金屬纖維混紡紗線的研制

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時(shí)間:2015-06-01]  []

楊云燦(大理華興紡織有限責(zé)任公司)

　　摘要：簡(jiǎn)述了電磁波滋波對(duì)人體傷害的情況，闡述了紡織界就抗電磁波、電磁波屏蔽、電磁輻射、電磁感應(yīng)、靜電起爆、靜電干擾、降低噪音、導(dǎo)熱、導(dǎo)電、耐腐蝕的基本方向。提出了金屬纖維混紡紗工藝研究的路線、方法。強(qiáng)調(diào)了生產(chǎn)過(guò)程中的需要引起注意的事項(xiàng)和金屬纖維混紡紗線在檢測(cè)中遇到的情況與處理辦法，對(duì)于制造金屬纖維混紡紗線的企業(yè)具一定的指導(dǎo)意義。
　　關(guān)鍵詞：金屬纖維;紗線;工藝
　　1.課題的提出
　　金屬纖維混紡織品雖已大量面世，而金屬纖維混紡產(chǎn)品研制技術(shù)的公開資料甚少，本文旨在提供金屬纖維混紡紗線的工藝方法。
　　國(guó)內(nèi)紡織界就抗電磁波、電磁波屏蔽、電磁輻射、電磁感應(yīng)、靜電起爆、靜電干擾、降低噪音、導(dǎo)熱、導(dǎo)電、耐腐蝕方面，在90年代開始有人在進(jìn)行過(guò)研究試驗(yàn)，進(jìn)入2000年該項(xiàng)技術(shù)有了突破性進(jìn)展。但該項(xiàng)紡紗技術(shù)一直處于保密之中。
　　醫(yī)學(xué)界證實(shí)，隨著電器使用率愈來(lái)愈普及，電磁波對(duì)人體影響也愈來(lái)愈大。電視臺(tái)、廣播電臺(tái)、家用電器、移動(dòng)電話、電腦設(shè)備及高壓電線已成為電磁波滋生源，所產(chǎn)生的輻射對(duì)人體傷害較明顯。在到處充滿電子電訊用品器材的現(xiàn)代生活，其電磁干擾特性有可能使人面臨危害的境地，但我們卻有可能不得而知。有研究表明長(zhǎng)時(shí)間使用電腦之後，會(huì)出現(xiàn)乏力、眼睛疲倦、肩痛、網(wǎng)球肘、頭痛、困倦、焦躁、失眠。電磁波還會(huì)使人的免疫機(jī)能下降、人體中的鈣質(zhì)減少，視覺障礙、白血病、腦腫瘤等等癥狀。對(duì)于孕婦有可能引起異常生產(chǎn)、流產(chǎn).......此外，電磁波還能產(chǎn)生出擾亂人體狀態(tài)的正離子。美國(guó)駐某國(guó)大使館人員長(zhǎng)期受到對(duì)方人為針對(duì)性發(fā)射的大功率、高強(qiáng)度電磁波，造成該大使館人員出現(xiàn)煩燥、失眠等不良反應(yīng)，嚴(yán)重者白血球數(shù)上升，且癌發(fā)生率較正常人為高。又如受大功率遠(yuǎn)程微波雷達(dá)影響下的地區(qū)，經(jīng)調(diào)查，當(dāng)?shù)匕┗颊呒痹?。除上述的電磁輻射?duì)健康的危害外，它還對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)，聽覺，物質(zhì)代謝，組織器官的形態(tài)改變，均可產(chǎn)生不良影響。從而抗電磁波成為了紡織功能性新產(chǎn)品研究的焦點(diǎn)、熱點(diǎn)。
　　金屬纖維不但具有金屬材料本身固有的一切優(yōu)點(diǎn),還具有非金屬纖維的一些特殊性能,在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、磁性、熱阻、熔點(diǎn)、抗電磁波輻射、抗靜電、電磁波屏蔽、面料散熱等方面有著其它材料無(wú)法比擬的功能及可紡性功能。且具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、柔韌性、耐腐蝕性使其由傳統(tǒng)材料發(fā)展成新型紡織材料而身價(jià)倍增，應(yīng)用領(lǐng)域也得到更大擴(kuò)張。作為金屬材料的深加工產(chǎn)品,同時(shí)也是高附加值、具一定科技含量的產(chǎn)品,被廣泛應(yīng)用于國(guó)防科技、石油、化工、化纖、紡織、電子、軍工、航空、航天等領(lǐng)域。
　　作者通過(guò)對(duì)金屬纖維紗線的研制，選用的金屬纖維性狀、提出的具體工藝方法、生產(chǎn)過(guò)程中主要存在的問(wèn)題及解決辦法提出見解。
　　2.主要生產(chǎn)工藝方法及簡(jiǎn)介
　　2.1采用的金屬纖維
　　進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)內(nèi)金屬纖維制造企業(yè)有所增加，本次選用的是江蘇丹陽(yáng)凱富達(dá)過(guò)濾器材有限公司生產(chǎn)的6μm×4500芯/束金屬纖維牽切束絲，如圖1、2、3所示，圖1、圖2為波壓金屬纖維盤條。其表面有規(guī)律性連續(xù)的波形軋痕，使纖維具有優(yōu)良的抱合力，從而有利于紡紗生產(chǎn)過(guò)程中能與其它混入的纖維有優(yōu)良的可紡性。
 

　　
　　金屬纖維(MTF)使用的是316含鉬不銹鋼種制造。常溫條件下，能耐濃度為15％～85％的H2SO4，同時(shí)還具有良好的抗氯化物、強(qiáng)酸堿等化學(xué)侵蝕的性能。6μm金屬纖維比頭發(fā)絲還細(xì)，似棉花般柔軟，像蠶絲手感，具有細(xì)微化和柔軟化的特征。很適合紡織工業(yè)化生產(chǎn)。同時(shí)亦適合與棉、再生纖維、合成纖混紡、功能性纖維混紡，可以制造不同的要求紗支，其廣泛的適應(yīng)性，增大了最終產(chǎn)品的多樣性、功能性織物的制造。

　　表1  凱富達(dá)金屬纖維束絲主要技術(shù)指標(biāo)

平均直徑(um)	束絲纖維根數(shù)(根)	束絲平均米重(g/m)	單纖強(qiáng)力(cN/dtex)	伸長(zhǎng)率(%)
6	4500	5.288	0.50~0.57	＜0.6~1.8

　

　　2.2生產(chǎn)產(chǎn)品
　　CJ84/MTF16（精梳棉80%/金屬纖維20%）18.2tex金屬纖維混紡紗
　　2.3原棉情況
　　本產(chǎn)品為精梳高檔紡織品，要求外觀好，條干均勻，棉結(jié)雜質(zhì)少。故選用短絨、棉結(jié)少，成熟度適中，含雜率低，色澤佳，整齊度好的原棉。
　　2.3.1配棉工藝

　　表2 配棉比例

新疆喀什229（%）	山東陶縣329（%）	河南商丘229(%)	加權(quán)平均等級(jí)(級(jí))
40	25	35	2.3

　　 

　　表3 配棉技術(shù)指標(biāo)

品質(zhì)長(zhǎng)度（mm）	主體長(zhǎng)度（mm）	短絨率（%）	棉結(jié)（粒/100g）	斷裂強(qiáng)力（cN）	疵點(diǎn)總數(shù)（粒/100g）	Mic	回潮率(%)
33.6	30.9	10.8	30	4	65	4.1	7.8

　　　　2.4工藝流程
　　FA002D型自動(dòng)抓棉機(jī)→A035A型混開棉機(jī)→FA106型豪豬式開棉機(jī)→A092AS型雙箱給棉機(jī)→A076E型單打手成卷機(jī)→FA201E型梳棉機(jī)→FA334型條卷機(jī)→FA344型混并卷機(jī)→FA261型精梳機(jī)→FA315型并條機(jī),金屬纖維束絲混入(頭并)→FA315型并條機(jī)(二并)→JSFA411型粗紗機(jī)→FA506型細(xì)紗機(jī)→GA014型絡(luò)筒機(jī)。
　　2.5各部主要工藝參數(shù)與質(zhì)量檢測(cè)

　　表4 清花主要工藝參數(shù)與棉卷質(zhì)量檢測(cè)

棉卷長(zhǎng)度（m）	棉卷定量(g/m)	棉卷平均重量不勻率(%)	平均卷重合格(%)
36	370	1.18	100

　　　　　　表5 梳棉主要工藝參數(shù)

定量(g/5m)	錫林速度(r/min)	刺輥速度(r/min)	道夫速度(r/min)	錫林—蓋板隔距(mm)
18.5	360	850	240	0.23,0.20,0.20,0.20,0.25

 

　　　表6 生條質(zhì)量檢測(cè)
　

定量（5g/m）	平均結(jié)雜(粒/g)	條干CV(%)	生條重不勻率(%)
19	91	3.5	1.05

　　　

　　

表7 FA334型條卷機(jī)主要工藝參數(shù)

生條喂入根數(shù)（根）	棉卷定量（m/g）	成卷速度(m/min)	小卷規(guī)格（mm）
22	60	55	450X230

　　　　

表8 FA344型條卷機(jī)主要工藝參數(shù)

并卷數(shù)/個(gè)	棉卷定量(m/g)	成卷速度(m/min)	小卷規(guī)格(mm)	后牽伸倍數(shù)(倍)	車速(m/min)
6	65	50	450X300	1.34	50

　　　　

表9 FA261型精梳機(jī)主要工藝參數(shù)

干重（g/5m）	后牽伸倍數(shù)(倍)	給棉長(zhǎng)度(mm)	鉗次(次/min)	落棉率(%)
22.5	1.33	5	240	18

　　　

　表10 精梳條質(zhì)量檢驗(yàn)

條干CV（%）	精梳條棉結(jié)(粒)	喂給長(zhǎng)度(mm)	重不勻率（%）	落棉含短絨率率(%)
3.6	20.3	5.2	0.6	74.2

　　　

　表11 并條主要工藝參數(shù)

道數(shù)	并合數(shù)（根）	后區(qū)牽伸倍數(shù)(倍)	前后區(qū)羅拉隔距（mm）	定量(g/5m)
頭并	C5/MTF 1	1.6	25×33	19
二并	8	1.2	25×33	17.8

　　　

　表12 粗紗主要工藝參數(shù)

干重（g/10m）	后牽伸倍數(shù)（倍）	羅拉隔距(前×中×后)
4	1.3	14×26×32

　　

　　表13 細(xì)紗主要工藝參數(shù)

干重（g/100m）	后牽伸倍數(shù)（倍）	羅拉隔距(前×后)
2.43	1.3	18×34

　　　　絡(luò)筒：車速600m/min，電清使用QS—5型光電式電清，切疵正常。
　　2.6成品質(zhì)量檢測(cè)

　　表14 成紗物理指標(biāo)檢測(cè)

斷裂強(qiáng)度/cN·tex-1	單強(qiáng)CV/%	斷裂伸長(zhǎng)/mm	斷裂伸長(zhǎng)率/%	重米百量CV/%	重量CV/%	黑板條干	結(jié)雜/粒
9.4	8..9	28.6	5.77	1.81	1.4	10:0:0:0	52

　　　3.金屬纖維混紡紗在檢測(cè)中的問(wèn)題及采取的對(duì)策措施
　　3.1公定回潮率的計(jì)算
　　棉：8.5%，金屬纖維：0%，計(jì)算得到CJ84/MTF1632S金屬纖維混紡紗的公定回潮率為:7.14%
　　3.2檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的情況與對(duì)策措施
　　當(dāng)金屬纖維束條在頭并混入后,似對(duì)生條進(jìn)行電子條干品質(zhì)檢測(cè),但由于電子條干儀系電容式,不適合金屬纖維介質(zhì)系數(shù),故頭、二并不再進(jìn)行電子條干的檢測(cè)；之后包括粗紗、細(xì)紗亦不進(jìn)行電子條干的檢測(cè)。
　　4.金屬纖維混紡紗線生產(chǎn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)
　　4.1金屬纖維選用
　　金屬纖維原料目前主要有兩種見圖4、5。未經(jīng)過(guò)“波壓”，纖維呈平直狀，纖維抱合力較差，經(jīng)小樣試驗(yàn)，在并條工序容易產(chǎn)生斷金屬纖維束絲條現(xiàn)象。而選擇圖片1具有波壓過(guò)的金屬纖維束絲，在并條引出條時(shí)極少發(fā)生斷條現(xiàn)象，從而避免缺金屬纖維條開車的質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生。

　　
　　　　4.2皮輥磨損嚴(yán)重
　　我們發(fā)現(xiàn)并條、粗紗、細(xì)紗工序，皮輥在動(dòng)程內(nèi)磨損較為嚴(yán)重，特別是并條皮輥一般在一周后就有較為明顯的磨損溝槽出現(xiàn)，此時(shí)，繞皮輥的情況容易出現(xiàn)，而在此前，幾乎無(wú)繞并條皮輥現(xiàn)象發(fā)生。粗紗和細(xì)紗皮輥也極易出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，這是與紗線中含金屬纖維有直接原因。鑒于皮輥磨損嚴(yán)重，我們將皮輥硬度作了調(diào)整

　　表15

項(xiàng)目		邵爾硬度（A0）	使用周期（天）
并條	改前	73	7
	改后	86	14
粗紗	改前	73	10
	改后	81	21
細(xì)紗	改前	65	7
	改后	81	18

　　　羅拉一個(gè)月內(nèi)磨損幾乎看不出，僅看動(dòng)程內(nèi)羅拉較為光潔；經(jīng)對(duì)粗、細(xì)紗皮圈磨損觀察，發(fā)現(xiàn)不像皮輥磨損這么嚴(yán)重，因此皮圈的調(diào)換周期照常進(jìn)行；鋼絲圈磨損也較為明顯，正常紗是每?jī)芍芨鼡Q一次，但生產(chǎn)金屬纖維紗線，鋼絲圈周期調(diào)整為一周一次，否則鋼絲圈磨損較為明顯，此時(shí)毛羽增加，斷頭上升；生產(chǎn)金屬纖維紗線，細(xì)紗千錠時(shí)斷頭僅18根左右，由于斷頭少，值車工可以適當(dāng)增加看臺(tái)能力；從而能降低工費(fèi)成本。
　　5.亟待注意的問(wèn)題
　　由于金屬纖維混紡紗線中含有了金屬纖維使其直徑與單位體積隨著金屬纖維含而變化，同比純紡產(chǎn)品，含金屬纖維材料的紗線，密度加大，直徑變小，這對(duì)于織物密度會(huì)產(chǎn)生影響，在織物設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予注意；
　　鑒于目前使用的電容式電子條干儀金屬纖維介質(zhì)系數(shù)與普通常規(guī)纖維的介質(zhì)系數(shù)差異，造成目前電容式電子條干儀沒法使用，因而缺乏相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)；
　　由于介質(zhì)不同，在電容式電子清紗器中，金屬纖維混紡紗線一放入探測(cè)器中紗線會(huì)立即被切斷，故電容式電子清紗器不能用于清除金屬纖維混紡紗線中的疵點(diǎn)。因此電清必須使用光電式電子清紗器，而光電式清紗器介質(zhì)系數(shù)設(shè)置，需要比普通紗線略為大些，具體的是根據(jù)百管斷頭情況調(diào)整。
　　金屬纖維混紡紗線的半成品檢測(cè)用傳統(tǒng)的檢測(cè)方法也能對(duì)半成品質(zhì)量進(jìn)行控制,如,條干使用”薩氏條干儀”,成紗使用黑板條干檢測(cè)。
　　由于金屬纖維混紡紗線強(qiáng)度大,值工斷頭接頭時(shí),容易拉傷手指,于是值車工,自己用白膠布將手指包纏啟發(fā)我們,操作需要注意這一細(xì)節(jié);
　　關(guān)注含有金屬纖維的回花的管理工作，嚴(yán)格此項(xiàng)工作是非常重要的；
　　在10×10倍顯微鏡下觀察對(duì),金屬纖維由于比重相對(duì)而言棉纖維大,在高速氣圈的作用下,金屬纖維頭部的離開棉紗的現(xiàn)象(圖片6),提示在捻系數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)需要偏大掌握,這樣可以使得毛羽適當(dāng)減少的同時(shí),金屬纖維毛羽也能適當(dāng)減少。

　　　　6.結(jié)語(yǔ)
　　有研究機(jī)構(gòu)已被證實(shí)金屬纖維混紡紗線具有抗電磁波、電磁波屏蔽、電磁輻射、電磁感應(yīng)、靜電起爆、靜電干擾、降低噪音、導(dǎo)熱、導(dǎo)電、耐腐蝕等良好功能，作為功能性紗線，該紡織品應(yīng)該有較好的市場(chǎng)前景和較高的附加值。
　　對(duì)于牽切金屬纖維的紡紗生產(chǎn)，并、粗、細(xì)羅拉隔距須適當(dāng)放大，以防止質(zhì)量不良；
　　工藝設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是關(guān)注金屬纖維含量的控制，這直接關(guān)系到原紗成本；
　　金屬纖維束絲在頭并上摻入,便于定量的控制。為了控制含量，必要時(shí)精梳條可進(jìn)行預(yù)并控制。
　　并條、粗紗、細(xì)紗的皮輥需要適當(dāng)加大皮輥硬度，以期降低皮輥的損耗，從而降低生產(chǎn)成本；
　　電容式檢測(cè)儀器不適合對(duì)含有金屬纖維產(chǎn)品的半成品、成品進(jìn)行檢測(cè)；
　　電容式電子清紗器也不能用于對(duì)含有金屬纖維產(chǎn)品成品紗線進(jìn)行切疵處理，而光電式電清能有效地切除上面的疵點(diǎn)，其基本工藝設(shè)置與同品種相比,需要調(diào)介質(zhì)系數(shù),并關(guān)注百管斷頭及切疵情況；
　　生產(chǎn)金屬纖維混紡紗線，適當(dāng)調(diào)整鋼絲圈使用周期是必要的
　　金屬纖維混紡紗斷裂強(qiáng)度較同紗支的單強(qiáng)隨著金屬纖維的增加而提高，從而能增加織物的強(qiáng)度，減少織造過(guò)程的斷頭；
　　細(xì)紗接頭時(shí)需要用膠布包纏手指,防止金屬纖維紗線拉傷手指;
　　生產(chǎn)上需要嚴(yán)格注意回花管理,嚴(yán)格防止有金屬纖維的回花混入其它產(chǎn)品而造成質(zhì)量事故；
　　成紗捻系數(shù)適當(dāng)加大,有利于金屬纖維混紡紗線的毛羽減少。