咖啡炭改性滌綸與粘膠賽絡(luò)集聚紡紗的實(shí)踐

項(xiàng) 玲，于靈芳

（杭州二棉紗線有限公司，杭州 311203）

0 引言

步入21世紀(jì)，健康、舒適、環(huán)保、安全成為人們生活的主題，使高新技術(shù)紡織品、功能性紡織品集舒適、休閑、保健為一體，成為當(dāng)今世界紡織品發(fā)展的潮流。具有抗菌、防臭、抗靜電、吸濕排汗、防水、防油等功能的服飾，的確給我們的生活帶來(lái)了新的感受。功能性紡織品服裝，猶如一座等待挖掘的金礦，誰(shuí)能掌握先機(jī)，誰(shuí)就能先挖到真金。

制造咖啡炭改性滌綸是將咖啡廢渣直接置入高溫電熱炭化爐制作成粗咖啡炭；再經(jīng)粗研磨機(jī)、濕研磨機(jī)制成納米咖啡炭，爾后通過(guò)噴霧成粒形成紡絲級(jí)納米咖啡炭粉；再將其與聚酯通過(guò)共混紡絲生產(chǎn)出咖啡炭改性滌綸纖維［1］。其呈淺灰色，具有綠色、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)——其生產(chǎn)過(guò)程中的CO2排放比竹炭改性滌綸減少48%，比椰炭改性滌綸減少85%；還具有蓄熱保溫的功能——經(jīng)測(cè)試咖啡炭纖維在光照射下比普通PET纖維升溫幅度高，穿上咖啡炭服飾可以享受咖啡帶來(lái)的自然、溫暖、舒心；還能抑菌消臭——水與養(yǎng)分是細(xì)菌的溫床，細(xì)菌繁殖快慢取決于環(huán)境溫度、水分和養(yǎng)分，而咖啡炭的多孔吸附效果讓體表水分得到有效控制，進(jìn)而起抑制細(xì)菌繁殖的作用，因大幅減少細(xì)菌繁殖時(shí)釋放出的臭氣氨還可有效除臭［2］。

由于粘膠具有吸濕透氣性好、價(jià)格低廉、染色性能好、與皮膚親和性好的優(yōu)點(diǎn)，咖啡炭改性滌綸具有抑菌除臭、蓄熱保溫等優(yōu)點(diǎn)，咖啡炭改性滌綸與粘膠進(jìn)行混紡，使粘膠的吸濕透氣與咖啡炭改性滌綸的蓄熱保溫、抗菌除臭都得到了充分的發(fā)揮。采用該混紡紗制成的面料，外觀上懸垂不皺、光澤柔和自然，貼身穿著時(shí)細(xì)膩滑爽、柔軟有彈性，改善了冬天粘膠纖維接觸肌膚時(shí)的冰涼感，營(yíng)造出人體與內(nèi)衣之間舒適健康的小氣候。該混紡紗可用于機(jī)織、針織，為保健內(nèi)衣、T恤、運(yùn)動(dòng)服、床品、襪類等提供了紗線資源，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。

1 原料規(guī)格

咖啡炭改性滌綸與粘膠的實(shí)測(cè)性能指標(biāo)如下。

a） 咖啡炭改性滌綸指標(biāo)：線密度為1.67dtex，長(zhǎng)度為38mm，斷裂強(qiáng)度為4.35cN／tex，斷裂伸長(zhǎng)率為38.8%，線密度偏差率為3.6%，180℃干熱收縮率為6.0%，斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)為13.1%，長(zhǎng)度偏差率為－2.8%，無(wú)超長(zhǎng)纖維，其比電阻為5.3×107（Ω·g）／cm2；疵點(diǎn)含量為5.2mg／（100mg）；卷曲數(shù)為8.8個(gè)／（25.4mm），卷曲率為11.9%，含油率為0.23%，回潮率為0.75%。

b） 粘膠纖維指標(biāo)：線密度為1.33dtex，長(zhǎng)度為38mm，干斷裂強(qiáng)度為2.60cN／tex，干斷裂伸長(zhǎng)率為22.3%；濕斷裂強(qiáng)度為1.20cN／dtex，超長(zhǎng)纖維率為0.1%；倍長(zhǎng)纖維率為2.8%，回潮率為10.8%，干強(qiáng)變異系數(shù)CV值為8.61%；卷曲數(shù)為0，質(zhì)量比電阻值為4.0×106（Ω·g）／cm2。

2 紡紗工藝流程

2.1 混合方式

咖啡炭改性滌綸纖維與粘膠纖維按40∶60的比例排入圓盤抓棉機(jī)，抓取后打成緊包，再拆進(jìn)圓盤抓棉機(jī)，這樣可充分保證混合均勻，相比較其他混棉方式減少了用工，提高了生產(chǎn)效率。

2.2 工藝流程

FA002A型抓棉機(jī)→FA016A型混棉機(jī)→FA106A型開(kāi)棉機(jī)→FA046A型振動(dòng)棉箱給棉機(jī)→A076E型成卷機(jī)→A186G型梳棉機(jī)→A272F型并條機(jī)（三道）→A454型粗紗機(jī)→ZJ1218型細(xì)紗機(jī)→No.21C型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)。

3 各工序主要技術(shù)措施及參數(shù)

3.1 清花工序

由于咖啡炭纖維與粘膠纖維整齊度好、不含雜質(zhì)，清花采用“多松少落、減少打擊”的工藝原則。生產(chǎn)時(shí)降低開(kāi)棉機(jī)梳針打手速度為510r／min，縮小塵棒間隔距，增大打手與塵棒間隔距，成卷機(jī)打手速度為960r／min，棉卷羅拉速度為12r／min，棉卷定量為410g／m，棉卷長(zhǎng)度為36m，為防止粘卷，在成卷機(jī)緊壓羅拉處間隔放入6根同品種粗紗，棉卷重不勻?yàn)?.0，伸長(zhǎng)率為－0.7%。

3.2 梳棉工序

由于咖啡炭纖維與粘膠纖維中含有的硬并絲經(jīng)過(guò)開(kāi)清棉工序后的含量已經(jīng)很少，所以梳棉工序的重點(diǎn)是分梳和轉(zhuǎn)移。為了減少對(duì)纖維的損傷，在原粘膠工藝基礎(chǔ)上適當(dāng)放大錫林—蓋板隔距，生條定量為20g／（5m），錫林轉(zhuǎn)速為342r／min，刺輥轉(zhuǎn)速為750r／min，道夫轉(zhuǎn)速為25r／min，錫林—蓋板隔 距（mm）分別為0.25、0.23、0.20、0.20、0.23。 蓋 板針布選用MCZ24型，錫林針布選AC2520×01860型，道夫針布選AD4030×01890型。生條棉結(jié)為0粒／g，薩氏條干為13.9%。

3.3 并條工序

并條工序采用三道并合工藝，頭并并合數(shù)為8根，二并、三并均為6根；采用順牽伸的工藝原則，采用適當(dāng)?shù)母艟?，改善纖維的伸直平行度；膠輥表面采用抗繞涂料處理，主要工藝參數(shù)和質(zhì)量水平見(jiàn)表1。

表1 并條工序工藝配置與質(zhì)量水平

3.4 粗紗工序

為了加強(qiáng)對(duì)牽伸區(qū)纖維的控制，粗紗工藝采用“小隔距、輕定量、中檔加壓、較小的后區(qū)牽伸、低速度”的工藝原則。由于細(xì)紗采用賽絡(luò)紡雙根粗紗喂入，粗紗定量宜偏輕掌握為4.3g／（10m）。賽絡(luò)集聚紡細(xì)紗退繞時(shí)引紗距離比普通環(huán)錠紡引紗距離長(zhǎng)、張力大，粗紗退繞時(shí)容易產(chǎn)生斷頭。為保證粗紗正常退繞，在細(xì)紗不出硬頭的前提下適當(dāng)增大粗紗捻系數(shù)，既可減少粗紗退繞時(shí)意外伸長(zhǎng)，又可在賽絡(luò)集聚紡時(shí)增加細(xì)紗前區(qū)須條緊密度，從而減少成紗細(xì)節(jié)及毛羽、提高強(qiáng)力；但粗紗捻系數(shù)不易過(guò)大，以免細(xì)紗牽伸不開(kāi)吐硬頭。粗紗工序主要工藝參數(shù)和質(zhì)量水平見(jiàn)表2。

表2 粗紗工序工藝配置與質(zhì)量水平

3.5 細(xì)紗工序

賽絡(luò)集聚紡是兩根賽絡(luò)紡粗紗經(jīng)牽伸區(qū)后，分別經(jīng)過(guò)集聚紡裝置異形管表面對(duì)應(yīng)的一組吸氣槽，在負(fù)壓的作用下使纖維集聚，再經(jīng)控制膠輥輸出后合股成紗。賽絡(luò)集聚紡充分發(fā)揮了賽絡(luò)紡和集聚紡兩者的優(yōu)勢(shì)，使成紗指標(biāo)有了很大提高。成紗毛羽大幅度減少，強(qiáng)力有明顯的提高［3］。

為防止因兩根粗紗喂入時(shí)牽伸力過(guò)大出現(xiàn)牽伸不開(kāi)而出硬頭，細(xì)紗采用“重加壓、低速度、大后區(qū)隔距、小后區(qū)牽伸”的工藝原則。細(xì)紗后區(qū)牽伸倍數(shù)偏小選擇，羅拉鉗口壓力偏重掌握，選用間距合理的雙聯(lián)喇叭口，間距要與異形管吸風(fēng)槽的上口相適應(yīng)。選用中硬度、高彈性膠輥，以確保細(xì)紗機(jī)狀態(tài)良好；在操作上應(yīng)加強(qiáng)巡回，防止一根粗紗斷掉仍然繼續(xù)紡紗而出現(xiàn)跑單條現(xiàn)象，以免影響產(chǎn)品質(zhì)量。

細(xì)紗采用“二大一小”的工藝原則，即采用較大的粗紗捻系數(shù)、較大的后區(qū)羅拉隔距、較小的后區(qū)牽伸倍數(shù)，羅拉隔距為19mm×40mm，后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.15，采用PG1／2鋼領(lǐng)、布雷克公司生產(chǎn)的C1UL udr 6／0鋼絲圈，集聚紡異形管負(fù)壓為3.2 kPa，網(wǎng)格圈目數(shù)為120，錠子速度為1.42kr／min。成紗質(zhì)量見(jiàn)表3。

表3 R／T咖啡炭60／40 14.8tex賽絡(luò)集聚紡成紗質(zhì)量

要保證賽絡(luò)集聚紡成紗質(zhì)量穩(wěn)定，必須做到保養(yǎng)揩車周期為15d，確保異形管及牽伸部件狀態(tài)良好?？嚂r(shí)異形管組件應(yīng)徹底清潔、羅拉膠輥軸承加油適量，防止網(wǎng)格圈油污、網(wǎng)眼堵塞問(wèn)題。對(duì)于網(wǎng)格圈跑偏缺損、張力架未處于工作狀態(tài)，應(yīng)及時(shí)檢查處理。由于賽絡(luò)集聚紡無(wú)導(dǎo)紗動(dòng)程，易使膠輥磨損、使用壽命明顯縮短，要經(jīng)常關(guān)注、查看膠輥磨損狀態(tài)，杜絕出現(xiàn)凹槽引起的條干惡化、牽伸不開(kāi)及紗疵增加問(wèn)題［4］。

3.6 絡(luò)筒工序

選用日本No.21C型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，使用烏斯特UQC3電清，采用“小張力、低速度”的工藝原則。保持紗線通道光潔，速度不能太快，避免毛羽增加；合理設(shè)計(jì)捻接器參數(shù)，控制好接頭質(zhì)量；合理設(shè)定電清參數(shù)，有針對(duì)性的切除有害疵點(diǎn)，主要以控制短粗疵點(diǎn)為主。工藝配置見(jiàn)表4。

表4 絡(luò)筒工序工藝配置

4 結(jié)語(yǔ)

咖啡炭纖維是一種新型功能性滌綸纖維，應(yīng)針對(duì)其蓬松、靜電等特點(diǎn)，通過(guò)試紡優(yōu)選紡紗工藝參數(shù)，以確保紗線質(zhì)量，滿足后道市場(chǎng)的需求。

4.1 咖啡炭纖維較蓬松、易粘卷，應(yīng)采用增大緊壓羅拉壓力，使用大緊壓羅拉防粘裝置，調(diào)節(jié)塵籠風(fēng)量，縮短棉卷定長(zhǎng)，采用粗紗進(jìn)層隔層等措施，防粘效果明顯。

4.2 在原紡粘膠工藝基礎(chǔ)上適當(dāng)放大錫林－蓋板隔距，合理選配針布型號(hào)等措施，以減少對(duì)纖維的損傷，提高纖維梳理度。

4.3 采用圓盤混棉方式，使纖維充分混和，確?；旒彵葴?zhǔn)確。

4.4 為了滿足紗線光潔、毛羽少的要求，宜采用賽絡(luò)集聚紡紗技術(shù)。與同號(hào)傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗相比，賽絡(luò)集聚紡捻系數(shù)要偏小掌握，以符合針織用紗的要求。賽絡(luò)集聚紡技術(shù)的優(yōu)越性源于其裝置的合理設(shè)計(jì)和精良制造，但是要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的紗僅僅依靠賽絡(luò)集聚紡的先進(jìn)設(shè)備是不夠的，還需要專件、器材（如鋼領(lǐng)、鋼絲圈、膠輥、膠圈、網(wǎng)格圈等）的合理使用，賽絡(luò)集聚紡工藝的配套（如氣流、隔距、牽伸、負(fù)壓、捻度、速度），日常設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)以及嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)管理。

4.5 降低絡(luò)筒速度，合理設(shè)定清紗與捻接參數(shù)，調(diào)整好絡(luò)筒過(guò)程中的張力大小，才能確保成紗質(zhì)量。

面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)，只有不斷開(kāi)發(fā)高科技含量、高附加值的產(chǎn)品，才能滿足客戶不斷提高的產(chǎn)品需求，才能提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

［1］王永鳳，孫晶，孫瑞芙.咖啡炭改性滌綸混紡織物的開(kāi)發(fā)［J］.棉紡織技術(shù)，2013，41（9）：62－64.

［2］方國(guó)平，錢維良.麻賽爾與咖啡炭纖維功能強(qiáng)化的技術(shù)突破［J］.針織工業(yè)，2012（10）：1－3.

［3］薛少林，宋紅，張瑾，等.緊密紡集聚工藝試驗(yàn)研究［J］.棉紡織技術(shù)，2006，34（1）：46－49.

［4］羅亞玲，吳建坤.特細(xì)號(hào)R 7.4tex賽絡(luò)緊密紡粘膠紗的開(kāi)發(fā)實(shí)踐［C］／／2014’全國(guó)細(xì)紗技術(shù)研討會(huì)論文集.杭州：中國(guó)紗線網(wǎng)，2014：121－126.