雪尼尔纺纱机械性能及产品开发

雪尼尔纺纱机又叫绳绒机是生产加工雪尼尔纱线的一种新型纺纱设备。该机的国产机型是在消化吸收国外参展样机的基础上，经过移植，重新设计制造出来的。其生产加工的产品叫雪尼尔纱线或螺旋线、断丝线，是花式线一个新品种。因其外形酷似绳子所以又叫绳绒线。它是用两根股线作芯线，通过加捻将用刀片割成短的绒头纱夹在两根芯线之间纺制而成的。雪尼尔线，因其外观形状象毛毛虫样的花式线，绒毛丰满、蓬松、手感柔软，色彩鲜艳，用它织成的织物质地厚实而轻盈，被广泛应用于家纺装饰织物、机针织服装、汽车装璜用品及仿古织物等许多领域。近年来，已成为纺织新产品开发领域新的亮点，企业经济效益新的增长点。 1. 纺制设备及其工艺过程 1．1.设备主要技术特征 雪尼尔线是在国产SFN611型绳绒机上纺制而成的。该机的主要规格及技术特征：a）型式：环锭卷绕型；b）锭数：12锭/台；c）锭距：200mm；d）锭速：1900～4000 rpm；e）锭盘直径：￠45mm；g）钢领规格：竖边边高25.4mm、内径￠112mm；h）升降动程：360mm；j）罗拉直径：￠34mm；k）罗拉速度：3.2～11.7m/min；l）捻向：芯线捻向为S捻、绒线为为Z捻；m）适纺绒线直径：￠2.5～5mm，即粗号500tex～286tex、中号250tex～182tex、细号167tex～143tex；n）传动方式：每两锭由单独电机传动，全机及升降部分由另一电机传动；o）全机总功率：2.59KW；p）机器外形尺寸：3030×2550×2000mm；q）重量：约1000㎏。雪尼尔纺纱机结构示意图，如图1所示 ⑴芯线筒子 ⑵绒头纱筒子 ⑶张力装置 ⑷导纱器 ⑸牵引罗拉 ⑹旋转头 ⑺隔距片 ⑻芯线喂入机构 ⑼张力装置 ⑽导纱钩 ⑾控制环 ⑿钢领 ⒀锭子 图1 SFN611型雪尼尔纺纱机结构简图 1.2 纺制工艺过程 雪尼尔线的纺制是利用旋转头、隔距片、割刀及加捻等元器件进行纺制的。每个旋转头同时生产两根雪尼尔线，每根雪尼尔线由两根芯纱和若干根绒头纱（或饰纱）组成。在纺制过程中绒头纱是以打圈的形式夹入两根芯纱的会合处，在两根芯纱加捻的同时用刀片将成圈绒头纱连续割成两个半圈，形成很短的绒毛被夹在两根芯纱的捻回中，形成雪尼尔线。纺制工艺过程如图2所示： 图2 雪尼尔线纺制工艺过程示意图 2 纺制工艺技术 2.1 原料的选用 高质量的雪尼尔纱线取决于正确选择芯纱和绒头纱，纺制雪尼尔线使用的纤维原料、纱支、捻度和绒头长度视最终用途而定。原料通常可用各种天然纤维、人造纤维、合成纤维及其它纤维下脚料。 芯纱的原料一般选用腈纶纤维股线、涤纶纤维股线、涤中长纤维股线等。以腈纶纤维纱为例，芯线号数：纺制粗号雪尼尔线选用19.5tex×2、纺制中号选用18.5tex×2、纺制细号选用16.4tex×2。但是不经过任何加工的化纤长丝纱不能作芯纱，因为未经加工的化纤长丝与绒头纱之间的摩擦力小固结不牢而容易散失绒头纱。 绒头纱多选用染色性能好的腈纶纤维纱、膨体腈纶针织绒、粘胶纤维纱、羊毛纤维纱、涤纶低弹长丝等。以粘胶纤维纱为例，绒头纱号数：纺制粗号雪尼尔线选用21.1tex、纺制中号选用18.5tex、纺制细号选用16.4tex。芯线与绒头纱的重量比大致为35︰65，绒头纱的轴向密度应大于380根/10cm。 芯纱的捻度选用不宜太大，捻系数一般选用在350～360之间，捻向为“Z”捻。这样在成线过程中从单纱到雪尼尔线的捻向变化为“Z-Z-S”；雪尼尔线的捻度为60个/10cm～64个/10cm，这种要求和配置的目的，是使雪尼尔线呈圆形，并具有较好的悬垂性。如果芯线采用“S”捻，则自捻现象明显，而采用单纱作芯线，则雪尼尔线呈扁圆形，外观不够丰满。 绒头纱要求加弱捻，其目的是当割刀将绒头纱割断后，纤维容易散开形成丰满的绒毛。无论是芯纱或绒头纱均可采用原色纱或者染色纱。 2.2纺制工艺流程 本文所纺制的雪尼尔线使用的原料是：芯纱选用腈纶纤维股线。绒头纱选用粘胶纤维纱，纺制粘/腈222tex雪尼尔线，其生产工艺流程如下： 芯 线：腈纶纤维单纱→捻线→络筒→雪纺→修疵→络筒或成绞→成包 绒头纱：粘胶纤维单纱———→络筒 2.3各工序工艺参数 2.3. 1捻线工序： 为了使芯纱有足够的强力和一定的重量比，需要对18.5tex腈纶纤维单纱进行捻线加工，捻向为“Z”捻；然后，经捻线加工成芯线，捻系数为355；捻度为58.5个/10cm。 2.3.2络筒工序： 络筒加工需要络制三次筒，一是络制芯线筒子；二是络制绒头纱筒子；三是络制雪尼尔线成品筒子。络制芯线和绒头纱筒子，络筒工艺参数与络制同号化纤纱线的工艺参数基本相同。唯有络制雪尼尔线筒子时，因线的号数较粗不宜使用板式清纱器。 2.3.3雪纺工序： 雪尼尔线在纺制过程中，除要求雪尼尔机转动灵活，平稳运行外。最关键的是隔距片规格的选用和安装，以及割绒头纱刀片的位置。 a） 隔距片的规格决定绒头纱的长度，并由所纺雪尼尔线的号数、绒头纱的密度、绒头纱的号数决定的。其计算公式如下 隔距片规格＝65×雪尼尔线号数×〔绒头纱密度×绒头纱号数×（1－绒头纱飞花率）〕–1－1 由上式计算纺制222tex雪尼尔线隔片的规格为1.2mm b）绒头纱密度：由旋转头的转数和芯纱输出速度。该机的旋转头转数为13000 r/min；芯纱输出速度为7.1m/min。以此转数和速度可纺制绒头纱密度为390根/10cm 的雪尼尔线。 c）隔距片的安装应注意两点：一是隔距片的中心要与旋转头的回转中心处在同一竖直线上；二是隔距片的安装高度，一定要让隔距片上的脖颈圆弧与罗拉片的弧面相吻合，才能有利于绒头纱的切割和控制。 d）割绒头纱割刀的位置，要让刀刃处于隔距片颈部的中间位置，过高或过低都会使绒头纱失去控制而造成割绒不良。刀片的刀刃必须锋利，否则将影响割绒质量。 e）上机工艺参数，见表1 表1 项 目 规 格 工 艺 参 数 牵引罗拉直径与速度 ￠34mm 75r/min 罗拉片直径与速度 ￠30mm 75r/min 隔 距 片 规 格 1.2mm 锭 子 速 度 3500r/min 芯 线 配 置 腈纶线18.5tex×2 2根/锭 芯 线 输入速 度 7.1m/min 绒 头 纱 配 置 粘胶纱18.5tex 2根/头 旋 转 头 转 数 13000r/min 2.3.4操作方法及注意事项 纺制雪尼尔线与纺制其它纱线有所不同，因此，运转操作要求也有所不同，其要求和注意事项如下： a） 操作人员在操作过程中，应加强巡回，随时检查割绒刀片的刀刃是否变钝，应及时更换，否则将会影响割绒质量。 b） 隔距片和罗拉片的使用状况，对纺纱号数有直接影响，操作人员要不断地提高目测手感能力，保证纺出的线条均匀一致。 c） 一个新的隔距片在使用之前，要将它的各个侧面、棱角打磨平整光滑再用水砂纸打磨出V11级以上光滑度，才能保证绒头纱缠绕和下滑。 d） 因断头、停车造成的纱疵要打上结头，以便络筒工人验修疵点。发现疵纱如毛纱、露芯等，要及时调整工艺，检修设备，并将坏纱筒管交专人处理。 e） 经常维护机台清整洁，保持纺纱通道畅通，防止飞花疵点产生。 3. 织物生产 按照雪尼尔线的结构特性，在织造时只能作纬纱使用，经纱则使用普通纱线或涤纶网络丝。由于雪尼尔线的号数较粗，在有梭织机上生产比较困难，换纬非常频繁，设备故障较多，最好在剑杆织机上生产，只需要将剑杆头稍加改造即可。近期，有人在喷气织机上用雪尼尔线作纬纱进行织造，研究试验认为：雪尼尔线可以在喷气织机上织造，只要控制好纱线的绒头纱绒毛方向、纱线号数和AI值等指标，就可以获得良好的可织性。 用雪尼尔线作纬纱生产的装饰织物或仿古织物，可以织成素色坯布，然后通过染色或者印花加工，也可以织成色织提花织物梢加整理即为成品。近年来，由于旅游业的发展产品设计者用雪尼尔线为旅游者设计了背包式雪尼尔毯、公文包式雪尼尔毯、野餐毯等。这些产品具有设计独特，款式新颖，携带方便的特点，远销欧美市场，已成为国外旅游休闲选择的最佳产品。还设计了新式雪尼尔毯，它的外形酷似睡袋，只是在内侧缝制了两个脚袋，外侧缝制了一个能放置摇控器的插袋，既实用又方便，深受消费者欢迎。 参考文献： 1.淮北第一纺织有限责任公司.雪尼尔纱线工艺研究.棉纺网数据库. 2. Diete De Clerk.雪尼尔纱在喷气织机上的可织性.纺织工艺与设备.2005(10).