開發(fā)多纖維混紡紗的生產(chǎn)實踐

蔣建清+楊新勇+章水龍+章友鶴

摘要：開發(fā)多纖維混紡紗線的優(yōu)勢：可擴大紡織纖維原料的使用范圍；可改善紗線的可紡性；可改善產(chǎn)品性能，實現(xiàn)產(chǎn)品多功能化；可實現(xiàn)綠色環(huán)保；可提高產(chǎn)品的附加值。為了更好地生產(chǎn)多纖維混紡紗，選擇原料、優(yōu)化配比是前提，原料預處理和混合技術(shù)是基礎，優(yōu)化紡紗工藝是關(guān)鍵，強化生產(chǎn)現(xiàn)場管理是重要保證。

關(guān)鍵詞：多組分；混紡；紗線

中圖分類號：TS101.91 文獻標志碼：B

A Practice on Developing Multi-fiber Blended Yarn

Abstract： The advantages of developing multi-fiber blended yarn include： enlarged application scope of textile fibers； improved spinnability of yarn； improved product properties with functions； environmental protection； increased added value of products. For better produce multi-fiber blended yarn， selecting raw materials and optimizing blending ratio are the preconditions； raw material pretreatment and blending technology are the basis， optimizing spinning process is the key and strengthening on-site management is an important guarantee.

Key words： multi-component； blending； yarn

近年來根據(jù)市場對多纖維混紡紗的需求，浙江春江輕紡集團公司先后開發(fā)了高強高耐磨特種紗線、抗靜電紗線、高吸濕性抗菌保健紗線、遠紅外中空保暖紗線、阻燃紗線、防透隔熱紗線以及長絲短纖包芯復合紗等多纖維組合的功能性紗線，規(guī)避了常規(guī)產(chǎn)品激烈的市場競爭，使企業(yè)獲得了良好的經(jīng)濟效益。

1 開發(fā)多纖維混紡紗線的優(yōu)勢

1.1 可擴大紡織纖維原料的使用范圍

棉、麻、絲、毛等天然纖維容易受自然種植條件的限制，而且隨著世界人口的快速增長以及人均纖維消費量的不斷增加，一方面對紡織纖維的需求量將不斷增加，另一方面對糧食需求也將越來越大，要確保糧食的種植面積，就要犧牲天然纖維的種植（養(yǎng)殖）面積。多纖維混紡能夠擴大纖維原料的使用范圍，增加化纖的用量，緩解天然纖維用量緊張的局面。

近年來，隨著化纖制造技術(shù)的進步，各種差別化、功能化、高性能纖維的開發(fā)，為紡紗企業(yè)提供了品種豐富的紗線原料，如各種差別化改性滌綸（如超仿棉纖維、吸濕排汗纖維、防透纖維等）、高強耐磨纖維、阻燃纖維、導電纖維、CM800雙組分聚酯纖維等，已在多纖維混紡紗產(chǎn)品中得到大量應用，使各種纖維功能化的優(yōu)良特性在產(chǎn)品中凸顯。目前，在該公司生產(chǎn)的紗線中，化纖用量已占80%以上，其中差別化纖維占化纖總量的50%，有效地規(guī)避了高棉價的風險。

1.2 可改善紗線的可紡性

目前，隨著化纖性能的改進，其可紡性有了一定的改善，但有些化纖以及毛、麻、絹絲等天然纖維由于其固有的一些性能特點，對可紡性還是有一定的影響。如木棉、彩棉等一類的纖維原料長度短、強度低，紡紗較困難；絹絲滑溜系數(shù)大，牽伸時對纖維控制難度大；麻纖維粗硬、抱合力差以及錦綸、丙綸等纖維的靜電現(xiàn)象嚴重，易繞皮輥、羅拉等，通過與其他原料進行混紡，可以改善可紡性，使紡紗加工順利。

1.3 可改善產(chǎn)品性能，實現(xiàn)產(chǎn)品多功能化

紡織品用途廣泛，要求的性能也不一樣。如紡織服裝除了要求有優(yōu)良的服用性能外，一些特殊場合或特殊用途的面料和服裝甚至要求具有特殊的功能，如高強耐磨、抗菌防臭、阻燃防火、防刺防彈、抗靜電、防輻射、防透隔熱、特殊光澤等，很多產(chǎn)品甚至要求有多種功能的復合。采用多纖維混紡紗線可使產(chǎn)品具備幾種纖維的綜合性能，使制成服裝具有多功能性。

1.4 可實現(xiàn)綠色環(huán)保

目前，紡織品功能性的要求，諸如免燙、吸濕排汗、阻燃、抗菌、抗靜電等，多采用樹脂后整理的方法來實現(xiàn)。但是，樹脂后整理方法存在一定的弊端：（1）后整理工藝會對織物造成機械性能的降低和手感的惡化；（2）通過后整理獲得的功能比較單一，難以實現(xiàn)多功能化；（3）通過后整理獲得的功能不持久，容易隨著使用時間的延長和洗滌次數(shù)的增加而慢慢減弱，有的甚至完全消失；（4）后整理工藝存在一定的污染。而采用多纖維混紡產(chǎn)品的開發(fā)，是一種用物理方法替代化學方法獲得永久功能的工藝方法，避免了后整理工藝帶來的高能耗伴隨高污染的問題，符合當前紡織品追求綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢。

1.5 可提高產(chǎn)品的附加值

提高產(chǎn)品的附加值是企業(yè)獲得競爭優(yōu)勢的基礎。目前，由于紡紗產(chǎn)能過剩，常規(guī)產(chǎn)品的市場競爭不斷加劇，而市場對高性能、多功能產(chǎn)品的需求日益提高，多纖維混紡產(chǎn)品將越來越受到市場歡迎。雖然多纖維混紡紗的生產(chǎn)過程比較繁瑣，生產(chǎn)工藝較為復雜，但由于產(chǎn)品的性能優(yōu)越、技術(shù)含量高，附加值也相對較高，能夠為企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。

2 開發(fā)多纖維混紡紗要以市場需求為依托才能取得良好的技術(shù)和經(jīng)濟效益

從幾年來開發(fā)多纖維混紡紗的實踐中體會到，開發(fā)好多纖維混紡產(chǎn)品，首先要做好市場調(diào)研，了解產(chǎn)品面向的消費群體，了解企業(yè)及產(chǎn)品的競爭環(huán)境，確定產(chǎn)品開發(fā)的方向，避免盲目跟風，還可有效避免同質(zhì)化競爭。

其次還要了解產(chǎn)品流行趨勢和市場變化趨勢，開發(fā)有市場潛力的混紡產(chǎn)品。要有感知市場變化的靈敏嗅覺和預測市場走勢的分析能力，市場變，我也變；市場將變，我先變。只有這樣，多纖維混紡產(chǎn)品的開發(fā)才能不斷推陳出新，取得良好的技術(shù)和經(jīng)濟效益。

在開發(fā)具有吸濕排汗功能的紗線時，早期采用異形截面結(jié)構(gòu)的滌綸為原料，這種纖維雖然能提高服裝的吸濕放濕性能，但人體出汗后殘留在服裝上的汗?jié)n會產(chǎn)生異味，甚至會導致細菌繁殖，影響人的健康。2012年，采用蜂窩滌綸和竹炭滌綸為原料，開發(fā)了新型高吸濕性抗菌保健紗線。由于蜂窩和竹炭纖維內(nèi)部及表面充滿了長圓形的微孔和溝槽，形成了內(nèi)外貫穿的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這些微孔使纖維的比表面積大大增加，極大地提高了吸濕速干性能。而且竹炭纖維還加入了經(jīng)過高溫炭化處理的納米級竹炭微粉，具有很強的吸附分解功能，能吸附人體異味、煙油味以及甲醛等化學氣體，還能釋放負離子，具有抗菌保健功能。

上述兩種同為具有吸濕排汗功能的紗線，但用蜂窩和竹炭纖維開發(fā)的紗線與用異形截面纖維相比，不但吸濕速干性能更優(yōu)異（其吸濕性提高 1 倍多），而且具有抗菌保健功能，使產(chǎn)品有了質(zhì)的提高。

另外，在多纖維混紡紗產(chǎn)品開發(fā)中，也要避免走入“技術(shù)含量越高、產(chǎn)品越先進，開發(fā)越成功”的誤區(qū)。新型紗線開發(fā)成功與否，除了要衡量技術(shù)先進性，更重要的是產(chǎn)品是否能被市場接受，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，是否能取得較好的經(jīng)濟效益。如果忽視市場需求，一味開發(fā)高技術(shù)、高性能產(chǎn)品，投入巨大，卻沒有經(jīng)濟效益，這樣的開發(fā)是不可持續(xù)的。

前兩年，曾經(jīng)開發(fā)過高性能抗靜電紗，初期為了確?？轨o電性能，用了較高比例的導電纖維，由于使用的導電纖維價格昂貴，導致紗線的價格過高，市場反響不佳。后來，了解了市場對抗靜電產(chǎn)品的性能要求，降低了導電纖維的混紡比，并且導電纖維的混紡比在0.35% ～ 1.5%之間進行了多個方案的試樣，通過對各方案產(chǎn)品進行面料抗靜電性能（電荷面密度和靜電壓半衰期）的測試比較，確定導電纖維混紡比在0.35% ～ 1.5%之間的面料的抗靜電性能均符合抗靜電服裝的要求，且沒有顯著差異。顯然，開發(fā)生產(chǎn)導電纖維混紡比0.35%的紗線可以較大幅度降低生產(chǎn)成本，從而很快被市場接受，形成批量生產(chǎn)。

3 開發(fā)多纖維混紡紗要重視工藝技術(shù)的優(yōu)化與生產(chǎn)管理的強化

多纖維混紡紗的開發(fā)主要探索產(chǎn)品性能和纖維原料性能之間的關(guān)系，一方面通過原料性能和混紡比來預測織物的性能，另一方面根據(jù)織物的性能要求來選擇原料以及優(yōu)化混紡比，并設計合理的工藝生產(chǎn)出符合織物性能要求的產(chǎn)品。

3.1 選擇原料、優(yōu)化配比是生產(chǎn)多纖維混紡紗的前提

為規(guī)避高棉價的風險與同質(zhì)化的產(chǎn)品競爭，原料選擇上要多用再生纖維素纖維，如粘膠、天絲？、木代爾、竹漿纖維等在吸濕性、舒適性、可紡性方面均與棉相近似的纖維，可替代棉花作為多纖維混紡紗的原料。

在化纖原料中要少用常規(guī)化纖，多用差別化、功能性纖維；從環(huán)保的角度出發(fā)，多纖維混紡產(chǎn)品的開發(fā)應盡量選用制造工藝無污染、生產(chǎn)加工過程中不增加污染、產(chǎn)品棄用后能自然降解的纖維材料，如再生纖維、生物質(zhì)纖維等；對貼身穿用的服用及家用紡織品還應選用對人體無害的纖維原料。

此外，為了改善可紡性，多纖維混紡紗原料可采用反向選擇以達到性能互補：如強力低的纖維選擇強力高的混紡；吸濕性差的要選用吸濕性好的混紡；靜電現(xiàn)象嚴重的纖維選用靜電小的纖維混紡等。為了使織物具備或增加某種性能，采用同向選擇以強化其功能：如面料需要高強耐磨的，盡量選擇高強耐磨的纖維；面料需要阻燃的，盡量都選擇阻燃纖維。在實際工作中，往往不能簡單地反向或同向選擇，而要兼顧可紡性和功能性，有時還要兼顧服用性進行綜合優(yōu)選。

此外，原料選擇還要考慮經(jīng)濟性，因為高性能纖維往往價格較高，成本過高會影響市場的接受程度，制約產(chǎn)品的推廣。如何在實現(xiàn)功能性和降低成本之間取得平衡，使得市場能接受甚至受歡迎，也是多纖維混紡紗的原料選擇需要注意的。

3.2 原料預處理和混合技術(shù)是生產(chǎn)多纖維混紡紗的基

礎

（1）纖維預處理

因多纖維混紡紗的原料性能不同，可紡性差異也較大，所以混紡前做好不同性能原料的預處理是保證紡紗順利進行的重要環(huán)節(jié)。在吸濕性差的化纖紡紗時易產(chǎn)生靜電，故需進行添加油劑或抗靜電劑處理，降低纖維生產(chǎn)時的靜電效應；對初始模量高的麻類纖維或粗旦化纖，則應給濕軟化處理，增加纖維的柔軟度與抱合力，提高可紡性。

（2）混合技術(shù)

多種纖維均勻的混合是多纖維混紡紗生產(chǎn)最基本的要求?；旌喜痪鶆虿坏鸩坏礁鞣N纖維性能的互補，且會直接造成紗線與織物染色不勻的疵點，因此，掌握多纖維混紡的混合方法十分重要。

清花混合（又稱立體混棉）具有纖維混合充分的優(yōu)點，但混紡比難于精確控制，且對抓棉機排包的要求較高，幾種纖維必須嚴格按配棉排包圖堆放，確保上下均勻、高低平齊，使抓棉機按混紡比要求抓取各種原料。

并條混合（又稱縱向混棉）具有混紡比精確、長片段混合均勻性好的優(yōu)點，但并條混合只適合于可紡性相對較好，且能在清花、梳棉工序順利加工的原料。對于可紡性差，無法在清花、梳棉加工的原料，就必須與可紡性相對較好的原料采用清花混合方式加工。

3.3 優(yōu)化紡紗工藝是生產(chǎn)多纖維混紡紗的關(guān)鍵

由于多纖維混紡紗中不同纖維的長度、細度、強力、模量、彈性、卷曲度、蓬松性、含水率、含雜率、比重、比電阻、纖維整齊度等各不相同，故要充分利用主體纖維的性能，并根據(jù)不同混紡比例來優(yōu)化各工序的紡紗工藝。

（1）清花工序

在采用并條混合工藝時，清花工序就可以將不同原料單獨投料生產(chǎn)，并根據(jù)各自纖維的性能來設計清花工藝。如果采用清花混合，清花、梳棉工序就要兼顧各種纖維的不同性能，設計能滿足幾種纖維都適合的工藝。

在清花工序單獨紡棉時一般采用“多松少打、充分除雜”的工藝，適當放大塵棒隔距，便于落雜。如棉與化纖混紡，在確保落雜的情況下，盡量采用紡化纖的工藝。

但在單獨紡化纖時，因化纖有纖維長度長、整齊度好、含雜疵少的特性，清花一般采用短流程工藝和“多梳少打、減少落棉”的工藝原則，縮小塵棒隔距。對于采用成卷工藝的棉卷定量，可根據(jù)纖維蓬松度合理確定，一般纖維素纖維卷子定量大一點，400 ～ 420 g/m，蓬松性好（如羊毛、腈綸等）纖維的卷子定量小點，360 ～ 380 g/m。

（2）梳棉工序

要針對不同的原料性能來設計梳棉工藝。對于蓬松性較差的纖維，采用“緊隔距、強分梳”工藝加強梳理，針布要采用“大角度、低針齒”型號，錫林與刺輥速比應大于2∶1，便于纖維快速轉(zhuǎn)移。適當降低各機件的運轉(zhuǎn)速度，減輕生條定量，可減少纖維損傷，提高可紡性，減少生條棉結(jié)。對于抱合力差、棉網(wǎng)邊緣易破損的現(xiàn)象，可以加裝導棉裝置。

梳棉生條定量設計在18 ～ 20 g/5 m之間，棉適當減輕，化纖適當加重。

（3）并粗工序

在并條工序一般普通兩種纖維混紡采用兩道并條即能達到混合要求，而多纖維混紡紗應該采用 3 道甚至 4 道并條進行混合，以確保幾種纖維混合均勻、混比準確。同時在末并盡可能采用自調(diào)勻整并條機，控制好輸出條的長片段重量不勻，這對確保成紗重量差異指標十分重要。

對于蓬松性好的纖維，并條容易堵塞圈條盤，可以適當調(diào)整圈條速比、調(diào)換大直徑圈條盤或降低并條定量。

在粗紗工序，由于多纖維混紡紗中纖維的蓬松度不同、卷曲度差異較大，為了使纖維間的抱合力增加、提高粗紗強力，粗紗捻度要適當加大。粗紗定量應根據(jù)所紡品種及細紗牽伸承受能力來設計，紡14.8 tex時粗紗定量設計在5 g/10 m為宜。粗紗機有托錠和懸錠之分，從提高產(chǎn)品質(zhì)量及設備生產(chǎn)效率考量，應采用多電機控制的懸錠式粗紗機為好，可提高粗紗牽伸、卷繞張力等部件的同步性，以減少粗紗細節(jié)，提高卷繞張力的一致性。

（4）細紗工序

多纖維混紡紗的細紗工藝要圍繞提高條干均勻度及紗線強力、減少毛羽來優(yōu)化工藝設計與選配關(guān)鍵器材。

細紗工藝要采用較小的鉗口隔距和后區(qū)牽伸倍數(shù)，以加強對纖維在牽伸區(qū)運動的控制，有利于成紗條干均勻度的提高。選用不同硬度和表面處理的膠輥（圈）也是為了加強對纖維的握持力。棉含量高的品種宜采用高彈低硬度膠輥，棉含量低或化纖紡紗應增加膠輥硬度到75°。鋼領和鋼絲圈的選用應以降低紡紗斷頭、減少毛羽來確定型號規(guī)格。此外，為減少斷頭與大中小紗階段的卷繞張力差異，細紗機應加裝變頻調(diào)速裝置，分段控制錠速，這對穩(wěn)定成紗質(zhì)量十分有利。

（5）絡筒工序

絡筒工序要圍繞減少紗線毛羽增長、剔除紗疵兼顧生產(chǎn)效率來設計。由于多纖維混紡紗的原料不同，其紗線強力也有較大差異，對于成紗強力較低的品種，應適當降低絡紗速度，同時保持絡紗通道清潔光滑，以減少斷頭和毛羽的增加，充分利用絡筒機的上蠟裝置，減少后道毛羽。合理用好絡筒機的電清切割裝置，切除有害紗疵，確保布面外觀質(zhì)量。

3.4 強化生產(chǎn)現(xiàn)場管理是生產(chǎn)多纖維混紡紗的重要保證

多纖維混紡產(chǎn)品原料種類多、工藝復雜，且一般批量小、品種多、翻改頻繁，做好生產(chǎn)管理尤為重要。

（1）要加強擋車工操作法及清整潔工作制度的嚴格執(zhí)行

操作法要根據(jù)不同的品種和工藝做相應改進，清潔衛(wèi)生工作頻率要根據(jù)生產(chǎn)情況加以調(diào)整。對于纖維松散及生產(chǎn)過程容易產(chǎn)生棉網(wǎng)破碎、斷條、飛花的產(chǎn)品，要增加清潔衛(wèi)生的次數(shù)，加強巡回，及時處理；對于化纖中有較多并絲和硬塊等疵點及在梳棉工序容易嵌針布、阻塞纖維通道，引起棉網(wǎng)破損且軋傷針布的情況，要增加抄針布次數(shù)，及時清除針布上積存的疵點，確保針布狀態(tài)清潔良好；對熔點較低的纖維，在細紗鋼絲圈上容易因發(fā)熱熔化形成積塊，阻礙紗線的通過，要及時做好鋼絲圈的更換工作。

（2）要做好多纖維混紡紗的調(diào)濕定捻工作

由于多纖維混紡紗中不同原料性能差異較大，會造成所紡的紗線內(nèi)部積聚應力，應力的存在會影響后道織物的平整度，甚至出現(xiàn)斜片現(xiàn)象。因此在絡筒工序前，應將細紗管進行給濕定捻處理，使紗線的應力得到釋放后再絡筒，以避免織物斜片現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（3）要做好生產(chǎn)現(xiàn)場的定置管理工作

多品種的混紡紗在同一車間生產(chǎn)，易產(chǎn)生相互混淆而造成錯支混支的質(zhì)量事故，因此生產(chǎn)現(xiàn)場應做好嚴格的區(qū)域定置管理，定人、定機臺、定器材、定標識、定堆放場地，以杜絕品種混淆。同時要分品種采取生產(chǎn)區(qū)域隔離措施，防止飛花相互侵染；此外要做好各品種的回花、回條的歸類堆放，防止混雜。

（4）要做好生產(chǎn)車間的溫濕度控制

多纖維混紡紗生產(chǎn)車間的溫濕度要適應相關(guān)產(chǎn)品的紡紗工藝要求，改善可紡性。一般棉紡織廠車間溫度控制為28 ℃，相對濕度控制在55% ～ 60%之間。但對于化纖，相對濕度過小會使靜電現(xiàn)象更加嚴重。另外，經(jīng)過預處理的纖維，經(jīng)過清花、梳棉兩道工序，到了并條、粗紗，油劑和水分逐漸揮發(fā)，抗靜電性能減弱，不利于正常紡紗，故必須適當提高并粗工序的相對濕度。

春江集團公司多纖維混紡紗生產(chǎn)的溫濕度控制一般如下：清花、梳棉工序按常規(guī)控制；并粗工序冬季溫度控制在26 ℃左右，相對濕度控制在58% ～ 63%之間；夏季溫度在30 ℃左右，相對濕度控制在62% ～ 68%之間。細紗工序為防止繞皮輥、繞羅拉，冬季溫度控制在28 ℃左右，相對濕度控制在53% ～ 58%之間；夏季溫度在32 ℃左右，相對濕度控制在58% ～ 63%之間。

4 結(jié)語

開發(fā)多纖維混紡紗線是一種用物理方法替代化學方法實現(xiàn)織物高性能、多功能化的一種有效的加工方法和手段，符合當前紡織品追求高性能、多功能以及綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢，是紡紗企業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提升產(chǎn)品檔次以及提高經(jīng)濟效益的有效途徑。

多纖維混紡紗的開發(fā)要以市場需求為依托，才能取得良好的技術(shù)和經(jīng)濟效益。開發(fā)多纖維混紡紗要做好優(yōu)選原料、優(yōu)化混紡比，充分利用主體纖維的特點，并綜合考慮參與混紡纖維的各項性能來設計合理的紡紗工藝。要加強生產(chǎn)現(xiàn)場管理，防止出現(xiàn)質(zhì)量事故。