文/解艳芳(武汉裕大华纺织有限公司)

本文以我公司今年开发的军品服装面料为研究方向,阐述通过人机料法环测的控制,最终面料开发成功,满足客户的要求。该品种的产品规格为:64"[JC/N40D(2) 32/2+(DTYD50+灰导18D)〕 ×JC/N40D(2)32/2 82.7x72;经纱有两种,经纱A为JC/N40D(2) 32/2,经纱B为(DTYD50+灰导18D);坯布幅宽64英寸,纬纱为JC/N40D(2)32/2,经密325.5根/10 cm,纬密283根/10 cm。经纱循环为64经A1经B。

1 客户质量需求

该品种在军品服装面料的主要用途是军大衣和冬季作训服,客户提出的坯布控制指标中不仅仅是规格指标,更强调了力学指标,其中包括:幅宽≥164cm,克重250±5g/m2,经向密度336±10根/10cm,纬向密度288±10根/10cm,经向断裂强力≥2000N,纬向断裂强力≥1750N,经向梯形撕破强力≥220N,纬向梯形撕破强力≥200N。

2 生产难点分析

经纱AJC/N40D(2) 32/2与经纱B(DTYD50+灰导18D)的循环为64经A1经B,经纱A的组织结构为3/1,经纱B的组织结构为1/3,要求坯布正面导电丝不外漏。两种经纱的纱支差异较大,在生产过程中为了保证导电丝不外漏,且生产正常进行,各生产环节的张力控制就需更加精细化,要求也更高。

客户要求的规格指标与力学指标存在相互制约的关系,同时满足规格指标与力学指标的话,不仅仅需要在原料配棉用丝上进行设计,更需要生产过程中各个环节进行精准的过程控制与严格的工艺参数要求。

3 织物力学指标分析

拉伸性能是衡量其织物力学性能的一个重要的指标。对于机织物来说,拉伸力是作用于织物受拉系统的纱线上,是该系统的纱线有原先的屈伸逐渐伸直,并压迫非受拉系统的纱线,使其更加的弯曲。在拉伸的初级阶段,随着拉伸力增加,织物的伸长变形主要是有受拉系统的纱线屈曲转向伸直而引起的,并包含一部分由于纱线结构变化以及纤维伸直而引起的变形;到拉伸后阶段,由于机织物受拉系统纱线已经基本伸直,伸长变形主要使纱线和纤维伸长与变细,使织物的线密度或平方米重下降,拉伸方向的试样结构变稀。

撕破强力是织物非常重要的力学性能指标,是衡量织物坚牢度的一个重要指标,表征了织物制品的使用性意义。

织物的组织不同,组织的浮长线不同,经纬纱线的交织次数也不同,撕裂过程中,撕裂三角形中受力的纱线长度也不同,一般情况,当织物的浮长线较长, 经纬交织次数较少,纱线间的摩擦阻力也就相对比较小,因此,在撕裂过程中,纱线的滑移就变的相对容易,受力三角形也相对较大,受力三角形中的纱线根数也就较多,所以撕裂就比较困难,即撕裂的强力较大。

织物的浮长线较短,经纬交织次数较多,纱线间的摩擦阻力也就相对比较大,在撕裂过程中,随着纬向紧度的增加织物变得越来越密,纱线的滑移就变的相对困难,受力三角形也相对较小,受力三角形中的纱线根数也就较少,所以撕裂就比较容易进行,撕裂的强力较小。随着织物紧度的逐渐增加,织物的经纬紧度逐渐接近,当织物的纬向紧度与织物的经向紧度达到相同时,织物的经向撕裂强力达到最大值。但超过这个紧度,织物的撕裂强度受紧度的影响不再明显,织物的纬向撕裂强力具有相同的规律。

在试样上画一个梯形,用强力试验仪的夹钳夹住梯形上两条不平行的边。对试样施加连续增加的力,使撕破沿试样宽度方向传播,测定平均最大撕破强力。在梯形法撕裂中同样有一个纱线受力的三角形区,但这一三角形区是有受拉伸系统纱线的伸直和变形产生的。随着拉伸时负荷的增加,试样紧边的纱线首先受拉伸直,切口边沿的第一根纱线的变形量很最大,承受较大的外力,和它相邻一边的纱线承受部分的外力,且其承受力随着离开第一根纱线的距离增加而逐渐减少,直到受力三角形顶点的纱线,它还未受到拉伸而变形,负担的外力为零。当第一根纱线达到断裂伸长率时,它就先告断裂,出现一个峰值。于是下一根纱线变为切口处的第一根纱线,承受最大变形,直至断裂,又出现一个负荷峰值,受力三角去的顶点不断的向前扩展,直至织物撕裂,相对于单缝法的力值波动较小。梯形法撕裂时,断裂纱线时受拉伸系统的纱线,即沿织物经向拉伸时是经纱断裂,沿织物纬向拉伸时是纬纱断裂,拉伸方向与断裂纱线的方向一致。经密增大,使得纱线的交织点增多,但纬纱密度不变,这就是得纬向撕裂时,受力三角区内的受力纱线根数减少,从而使得纬向的撕裂强力减少。

4 基本工艺路线

工艺路线:上筒64A1B→GA163C型分条整经机→倒轴→经轴→穿综→插停经片→接经→津田驹喷气织机。

经纱A是我们公司在对环锭纺细纱机进行了相关设备改造后,用两根锦纶长丝和一根棉粗纱先进行包芯再进行包缠后纺制了军服面料用纱。

由于经纱A与经纱B是在同一织轴上进行织造,且纱支差异大,为平衡两种经纱的张力差异,在穿综时将经纱B穿在第一片框,经纱A穿二、三、四、五片框,经纱A的停经片规格为0.3,插在一、二、三、四、五列停经条,经纱B插在第六列停经条。

5 各工序生产工艺的选择

5.1准备工序

经纱A为包芯包缠32/2,经纱B为长丝,所以该品种可以不浆纱,准备工艺路线为分条整经与分批整经;

分条整经所使用的设备为GA163C型分条整经机,上筒排列为64A1B,经纱A的整经张力为S3,经纱B的整经张力为S1,倒轴张力为0.24兆帕,整经百根万米断头为0.6。

分批整经所使用的设备为CGGA-144B分批整经机,一共整7个轴,具体为766AX6+766A82B,整经百根万米断头为2.14,且经过浆纱机并轴后织轴倒断头较多。

由以上对比可知,分条整经的效果较好,故使用分条整经生产该品种。

5.2织造工序

为了满足客户经纬向梯形撕裂强力要求,对织机的上机工艺进行了两个试验方案。选择依据为正面不漏丝,满足客户梯形撕裂强力的要求。方案一:机台反织,纬向梯形撕裂强力为162N—177N之间,不达标;方案二:机台正织,纬向梯形撕裂强力为177N—189N之间,不达标,但是比方案一好,由此确定方案二正织的上机工艺。

在正织的工艺基础上,我们在引纬通道上加装了气圈破裂罩,加装气圈破裂罩后,样布测试的纬向梯形撕裂强力为189N—198N之间,接近客户提出的要求。

为了进一步增加纬向梯形撕裂强力,我们对经纱AAJC/N40D(2) 32/2中的锦纶芯纱也进行了两个试验方案。方案一:经纱AJC/N40D(2) 32/2中的锦纶芯纱的厂家为烟台华润,锦纶丝等级为A,断裂强力271.9CN,强力CV%为4.9%,断裂强度为61.4,伸长率18.6%,生产出来的军品纱JC/N40D(2) 32/2检测指标为:断裂强力1338.7CN,强力CV%2.7%,捻度67.8,条干CVB3.65,条干CV%7%,断裂强度35.2。

方案二:我们将经纱AJC/N40D(2) 32/2中的锦纶芯纱的厂家更换为恒申,锦纶丝等级为AA,断裂强力290.9CN,强力CV%为4.6%,断裂强度为64.6,伸长率19.5%,生产出来的军品纱JC/N40D(2) 32/2检测指标为:断裂强力1389.9CN,强力CV%1.7%,捻度65.9,条干CVB4.45,条干CV%7.8%,断裂强度36.7。生产出来的样布经过测试,纬向梯形撕裂强力为202—214CN,达到客户要求。

综上,经过多方案试验对比,确定最终生产工艺为:用恒申AA等级的锦纶丝替换掉华润A等级丝;上机工艺由反织更改为正织;引纬通道加装气圈破裂罩。

6 各工序采取的具体实施

6.1 上筒

按工艺要求两边对称上纱,花形循环64A1B,避免绞纱、错层纱,保证花形循环正确。

6.2 整经

在电脑里输入工艺参数,每绞455只,共12绞,末绞减16只,定幅筘68#/2+2+3,位移量1.6,每绞条宽14.35cm。起机前要检查花形是否为64A1B,上7个花型,检查经纱A张力是否为S3,经纱B张力是否为S1。第一绞对起点后,测量条宽,每绞条宽控制在规定范围内。在分绞筘后面,将两种经纱分层隔开,正常分上、下绞后再穿入1根分层绞线,便于结经时查错。起机要关注位移量大小,再作调整。整经断头停车后,仔细辨别后再对接。

6.3 倒轴

将经纱均匀缠在轴心上,用黄胶黏牢,内圈张力1.8,外圈张力1.7,手感张力变化,倒轴最后15 m,开慢车点动,纱线放松时,两人站在倒轴处,抓紧经纱,慢慢放在经轴外层,用绞线系紧,完成倒轴。

6.4 准备捞轴

经纱B穿在第一片框,经纱A穿二、三、四、五片框,上机筘号77.75#,地组织2入/筘,遇导电丝3入/筘(导电丝在中间),边组织穿法为(1 .3.)x 15,地组织穿法为〔3.4.5 +(2.3.4.5)×14 + 1〕定位 + 〔(2.3.4.5)× 16 + 1〕循环(81次)+(2.3.4.5)x14+2.3.4,穿筘幅为175.2cm。

6.5 上机织造

上机经纱张力控制为3500N±300N,开口时间290度,综高91±2(凸轮)、61±2(多臂),后梁高度80,开口尺寸120—140mm,储纬器绕纱方向为左转。

7 实际生产效果

该品种通过各种方案攻关改进后,规格指标与力学指标分别为:幅宽164.4cm,克重251g/m2,经向密度330根/10cm,纬向密度286根/10cm,经向断裂强力2040.77N,纬向断裂强力1781.06N,经向梯形撕破强力257.95N,纬向梯形撕破强力2003.2N,达到客户的要求。

8 结语

通过各工序操作工艺路线方案的实施,军品布面料的开发各项规格指标与力学指标均达到客户的要求,品种开发成功。GT190剑杆织机与津田驹喷气织机同时生产,接单200万米,布机车速620转/分钟,单产水平150米/台·日,纱布综合产品毛利率15%以上。该品种的开展实施,是我公司在原有的品种结构上通过对市场的深度调研,充分考虑目前军队换服的时机性,实现公司品种的产量拓展,抢占市场占有率。对企业优化产品结构、提升产品档次、降低生产成本、拓展市场、提高产品市场竞争力具有显著的效果,契合企业的战略目标。

编辑:纺织大学堂

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