紡紗重量不勻率水平較為穩定,可達到國標優等紗的質量水平。

3 870 EX型渦流紡紗機應用實踐

應用870 EX型渦流紡紗機紡R 19.7 tex麻灰紗,并將其分別與轉杯紡、環錠紡的成紗質量指標進行對比。

3.1 原料

選用白色和特黑色1.33 dtex×38 mm的粘膠纖維,以人工混棉的方法進行混和,再打包裝入圓盤進行生產。

原料主要性能指標見表1。

表1 粘膠纖維主要性能指標

3.2 機型

前紡生產采用相同的機器型號及溫濕度條件;環錠紡采用FA 494型粗紗機,DTM 139型細紗機;渦流紡采用870 EX型紡紗機;轉杯紡采用R 50型紡紗機。

3.3 工藝參數

3種紡紗方法前紡使用相同設備及工藝,品種為R 19.7 tex麻灰紗,干定量為1.743 g/(100 m),主要參數如下。

a) 環錠紡：錠速為12.5 kr/min,粗紗定量為6.2 g/(10 m),細紗捻系數為342,捻度為770.6捻/m,總牽伸倍數為34.6,紡紗速度為16.22 m/min。

b) 轉杯紡：紡紗速度為116.2 m/min,棉條定量為18.0 g/(5 m),轉杯速度為100 kr/min,捻系數為382,捻度為860.7捻/m。

c) 渦流紡：紡紗速度為520 m/min,棉條定量為21.0 g/(5 m),總牽伸倍數為213,喂入比為0.99[7]。

3.4 測試儀器及標準

測試儀器及標準如下。

a) 要求：試驗室溫度為20 ℃、相對濕度為65%,預調濕24 h后測試。

b) 測試儀器：YG020A型電子單紗強力機,UT19-ME100型條干均勻度試驗儀,HL400型毛羽儀和YG502N型織物起毛起球儀。

c) 執行標準：GB/T 3916—2013《紡織品 卷裝紗 單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定(CRE法)》;GB/T 3292.1—2008《紡織品 紗線條干不勻試驗方法 第1部分：電容法》;FZ/T 01086—2020《紡織品 紗線毛羽測定方法 投影計數法》;GB/T 4802.1—2008《紡織品 織物起毛起球性能的測定 第1部分：圓軌跡法》[8]。

3.5 成紗質量

對3種不同紡紗方式生產的R 19.7 tex麻灰紗及其織物性能進行測試,結果見表2。

表2 不同紡紗方式R 19.7 tex麻灰紗及其織物性能測試結果

由表2分析可以得知,與環錠紡和轉杯紡相比,870 EX型渦流紡紗機紡R 19.7 tex麻灰紗成紗毛羽少、抗起毛起球性好。此外,生產實踐還發現,該渦流紡紡紗速度達轉杯紡的4倍以上,環錠紡的30倍以上。

4 結語

870 EX型渦流紡紗機采用先進的數字技術、現代的機械和電氣自動化相結合以及自動接頭裝置等多項創新技術,可實現高產、高效、高速的工藝優勢。用870 EX型渦流紡紗機紡R 19.7 tex麻灰紗,與轉杯紡和環錠紡紗對比,渦流紡R 19.7 tex麻灰紗的成紗毛羽數量少且質量穩定、抗起毛起球性好。應用870 EX渦流紡紗機可大幅提高生產效率,為企業節省人力物力,在保證紡紗質量的同時,經濟效益也會得到進一步提升。