纤维特性与开棉原理.docx

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纤维特性与开棉原理

纤维特性与开棉原理

邢文灏

中国文化大学纺织工程学系

2011年1月14日

1.原料类别

1-1天然纤维：

棉、毛、麻、丝、椰纤

1-2人造纤维：

（1）再生纤维：

嫘萦系列（Rayon）

（2）化学纤维：

聚酯（PET），聚丙烯（PP），聚乙烯（PE），聚酰胺（Polyamide），亚克力（Acrylic）等，及尼龙（Nylon）；半合成纤维如醋酸纤维。

（3）其他：

金属纤维（铜、不锈钢、铝等，及金属表面加工），玻璃纤维，氧化纤维，活性碳纤维

1-3回收棉：

包含回棉及废弃物再生利用

2.纤维长度（0.5~6.0”）

2-1直接利用：

棉，毛，椰纤

2-2切断等长使用：

化学纤维，金属纤维，再生纤维

2-3拉断不等长使用：

化学纤维（亚克力、尼龙）

3.纤维细度

1.5~1000丹尼（Denier），10~200μm（直径）

4.纤维性质

4-1外观

4-2断面形状

4-3干湿强伸度（应力应变曲线；S-SCurve）：

（1）拉张

（2）扭曲

（3）弯曲

4-4光泽：

（1）折射率

（2）彩度、色度、明暗度

4-5摩擦系数：

（纤维与纤维，纤维与金属）

4-6比重

4-7结晶度

4-8鬈缩度、天然捻回、鬈曲

4-9热收缩率：

（1）干热

（2）湿热

（3）沸水

4-10吸湿性（公定含水率；回潮率）：

（1）吸湿放湿速率（曲线）

（2）与温度和压力关系

（3）膨润（胀）保水率及变形率

4-11耐酸碱性

4-12耐光耐候性

4-13耐热性：

（1）Tg点（二次玻璃转移温度）

（2）Tw点（融点）

（3）起火温度

（4）脆化（黄化）温度

（5）热传导率（比热）

4-14耐疲劳性（回复性）：

（1）拉张

（2）扭转

（3）弯曲

4-15抗虫霉性

5.性质与成品质量相关性

5-1纤维长度：

（1）过长：

A.易断、纠结、萝卜丝、开纤不易

B.成网抱合性佳

（2）过短：

A.飞花、易掉毛、成网强度差

B.开纤容易

（3）长短混合均齐度差：

短纤易脱落、开棉混合不均、易形成云斑、变异性大

5-2纤维细度：

（1）过细：

A.易断、纠结、萝卜丝、开纤不易

B.成网抱合性佳、手感软

（2）过粗：

A.手感硬、棉网抱合性差

B.开棉容易

（3）粗细混合差异大：

细纤易断、开棉混合不均、易形成云斑、变异性大

（4）纤长纤细比值：

『1：

1』为佳（1.2：

0.8范围为宜）

5-3纤维强力：

（1）过大：

A.易起球、手感硬

B.纤维不易断、成网及成品强力大

（2）过小：

A.易断、成网及成品强力差

B.手感硬、易梳理

5-4纤维伸度：

（1）过大：

A.开棉不易、易纠结、成品易变形

B.有弹性

（2）过小：

A.弹性差

B.开棉容易

5-5鬈曲度：

（1）过大：

A.纠结、萝卜丝、开棉不易、易收缩

B.棉网纤维抱合性佳

（2）过小：

A.棉网抱合力差、飞花

B.易开棉

5-6含水份（回潮率）：

（1）过大：

A.开棉不易、粘缠罗拉、针布及风管

B.飞花少、不易产生静电

（2）过小：

A.易生静电、飞花、云斑、剥棉不良

5-7油剂量

（1）过大：

A.纠结、粘缠罗拉、针布及风管、洗涤染色不易

B.抗静电、减少摩擦

（2）过小：

A.易产生静电

B.易挥发洗涤

6.开棉工程目的

6-1开棉：

松包棉块

6-2混棉：

混合不同纤维（规格、颜色等）

6-3除尘：

去除杂质（灰尘、短纤、金属及夹杂物、棉粒等）

7.开棉机械

7-1给棉机：

（1）帘子给棉（称重给棉）

（2）松包机

（3）抓棉机（水平、斜向）（单边、双边）

7-2开棉机：

（1）预开棉机：

A.抓取器B.角钉C.短针罗拉

（2）开棉机：

A.自由式打击

（A）梯式（罗拉针）（角钉）

（B）轴流式（罗拉针、滚筒针）（角钉）

分单滚筒（RieterERM）、双滚筒（AFC）（Trützschler）

B.握持式打击

（A）豪猪式（刀片）

（B）锯齿圆罗拉（双锯齿、采不对称）

（C）针布罗拉（针布锯齿）

（D）多翼打手（二翼、三翼）（棒、刀片、针）

（E）梳针打手（寇辛钠打手）（梳板三块、钢针100Piont）

C.程控式打击

（A）单罗拉：

CVT1、CNT1（长针pin）（短针，Needle）

（B）三罗拉：

CNT3、CST3（针与锯齿混合、由稀至密）

（C）四罗拉：

CVT4（针与锯齿混合、由稀至密）

7-3混棉机

（1）单棉箱混棉机

（2）四棉箱混棉机

（3）六棉箱混棉机

（4）八、十、十二棉箱混棉机（采四四、四六、六六，双搭配连接使用）

（5）棉卷混棉机（各输送带、风管依序并列混夹开棉）

7-4清棉机

（1）清棉方式

A.机械B.气流C.机械＋气流D.水洗E.感光排除F.金属探测吸附排除

（2）清棉机构

A.尘格B.尘笼（凝棉器）C.尘棒、尘刀D.滤网、筛网E.旁路（气流、重力、感光、金属采测）F.永久电磁铁G.尘箱、尘袋

7-5其它附属设备

（1）风管

A.平面弯管设计

B.垂直弯管设计

C.分道旁路开关

D.风压与风管直径设计

（2）重量控制

A.自动喂棉机、光栅机构、风压机构

B.洋琴机构

（3）空气过滤送回风系统

A.温湿度

B.含杂量

C.防火系统

8.机械排列配置

8-1单一（人纤、天然）原料：

（聚酯、亚克力、尼龙、嫘萦、聚丙烯、棉、麻、毛、椰纤）

（1）抓棉给棉自由式打棉握持式打棉（程控式打棉）集凝棉梳棉

（2）打击点：

2-3个点（人纤），4-5个点（天然；加强除尘）

8-2混合人纤原料

（1）抓棉给棉交互混棉自由式打棉交互混棉握持式打棉（程控式打棉）集凝棉梳棉

（2）抓棉给棉（A材料）自由式打棉交互混棉

①

抓棉给棉（B材料）自由式打棉

②

握持式打棉（程控式打棉）交互混棉握持式打棉

集凝棉梳棉

①②路径以开棉程度、纤维受损长度、混合均匀性来决定，以旁路（Bypass）

（3）打击点：

2-3个点

8-3混合天然与人纤原料

（1）可采上节8-2

（2）之配置

（2）天然纤维需加强除尘功效（开清棉）设备

（3）打击点：

人纤原料2-3个打击点，天然原料需4-5个打击点

8-4下脚及废棉再用

（1）纱、布等需先以碎布机处理成纤维状，再经8-1节

（2）流程参入

（2）未经整理加工处理之下脚纤维，可用8-2节

（2）用旁路方式参入，需注意混合百分比，及其中含杂物的排除

（3）打击点：

依开纤好坏来决定（开纤度及纤长）

8-5细丹尼原料（1.4丹尼~0.5丹尼）

（1）可采用8-1节流程，以1~2打击点配置

（2）打击针数增加，转速减慢，喂入量减少

（3）与其它原料混合时，可采8-2节方式

8-6粗丹尼原料（20丹尼以上）

（1）可采用8-1节流程，以1-2打击点配置

（2）打击针数可略减，转速及喂入量可略增快

（3）若鬈缩数少时，混合其它材料均匀性差，宜配合混棉箱及凝棉集棉机多道配置

9.开棉方式与作用程度

9-1开棉顺序

（1）抓棉机：

分离纤维块、作用缓和

（2）角钉帘子与罗拉：

分离纤维块、作用次中等

（3）滚筒罗拉：

分离纤维块

A.给棉系统：

作用缓和

B.预开棉自由式：

作用中等（下）

C.开棉握持式：

作用中等（针、棒）

作用激烈（刀片、锯齿）（豪猪式）

（4）翼式打手：

A.二翼：

作用中等

B.三翼（多翼）：

作用中等

C.寇辛钠（针梳）：

作用中上等

10.机械条件设计

10-1原料

A.纤维性质（强伸度、鬈缩度、、、）

B.油剂量及成分和挥发性

C.预估含杂及耗损比

10-2松包准备

A.蓬松时间

B.吸湿速率及时间和温湿度配合

C.混合纤维之排列配比

10-3开棉效果

D.机械配置流程（打击点）

E.打手型式（针型态、排列、密度、角度、长度、、、）

F.打手转速

G.喂棉单位重量（与产能及产品规格有关联）

H.喂棉罗拉速度（与产能及产品规格有关联）

I.气流输入至输出流速（在打手内）

J.握持点至打手针间隔距

K.混合均匀性（两种纤维之开纤度相同）

10-4清棉效果

L.除尘刀之角度及型式

M.除尘刀尖至开棉打手闲距

N.除尘吸风力

O.尘笼、筛网孔径大小设计

P.风管流速及倾斜弯曲角度设计

Q.监控系统辨识及反应时间（至旁路）

11.品管项目

11-1原料性质

11-2纤长、纤细损耗率（每次经打手后）

11-3除尘杂物等损耗率（有除尘部分）

11-4混合百分比及均匀性

11-5纤维块状大小

11-6重量控制误差率