淺談再生纖維素纖維的梳理技術(shù)

樂 峰，凡啟光

（江蘇悅達紡織集團有限公司，江蘇 鹽城 224055）

0 引言

隨著天然功能性、健康環(huán)保類紡織品逐漸成為市場主流，加之作為棉纖維代用品的再生纖維素纖維的原料木材等資源豐富，于是再生纖維素纖維的紡制便成了當前各紡紗企業(yè)共同探討的話題。我公司于2012年與奧地利蘭精集團實行“強強聯(lián)合，優(yōu)勢互補”戰(zhàn)略，建立了長期合作共贏的伙伴關(guān)系，加大天絲、莫代爾等再生纖維素纖維新品種的研制和生產(chǎn)，現(xiàn)將我們在紗線紡制中的一點認識和看法簡單介紹如下。

1 再生纖維素纖維的分類及發(fā)展

縱觀再生纖維素纖維的發(fā)展，總體上可以分為3個階段，形成了3代不同的產(chǎn)品。

第1代產(chǎn)品是20世紀初為解決棉花短缺而面世的普通粘膠纖維。當時粘膠纖維曾是生產(chǎn)的第一大品種，然而隨著合成纖維新品種的出現(xiàn)和發(fā)展，加之粘膠纖維的生產(chǎn)工藝流程長而復雜、能耗大、耗水量大，特別是因為嚴重污染環(huán)境，且治理廢氣和污水的難度高、費用大，一些發(fā)達國家相繼關(guān)閉了部分生產(chǎn)粘膠纖維的工廠，致使其世界產(chǎn)量在20年間下降約為41%。

第2代產(chǎn)品是20世紀50年代開始實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的高濕模量粘膠纖維，其主要產(chǎn)品包括日本研發(fā)的虎木棉（后命名為Polynosic）和美國研發(fā)的高濕模量纖維HWM以及蘭精公司80年代后期生產(chǎn)的莫代爾（Modal）纖維。在60年代后期，由于合纖生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展迅速、原料來源充足且成本低廉，使合纖極大地沖擊了再生纖維素纖維的市場地位，許多研究機構(gòu)和企業(yè)更多地關(guān)注新合纖的開發(fā)和應(yīng)用，因此，再生纖維素纖維的發(fā)展趨于停滯。

第3代產(chǎn)品是20世紀90年代推出的短纖類，以天絲（Tecel）、紐富（Newcell）為代表，包括目前的麗賽（Richcel）纖維、維勞夫特（Viloft）纖維等。隨著科技的進步，其性能也得到了充分改善；因其是可再生的自然資源，具有可持續(xù)性、綠色環(huán)保性，可參與自然界的生態(tài)循環(huán)，并具有優(yōu)良的吸濕性、穿著舒適性，所以，纖維素纖維是當代最理想、最有前途的紡織原料之一，也是紡織品和衛(wèi)生用品的重要原料，基于此纖維素纖維再次得到重視。

2 再生纖維素纖維紡紗中存在的問題

奧地利蘭精公司開發(fā)生產(chǎn)的一種高濕模量的纖維素再生纖維——莫代爾，原料采用歐州櫸木，均為100%的天然纖維，因此纖維具有優(yōu)良的環(huán)保性能和開發(fā)潛力，并融合了天然纖維和人造纖維的優(yōu)良特性，集柔軟、順滑和絲質(zhì)感于一體，是改善織物性能的理想纖維。其針織物色牢度好、富有亮麗的色彩，經(jīng)過多次水洗不易褪色，主要用于內(nèi)衣、運動服裝和家用紡織品。

由于此類品種在開發(fā)、生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了許多意想不到的問題，給梳棉工序的生產(chǎn)帶來了一定的難度，主要集中在選用機型、車間溫濕度、工藝操作等方面。過去在生產(chǎn)臺灣莫代爾時，由于它的適紡性能與蘭精粘膠性能差不多，又都是小批量試紡，梳棉工藝參照粘膠進行，還算穩(wěn)定?，F(xiàn)在天絲、莫代爾纖維的性能大幅改善，并逐漸規(guī)?；?、批量化，于是就暴露出多種問題。

3 再生纖維素纖維梳理技術(shù)分析

3.1 清花配置不同，梳理效果不同

3.1.1 開清棉工序的料氣比

料氣比是指氣流配置是否合理。因為不合理時會影響開松除雜，嚴重時甚至噎車，形成索絲，造成大量棉結(jié)與纖維損傷、短絨增加，所以氣流配置是否合理是開好、用好開清的關(guān)鍵。

3.1.2 重視空調(diào)與濾塵的配合

首先要保證清梳車間的送、排風量平衡、排風量和過濾量平衡，即車間要保證正壓，過濾量要大于實際排風量約10%。除塵系統(tǒng)選用風機后一定要實測風量及風道阻力，風機最好采用變頻調(diào)速。

3.1.3 合理配置各單機進出口的氣流與氣壓

要保證棉流進出的壓力不宜過高，以免既浪費能耗、又造成棉流過多而滾動、刮擦形成棉結(jié)，要通過試驗對比選擇合適的靜壓值。開清棉的原料是靠氣流來輸送的，管道氣流工作狀態(tài)的穩(wěn)定與否直接影響開清棉的生產(chǎn)效率和生條質(zhì)量，棉流的流速以每秒約12m為宜。

棉卷質(zhì)量是梳棉機梳理質(zhì)量的一個重要前提，如棉卷重量是否均勻、短纖維含量增加是否過多、開松時有無索絲產(chǎn)生等，對梳棉機的梳理度都有一定的影響，從而對生條的棉結(jié)和短纖維含量等指標影響較大。再生纖維素纖維的清棉工藝參數(shù)：抓手與肋條隔距為-3mm，打手速度為760r/min，抓臂每次下降距離為1.5mm；清棉機綜合打手速度為750r/min，塵棒隔距為5mm，剝棉刀隔距為1.5 mm，天平羅拉打手隔距為12mm，天平曲桿與天平羅拉隔距為0.127mm，棉卷羅拉速度為10r/min。

3.2 機型不同，梳理技術(shù)不同

首先，我們用A186F型梳棉機生產(chǎn)。當時因為主要考慮到它的性能、特征及外觀與蘭精粘膠相差不大，所以按粘膠的工藝上車，且在清花時工藝也與粘膠相近，可是到了梳棉時大漏底出現(xiàn)吸花、棉網(wǎng)破邊、難以成條的問題；加之我公司將A186F型梳棉機由過去的四羅拉剝棉改造成單羅拉剝棉，改造后羅拉與壓輥之間距離較遠，這樣一旦纖維抱合差、工藝不合理或車間溫、濕度偏低時（且莫代爾纖維的質(zhì)量比電阻大），生產(chǎn)靜電嚴重，常出現(xiàn)繞單羅拉。當加大了定量和濕度后才解決了纏繞；但棉網(wǎng)又出現(xiàn)下沉，即棉網(wǎng)難聚成棉條，生頭很困難，由于纖維柔軟、順滑問題的存在，纖維抱合力差，這樣無法正常開快速而沒有產(chǎn)量。

利用FA203A型梳棉機的雙棉卷和膠圈剝棉裝置，剛開始生產(chǎn)尚可，每小時產(chǎn)量約20kg，可是沒過多久又出現(xiàn)纏繞錫林問題直到梳棉機全部停產(chǎn)，原因是FA203A型雙棉卷梳棉機的針布配置是棉型的，針齒工作角小、齒密較高，還因莫代爾回潮率較高、纖維的適紡性差。

最后在FA201B型梳棉機上試紡，該型梳棉機針布配置按紡化纖的要求，齒密、工作角都能適應(yīng)；在紡前還對機臺進行整車，調(diào)整工藝、溫濕度，未發(fā)生纏繞錫林問題，也沒有繞羅拉靜電問題，僅棉網(wǎng)有時出現(xiàn)下沉，通過在羅拉與壓輥之間加裝托棉板裝置后，大大改善了棉網(wǎng)下沉問題。

機型選擇不同、針布配置不同，生產(chǎn)再生纖維素纖維的結(jié)果就不同，因此要用好、紡好新型纖維，必須從機型和配置上入手。因為不同機型的設(shè)備狀態(tài)不同、工藝選擇不同、器材配置不同，其梳理能力則不同、梳理效果也不同。

3.3 針布配置不同，分梳能力不同

3.3.1 梳理再生纖維素纖維的針布配置要求

梳棉機上刺輥、錫林、道夫、蓋板、剝棉和固定蓋板針布等，是梳棉機梳理纖維的核心器材。其齒型、尺寸規(guī)格、制造質(zhì)量、鋼材成分及選用時搭配，均直接影響成紗質(zhì)量及機物料消耗。針布選配不當時，無論設(shè)備和工藝措施如何優(yōu)良，也不能獲得滿意的梳理質(zhì)量，再好的高產(chǎn)梳棉機也發(fā)揮不了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的功能，因此，只有梳棉機選用優(yōu)質(zhì)針布而且梳理細致、有效、到位、充分，才能做到梳理單纖維化，達到降低棉結(jié)、雜質(zhì)的目的。

因再生纖維素纖維摩擦因數(shù)大、易產(chǎn)生靜電、繞滾筒，故錫林針布應(yīng)選用齒形釋放性強、工作角較小、齒深小或帶負角、齒密度較低的為佳。

錫林針布總高要小，以減輕錫林—蓋板工作區(qū)的針面負荷，從而有利于提高對纖維的梳理度，提高了錫林針布的梳理利用率和梳理效率，避免了因靜電造成的纖維纏繞錫林，也避免了產(chǎn)生棉網(wǎng)不勻。

加大錫林針布工作角，便于錫林—刺輥間的纖維轉(zhuǎn)移，增強錫林針布對纖維的有效握持，使纖維得到充分梳理；減小錫林針布齒條基部厚，有利于增加橫向齒密，從而提高錫林的梳理質(zhì)量。

雖然再生纖維素纖維種類繁多、性能各異、吸濕性好，但有些纖維回潮率很高、靜電卻很多，長度又較細絨棉長，針布齒密宜選用橫向較密、縱向較稀的化纖類雙凸面錫林針布和化纖型刺輥齒條。同時，應(yīng)減小刺輥針布的工作角，以降低刺輥轉(zhuǎn)動中針布對纖維拉扯損傷，增大刺輥齒密提高其梳理度、改善預分梳效果；提高刺輥速度以提高刺輥的分梳作用。因此不但要選擇好的針布，還要配置合理的工藝。

道夫針布的主要作用是抓取、凝聚纖維，把已分梳好的單纖維及時從錫林上充分轉(zhuǎn)移出來凝聚成棉網(wǎng)。道夫針布應(yīng)具有足夠的抓取、握持作用，宜采用齒深較大的基本齒型。大豆蛋白纖維和天絲、莫代爾等再生纖維，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生靜電多，纖維抱合力差，雖然在原料中添加了各種油劑，還是很難成網(wǎng)；梳理時應(yīng)配小前角、深齒隙、齒側(cè)面帶溝紋的道夫針布，以增加道夫針布的抓取能力，減少掉棉網(wǎng)問題的發(fā)生；另外，加大道夫的齒距，有效提高道夫針布齒隙的容纖量，有利于纖維在道夫表面的均勻混合，并可順利引導高速氣流以便于纖維轉(zhuǎn)移，達到提高棉網(wǎng)質(zhì)量的目的。

蓋板針布選擇應(yīng)與錫林配套。再生纖維素纖維雜質(zhì)少、纖維長、摩擦因數(shù)大，梳理力比紡棉大得多，故應(yīng)選用厚底布、強握持、粗梳針的直針尖劈形、針密小的蓋板針布，以減少蓋板花，防止梳針變形、旁彎、后仰、針孔松弛等。

前、后固定蓋板的作用在當代高速、高產(chǎn)、高質(zhì)梳棉上更明顯，能增強梳棉機的梳理度，使棉網(wǎng)中一次梳理的纖維集結(jié)體減少、單纖維增加，適當提高生條纖維的伸直度和平行度，減少生條棉結(jié)，降低生條均勻度。總之，前、后固定蓋板配置原則是：后固定蓋板齒密較前固定蓋板為小以發(fā)揮預梳作用；而前固定蓋板是對錫林針布上纖維再次梳理，以增加纖維的平行伸直度，其配置和工藝要求更高。

3.3.2 再生纖維素纖維的針布實際配置

由于蘭精莫代爾回潮較大，在梳理過程中纖維易充塞針布齒根，造成纖維轉(zhuǎn)移困難，并因纖維經(jīng)多次揉搓、纏結(jié)而形成棉結(jié)，因此，采用適用的專用針布及合理的分梳隔距，以減少纖維損傷和棉結(jié)為原則，增大錫林與刺輥線速比為2.3，以提高道夫的轉(zhuǎn)移率，從而減少纖維損傷和刺輥返花。錫林與蓋板的隔距適中，采用蓋板高速工藝，錫林針布采用AC2520×1660型，蓋板針布采用JST-42型，刺輥針布采用AT5605×5011型，道夫針布采用AD4030×2090型。針布保持良好的狀態(tài)，以提高棉網(wǎng)清晰度、減少棉結(jié)的產(chǎn)生。再生纖維素纖維表面光滑、抱合力差，梳棉棉網(wǎng)不易成形，為此采取降低道夫速度的辦法，而大漏底入口處易掛花，分析是車間的濕度小而回潮率偏小造成。

3.3.3 梳棉機的工藝參數(shù)選擇

梳棉機工藝參數(shù)的選擇是否合理，對梳棉機梳理功能和質(zhì)量指標有很大影響，合理的生產(chǎn)工藝可達到事半功倍的效果，配置生產(chǎn)工藝示例見表1。

表1 配置生產(chǎn)工藝參數(shù)

3.3.4 莫代爾纖維生條的主要質(zhì)量指標

通過對設(shè)備及工藝參數(shù)的調(diào)整與優(yōu)化，解決了生產(chǎn)中存在的各種問題，而且生條質(zhì)量指標水平得到控制，生條手揀棉結(jié)為2粒/g～3粒/g，條干CV值約為5.0%，重量外不勻率不大于3.8%，內(nèi)不勻率能控制在3.2%以內(nèi)，攻關(guān)措施達到了一定的效果，為批量生產(chǎn)打好了基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

再生纖維素纖維由于資源廣闊、適紡性能好，更能滿足廣大消費者的喜愛，因此未來紡織品市場將是再生纖維素纖維的市場，也是高端技術(shù)的市場。由于再生纖維素纖維性能的改變，并由小量試紡走上批量化生產(chǎn)，所以我們應(yīng)及時改變觀念和要求，從工藝流程選擇、設(shè)備型號選用、工藝質(zhì)量優(yōu)化、梳理器材配置及環(huán)境條件的控制上下功夫，找出適合于自己產(chǎn)品的特有生產(chǎn)途徑和方法，才能提高市場占有率，并將產(chǎn)品推向國際市場。

［1］孫鵬.再生纖維素纖維專用配套針布開發(fā)及工藝效果［J］.紡織器材，2011，38（2）：14-17.

［2］孫鵬.再生纖維素針布選型配套初探［J］.紡織器材，2012，39（5）：16-18.

［3］趙玉生.紡織針布使用手冊［M］.咸陽：全國紡織器材科技信息中心，2005.