混纺纱线定型工艺是纱线生产中的关键环节,其核心目的是消除内应力、稳定结构、提高后续加工性能。混纺纱线(如涤/棉、涤/粘、毛/涤等)因含有两种或以上性能不同的纤维,其定型工艺需要综合考虑各组分纤维的特性。

以下是混纺纱线典型的定型工艺流程及详解:
一、 核心工艺流程框图
混纺纱线(管纱/筒纱)→ 给湿 → 蒸汽定型 → 烘干 → 冷却 → 成筒/成绞 → 检验包装
二、 各工序详解
1. 给湿(预调湿)
· 目的:使纱线在进入定型前达到均匀且合适的回潮率,确保蒸汽定型效果均匀一致。对于吸湿性差异大的混纺纱(如涤纶疏水,棉/粘胶亲水)尤其重要。
· 方法:
· 喷雾给湿:在纱仓或运送过程中进行雾化加湿。
· 湿空气调理:将纱线置于控制好温湿度的环境中静置。
· 浸渍(较少用于纱线定型):通过水或助剂溶液。
2. 蒸汽定型(核心工序)
· 目的:利用湿热作用,使纤维分子链段重排,消除在纺纱过程中产生的内应力和扭结,稳定纱线结构,大幅减少后续的收缩和捻度反弹。
· 关键参数:
· 温度:必须介于混纺组分中热塑性纤维(如涤纶、锦纶)的玻璃化温度(Tg)以上,软化点以下。例如涤纶Tg约70-80℃,定型温度通常设为85-105℃。需兼顾防止热敏纤维(如羊毛、腈纶)损伤。
· 时间:根据纱线密度、捻度、筒子大小而定,通常需要足够的保温时间(如20-60分钟)让热湿传递均匀。
· 介质:饱和蒸汽或微过热蒸汽。饱和蒸汽效果最佳,因其热容量大,传热传质效率高。
· 主要设备:
· 真空蒸汽定型锅:最常用、效果最好的设备。先抽真空,去除空气利于蒸汽渗透;再通入蒸汽;最后可再次抽真空帮助快速干燥。
· 高温高压蒸箱:原理类似。
· 常压蒸箱:温度较低(~100℃),适合要求不高的产品或含不耐高温纤维的混纺纱。
3. 烘干
· 目的:去除定型后纱线中多余的湿气,使其达到公定回潮率或要求的干燥状态,防止霉变,便于储存和运输。
· 方法:
· 在定型锅内利用余热和抽真空烘干(一体化完成,高效节能)。
· 单独的烘房/烘干机:热风循环烘干。
· 控制要点:烘干温度不宜过高,时间不宜过长,以防纱线变黄或手感变硬。
4. 冷却
· 目的:让纱线在受控的张力或松弛状态下冷却至室温,使纤维在新的形态下“冻结”,从而永久定型。
· 方法:在低湿度的空调环境中自然冷却或强制通风冷却。冷却过程需防止纱线再次受到意外拉伸。
5. 成筒/成绞
· 目的:将定型好的纱线重新卷绕成符合后道工序(针织、机织、染色)要求的卷装形式。
· 设备:络筒机、摇绞机等。此工序需控制适当的卷绕张力,以保持纱线的定型效果。
6. 检验与包装
· 检验项目:包括但不限于
· 捻度稳定性(捻缩测试)
· 热收缩率(沸水收缩率测试)
· 回潮率
· 强力与伸长率
· 外观疵点
· 包装:按客户要求进行防潮包装。
三、 不同混纺体系的工艺要点
1. 涤纶基混纺纱(如T/C, T/R):
· 重点:针对涤纶的热塑性进行定型。温度是关键,必须超过涤纶的Tg。温度不足则定型无效;温度过高(接近软化点)会导致纱线发硬、强力下降甚至熔融。
· 优势:定型效果显著,能很好地消除涤纶的弹性记忆。
2. 羊毛基混纺纱(如毛/涤, 毛/腈):
· 重点:避免湿热条件下的过度缩绒。羊毛对湿热敏感,过高温度或机械搅动会导致氈化。需采用较低温度(如85-95℃)和更温和的蒸汽处理,或采用毛条染色后的烘干定型(热定型) 来代替纱线蒸汽定型。
· 常使用蒸纱机(Steamer) 进行常压或低压定型。
3. 腈纶基混纺纱:
· 重点:腈纶具有热弹性,其定型机理与涤纶不同。通常需要更高的温度(110-120℃)才能有效定型,但需注意其耐热性不如涤纶,需精确控制。
4. 纤维素纤维基混纺纱(如棉/粘, 棉/麻与少量化纤混纺):
· 重点:纤维素纤维非热塑性纤维,定型主要靠消除应力和固定捻度。蒸汽定型对其主要起松驰和调湿作用。工艺条件可以更温和
四、 关键质量控制点
· 温度与时间的精确控制:直接影响定型效果和纤维损伤程度。
· 蒸汽质量:使用干燥的饱和蒸汽,避免“湿蒸汽”造成纱线局部水渍或色渍。
· 纱线卷装的密度与均匀性:影响蒸汽渗透的均匀性,可能造成内外层、筒间差异。
· 给湿与烘干的均匀性:防止回潮率差异导致后续加工性能不一。
· 张力的全程控制:从准备到冷却,过度的或不均匀的张力会破坏定型效果。
混纺纱线的定型是一个以湿热物理作用为主导的精细过程。工艺的制定必须遵循一个核心原则:在确保不损伤任何一组分纤维的前提下,针对其中起主导作用(通常是热塑性)的纤维特性,设定最优的温湿度条件,并通过均匀的渗透和稳定的冷却来固定效果。没有“万能”的工艺,必须根据具体的混纺成分、比例、纱线规格和最终用途进行优化调整。
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