丰田RX240E紧密纺粘胶竹节纱的生产实践

　　摘要：探讨日本丰田RX240E生产紧密纺竹节纱的工艺要点。阐述了在紧密纺长车上开发竹节纱的必要性。针对粘胶纤维的特点和紧密纺竹节纱的质量要求，认为用紧密纺工艺采取必要工艺技术措施，结果证明纺出的产品质量明显优于传统环锭纺竹节纱，可以较好的达到提升粘胶竹节纱品质的目的，最终生产出令客户满意的产品。（此课题已经申报2012年苏州市科技计划新项目）

　　关键词：丰田紧密纺；竹节纱；捻度；负压；技术措施；毛羽；

　　TheproductionpracticeofcompactviscoseslubyarnproducedbyToyotaRX240E
　　LuoYaling
　　(SuzhouZhenlunSpinningCo.,Ltd.)
　　AbstractItdiscussesthetechnologypointofToyotacompactslubyarnandexplainsthenecessityofthelongcompactspinningmachinesforthedevelopmentofslubyarn.Accordingtothecharactersofviscoseandthequalityrequirementofcompactslubyarn,webelievethatthecompactspinningprocesswithsuitabletechnicalmeasuresisbetterthanthetraditionalspinningprocessintermsofimprovingtheslubyarnquality.Ultimatelywecanproducethequalifiedproductiontosatisfyourcustomers(thesubjecthasbeendeclaredin2012Suzhounewtechnologicalproject)

　　KeywordsToyotacompactspinning,Slubyarn,Twist,Negativepressure,Technicalmeasures,Hairiness

　　当今各式各样的纺织品日新月异，纤维、纱线也向功能化、多样化方向发展，竹节纱便是顺应市场需求而产生的一种新型花式纱线，其布面外观别具一格，表达出服饰独特的效果，高贵、柔软、丰富、立体、天然美观，满足了人们对服饰时尚化和个性化的追求，受到人们的青睐。广泛适用于针织、机织的高档服装面料、牛仔布以及装饰织物，竹节纱产品穿着可减少贴肤面积，有着良好的通透性。

　　随着市场对纱线品质要求不断提高，传统环锭纺竹节纱强力低、毛羽多，已不能满足高档面料的质量要求。由于竹节纱的捻度分布同一般普通纱线不同，不能达到均匀分布。竹节部分的捻度向基纱部分大量转移，因此严重削弱了竹节纱的单纱强力，纱线的强力不匀也变大，防碍了正常的纺纱、络筒、织造，直接影响产品的质量和生产效率。当竹节纱的竹节倍率大于2.5倍以上时因其强力、竹节粗度、捻度、毛羽等因素，尤其在针织织造时对于不加氨纶丝的品种更易产生破洞，客户对此问题比较烦恼，我们建议客户使用紧密纺竹节纱能彻底解决破洞问题，而且能大幅度提高织造效率，竹节风格有立体凹凸效果，布面毛羽极少，完全满足高端产品的需求。竹节纱的主要参数包括竹节粗度、竹节长度和竹节间距，这三个参数的不同组合直接影响针织物的风格及厚度，因而不同的针织产品对竹节参数有不同的要求。由于竹节大小、分布不同再加上织造工艺的变化，使织物产生各种不同的风格，深受消费者的喜爱。

　　1紧密纺技术的应用

　　鉴于传统环锭纺竹节纱不能满足高端市场需求和未来发展趋势，利用高新技术装备改造传统产品，采用绿色、环保的粘胶纤维，对现有竹节纱进行技术研发，将紧密纺技术应用到竹节纱产品上来，不但顺应了科技和节能减排的国家发展需要，同时也极大了丰富竹节纱产品类别，紧密纺竹节纱克服了传统环锭竹节纱强力较低和毛羽过多的弊病，丰富了粘胶纤维的产品类别，市场前景广阔。2011年公司引进4台日本丰田长车紧密纺细纱机RX240E（电子牵伸带花式纱线竹节系统），用来生产高档紧密纺纱和紧密纺竹节纱系列产品。

　　该机紧密纺技术采用空气动力学原理，通过集聚元件，使牵伸后的松散纤维须条通过负压异形管表面时抱合在一起，经导向胶辊输出加捻成纱，由于纺纱过程中加捻三角区变得很小，基本消失，大大减少浮游外露纤维的数量，增强纤维与纤维之间的抱合力，从而提高竹节纱的强力，尤其是竹节纱基纱部分的断裂强力，纺纱实践证明，紧密纺竹节纱在改善纱线品质、提高成纱强力、减少毛羽等方面有着显著效果。

　　2原料及工艺流程

　　2.1粘胶原料的特性

　　粘胶纤维属于再生纤维素纤维，吸湿性、透气性、纺织加工性等均与棉相似，长度、整齐度好，具有绿色环保性，产品染色性好，手感柔软，丰满、滑爽，具有良好的悬垂性，是制作服装面料和家纺面料的优等原料，利用粘胶纤维的特性开发紧密纺竹节纱具有广阔的市场前景。为适应人们对功能性织物的消费需求，提高企业的市场竞争力，我公司开发生产了粘胶19.7tex紧密纺竹节纱。配棉采用1.33dtex*38mm粘胶纤维，选用唐山三友、富丽达、江西赛得利多唛混纺；

　　2.2工艺流程

　　特吕茨勒清梳联机组【抓棉机BO-A→多仓混棉机MX-U6→开棉机FD-O和T0T1→梳棉机TC5-1】→FA320A头并→特吕TD03二并→FA468E粗纱机→RX240E丰田紧密纺纱机【电子牵伸带竹节装置】→NO.21C全自动络筒机

　　
　　3 RX240E紧密纺细纱机简介

　　3.1竹节控制装置

　　丰田RX240E（电子牵伸驱动，带竹节装置），牵伸控制CPU采用32位微处理机，在世界上首次应用完全无需更换齿轮构造的3轴独立型电子牵伸驱动，在操作面板上可以设定每项纺纱条件，竹节纱设定方式可以选择前罗拉减速或后罗拉加速的方式，竹节倍率最大4倍。
　　
　　采用了有专用伺服电机独立驱动前中后三根罗拉的电子牵伸系统，从根本上改变了传统细纱机牵伸部分的传动方式，可任意设定变更三根罗拉的驱动速度，实现高精度、高稳定性的控制，可自如地纺制各种竹节纱花式品种，多功能触摸屏可操作性极强。

　　配备花式纱线数据生成器（简称FYSDC）软件，用于在计算机电子图案规格的RE240E上设定普通纱线和花式纱线的纺纱条件。将竹节程序在电脑上设计好后，复制到存储卡上，再上传到机器中。这样做既安全，又可以在电脑上保存很多的纺纱品种，便于以后再次使用。

　　3.2主要技术规格及结构特点

　　
　　结构特点
　　①牵伸装置：紧密纺装置为四罗拉牵伸传动，异形管单锭负压吸口为单开槽。前罗拉为特制带齿罗拉，又增加一根带齿的小罗拉，与过桥齿轮传动，异形管组件由异形管、带齿小罗拉、网格圈及其张力架组成。网格圈在集聚胶辊与带齿小罗拉的夹持下形成积极传动。负压系统采用变频调速技术控制，可根据不同品种优化选择适宜的负压值。
　　②操作面板：人机会话界面，操作直观方便。采用PLC可编程控制器及操作按钮控制，通过彩色触摸屏实现人机会话、锭速曲线控制、管纱卷绕成形重量调整、集体落纱控制等相关工艺参数的设定，安全可靠、方便快捷。控制面板上显示设备工作状态、生产数据、工艺参数、设备故障提示等信息，便于生产管理，体现了设备的优越性能。
　　②集体落纱装置：长车集体落纱是体现细纱自动化程度的主要部分。气架升降动作是通过伺服系统传动螺杆式积极升降，驱动落纱气架平稳升降，气架里摆、外摆动作采用单汽缸控制，动作定位准确。整台落纱时间3分钟，生产效率较高。

　　
　　4竹节纱工艺及技术措施

　　4.1紧密纺竹节纱品种

　　R19.7tex紧密纺竹节纱：基纱号数为19.7tex，平均号数24.0tex，竹节长度4.5cm，竹节倍率2.6倍，竹节间距30～50cm，竹节循环个数31个，采用后罗拉变速控制，100米中竹节个数226个。

　　4.2主要工艺参数优选

　　经初步试纺分析，影响粘胶紧密纺竹节纱的主要质量指标是成纱毛羽和强力，在诸多纺纱工艺参数中，捻度和紧密纺负压式影响最大，因此我们主要围绕这两项工艺参数进行试验优选。

　　4.2.1捻度对比试验

　　设定负压为3.0Kpa，采用四种不同捻度纺纱，成纱毛羽和强力测试结果见表2

　　
　　从上表可以看出，捻度低于或高于780时，毛羽则开始明显增加，断裂强力明显降低，因此，粘胶紧密纺竹节纱的捻度值以780捻/m为宜。

　　
　　4.2.2负压对比试验

　　在捻度780/米条件下，采用4种负压进行纺纱，成纱毛羽及强力测试结果见表3

　　
　　由表3可以看出，当负压在3.0Kpa时，粘胶紧密纺竹节纱毛羽数数量最少。因此，粘胶紧密纺竹节纱的负压值以3.0Kpa为宜。

　　4.2.3后区牵伸和钳口隔距

　　细纱后区牵伸倍数，一般应介于1．20～1.40倍之间，即适当放大后区牵伸倍数，可以降低牵伸力，减小牵伸力的波动，有利于减少出“硬头”。细纱钳口隔距块的选配要有利于纤维的控制和牵伸力的稳定，对竹节纱而言，应在平均号数和基纱号数之间选择，选用比基纱号数对应隔距块再大一档的。刚开始选用1.25倍后牵伸和2.5mm隔距块（紫色），有吐硬头现象断头飘头增加，缠绕严重时网格圈破损较多，后来适当增大后牵伸（1.3倍）和钳口隔距改2.8mm（白色），防止了“吐硬头”引起牵伸不开，细纱生活明显好做。

　　4.2.4钢令钢丝圈

　　钢令选用BrackerTITANPG1-4254型，耐磨性好；选用钢丝圈不仅要耐磨，而且要优选圈形，其纺纱通道必须能承受超大的摩擦力，否则会钢丝圈磨损造成大量断头和飞圈。钢丝圈的选配是纺制竹节纱的难点，由于竹节纱的竹节参数变化大，选择钢丝圈应考虑竹节纱粗度大的特点，要选取纱线通道大，重量适中的钢丝圈，如果重量偏重可增加卷绕密度，适当减少毛羽，但易造成竹节处强力弱、捻度低的断头。因此，合适的钢丝圈是降低断头的主要因素，经验总结钢丝圈的截面形状以高弓型为宜，最终我们选用钢丝圈型号为BrackerC1ULudr2#毛羽比较好（2mm毛羽为69），有利于控制气圈形态，减少气圈张力大小的波动，减少毛羽。刚开始用布雷克C1ULudr1#钢丝圈管纱毛羽较多，2mm为85。

　　4.2.5纺纱速度

　　紧密竹节纱前罗拉速度的设定一般比紧密纺纱低10%～15％，但比环锭纺短车要高10%，对于竹节较粗、较长的竹节纱，为了降低成纱强力不匀，减少细纱断头，前罗拉速度可适当偏低设定。初次试纺根据大、中、小纱气圈及断头逐步调整。新钢令上车时要磨合钢丝圈，前罗拉速度还要降低。前罗拉速度大小的设定还与基纱号数、竹节粗度、竹节长度等参数有关。适当降低车速，可以减少细纱断头率。当锭速开13500r/min时断头太多，挡车工劳动强度太大，后来调整为13000r/min时断头很少。

　　
　　4.2.6细纱捻系数

　　除用户特定要求外，按平均号数计算，针织用纱捻系数一般设定在370～390之间。适当增加纱线捻系数，可提高纱线单强，减少管纱毛羽。此次选用捻系数为382，每米平均设计捻度780。

　　4.2.7优选后的工艺参数

　　原料采用1.3dtex*38mm粘胶纤维，粗纱定量4.5g/10m，粗纱捻系数78。

　　综合以上的分析，粘胶紧密纺竹节纱，较优的工艺参数见表4：

　　
　　4.2.8紧密纺竹节纱技术优势

　　a.紧密纺工艺的采用能改善细纱纤维须条的集聚效果，从而达到减少纤维散失，缩小加捻三角区，降低毛羽,提高强力的效果。

　　b.采用前、中、后罗拉分别驱动，通过工业计算机的控制，可选用后罗拉或前罗拉变速的方式生产各种组合、竹节规格、竹节形态的竹节纱。

　　4.3质量控制

　　针织用竹节纱的质量控制应以满足用户的最终要求为目的,从成纱的实物质量和物理指标两个方面来控制竹节纱的质量水平。针织用竹节纱属非标准化的新型花式纱，无统一行业标准，针织厂商普遍以织造时的布面风格、克重及织造时断头情况来衡量针织用竹节纱的质量优劣，这是用户认可质量的最基本要求。

　　我们参照普通针织纱的质量检测体系，对成批生产的针织用竹节纱制定了成纱质量检测指标，包括平均号数、单纱强力、单强CV%、百米重量CV%、细纱捻度及捻度CV%等指标，同时由落纱组长对每落纱竹节装置是否正常起作用进行检查、记录，有异常及时报告，确保万无一失。

　　4.4技术措施要点

　　4.4.1细纱工序

　　a.对紧密纺异形管负压大小进行重点测试，对比毛羽和强力，选择最优负压。

　　b.由于网格圈的积极传动，摇架压力无需过高，前皮辊中档压力即可。网格圈使用报废周期8至10个月以上，有利于减小专件器材损耗。

　　c.根据竹节纱的基本要求和质量特性，首先要保证细纱机处于良好的运行状态，对于牵伸机构，要保证加压稳定，胶辊、胶圈、上销无打顿，网格圈表面及异形管吸风口无积花，网格圈无破损、跑偏，对于卷绕加捻部件必须做到钢领、锭子、导纱钩的同心，尽可能降低卷绕过程中的张力波动。加强锭盘、锭带的维护，减少因弱捻因素造成的捻度差异。

　　d.确定竹节纱纺纱工艺主要参数时，细纱机前罗拉速度、钢丝圈、隔距块对纺纱断头的影响甚大，工艺质量人员应根据生产情况及时调整。

　　e.由于竹节纱的气圈形态动态变化频繁，钢丝圈对钢领的运行轨迹也不同于普通针织纱，因而钢丝圈的磨损周期不同于普通针织纱，应加强对钢丝圈保养周期更换，防止大面积断头和毛羽突增。

　　4.4.2络筒工序

　　采用N0.21C—S自动络筒机配备洛菲新一代ZENIT系列电清，不仅可以生产优质、无结的竹节纱，而且对节约用工，减轻工人劳动强度均有显著效果。根据纱疵分布以及纱线用途，给予最优化的清纱参数设定。

　　a.对于自络筒的电清工艺设定要尤为重视，既要把不符合竹节纱规格的额外纱疵清除，而且还要查看自络筒效率、百管断头等，要考虑综合因素，超出竹节范围的大疵点必须清除，而正常的竹节则予以保留。

　　b.竹节纱的设定，首先需要了解竹节的位置处于分级图中的哪个区域，可以通过分级数据功能来寻找竹节处于哪个分级，竹节所处分级区域的纱疵数据会特别高。首先需要设定通道清纱曲线应位于竹节区域之上，以避免竹节会被切除，然后再通过设定分级切纱，针对通道曲线以下非竹节区域而又需要切除的疵点进行清除，这样既切除了希望清除的疵点而又保留了需要的竹节部分。一般原则是通道设定尽量放宽，让清纱曲线避开竹节区域，但分级设定要严格把关。

　　c.适当提高络筒车间相对湿度，控制在70～75%，能减少筒纱毛羽。

　　d、适当提高卷绕张力和筒子硬度，保证筒子成形良好。

　　e、自络筒车速控制在1100m/min左右,不宜过高，这样有利于筒纱毛羽明显改善。

　　
　　5质量效果

　　紧密纺竹节纱产品质量明显优于传统环锭纺竹节纱，见表5

　　R19.7tex粘胶紧密纺竹节纱强力达到338cN，2mm以上毛羽69根左右，生产效率97%以上。本项目产品的开发将填补国内粘胶纤维制备紧密竹节纱的空白，进一步拓宽了粘胶纤维的适用范围，丰富了竹节纱产品类别，紧密纺粘胶竹节纱较环锭纺竹节纱，每吨可增加直接效益2000元以上。

　　采用绿色、环保的粘胶纤维，通过把紧密纺技术和花式纱线纺纱相结合，开发出紧密竹节纱有着诸多优点，不但丰富了纱线种类，而且提升了竹节纱产品的适用范围、品质与档次，满足了高端客户的需求。紧密纺竹节纱克服了传统环锭纺毛羽多、强力低等不良问题，结合粘胶纤维的特性，使得竹节纱具有强力更高、毛羽更少，产品具有细腻、柔软、舒适的特性。满足了人们对高端、特色、时尚服饰的追求，产品市场发展空间广阔。

　　6结束语

　　紧密纺技术的优越性源于其装置结构的合理设计和精良制造，但仅仅依靠紧密纺的先进设备来生产出优质的紧密纺竹节纱并不够，还需要专件器材的合理使用、紧密纺工艺的配套、日常设备维护保养以及严格的三级管理。紧密竹节纱是一种结构新颖的花式纱，有其独特的质量特性。纺制的关键在于配置性能先进的竹节纱装置，并保证紧密纺细纱机处于良好的状态。主要在负压、后区牵伸、速度、钢丝圈、细纱隔距块的合理选择上。要根据设备的性能状况、产品规格及特点，合理配置工艺参数，尤其是络筒清纱参数的设定，使竹节纱质量达到要求。
　　紧密纺纱线质量好、强力高、毛羽少，使下游工序产品质量进一步提高,具有非常广阔的发展前景,对加快新型纺纱技术改造和产品开发力度,提升我国纺织行业的整体质量水平具有重要意义。

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　　（本文作者：罗亚玲 苏州震纶棉纺有限公司）