棕棉/阻燃纖維/駝絨混紡紗的生產(chǎn)工藝探討

陳 綱

（安徽職業(yè)技術學院，安徽 合肥 230011）

純天然的棕棉、不需染色的白色阻燃纖維以及高檔的乳白色駝絨開發(fā)的混紡紗，利用棕棉不需化工染色的純天然色彩，既保護了環(huán)境，又避免了皮膚與化工產(chǎn)品的接觸。本研究選擇了65%的精梳棕棉、25%的阻燃纖維以及10%的保暖性極好駝絨，三種原料性能優(yōu)勢互補，且比例選配恰到好處，既能很好地發(fā)揮各自的優(yōu)點，又能恰到好處地降低成本，把新產(chǎn)品創(chuàng)造的效益最大化。相信這三種當今時尚的環(huán)保功能性纖維混紡紗面料能引領服裝潮流，開闊人們的視野，提高消費水平，發(fā)展前景廣闊?，F(xiàn)將14.6tex×2棕棉/阻燃纖維/駝絨（65/25/10）混紡紗線的生產(chǎn)工藝介紹如下。

1 原料的性能特點及工藝指標

棕棉是純天然棕色纖維素纖維，是利用現(xiàn)代工程技術選育出的特殊類型棉花，它的棉纖維在特定基因的作用下自然形成棕色。棕棉纖維平均長度29mm，平均細度6250公支，斷裂伸長率7.3%，含雜率1.24%，回潮率8.5%[1-2]。

阻燃纖維是在粘膠原液中添加阻燃劑噴絲而成，該纖維具有抗火、隔熱、不熔融的永久阻燃性能，并保持了粘膠纖維原有的綠色環(huán)保、可降解性、優(yōu)良的染色性、良好的吸排濕性等優(yōu)點，穿著舒適透氣[3]。阻燃纖維的平均長度38mm，細度1.2旦，干斷裂強度2.13cN/dex，濕斷裂強度1.13cN/dex，干斷裂伸長率18%，濕斷裂伸長率20.5%，質(zhì)量比電阻為 12.3×108，回潮率 13%[3]。

駝絨是天然蛋白纖維，橫截面近似圓形，主要是由鱗片層和皮質(zhì)層組成的，基本無髓質(zhì)層。色澤有乳白、淺黃、黃褐等七個色別，選用的乳白色駝絨，質(zhì)量好，強度大、光澤好、手感柔軟，質(zhì)地輕盈。由于它的卷曲性能不如羊毛，因此抱合力小，成紗困難。駝絨是天然纖維中最不易燃燒的纖維品種之一，其化學結(jié)構中含有比較豐富的氮元素（含氮量16%），在燃燒過程中可能產(chǎn)生不燃的含氮氣體，從而稀釋氧氣等可燃氣體的濃度；并且有較高的回潮率、較低的燃燒熱值（20.5KJ/g）。它的密度為 1.319g/cm3，保暖率為64.6%，保暖性較好[4]。駝絨的平均長度39.2mm，平均細度15.8um，細度離散23.4%，斷裂伸長率43%，質(zhì)量比電阻為2.3×1013，含油率1.24%，回潮率15%。

2 紡紗工藝流程

由于三種原料纖維的摩擦性能差異較大，且混紡紗中選配的駝絨含量又較少，因而在生產(chǎn)中應采用條混的方式完成混和，即將三種纖維原料分別制條，最后在并條機上進行并合，從而保證混紡紗任意截面內(nèi)三種纖維均勻分布，確保成紗質(zhì)量。

（1）棕棉：A002D型抓棉機→A006B型混棉機→FA022-8型多倉混棉機→FA106型豪豬開棉機→A092AST型棉箱給棉機→A076C型成卷機→FA201型梳棉機→A272F型預并條機→A191B型條卷機→A201D型精梳機；

（2）阻燃纖維：A002D型抓棉機→A006B型混棉機→FA106A型梳針開棉機→A092AST型棉箱給棉機→A076C型成卷機→FA201型梳棉機；

（3）駝絨＋兩倍精梳棕棉條：BC262型和毛機→A002D型抓棉機→A006B型混棉機→FA106A型梳針開棉機→A092AST型棉箱給棉機→A076C型成卷機→FA201型梳棉機；

（4）駝絨/精梳棕棉條＋阻燃纖維纖維條＋剩余精梳棕棉條→A272F型并條機（三道）→A454E型粗紗機→FA506型細紗機→Savio orion-M型絡筒機→RF231型并線機→BF321B型倍捻機。

3 各工序主要工藝配置

3.1 開清棉工序

由于棕棉纖維的細度細、短絨多、含雜少，因而在開清棉加工時應減少打擊點、選用打手低速、縮小塵棒之間的隔距工藝，使纖維在得到充分開松的同時，減少纖維損失。棕棉卷的干定量設計為400g/m，定長為40.5m。

阻燃纖維的纖維長度長、不含雜、比重大、長度整齊度好，清棉工序應遵循“少落多松”的工藝原則，通過采用適當降低打手速度、縮小塵棒之間的隔距、增大打手與塵棒之間的隔距等措施，避免纖維因受到過度打擊而造成損傷，防止短絨、棉結(jié)的增加。為減少因阻燃纖維的回潮率大造成的粘卷，提高正卷率，降低棉卷重不勻，應適當增加防粘粗紗根數(shù)。阻燃纖維卷干定量設計為370g/m，定長29.7m。

駝絨纖維因配用比例小、靜電大、不易單獨成卷，故采用與兩倍的精梳棕棉條進行合并，制成混合條。駝絨纖維在與精梳棕棉條混合前要進行預處理，對駝絨纖維先加入和毛重量的0.8%的國產(chǎn)FX—AS20抗靜電劑、1.0%的國產(chǎn)FX—903環(huán)保型和毛油和25%的水進行和毛、并悶放8小時后，再與拉斷的精梳棕棉條按1：2在圓盤內(nèi)排列，按照“輕打少打”的原則進行開松、混合、成卷[5-6]。開清棉工序各機臺工藝配置見表1。

3.2 梳棉工序

相對于細絨棉，梳棉機各梳理機件在加工棕棉纖維時的速度應偏慢掌握。應采用“輕定量、低速度、緊隔距”工藝配置，保證纖維得到充分梳理和良好轉(zhuǎn)移。具體參數(shù)為：生條干定量設計為18.50g/5m，錫林330r/min，刺棍860r/min，道夫20r/min，蓋板速度196mm/min，錫林與蓋板間五點隔距為 0.20mm、0.18mm、0.15mm、0.15mm、0.18mm，錫林與道夫隔距0.13mm，錫林與刺棍隔距0.23mm，張力牽伸選用1.46。棕棉生條的AFIS棉結(jié)粒數(shù)為65粒/g，烏斯特條干CV值5.7%。

梳棉機加工阻燃纖維時，應采用“多梳少落、輕定量、慢速度、偏緊隔距”工藝。具體參數(shù)為：生條定量設計為14.29g/5m，錫林300r/min，刺棍690r/min，道夫 18r/min，蓋板速度 74mm/min，錫林與蓋板間五點隔距為 0.25mm、0.23mm、0.2mm、0.2mm、0.23mm，錫林與道夫隔距0.18mm，錫林與刺棍隔距0.28mm。為減少阻燃纖維因纖維卷曲少、纖維間抱合力差而產(chǎn)生的棉網(wǎng)下墜，在縮小剝棉羅拉與道夫間的隔距的同時，還應配置合理的棉網(wǎng)張力，以保證生條質(zhì)量。梳棉的張力牽伸設計為1.39，烏斯特條干CV值6.3%。

為使駝絨、精梳棕棉兩種纖維混合充分，并增加纖維的抱合力，在預處理時必須嚴格按照工藝配比和置放時間對駝絨進行加油水補濕。由于駝絨的強力低，刺輥、錫林的轉(zhuǎn)速需進一步降低，并保證合理的刺輥錫林線速比。為避免棉網(wǎng)下墜、穩(wěn)定棉網(wǎng)質(zhì)量，梳棉機前羅拉處還要加裝膠圈導棉機械裝置。具體參數(shù)為：混合條干定量設計17.25g/5m，錫林280r/min，刺棍580r/min，道夫16r/min，蓋板速度69mm/min，錫林與蓋板間五點隔距為 0.30mm、0.28mm、0.25mm、0.25mm、0.28mm，錫林與道夫隔距0.15mm，錫林與刺棍隔距0.25mm，張力牽伸設計為1.46。烏斯特條干CV值7.7%。

表1 開清棉工序各機臺工藝配置

3.3 精梳工序

棕棉因其短絨含量高、成熟度比一般細絨棉差，在前道工序加工過程中易形成棉結(jié)，精梳加工時應選用放大落棉隔距和縮小牽伸隔距的工藝。具體參數(shù)為：精梳條干定量設計17.30g/5m，主軸轉(zhuǎn)速165r/min，牽伸羅拉隔距6mm，毛刷轉(zhuǎn)速1259r/min（理論），落棉率應高于19%。烏斯特條干CV值5.6%，12.7mm以下短絨率 9.4%，AFIS棉結(jié)粒數(shù)28粒/g。

3.4 并條工序

為保證三種纖維得到充分混合、伸直，生產(chǎn)中要采用三道并條。為避免末條過熟過爛產(chǎn)生劈條子現(xiàn)象，減少牽伸倍數(shù)，二并、末并均采用6根并合[7]。由于駝絨和阻燃纖維長度長，因而要合理設置牽伸區(qū)摩擦力界，如采用半圓型壓力棒、適當放大羅拉隔距、合理分配前后區(qū)的牽伸倍數(shù)，以有效控制浮游纖維運動，提高條干水平。為保證這三種性能差異較大的纖維的充分混合，在條子上機時必須采用交叉喂入，即同品種條子不能相鄰喂入。另外并條機的棉條通道、圈條斜管要保持光潔，喇叭口尺寸要偏大掌握，以減少圈條阻力，解決開車時圈條器涌條現(xiàn)象。并條工序工藝配置見表2。

表2 并條工序工藝配置表

3.5 粗紗工序

粗紗機牽伸分配時前區(qū)牽伸倍數(shù)應偏大、后區(qū)牽伸倍數(shù)應偏小，以保證粗紗條干水平。粗紗捻系數(shù)適當，既要防止細紗牽伸不開出“硬頭”，又要防止因粗紗產(chǎn)生意外牽伸引起的細紗細節(jié)增多、條干惡化現(xiàn)象。為保證粗紗質(zhì)量，要求末條按定長生產(chǎn)，采用末條集體換筒，并盡可能減少接頭喂入。粗紗機后不允許接頭，直接把條子由機后穿到機前，打開搖架重新生頭開車?？紤]到原粗紗機使用時間久、搖架彈簧疲勞，粗紗管間質(zhì)量差異大，彈簧全部更換為日本進口。具體參數(shù)為：干定量設計4.0g/10m，后牽伸倍數(shù)1.35，羅拉隔距28mm×32mm，原始鉗口隔距4.5mm，捻系數(shù)選用102，前羅拉轉(zhuǎn)速163r/min，烏斯特CV值5.32%。

3.6 細紗工序

選用新型RS-6939S型直板上銷，以縮短浮游區(qū)長度，加強對纖維的控制。采用彈性好、變形少、握持性能佳、抗靜電性能優(yōu)的LXA-62型膠圈以及WRC-965型鋁襯套膠輥。同時要做好設備的基本維護保養(yǎng)工作，保證設備始終處于完好狀態(tài)，避免出現(xiàn)羅拉彎空、搖架加壓不良、歪錠子歪氣圈等常見問題。具體參數(shù)為：細紗干定量設計1.324g/100m，隔距塊2.5mm，羅拉隔距19mm×35mm，后牽伸倍數(shù)1.245，選用 PG1--4254型鋼領和FO6/0型鋼絲圈，捻系數(shù)選用315，前羅拉轉(zhuǎn)速175r/min。

經(jīng)試驗測試，棕棉/阻燃纖維/駝絨（65/25/10）14.6tex混紡紗的各項指標均達到設計水平，其中烏斯特條干CV值為13.81%，－50%細節(jié)為4個/km，＋50%粗節(jié)為 42個/km，＋200%棉結(jié)為 75個/km，百米重量CV值2.1%，斷裂強力187.8 cN，斷裂強度10.8cN/tex，強力 CV值 7.3%，斷裂伸長率6.4%，捻度CV值6.4%。

3.7 絡筒工序

自動絡筒機選用Savio orion-M型，因棕棉/阻燃纖維 /駝絨（65/25/10）混紡紗的強力明顯低于純棉紗，因此要適當降低槽筒速度，以降低紗線張力和減少斷頭；同時電清參數(shù)還應適當放大，以減少誤切。具體參數(shù)為：槽筒800m/min；USTER QUANTUM清紗器參數(shù)設定為：長粗節(jié)為60%×50cm，短粗節(jié)為 180%×2.5cm，細節(jié)為-55%×40cm，棉結(jié)為260%。

3.8 并捻工序

并線加工時要保證股紗之間的張力一致、斷紗自停裝置完好，避免出現(xiàn)單根紗線。

要適當降低倍捻機速度，氣圈張力、超喂率和繞紗卷繞角的選用適當，以保證筒子的成形良好、松緊適當，減少退繞脫圈的現(xiàn)象?？紤]到成紗的最終質(zhì)量，要通過試驗確定合理的股線捻度，避免出現(xiàn)斜片的現(xiàn)象。具體參數(shù)為：張力刻度值4，超喂刻度值6，捻系數(shù)選用240，錠速5500r/min。

4 結(jié)束語

為了新產(chǎn)品順利開發(fā)，首先要設計好合理的紡紗工藝流程，選用恰當?shù)墓に噮?shù)。要做好原料的預處理工作，保證清棉和梳棉順利成卷成條。梳棉輕定量低速度少損傷，并條大隔距低車速防靜電，粗紗小捻度少接頭，細紗使用新型專件保質(zhì)量，絡筒降車速防斷頭。其次要加強各工序的溫濕度控制，加大運轉(zhuǎn)管理嚴格落實操作規(guī)程。相信只要采用恰當?shù)拇胧皶r解決混紡紗的生產(chǎn)難題，是能夠生產(chǎn)出滿足質(zhì)量要求的棕棉/阻燃纖維/駝絨（65/25/10）混紡紗線的。

[1]王云龍，姚大鵬.羊絨/柔絲蛋白纖維/棕棉/抗起球纖維混紡紗的生產(chǎn)實踐[J].毛紡科技，2010，38（12）：10—11.

[2]王云龍;王棟;姚大鵬.冰山雪貂絨/莫代爾/棕棉混紡紗的開發(fā) [A].2010年全國現(xiàn)代紡紗技術研討會論文集[C].上海市：上海紡織科技編輯部，2010.

[3]施楣梧，李永海，張燕.毛型阻燃面料的研發(fā)[A]//第30屆全國毛紡年會論文集[C].北京：全國毛紡織產(chǎn)品調(diào)研中心，2010：1—4.

[4]王樹慧，朱敏英，王金泉等.特種動物纖維的性能與加工[M].青島：青島海洋大學出版社，1993.

[5]王云龍，王棟，郭磊等.納米絨/珍珠纖維/精梳長絨棉混紡紗的開發(fā)[J].毛紡科技，2010，38（11）：22—24.

[6]王云龍，王棟.棉冰山雪貂絨Richcel混紡針織紗線的開發(fā)[J]棉紡織技術，2010，38（8）：47—49.

[7]上海市紡織控股（集團）公司.棉紡手冊（第三版）[M].北京：中國紡織出版社，2004：508—510.