棉19.7 tex殘雪環(huán)保紗的開發(fā)

楊克孝 呂愛麗

(1.百隆東方股份有限公司，浙江寧波，315200；2.寧波桑通質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司，浙江寧波，315200)

純棉紗線經(jīng)染色后所呈現(xiàn)出來的顏色單一，為了滿足市場對特殊風(fēng)格紗線通過染色才能得到并且具有色紡麻灰效果的需求，開發(fā)新型的坯紗染色產(chǎn)品迫在眉睫。常規(guī)坯紗需要加鹽加堿染色，會(huì)產(chǎn)生大量的污水，對環(huán)境造成極大的污染。本文通過將棉纖維經(jīng)陽離子改性處理后，與普通棉纖維和精梳落棉混和，結(jié)合創(chuàng)新的紡紗工藝，將生產(chǎn)得到的坯紗通過無鹽無堿染色后得到所需顏色并且具有特殊露白殘雪風(fēng)格的紗線[1]。該產(chǎn)品不僅能避免后道染色對環(huán)境造成的污染，并且循環(huán)利用了精梳落棉進(jìn)行生產(chǎn)，是一款具有環(huán)保理念同時(shí)又擁有快速交貨、潮流時(shí)尚、應(yīng)用廣泛等優(yōu)勢的創(chuàng)新型色紡紗專利產(chǎn)品。

1 原料的選用及配比

1.1 原料規(guī)格

選用的陽離子棉是對經(jīng)過精梳工序后制成的白棉精網(wǎng)進(jìn)行陽離子改性處理，從而減少改性處理后棉花的損耗，降低原料成本。其主要指標(biāo)：主體長度30.5 mm，斷裂強(qiáng)度2.15 cN/dtex，短絨率7.16%，棉結(jié)20粒/g，馬克隆值4.63。

選用的新疆長絨棉主要指標(biāo)：主體長度37 mm, 斷裂強(qiáng)度3.21 cN/dtex，短絨率8.7%，棉結(jié)62粒/g，馬克隆值4.22。精梳落棉原料批差比較大，盡量選用多批次混和后使用。主要指標(biāo)：主體長度15 mm，短絨率98%。

1.2 原料配比

本產(chǎn)品采用并條條混工藝，需要進(jìn)行兩組配棉(原料A和原料B)?？紤]到顏色深度、殘雪露白效果以及要達(dá)到紡紗要求等因素，設(shè)計(jì)原料A配比：陽離子棉占比為10%～80%(陽離子棉越多，染色后顏色越深)，其余為細(xì)絨棉；原料B配比：精梳落棉占比為10%～30%，長絨棉含量為10%～30%，其余為細(xì)絨棉。

2 棉纖維陽離子改性處理

大多數(shù)適用于棉染色的染料為陰離子型染料，在堿性染浴中，棉纖維在水溶液中會(huì)因水解而帶一定的負(fù)電荷，兩者相互排斥，這樣就使染料陰離子難以深入到纖維內(nèi)部，需大量元明粉促染。但若應(yīng)用陽離子改性劑，如含環(huán)氧基的季胺鹽類化合物，可以將棉纖維陽離子化。改性劑中含有反應(yīng)性基團(tuán)，可在氫氧化鈉等堿劑存在下，與纖維素纖維中的羥基進(jìn)行反應(yīng)，而它們本身又自帶正電荷，所以可使棉纖維變?yōu)楹栯x子基的纖維。棉纖維陽離子化后，陰離子型的活性活染料則可更多、更快地上染纖維。通過這種陽離子棉與普通棉染色的差異，同時(shí)結(jié)合創(chuàng)新的工藝生產(chǎn)，進(jìn)行無鹽無堿染色(陽離子棉上色，未處理棉不上色)可得到豐富多彩的棉殘雪紗線。

3 紡紗工藝流程

由于并條工序采用條混方式進(jìn)行，即采用所需比例的陽離子棉纖維與未處理的棉纖維混和(原料A)，經(jīng)開清棉、梳棉、預(yù)并工序后待用；將精梳落棉、新疆長絨棉、細(xì)絨棉混和(原料B)，經(jīng)開清棉、梳棉、預(yù)并工序后待用。并條工序采用條混法進(jìn)行兩道并條后制得熟條，經(jīng)粗紗、細(xì)紗、絡(luò)筒工序。具體生產(chǎn)流程如下。

通過上述條混的加工方法，結(jié)合相關(guān)的工藝參數(shù)，使得精梳落棉在紗線中能隨機(jī)均勻聚集，形成具有白色“蝌蚪狀”的纖維團(tuán)，經(jīng)無鹽無堿染色后使陽離子改性棉纖維上色，精梳落棉和未改性棉不上色，從而得到布面具有殘雪花灰效果的新型面料[2]。

4 各工序主要技術(shù)措施

4.1 開清棉工序

原料A。經(jīng)陽離子改性的細(xì)絨棉與未改性的細(xì)絨棉按色彩搭配的深淺要求(陽離子棉越多，顏色越深)采取“橫鋪直取”的方式進(jìn)行人工混和，對混和均勻的原料直接放入抓棉機(jī)內(nèi)，采用“精細(xì)抓取，低速度，多松少打，以梳代打”的工藝原則。其主要工藝參數(shù)：打手速度760 r/min，棉卷羅拉轉(zhuǎn)速12 r/min，棉卷干定量380 g/m。

原料B。由于精梳落棉含量較多，為了保證有突出的殘雪風(fēng)格以及后道工序能符合質(zhì)量要求[3]，精梳落棉的比例與長絨棉比例按1∶1配棉。由于短絨含量高，可以適當(dāng)噴灑一些水，使得精梳落棉具有更好的抱合性。主要采用“低速度，多松少打”，放大錫林與蓋板隔距，減少精梳落棉的流失，保證產(chǎn)品風(fēng)格。其主要工藝參數(shù)：打手速度600 r/min,棉卷羅拉轉(zhuǎn)速10 r/min,棉卷干定量380 g/m。

4.2 梳棉工序

原料A的梳棉工序生產(chǎn)與常規(guī)工藝相同，此處不再贅述。針對原料B進(jìn)行工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)。梳棉工序是生產(chǎn)此品種風(fēng)格紗線的關(guān)鍵工序。由于精梳落棉較常規(guī)品種多，通常常規(guī)品種需要去除短絨及雜質(zhì)，而本品種需要盡可能地保留短絨，才能得到所要的特殊殘雪效果。梳棉隔距越大，殘雪效果越明顯，但條干CV差，強(qiáng)力也越低。因此，選擇合理的梳棉工藝同時(shí)保證紗線質(zhì)量和紗線風(fēng)格至關(guān)重要；同時(shí)，車速偏慢控制，定量偏大掌握。生條定量23 g/5 m，錫林速度200 r/min，刺輥速度580 r/min，道夫速度15 r/min。

4.3 并條工序

并條工序在預(yù)并工序分別得到預(yù)并條A和預(yù)并條B，按“4根預(yù)并條A+4根預(yù)并條B”進(jìn)行兩道并合，且在頭并時(shí)，預(yù)并條A與預(yù)并條B為1∶1相間排列，避免因混和不勻引起不規(guī)則長色條，導(dǎo)致的質(zhì)量投訴。采用兩道混并工藝，不僅能保證殘雪風(fēng)格的穩(wěn)定性，而且可以通過調(diào)整預(yù)并條A和預(yù)并條B的定量或根數(shù)優(yōu)化顏色深淺和露白殘雪效果。

在制作預(yù)并條B時(shí)，由于精梳落棉含量較多，要盡量降低車速，一般控制在200 m/min。由于預(yù)并條B中含較高精梳落棉，生產(chǎn)時(shí)車間相對濕度盡量偏高控制在70%～75%，羅拉隔距偏小掌握，以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

4.4 粗紗工序

粗紗工序要保證條干均勻，控制伸長率，減少意外伸長。各區(qū)通道保持光潔，減少粗紗條發(fā)毛，從而減少細(xì)紗毛羽[4]。由于精梳落棉含量較高，為了提高粗紗強(qiáng)力，在不出“硬頭”的情況下，適當(dāng)增加粗紗捻度。按照“大捻度，小張力，小伸長”的工藝原則，提高粗紗的條干均勻度。主要工藝參數(shù)：粗紗定量5.5 g/10 m，捻系數(shù)95～105，羅拉隔距15 mm×25 mm×32 mm，前羅拉轉(zhuǎn)速170 r/min。

4.5 細(xì)紗工序

合理選配鋼領(lǐng)和鋼絲圈的型號(hào)。采用較小的后區(qū)牽伸，較小的鉗口隔距，以利于纖維的平行伸直。由于該品種精梳落棉含量高，紗線會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)“蝌蚪狀”的棉團(tuán)，粗細(xì)節(jié)明顯，條干CV值會(huì)偏高，毛羽較多，同時(shí)紗線捻系數(shù)要加大，提高紗線的強(qiáng)力，適當(dāng)降低錠速。細(xì)紗主要工藝參數(shù)：捻系數(shù)372，總牽伸31.5倍，錠速12 000 r/min。紗線指標(biāo)：條干CV值16.5%，細(xì)節(jié)35個(gè)/km,粗節(jié)780個(gè)/km，斷裂強(qiáng)度12.3 cN/tex。

4.6 絡(luò)筒工序

由于該產(chǎn)品本身?xiàng)l干較差，有較多的“蝌蚪狀”棉團(tuán)，從而形成具有殘雪效果的特殊風(fēng)格紗線，因此需要關(guān)閉電清設(shè)置，絡(luò)筒速度要偏慢掌握(800 m/min)，防止紗線風(fēng)格受到影響。

5 染色

染色工序采用成衣染色，也可以筒子紗染色。棉纖維陽離子化后，陰離子型的活性活染料則可更多、更快地上染纖維，必須采用無鹽無堿對該產(chǎn)品進(jìn)行差異化染色。未改性的棉纖維和精梳落棉纖維基本不上色，從而形成具有色紡紗所特有的花灰立體并且具有殘雪露白風(fēng)格的新型紗線。

6 對色

傳統(tǒng)色紡紗經(jīng)過紡紗、織造洗水后可以直接按用戶來樣進(jìn)行調(diào)整各種色棉的含量，達(dá)到與原樣一致的色光(一般要求4級至5級)后，方可進(jìn)行生產(chǎn)。殘雪環(huán)保紗線生產(chǎn)時(shí)是一個(gè)坯紗產(chǎn)品，無法辨別紗線風(fēng)格的明顯程度，需要無鹽無堿染色后才能進(jìn)行比較，通常要調(diào)整陽離子棉的含量(影響顏色的深淺度)和精梳落棉含量(影響露白效果)，顏色根據(jù)用戶要求進(jìn)行染色即可。

7 不同配棉和梳棉隔距對紗線風(fēng)格的影響

陽離子棉的比例將決定著顏色的深淺程度，白精梳落棉的比例將會(huì)影響紗線特殊露白效果的明顯程度，但是由于精梳落棉纖維長度短，合理配置梳棉隔距將直接影響精梳落棉短絨的保留，從而影響殘雪風(fēng)格。因此合理控制染色棉與白色精梳落棉的混和比例以及梳棉隔距對開發(fā)殘雪紗線至關(guān)重要[5]。

梳棉工序錫林與蓋板五點(diǎn)隔距采取兩種方案，方案A為0.25 mm、0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.25 mm，方案B為0.38 mm、0.30 mm、0.25 mm、0.25 mm、0.38 mm。陽離子棉與白色精梳落棉的混和比例采取5種方案。方案1為10%陽離子棉、20%白色精梳落棉，方案2為10%陽離子棉、30%白色精梳落棉，方案3為30%陽離子棉、30%白色精梳落棉，方案4為50%陽離子棉、30%白色精梳落棉，方案5為80%陽離子棉、20%白色精梳落棉。

按以上方案進(jìn)行試紡后織布，對陽離子棉進(jìn)行無鹽無堿染色比較，結(jié)果見表1。

從表1的試驗(yàn)結(jié)果可知，在白色精梳落棉含量相同時(shí)，陽離子棉含量越高，露白效果越明顯，布面呈現(xiàn)由無露白逐漸到強(qiáng)露白的效果；陽離子棉含量10%時(shí)，由于染色后顏色太淺，導(dǎo)致露白效果不明顯，梳棉隔距和精梳落棉比例對布面風(fēng)格的影響沒有完全表現(xiàn)出來，布面均呈現(xiàn)無露白效果；當(dāng)陽離子棉達(dá)到50%及以上時(shí)，均有較明顯的露白效果，但是相同的白色精梳落棉由于梳棉隔距不同，所呈現(xiàn)的露白效果也有較明顯的差異，具體表現(xiàn)為梳棉隔距越大，保留下來的精梳落棉也越多，因此露白效果也越明顯。

表1 不同配棉方案對紗線質(zhì)量及風(fēng)格的影響比較

試樣方案梳棉方案陽離子棉含量/%白色精梳落棉含量/%斷裂強(qiáng)度/cN·tex-1條干CV/%殘雪風(fēng)格明顯程度1234567AABAABA101010305050702030303030303013.613.312.513.112.612.011.815.715.916.316.116.016.416.1無露白無露白無露白弱露白中露白強(qiáng)露白強(qiáng)露白

8 結(jié)語

采用傳統(tǒng)坯紗進(jìn)行染色，顏色單一，工藝簡單，對環(huán)境的污染嚴(yán)重。開發(fā)具有殘雪風(fēng)格的色紡紗線，通過無鹽無堿坯紗染色依然能保留色紡紗線獨(dú)特的花紗效果，并且縮短了染色工藝、染料上染率，染料利用率也得到了提高，同時(shí)又節(jié)能減排、綠色環(huán)保，解決了傳統(tǒng)純棉坯紗染色風(fēng)格單一的不足。但生產(chǎn)具有殘雪風(fēng)格的色紡紗線時(shí)仍需要重點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面。

(1)對棉纖維的陽離子改性處理時(shí)需要選擇合適的改性劑以及改性時(shí)間。

(2)對陽離子棉、白色精梳落棉、長絨棉等比例的合理搭配以及對梳棉隔距的選擇等都對紗線殘雪風(fēng)格有很大的影響。

(3)在保證紗線風(fēng)格的同時(shí)，也要考慮紗線的物理指標(biāo)符合后道織造的要求。白色精梳落棉太多，會(huì)使紗線強(qiáng)力低、條干差、短粗節(jié)多，后道織造會(huì)有爆孔、斷紗等風(fēng)險(xiǎn)。

(4)具有殘雪效果的色紡紗為坯紗產(chǎn)品，需要將紗線織布后進(jìn)行無鹽無堿染色，露白風(fēng)格才會(huì)呈現(xiàn)出來。