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如何在棉纺设备上纺制包芯纱

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如何在棉纺设备上纺制包芯纱

发布时间: 2006/10/3 文章出处: 　

包芯纱又称复合纱或包覆纱，它是由两种或两种以上的纤维组合而成的一种新型纱线。最初的包芯纱是以棉纤维为皮、涤纶短纤纱为芯开发的短纤维与短纤维包芯纱。其主要目的是为了增强棉帆布，并保持棉纤维遇水膨胀而具有的拒水性，利用涤纶在雨中受潮时具有抗拉伸性、抗撕裂性和抗收缩性。现阶段的包芯纱已发展到许多种类型，归纳起来有：短纤维与短纤维包芯纱、化纤长丝与短纤维包芯纱、化纤长丝与化纤长丝包芯纱三大类。目前使较多的包芯纱一般是以化纤长丝为芯纱，外包各种短纤维而形成的一种独特结构的包芯纱。它的芯纱常用的化纤长丝有涤纶长丝、锦纶长丝、氨纶长丝等。外包短纤维有棉、涤棉、涤纶、锦纶、腈纶及毛纤维等。
包芯纱除了具有特殊的结构以外，还有很多优点，它可以利用芯纱化纤长丝优良的物理性能和外包短纤维的性能和表面特征，充分发挥两种纤维的特长并弥补它们的不足。如涤棉包芯纱可以充分发挥涤纶长丝挺爽、抗折绉、易洗快干的优点，同时又可以发挥外包棉纤维吸湿好、静电少、不易起毛起球的特长。织成的织物易染色整理、穿着舒适，容易洗涤，且色泽鲜艳，美观大方。包芯纱还能在保持和改进织物性能的同时，减轻织物的重量，以及利用化纤长丝和外包纤维的不同化学性能，在织物染整加工时，用化学药品烂去一部分外包纤维，制成具有立体花纹效应的烂花织物等。
包芯纱的用途，目前以棉为皮、涤纶为芯的包芯纱用途最广，可用于生产学生服、工作服、衬衣、浴衣面料、裙子面料、被单和装饰布等。近年来包芯纱的一个重要发展，是在妇女服装面料方面采用了以粘纤、粘纤与亚麻或棉与粘纤混纺包覆的涤纶芯的包芯纱，以及棉与丝或棉与羊毛混纺包覆的包芯纱，这些产品很受人们的喜爱。
根据包芯纱用途不同，目前包芯纱的品种主要有：服装面料用的包芯纱、弹力织物用的包芯纱、装饰织物用的包芯纱、缝纫线用的包芯纱等。包芯纱的纺制方法也有多种：有环锭纺，静电纺，涡流纺，自捻纺等。目前我国棉纺工业多采用棉环锭纺来纺制包芯纱。
1 纺制工艺流程
目前纺制包芯纱的工艺流程有两种，以加工涤棉包芯纱为例。
粗梳系统：
棉：清花一梳棉一头并-粗纱-细纱(包芯)。
精梳系统：
棉：清花一梳棉一条卷一并卷一精梳一后并一并二一并三一粗纱一细纱(包芯)。
在实际加工过程中，包芯纱工艺流程的选择，要视成纱要求和所纺纱支数来决定，总的原则是，能用粗梳，就不用精梳，如果要采用精梳系统，其流程能缩短就缩短，以降低生产成本。如有的生产厂家精梳棉条条千不匀率，纤维的伸直度和平行度都较好，过一道后并条即可满足包覆要求。那么，其流程就可采用：
棉：清花一梳棉一条卷一并卷一精梳一后并一粗纱一细纱(包芯)。
2 原料的选择
2．1 芯丝的选择
芯丝的纤度和其中单丝根数，要根据织物用途和纺纱支数进行选择。同一纤度的芯丝，其单丝越细，根数就越多，织物就越柔软滑爽；反之根数越少，织物刚性好，挺括。对于包覆型产品无需考虑芯丝的光泽，可采用有光芯丝，以降低生产成本；若生产暴露型产品，则应考虑芯丝的光泽，尽量不用有光丝，使产品造成极光，影响使用效果。如生产11．8tex(50s)涤棉包芯纱，做裙料和衬衣面料，宜选用普通型低强高伸5．56tex(50D)／24F半光涤纶长丝做芯丝。包芯纱作缝纫线时，一般选用7．78tex(70D)／36F以上的单丝根数较多的高强低伸有光涤纶长丝。用做烂花外衣衣料时，可用7．56tex(68D)／36F以下的有光涤纶长丝。但用于烂花织物的包芯纱，芯丝的纤度应偏大掌握，一般用7．22-8．33tex(65-75D)／36F无光或半光的涤纶长丝，以防烂花部分过稀，过薄和造成极光。弹力织物所用包芯纱，其芯丝的纤度可根据织物用途选用。一般选用聚酯型7．78tex(70D)氨纶丝，其牵伸倍数选用3．8倍左右为宜。而供经向强力灯芯绒和弹力劳动布用的中号(中低支)氨纶包芯纱，氨纶丝牵伸要偏大些，在3．8-4．0倍左右，可保证弹力裤服用时，臀部、膝盖部位有较的回弹力。
2．2 外包纤维的选择
外包纤维若用棉纤维，从理论上讲，应尽量选用长度长、支数高、成熟度好的原棉。但应视产品的用途而定，如果不是做高速缝纫线，而是做衬衣面料或裙料，或其他烂花装饰布用，则无需选用过好的原棉，因为它们不需经受像高速缝纫线那种强摩擦和高温熔融的考验，不会产生"剥皮"现象，因此采用30mm长的原棉就可以满足要求。但用作烂花织物的包芯纱的外包棉，棉结杂质要少。如选用人棉作外包纤维则更好，强力低，染色性能好，棉结杂质少。
3 包芯纱号数与混纺比的确定
3．1 包芯纱号数的确定
包芯纱成纱号数，应视其产品用途而定。衬衣和裙料用的包芯纱一般是用单纱织制，故成纱支数应偏低掌握，如用11．8tex(50s)织制强力内衣、强力袜用18．45tex(32s)；织制弹力灯芯绒用36．9l-28．12rex(16-21s)、织制弹力劳动卡用73．82-49．21tex(8-12s)；织制烂花织物则用15．54-10．74tex(38-55s)；缝纫线包芯纱一股用合股线，故所用包芯纱一般为中高支，如13．12tex(45s)、11．14tex(53s)等。
3．2 混纺比的确定
包芯纱在号数选定后，混纺比可按计算公式求出(计算公式略)，如生产11．8tex(50s)涤棉包芯纱为例，其成纱实际的混纺比为：涤纶占49．36％，棉占50．64％；计算数据与生产实际很接近。但是在设计烂花织物用包芯纱混纺比时，应使棉的比例大一些，一是织物的穿着舒适感，二是可增加织物烂花后花纹的立体感，如23．62tex(25s)棉／涤混纺比为：66．67／33．33；11．14tex(53s)棉／涤混纺比为：52．35／47．65等。弹力包芯纱中氨纶长丝一般用15％-20％的混纺比，即可满足纬向高弹织物弹性伸长35％的要求，而且还有利于提高包芯纱的强力。
4 包芯纱捻系数的确定
包芯纱的强力随捻系数增加而降低，这是因为长丝的强力随捻系数的增加而降低。在含棉量小于50％时，虽然外包短纤维的强力在临界捻系数以内时随捻系数的增大而提高，但前者起主要作用，因此包芯纱捻系数应偏低掌握。但用于烂花织物的涤棉包芯纱，捻系数不能过小，一般掌握在304-333左右，以避免烂花部分长丝不挺不爽。氨纶包芯纱的捻系数要比同品种(指经纱或纬纱)、同支数(号数)环锭纯棉纱高20-30，使两者成纱强力接近。
5 包芯纱的纺制方法
包芯纱纺制方法有二种：一种是在普通细纱机的粗纱架上排放涤纶长丝(或其它长丝)，下排放棉粗纱(或短纤粗纱)，棉粗纱经横动装置喇叭口喂人，再经牵伸装置。涤纶长丝引出后不经牵伸装置，直接导入前罗拉皮辊后侧的集合器与牵伸后的纯棉须条一起合并，再经过加捻纺成包芯纱。第二种纺制方法是把两根长丝在前皮辊后喂人，使两根长丝与牵伸后的纯棉须条并合加捻后而纺成包芯纱。这种纺制方法称为改良型包芯纱或假包芯纱。第二种纺制方法的特点是：两根长丝位于棉须条外围两侧，增加了短纤维与长丝的抱合力，减少了由于第一种方法将棉纤维包复在纱的表面，而涤纶长丝则在纱的中间，棉纤维有长丝间抱合较差，织造时产生"剥皮"现象。但是，在大批量生产上，一般仍采用第一种方法，因为一根长丝容易纺成含棉量较多的包芯纱，织成的织物穿着舒适，而且一根长丝易纺成较细的包芯纱，而假包芯纱法生产的包芯纱正好相反。
若芯丝用氨纶弹力丝，在纺制包芯纱时，还要在上粗纱架长丝引出部分加装一对长丝喂人罗拉，其表面速度低于前罗拉表面速度，使弹力丝得到预牵伸，将其伸长率控制在一定程度后喂人与短纤维须条汇合加捻成包芯纱。
6 细纱机改装
纺制包芯纱是在普通环锭纺细纱机上进行的，但需要对细纱机进行改装，使用的长丝品种不同，改装的方法也不同。
a)用涤纶长丝与棉纤维纺制包芯纱：在细纱机粗纱架上排装涤纶长丝筒子，下排装粗纱，细纱机横动装置不用，涤纶长丝从皮辊上方喂人集合器与牵伸后的棉须条一起并合，经加捻纺成包芯纱：这种方法，因长丝是轴向退绕，在退绕过程中，长丝必然会沿筒管作圆周运动，在过导丝杆时，必然会产生左右摆动，其摆动幅度随退绕直径而变化，退绕直径大，摆动幅度也大，在张力又小的时侯，势必使长丝在集合器中左右摆动，不在须条正中间，使长丝与棉须条不同步，影响包覆效果。为了解决这个问题，可在皮辊上方装一导丝钩，这样就把长丝固定在须条正中，使其不受客观条件的影响而保持同步，促使包覆效果良好。
b)用氨纶弹力丝与棉纤维纺制包芯纱：需要在细纱机上装一套氨纶丝积极输送装置，这套输送装置由每面两对滚筒，滚筒托架，隔筒片等组成，装在粗纱架上方，顶列滚筒距地面1．8m。滚筒外径42mm。两节滚筒之间，设有铸件步司并与滚筒托架连接，步司内选用1201滚动轴承。为了避免氨纶丝筒子在滚筒上横向游移，在每对滚筒的后列滚筒上焊接∮102x厚1mm；的钢皮隔筒片，使氨纶丝筒子在滚筒上按锭距横向定位。同时由于氨纶丝筒子退绕横向动程相当于棉纤维在牵伸时横向动程的12倍左右，为了使氨纶丝与棉纤维两者减少动程差异，在集合器的垂直上方370mm处，加装氨纶丝横向动程控制环，控制环的内径小于或等于棉纤维横向动程，对提高外包纤维均匀度有利。
c)集合器使用：在纺制过程中，为获得良好的包覆效果，细纱机的横动装置已不再使用，此时除在皮辊上方装有固定的导丝钩外，还要选用合适口径的集合器，集合器的型式和坚牢度有特定要求。因为集合器的几何形状，对提高纤维的包覆性能关系很大。通过实践，纺氨纶包芯纱使用79--2V型集合器，包覆性能好。在集合器开口的中间，设计一个V型导丝槽(长2．5mmx宽0．5mm：2X深0．30mm)。使包芯纱的芯丝进入集合器后能导向定位于包须条束的中间，以保证前罗拉吐出的氨纶丝轴向为外包纤维加捻三角区的角顶处，有利于外包纤维包覆均匀和降低成纱强力不匀率。
d)钢丝圈的使用：纺制包芯纱钢丝圈的选配要注意以下几个问题：钢丝圈的纱线通道要大些，截面以薄弓形为好。重量一

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