粘膠纖維指標(biāo)對(duì)紡紗的影響分析

劉 輝，朱娜娜，高會(huì)元

（華北理工大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院，河北 唐山063009）

粘膠纖維，化學(xué)纖維的一個(gè)主要品種。由天然纖維素經(jīng)堿化而成堿纖維素，再與CS2作用生成纖維素黃酸酯，溶解于稀堿液內(nèi)得到的粘稠溶液稱粘膠，粘膠經(jīng)濕法紡絲和一系列處理工序后即成粘膠纖維。粘膠纖維[1]具有良好的吸濕性能和染色性能，織物手感柔軟，穿著舒適，光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高。但其形態(tài)穩(wěn)定性和彈性較差，濕態(tài)時(shí)強(qiáng)度下降，伸度增加。

為了對(duì)粘膠纖維的品質(zhì)做出評(píng)價(jià)，劃分等級(jí)，便于企業(yè)根據(jù)不同等級(jí)合理定價(jià)，根據(jù)粘膠纖維物理、化學(xué)性能與外觀疵點(diǎn)進(jìn)行品質(zhì)評(píng)定。一般分為優(yōu)、一、二、三等。粘膠纖維在出廠前，企業(yè)重點(diǎn)檢測纖維的以下指標(biāo)[2]：一般包括干斷裂強(qiáng)度及其變異系數(shù)、濕斷裂強(qiáng)度、干斷裂伸長率、線密度偏差率、長度偏差率、超長纖維、倍長纖維、殘硫、疵點(diǎn)、油污黃纖維、白度、纖度、長度、卷曲數(shù)、含油、回潮率等。根據(jù)不同品種的粘膠纖維特點(diǎn)還需對(duì)其他指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，如無紡布用潔凈高白纖維需檢測pH 值、表面活性物、黃變、灰分、吸水性等，阻燃纖維需檢測灰分、鋅離子等。本文中纖維的強(qiáng)力、超長、倍長、疵點(diǎn)、含油、回潮等指標(biāo)對(duì)紡紗過程影響很大，針對(duì)各指標(biāo)的變化，針對(duì)性地調(diào)整工藝，并且對(duì)日常檢測管理具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

1 纖維強(qiáng)力對(duì)成紗質(zhì)量的影響

斷裂強(qiáng)度是指纖維在斷裂時(shí)所受到的最大應(yīng)力[3]。其中干斷裂強(qiáng)度（即干強(qiáng)）是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，即在溫度為20±2℃，相對(duì)濕度為65±3%的條件下測定的斷裂強(qiáng)度，濕斷裂強(qiáng)度（即濕強(qiáng)）是指被蒸餾水浸濕后的纖維，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所測定的斷裂強(qiáng)度。國標(biāo)要求1.2D 規(guī)格高白有光纖維優(yōu)等品出廠標(biāo)準(zhǔn)：

干斷裂強(qiáng)度≧2.20CN/dtex，以A、B 兩種1.2D×38mm 高白有光優(yōu)等纖維原料為例，分別進(jìn)行單嘜環(huán)錠紡60 支紗線實(shí)驗(yàn)：紡紗工藝流程：

A002D 抓棉機(jī)→A006B 混棉機(jī)→A036B 開棉機(jī)→A092A 雙棉箱給棉機(jī)→A076C 單打手成卷機(jī)→A186F 梳棉機(jī)→FA303 并條機(jī)（兩道）→A456A粗紗機(jī)→FA502 細(xì)紗機(jī)→1332M絡(luò)筒機(jī)

（1）清花、梳棉工序工藝參數(shù)設(shè)定：打手轉(zhuǎn)速420r·min-1錫 林 轉(zhuǎn) 速330r·min-1刺 輥 轉(zhuǎn) 速808r·min-1蓋板線速度81mm·min-1。

（2）并條工序工藝參數(shù)設(shè)定：生條定量：18.5g/5m干定量頭并：17.0g/5m 干定量末并：16.0g/5m 后區(qū)牽伸頭并：1.7 倍后區(qū)牽伸末并：1.35 倍 并條速度：130m·min-1。

（3）細(xì)紗工序：設(shè)計(jì)捻系數(shù)397，錠速13300r·min-1。

（4）粗紗工序：設(shè)計(jì)捻系數(shù)69.8，錠速580r·min-1，粗紗定量4.3g·m-1。

表1 A、B 纖維指標(biāo)Tab.1 A,B fiber index

結(jié)果顯示，在同樣的工藝條件下，梳棉時(shí)，纖維強(qiáng)力低，易損傷，產(chǎn)生飛花、短絨多，部分聚集在紗線上易形成毛羽、棉結(jié)，造成在細(xì)沙環(huán)節(jié)斷頭率高，生產(chǎn)效率低，紗線指標(biāo)偏差（其中A 的斷頭率高，B的斷頭率低）。

表2 成紗指標(biāo)Tab.2 Yarn forming indexe

2 超長、倍長纖維對(duì)紡紗過程的影響

超長纖維是指短纖維長度超過名義長度5mm并小于名義長度2 倍的纖維。倍長纖維是指超過名義長度2 倍以上的纖維。

超長、倍長纖維過多首先會(huì)影響成品纖維品質(zhì)的等級(jí)。其次，超長、倍長纖維的存在，會(huì)使在梳棉過程中發(fā)生繞打手、繞錫林、繞羅拉等現(xiàn)象，牽伸時(shí)并條通過性差，易出疙瘩條；另外若羅拉間隔距不合理，在粗紗、細(xì)沙工序中，超長、倍長纖維在牽伸中無法被拉斷，且浮游纖維數(shù)量增加，影響對(duì)纖維運(yùn)動(dòng)的控制，導(dǎo)致成紗條干惡化，紗線條干不勻，造成大肚紗；并且由于超長、倍長纖維的彎鉤及與其他纖維的抱合力差，而造成毛羽增加，最終嚴(yán)重影

3 疵點(diǎn)對(duì)紡紗過程的影響

響纖維的可紡性和成紗質(zhì)量。因此，要求超長、倍長纖維含量越低越好。

疵點(diǎn)是指纖維在生產(chǎn)過程中形成的不正常異狀纖維，主要包括并絲、流絲、膠塊等。疵點(diǎn)的存在會(huì)影響纖維的可紡性和成品質(zhì)量。纖維中疵點(diǎn)含量高，尤其是并絲、流絲含量高時(shí)，梳棉時(shí)多數(shù)不能梳理掉，在后序紡紗環(huán)節(jié)將造成斷頭率高，生產(chǎn)效率低下。增加梳棉落棉率，雖然能將大部分并絲、流絲梳理掉，但是會(huì)造成原料的大量浪費(fèi)。紗線中的并絲、流絲含量高，在織布整經(jīng)時(shí)也會(huì)造成的大量的斷頭；另外由于紗線中含有并絲、流絲等疵點(diǎn)，在后序印染時(shí)，會(huì)造成染色不均，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，纖維中疵點(diǎn)含量要求越低越好。

4 含油率對(duì)紡紗過程的影響

含油率是指纖維上含油干重占纖維干重的百分率。含油率的高低與纖維的可紡性能關(guān)系密切[4]。纖維在紡紗過程中因摩擦而產(chǎn)生靜電，靜電電荷如果不能及時(shí)逸散，在纖維表面形成聚集，就會(huì)出現(xiàn)纖維粘連和纖維纏繞羅拉的現(xiàn)象，因而對(duì)紡紗加工帶來一定的影響。因此在纖維生產(chǎn)過程中需要添加油劑，這一方面是紡絲工藝本身的要求，另一方面在紡紗織布過程中可以降低纖維的摩擦系數(shù)，減少產(chǎn)生靜電，并可提高纖維的柔軟潤滑性、耐磨性、耐熱性、勻染性、固定性等。紡紗時(shí)，含油率低的纖維容易產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，含油率過高則容易產(chǎn)生粘纏現(xiàn)象，都會(huì)影響紡織加工的正常進(jìn)行。纖維含油率的控制，與氣候條件、空氣濕度有關(guān)，一般冬季必夏季略高，北方比南方略高。紡織用粘膠纖維含油一般控制在0.20%～0.35%之間。

5 回潮對(duì)紡紗過程的影響

纖維回潮率指纖維含水重量占纖維干重的百分比[5]。回潮控制不當(dāng)，將對(duì)紡紗加工帶來困難：回潮過高將會(huì)使纖維纏結(jié)成塊狀，增加梳理難度，損傷針布，梳理時(shí)會(huì)造成錫林纏毛現(xiàn)象嚴(yán)重，且棉網(wǎng)易斷，造成支數(shù)不好控制；回潮過干，則纖維容易起靜電，短絨、飛毛增加，制成率降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成梳毛機(jī)機(jī)頭跑條現(xiàn)象無法控制。所以，粘膠纖維回潮一般控制在8%～13%。

6 結(jié)論

粘膠纖維的干強(qiáng)、超長、倍長、疵點(diǎn)、含油、回潮等指標(biāo)不僅決定著纖維產(chǎn)品的品質(zhì)、等級(jí)，而且對(duì)紡紗加工過程起著重大影響，直接決定成紗質(zhì)量。纖維強(qiáng)力越高，超長、倍長、疵點(diǎn)越少，含油、回潮控制在范圍內(nèi)，則紡紗過程越易控制，成紗質(zhì)量越好。粘膠纖維至問世以來在國際市場上一直以其優(yōu)異的性能而具有強(qiáng)進(jìn)的競爭力，因此，世界產(chǎn)量在很長一段時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)上升趨勢。目前，國內(nèi)粘膠纖維市場也正逐步擴(kuò)大，企業(yè)能否抓住機(jī)會(huì)做大、做強(qiáng)，成為行業(yè)排頭兵，關(guān)鍵看產(chǎn)品能否得到市場的認(rèn)可。提高產(chǎn)品質(zhì)量，將質(zhì)量放在首位，保持企業(yè)競爭力，是企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

［1] 上官小霞,王凌健,李燕娥,等.棉花纖維發(fā)育的分子機(jī)理及品質(zhì)改良研究進(jìn)展［J].棉花學(xué)報(bào),2008,20（1）:62-69.

［2] 熊偉,眭云鶴,王照旭.品質(zhì)指標(biāo)與紡紗和織物質(zhì)量之間的關(guān)系分析［J].紡織器材,2013,39（6）:45-54.

［3] 王德誠.三友集團(tuán)粘膠短纖維裝備集成創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目通過鑒定［J].合成纖維工業(yè),2014,37（3）:68-68.

［4] 熊宗偉,王雪姣,顧生浩,等.中國棉花纖維品質(zhì)檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)的研究進(jìn)展［J].棉花學(xué)報(bào),2012,24（5）:451-460.

［5] Bakare F O,Akesson D,Skrifvars M,et al.Morphological and mechanical properties of a biobased composite from a lactic acid based thermoset resin and viscose fiber reinforcement［J]. 2014，47（2）：28-60.

［6] Karacan I, Soy T. Structure and properties of oxidatively stabilized viscose rayon fibers impregnated with boric acid and phosphoric acid prior to carbonization and activation steps［J].Journal of Materials Science,2013,48（5）:2009-2021.