吸光發(fā)熱腈綸/棉緊密紡紗線的生產(chǎn)實(shí)踐

蔡 赟，姜亞飛，季 萍

（無錫一棉紡織集團(tuán)有限公司，江蘇 無錫 214122）

人們對服用紡織品的需求已經(jīng)從保暖舒適等基礎(chǔ)需求向功能性轉(zhuǎn)變，利用功能性纖維開發(fā)新型紗線成為紡紗企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品的重要手段。傳統(tǒng)的保暖手段是通過阻止熱量來達(dá)到保溫的效果，而吸光發(fā)熱纖維是一種新型的自行發(fā)熱纖維，通過在腈綸中加入碳化物達(dá)到保暖效果，主要適用于生產(chǎn)外衣外褲、女性褲襪、手套、披肩等冬季用品[1-4]。但從服用角度來看，腈綸纖維有一定缺陷，如耐磨性差、易起毛起球、面料的尺寸穩(wěn)定性較差。另外，腈綸吸濕性低，回潮率在2%左右，導(dǎo)致在服用過程中容易產(chǎn)生靜電，這一系列問題限制了腈綸纖維在服用領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。利用腈綸纖維與棉纖維混合開發(fā)混紡紗，可克服腈綸纖維的不足，拓寬應(yīng)用范圍[5-6]。本實(shí)驗(yàn)提出利用吸光發(fā)熱腈綸與棉纖維混合，開發(fā)功能性混紡紗線，適應(yīng)市場需求。實(shí)驗(yàn)中，采用緊密紡工藝，開發(fā)出腈綸/棉（10/90）、19.6 tex混紡紗，既具備腈綸纖維的功能性，又具備棉織物優(yōu)異的透氣吸濕性能，以自身的優(yōu)勢迎合了市場的需求，適用于高檔服裝面料。

1 原料選配及工藝流程

1.1 原料選配

采用條混工藝，對棉和吸光發(fā)熱腈綸分別獨(dú)立制條，其中，棉條原料采用優(yōu)質(zhì)美棉，通過配棉加工制成精梳棉條。為了改善紗線品質(zhì)、降低原料成本、保持原棉品質(zhì)的相對穩(wěn)定，不能選擇單一嘜頭的原棉，應(yīng)多嘜使用。選擇腈綸時(shí)，纖維越長，成紗強(qiáng)力越大；纖維越細(xì)，強(qiáng)力越大，成紗條干越均勻。

因此，吸光發(fā)熱腈綸纖維應(yīng)選用較為細(xì)長的纖維，具體配棉如表1所示，吸光發(fā)熱腈綸纖維性能如表2所示。

表1 配棉規(guī)格

表2 吸光發(fā)熱腈綸纖維規(guī)格

1.2 工藝流程

精梳棉（1）：FA009自動(dòng)往復(fù)抓棉機(jī)→A045B型凝棉器及TF30重物分離器→FA105A單軸流開棉機(jī)→FA029型多倉混棉機(jī)→FA133型氣動(dòng)二路配棉器→FA116型單打手清棉機(jī)→FA151型除微塵機(jī)→FA177A型清梳聯(lián)喂棉箱→FA203B型梳棉機(jī)→FA306A預(yù)并條機(jī)→FA356A條并卷機(jī)→F1268A精梳機(jī)。

吸光發(fā)熱腈綸（2）：FA002A圓盤式抓棉機(jī)→FA121型除金屬雜質(zhì)裝置→FA111單輥筒清棉機(jī)→FA133型氣動(dòng)二路配棉器→FA046A振動(dòng)給棉機(jī)及A045凝棉器→FA141A單打手成卷機(jī)→A186F梳棉機(jī)→FA306A并條機(jī)。

（1）+（2）：FA306A型頭道并條機(jī)→FA306A型二道并條機(jī)→FA306A型末道并條機(jī)→JWF1415型粗紗機(jī)→FA506型細(xì)紗機(jī)→NO.21C型絡(luò)筒機(jī)。

2 紡紗工藝及主要技術(shù)措施

2.1 混紡比

在設(shè)計(jì)混紡比時(shí)，主要從可紡性、性能和生產(chǎn)成本等方面綜合考慮，確定吸光發(fā)熱腈綸/棉混紡紗中兩種纖維的混紡比，考慮到面料舒適性的需求，同時(shí)兼顧面料的保暖性，按照90/10的比例對兩種纖維進(jìn)行混合。為保證混紡比正確，吸光發(fā)熱腈綸纖維與棉纖維在并條工序采用條子混和，其中，頭道混并為1根腈綸條與7根精梳棉條并合，二并、三并分別采用6根腈/棉條子并合。

2.2 開清棉工序

在清棉工序中，采用“多松少打、多梳少落”的工藝原則。由于腈綸纖維膨松、柔軟、含雜少且回潮率低，在清棉加工過程中易產(chǎn)生靜電，合理的工藝配置可改善纖維的可紡性能。采用FA002A圓盤式抓棉機(jī)，刀片伸出肋條距離偏小則選擇2.5 mm，轉(zhuǎn)速不宜過快則選擇720 r/min，打手間隙下降隔距應(yīng)設(shè)置3 m/次，對腈綸開松效果好，也提高了抓棉機(jī)效率；腈綸纖維硬絲、并絲多，F(xiàn)A111單輥筒清棉機(jī)打手速度設(shè)置較快，為1 236 r/min；為了更好地去除雜質(zhì)，F(xiàn)A046振動(dòng)棉箱給棉機(jī)的給棉速度不宜設(shè)置過快，為20 Hz；腈綸纖維含雜率低，角釘簾速度可加快，選擇70 m/min；均棉羅拉至角釘簾隔距偏小，選擇20 mm，有利于角釘刺入棉塊，開松效果好，也可以過濾掉較大棉塊。因?yàn)槲獍l(fā)熱腈綸蓬松性好，均棉羅拉速度加快，角釘簾帶出的原棉所受打擊次數(shù)過多，對原棉的扯松作用加強(qiáng)，所以均棉羅拉速度偏小，選擇272 r/min，以免速度過快損傷纖維。為了防止轉(zhuǎn)速過低影響除雜效果，剝棉打手速度不宜過低，故選擇272 r/min；FA141A單打手成卷機(jī)打手至天平曲桿隔距偏大，選擇10 mm，天平羅拉轉(zhuǎn)速選擇35 r/min，棉卷羅拉轉(zhuǎn)速選擇13 r/min，塵棒間隔距偏小選擇5 mm；腈綸開松后體積變大，為了適應(yīng)這種變化，綜合打手與塵棒隔距進(jìn)口小、出口大，此處選擇進(jìn)口8 mm，出口18 mm，綜合打手轉(zhuǎn)速偏快，選擇1 000 r/min；腈綸纖維較蓬松，風(fēng)車轉(zhuǎn)速不宜過小，容易造成橫向不勻，所以，風(fēng)車轉(zhuǎn)速選擇1 300 r/min。

由于腈綸纖維容易產(chǎn)生靜電，纖維容易粘卷，車間濕度應(yīng)偏高，應(yīng)控制相對濕度在68%～72%。生產(chǎn)中，吸光發(fā)熱腈綸卷定量設(shè)定為350 g/m，棉卷定量為340 g/m，棉卷長度為28.8 m，棉卷設(shè)定屬于輕定量、短定長。為了防止粘卷，適當(dāng)增加了緊壓羅拉壓力，并在棉層間夾放了純棉粗紗條。

2.3 梳棉工序

梳棉工序采用“輕定量、低速度、大隔距、小張力、快轉(zhuǎn)移和少傷纖維”的工藝原則。棉纖維選用成熟度好、強(qiáng)力也較好的長絨棉，所以，錫林轉(zhuǎn)速選擇390 r/min，刺輥轉(zhuǎn)速選擇720 r/min，蓋板速度選擇180 mm/min。刺輥至錫林的隔距偏小，選擇7，使得棉纖維向錫林轉(zhuǎn)移量多。錫林至蓋板之間的5點(diǎn)隔距，采用進(jìn)口稍大、中間幾檔略緊、出口也偏大的工藝原則，有利于降低生條棉結(jié)率，提高成紗條干均勻度。因?yàn)槲獍l(fā)熱腈綸是化纖類纖維，在選擇梳棉工序時(shí)，錫林轉(zhuǎn)速設(shè)定為360 r/min，刺輥轉(zhuǎn)速設(shè)定為690 r/min，蓋板速度設(shè)定為最低檔144 mm/min。同時(shí)，錫林與蓋板之間的隔距適當(dāng)加大，防止腈綸纖維繞住錫林，刺輥至錫林的隔距宜小，有利于腈綸纖維向錫林針面轉(zhuǎn)移，錫林至道夫隔距一般都選擇偏小。

2.4 精梳工序

在精梳工序中，精梳棉條定量設(shè)定為21 g/5 m，精梳機(jī)的錫林轉(zhuǎn)速設(shè)定為365鉗次/min，實(shí)際出條速度為165 m/min。

2.5 并條工序

以“合理并合數(shù)，大隔距，低速度”為并條工藝的生產(chǎn)原則，改善腈綸和棉纖維的分離和伸直效果。為了保證混紡比的正確性，在并條之前，對腈綸纖維進(jìn)行單獨(dú)制條，并經(jīng)過預(yù)并，與制成的精梳棉條混合，避免生條的重量不勻。

吸光發(fā)熱腈綸整齊度好，有較好的蓬松性，可以采用三生三下壓力棒加導(dǎo)向上羅拉曲線牽伸，這種牽伸方式性能穩(wěn)定可靠，可以減小預(yù)并條重量偏差。吸光發(fā)熱腈綸是化學(xué)纖維，并條機(jī)速度過快容易產(chǎn)生靜電，因此，出條速度比紡純棉時(shí)低，設(shè)置為200 m/min。由于生條中纖維伸直平行度差，存在大量彎鉤纖維，頭道并合根數(shù)為一根，經(jīng)過預(yù)并的腈綸纖維條加上7根精梳棉條，共8根，二并和末并中纖維排列較整齊、結(jié)構(gòu)良好，且采用的是曲線牽伸，并合數(shù)皆為6根。

腈綸纖維混紡后摩擦因數(shù)增大，牽伸過程中牽伸力也會(huì)增大，頭并生條排列紊亂，對于整個(gè)工序中的牽伸分配，采用順牽伸形式。其中，頭并采用小牽伸，后區(qū)、中區(qū)采用大牽伸，二并、三并總牽伸增大，后區(qū)采用小牽伸，提高混合纖維的伸直度、平行度和混并條子的條干均勻度。實(shí)際生產(chǎn)中的牽伸倍數(shù)設(shè)定如下：頭并后區(qū)牽伸為1.7，機(jī)械牽伸為8.37，主牽伸為4.928，主牽伸變換齒輪選擇53/51；二并后牽伸牙為26，對應(yīng)后區(qū)牽伸為1.3；末并后牽伸牙為24，對應(yīng)后區(qū)牽伸為1.2。為了防止纖維產(chǎn)生纏膠輥、繞羅拉現(xiàn)象，生產(chǎn)中適當(dāng)降低了前羅拉輸出速度，并定期對膠輥進(jìn)行抗靜電處理，保證纖維有足夠的握持力與牽伸力相適應(yīng)，在牽伸過程中運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，遵循“大隔距、重加壓、低速度和順牽伸”的工藝原則。

2.6 粗紗工序

吸光發(fā)熱腈綸/棉混紡紗成紗質(zhì)量要求較高，采用四羅拉雙短皮圈的牽伸方式，改善成紗的條片段不勻情況，同時(shí)提高粗紗產(chǎn)量，節(jié)約成本。為改善粗紗條干均勻度，生產(chǎn)中對粗紗定量偏輕掌握，并適當(dāng)降低了粗紗機(jī)車速和錠速，對粗紗捻系數(shù)設(shè)定整體偏大。為了減少粗紗的意外伸長，在生產(chǎn)中嚴(yán)格控制粗紗伸長率，并合理控制車間溫濕度條件。粗紗隔距的設(shè)定應(yīng)偏大掌握，保證牽伸后區(qū)的牽伸倍數(shù)偏小掌握。在生產(chǎn)實(shí)踐中，粗紗定量為5.2 g/10 m，粗紗捻度為4.89捻/10 cm，選擇捻度變換牙為70/103，捻度牙為30。羅拉隔距為9 mm×24 mm×32 mm，后牽伸牙為42，對應(yīng)后區(qū)牽伸為1.16，機(jī)械牽伸為8.28[7-8]。錠子速度為726 r/min，車間相對濕度為63%～66% 。

2.7 細(xì)紗工序

吸光發(fā)熱腈綸/棉混紡紗要求條干好、細(xì)節(jié)少，采用彈簧搖架加壓，結(jié)構(gòu)小巧輕便、慣性小、能產(chǎn)生較大的壓力，成紗效果好。鋼絲圈號(hào)數(shù)根據(jù)紗線密度進(jìn)行選擇，本產(chǎn)品所紡紗線密度為19.6 tex，選擇鋼絲圈號(hào)數(shù)為5/0。在牽伸分配時(shí)，適當(dāng)減小后區(qū)牽伸，可以改善條干CV值。根據(jù)企業(yè)實(shí)踐可得，后牽伸牙為27/30，對應(yīng)后區(qū)牽伸為1.17；細(xì)紗捻度為75.67捻/10 cm，捻度對牙齒輪數(shù)值相加為120，選擇捻度對牙為68/52，選擇捻度牙為37。

3 成紗品質(zhì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)

為了檢驗(yàn)工藝設(shè)計(jì)的合理性，對19.6 tex吸光發(fā)熱腈綸/棉（10/90）混紡紗線進(jìn)行性能測試，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與紗線質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，對紗線進(jìn)行質(zhì)量評定[9-10]。吸光發(fā)熱腈綸/棉（10/90）19.6 tex混紡紗品質(zhì)如表3所示。從表中的紗線質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果來看，開發(fā)出的紗線整體性能較好，滿足了FZ/T 12011—2005一等紗質(zhì)量指標(biāo)要求。

從生產(chǎn)實(shí)際來看，腈綸纖維蓬松性好且條子較粗，容易堵喇叭口，在腈綸/棉混紡紗加工過程中，需要合理配置各工序工藝參數(shù)，特別是羅拉隔距、膠輥加壓、半制品定量、捻系數(shù)選擇及車間溫濕度等，保證成紗質(zhì)量。采用90/10的比例開發(fā)出的吸光發(fā)熱腈綸/棉混紡紗，兩種纖維性能優(yōu)勢互補(bǔ)，不僅具備吸光發(fā)熱腈綸的保暖功能性，還具備棉纖維的舒適性以及透氣性，紗線性能優(yōu)異。

表3 吸光發(fā)熱腈綸/棉（10/90）19.6 tex混紡紗品質(zhì)

4 結(jié)語

利用吸光發(fā)熱腈綸與棉混紡，采用緊密紡工藝開發(fā)出功能性混紡紗，制成的紗線具備兩種纖維的功能，具有獨(dú)特的性能與風(fēng)格，紗線質(zhì)量優(yōu)異，適用于高檔面料的開發(fā)，市場前景廣闊，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。開發(fā)思路和生產(chǎn)過程可作為同類紗線開發(fā)的參考。