羅布麻與棉混紡紗線質(zhì)量控制措施

王新麗,溫新惠

(1.新疆維吾爾自治區(qū)纖維紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究中心,新疆 烏魯木齊830011;2.新疆波西努姆生物科技有限公司,新疆 烏魯木齊830001)

近年來(lái)隨著新疆羅布麻資源的開發(fā),其天然抗菌、冬暖夏涼及保健性[1]等功能被越來(lái)越多的消費(fèi)者認(rèn)可,利用羅布麻纖維特性,開發(fā)高品質(zhì)羅布麻紗線,可以更好地迎合市場(chǎng)需求。由于羅布麻纖維長(zhǎng)度差異大、整齊度差、抱合力小,在紡紗中容易散落,產(chǎn)品質(zhì)量控制難度較大,因此羅布麻纖維紡紗工藝要求較高。新疆波西努姆生物科技有限公司通過(guò)多年實(shí)踐,將羅布麻纖維與其他纖維混合紡紗,使纖維特性得到優(yōu)化與互補(bǔ),并通過(guò)加強(qiáng)各工序質(zhì)量控制,成功生產(chǎn)出了羅布麻棉混紡紗系列產(chǎn)品。

1 羅布麻/棉混紡紗產(chǎn)品存在的質(zhì)量問(wèn)題

(1)羅布麻纖維的缺點(diǎn)導(dǎo)致了羅布麻纖維紡紗的技術(shù)難點(diǎn),需要通過(guò)混入較高比例的棉或其他纖維來(lái)改善,這在很大程度上影響了羅布麻織品的抗菌、透氣等功能。高品質(zhì)混紡紗線還對(duì)棉纖維的質(zhì)量有較高要求,因此對(duì)紡紗的原料混紡配比需要合理確定。

(2)羅布麻纖維紡紗工藝的優(yōu)化還不夠完善,主要原因是羅布麻/棉混紡紗線目前大多是在棉紡設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn),許多生產(chǎn)工藝應(yīng)用還有待于進(jìn)一步研究,特別是新型紡紗技術(shù)的應(yīng)用,在生產(chǎn)實(shí)踐方面的經(jīng)驗(yàn)還不夠。

(3)混紡紗的生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量控制難度較大,特別是羅布麻纖維自身的性能及可紡性問(wèn)題,在加工各關(guān)鍵環(huán)節(jié)不同于純棉紗的生產(chǎn),質(zhì)量控制的技術(shù)要求較高。

(4)批量生產(chǎn)時(shí)成紗的質(zhì)量穩(wěn)定性能控制還不夠好,變異類指標(biāo)波動(dòng)太大,如條干變異、強(qiáng)力變異性、線密度變異等,此外棉結(jié)及麻粒的控制也是難點(diǎn)。

2 羅布麻/棉混紡紗產(chǎn)品質(zhì)量控制措施

從原料選擇、配比質(zhì)量、工藝優(yōu)化、生產(chǎn)管理及質(zhì)量控制各環(huán)節(jié),應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量控制措施。

2.1 羅布麻纖維性能及混紡原料選用

羅布麻纖維具有表皮纖維含量高、纖維強(qiáng)度大、纖維細(xì)、吸濕性好、散水熱快等[2]獨(dú)特的纖維特性,具有一定可紡性能。羅布麻纖維還具有特殊的保健功能,其莖葉含有槲皮素、強(qiáng)心甙、黃銅、氨基酸等多種成分,因此抗腐蝕能力優(yōu)于其他麻類纖維及天然纖維[3]。

鑒于羅布麻纖維長(zhǎng)度整齊度較差,單獨(dú)紡紗比較困難,純紡紗難以超過(guò)27.8 tex,成紗質(zhì)量不高,因此羅布麻纖維的開發(fā)更多是以混紡紗的形式出現(xiàn)。

目前已開發(fā)的羅布麻混紡紗有兩大類,一是與毛、化學(xué)纖維等混紡,一是與棉等天然纖維混紡,其中羅布麻與棉纖維混紡的紗線是主要產(chǎn)品。主要原因是羅布麻與棉纖維都是天然植物纖維,纖維親膚性、透氣性、吸濕性較好,羅布麻與棉纖維混紡,可以充分發(fā)揮二者的原料優(yōu)點(diǎn),開發(fā)的梭織面料、床單、襯衣、休閑裝、內(nèi)衣、襪子、T恤、家居服等,既體現(xiàn)了羅布麻纖維的透氣涼爽、導(dǎo)濕散熱的特性,又具有絲的光澤、麻的挺括、棉的柔軟,以及天然纖維的舒適性,并兼顧了羅布麻纖維保健性的特殊功能;其次,羅布麻纖維與棉纖維長(zhǎng)度相近,具有較好的混紡性能,可以通過(guò)纖維質(zhì)量互補(bǔ)改善加工性能,用棉的長(zhǎng)度和良好可紡性能彌補(bǔ)羅布麻纖維的不足,改善其可紡性,并通過(guò)工藝優(yōu)化及先進(jìn)紡紗技術(shù),生產(chǎn)更高支數(shù)和更好品質(zhì)的紗線,滿足后道產(chǎn)品的質(zhì)量需求。

因此在開發(fā)羅布麻制品時(shí),重點(diǎn)選用棉纖維與羅布麻纖維混紡,對(duì)一些質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品,為改善和提升羅布麻纖維混紡紗的質(zhì)量,通常在羅布麻與棉混紡時(shí),添加一定比例的天絲,增加后道織品的絲光效果和滑爽手感。

2.2 混紡原料配比及質(zhì)量要求

羅布麻纖維細(xì)度約為0.3～0.4 tex,平均長(zhǎng)度為20～25 mm,由于麻纖維比棉纖維剛性、脆性較大,抱合力差[4],為保證成紗質(zhì)量,通常選用支數(shù)較高的精干麻原料與棉纖維混紡,增加纖維的抱合力?；旒彆r(shí)原料的選擇至關(guān)重要,通常羅布麻纖維平均長(zhǎng)度控制在22 mm以上,并應(yīng)根據(jù)紡紗支數(shù)合理選擇纖維細(xì)度,細(xì)度58 dtex左右的纖維適合紡53 tex以下的混紡紗;細(xì)度39 dtex左右的纖維適合紡28 tex左右的混紡紗;細(xì)度32 dtex以上的纖維適合紡18.2 tex以上的混紡紗。

在棉花的選配上,選擇細(xì)度適中、成熟度好、異性纖維少的原棉,27.8 tex及以下混紡紗線使用國(guó)產(chǎn)細(xì)絨棉,一般不低于三級(jí),18.2 tex及以上混紡紗線選用長(zhǎng)絨棉,纖維長(zhǎng)度不低于29 mm,含雜率不高于1.6%,短絨率控制在15%以內(nèi),整齊度、馬值、斷裂比強(qiáng)度達(dá)到B級(jí)要求,為改善羅布麻混紡紗纖維的可紡性能,應(yīng)加強(qiáng)異性纖維控制,防止流入下道工序。

添加一定比例的天絲時(shí),通常選用蘭精產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型天絲,細(xì)度1.3 dtex,長(zhǎng)度控制在38 mm左右,天絲比例通常不高于10%。

在羅布麻纖維與棉纖維配比上,考慮羅布麻纖維的功能性及后道產(chǎn)品的服用性能,要適度控制麻棉比例。實(shí)踐證明為確保羅布麻纖維制品的功能性,麻棉配比中羅布麻纖維含量不能低于15%,而且還需要考慮的是羅布麻纖維含量不宜過(guò)高,否則會(huì)增加紡紗過(guò)程質(zhì)量控制的難度,因此在目前的紡織技術(shù)下,羅布麻纖維比例不宜超過(guò)50%,混合時(shí)要重點(diǎn)控制好與棉等其他纖維混合的均勻性。

新疆波西努姆生物科技有限公司已成功開發(fā)出梭織及針織用羅布麻/棉混紡紗線,以及賽絡(luò)紡、轉(zhuǎn)杯紡羅布麻/棉混紡紗線,混紡紗線主要品種涵蓋了9.7～58.3 tex,羅布麻纖維含量通常控制在15%～50%之間,棉纖維85%～50%之間。

2.3 原料預(yù)處理

羅布麻纖維剝離下來(lái)的麻皮含有較多的膠質(zhì),必須進(jìn)行脫膠處理,由脫膠制得的精干麻仍有一定量的殘膠,使纖維在烘干后板結(jié)、并絲嚴(yán)重[5],給紡紗帶來(lái)不便,因此,必須對(duì)羅布麻纖維進(jìn)行預(yù)處理,預(yù)處理包括給油加濕——堆倉(cāng)——預(yù)開松。其中給油加濕、堆倉(cāng)養(yǎng)生的目的是利用乳化油劑的滲透作用來(lái)增加纖維的柔軟度、潤(rùn)滑度,減小表面摩擦因數(shù),提高回潮率,減輕紡紗時(shí)的靜電現(xiàn)象,改善羅布麻的可紡性能。預(yù)開松是使羅布麻纖維蓬松,改善羅布麻纖維的長(zhǎng)度不勻。

在這個(gè)環(huán)節(jié)重點(diǎn)需要控制羅布麻纖維的回潮率,減少膠質(zhì),減少纖維損傷,增加纖維的柔軟度和潤(rùn)滑度,改善纖維表面性能,控制好短絨率,從而有利于纖維的開松、梳理與紡紗。

2.4 混合方式

在棉紡設(shè)備上進(jìn)行羅布麻/棉纖維混紡一般有纖混和條混兩種形式。纖混是在抓包機(jī)上把麻包、棉包按比例混和,然后經(jīng)清、梳、并工序混和處理,該方式生產(chǎn)管理方便,麻棉纖維混和均勻,不足之處是麻纖抱合力差,不易被針齒等所抓取,造成落麻多于落棉,麻棉混比不易準(zhǔn)確。條混即將麻、棉分別經(jīng)過(guò)清、梳工序單獨(dú)成條,然后在并條機(jī)上混合成條,這種混和方式能較好地控制混紡比偏差,條混的不足之處是混和均勻性不及纖混的好。因此,建議生產(chǎn)廠家采用纖混的混和方式,重點(diǎn)控制羅布麻纖維量,根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),混和時(shí)投入量通常高于成紗混配比例的2%～3%,以保證加工過(guò)程中成品的羅布麻纖維含量。

2.5 開清棉工序

開清棉應(yīng)采取“多包混用、漸進(jìn)開松、少打多梳、充分混合”的工藝路線。開清棉各部打手速度都偏中低速掌握,較紡普通棉時(shí)低10%?？刂坪么蚴峙c給棉羅拉的隔距、打手與塵棒間的隔距、塵棒與塵棒間的隔距,以免損傷纖維。建議將棉卷打2遍,保證混和比較均勻。這個(gè)環(huán)節(jié)重點(diǎn)控制棉卷的重量不勻率在1.6%以內(nèi),質(zhì)量要求較高的紗線棉卷的重量不勻率控制在1.3%以內(nèi)。

2.6 梳棉工序

麻纖維的梳理、除雜程度對(duì)于成紗后的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。梳棉工藝應(yīng)遵循“重定量、中速度、大隔距、重加壓”的工藝原則,適度加大生條定量,合理控制錫林、刺輥和道夫的速度,蓋板速度適度提高,道夫速度適度降低,稍增加錫林與蓋板的隔距,從而提高棉網(wǎng)質(zhì)量。梳理中采用托麻導(dǎo)板,盡可能優(yōu)選紡麻的配套針布,做好針布的使用管理。這個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)盡量減少纖維損傷,控制好棉結(jié)和麻粒。

2.7 并條工序

并條工序的主要作用是使纖維充分混合,改善條子的重量不勻,并通過(guò)牽伸保持纖維呈單纖維的抱合狀態(tài),制成符合工藝要求的半熟條和熟條。羅布麻纖維細(xì)度差異較大,纖維抱合力差,為保證均勻混合,并條采用二道工序,6根并合。工藝上采用順序牽伸原則,定量偏大掌握,速度適當(dāng)降低,并保持通道光潔,羅拉隔距放大,降低速度,減小張力。并條工序重點(diǎn)控制纖維發(fā)散,改善條干均度。

2.8 粗紗工序

麻類纖維摩擦因數(shù)大,應(yīng)采用較大的后區(qū)牽伸倍數(shù)、較大的羅拉隔距和較小的粗紗定量,以減小牽伸力。在粗紗工序中,為控制粗紗伸長(zhǎng)率,減少意外伸長(zhǎng),采取了較大的粗紗捻系數(shù)、小張力的工藝原則[6]。為了防止斷頭,在不影響紗條下墜并能順利開車的前提下,適當(dāng)降低粗紗機(jī)速度。粗紗工序要改善粗紗條的內(nèi)在結(jié)構(gòu),重點(diǎn)控制好粗紗的斷頭、條干及毛羽。

2.9 細(xì)紗工序

由于麻纖維短而粗,纖維之間抱合力差,細(xì)紗工序控制不好會(huì)增加斷頭,形成紗線條干不勻、紗疵增加等現(xiàn)象,影響細(xì)紗正常生產(chǎn)。在細(xì)紗工序中,為控制成紗質(zhì)量,在采用緊隔距、重加壓工藝原則的基礎(chǔ)上,優(yōu)選細(xì)紗捻系數(shù)與細(xì)紗后區(qū)牽伸倍數(shù)之間的匹配,合理選用鋼領(lǐng)鋼絲圈,適當(dāng)降低錠子轉(zhuǎn)速,選用低硬度高彈性皮輥。細(xì)紗工藝中,重點(diǎn)控制好紗線的條干均勻度、強(qiáng)力性能、毛羽等指標(biāo)。

2.1 0 絡(luò)筒工序

絡(luò)筒工序著重控制捻結(jié)頭問(wèn)題,保持細(xì)紗強(qiáng)力不變,不惡化條干、毛羽,不增加棉結(jié),不減少?gòu)?qiáng)力,保持成形良好,消除紗疵。建議合理配置絡(luò)筒工藝,適度降低絡(luò)筒速度,減小絡(luò)筒張力。如自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)車速掌握在800 m/min左右,可有效減少筒紗細(xì)節(jié)、降低毛羽。

2.1 1 生產(chǎn)過(guò)程管理

生產(chǎn)過(guò)程中車間的環(huán)境溫濕度要控制好,羅布麻纖維具有吸濕快、濕強(qiáng)高的特點(diǎn),在紡紗過(guò)程中對(duì)溫濕度比較敏感,故應(yīng)偏高控制溫濕度。經(jīng)過(guò)多次試紡得出:開清棉、梳并粗、細(xì)紗濕度掌握在60%～68%左右,溫度22～30℃,絡(luò)筒濕度掌握在65%～75%左右。

此外,加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng),做好梳棉機(jī)針布、鋼領(lǐng)鋼絲圈、膠輥及紡紗運(yùn)行通道的維護(hù)保養(yǎng),加強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn)清潔工作及管理,確保設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)正常,各部位機(jī)械狀態(tài)良好。

3 成紗質(zhì)量指標(biāo)

羅布麻混紡紗批量生產(chǎn)時(shí)成紗的質(zhì)量穩(wěn)定性能控制有一定難度,變異類指標(biāo)波動(dòng)太大,如條干變異、強(qiáng)力變異性及線密度變異等。由于目前沒(méi)有相關(guān)產(chǎn)品的國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的控制指標(biāo)還在摸索階段。

通過(guò)多次試紡及小批量生產(chǎn),企業(yè)按自己的生產(chǎn)情況,確定了羅布麻與棉混紡本色紗考核指標(biāo)的技術(shù)要求,制定企業(yè)質(zhì)量指標(biāo)控制,重點(diǎn)考核單紗斷裂強(qiáng)力變異系數(shù)、單紗斷裂強(qiáng)度、線密度變異系數(shù)、線密度偏差率、條干均勻度變異系數(shù)、麻粒結(jié)雜質(zhì)等指標(biāo),滿足市場(chǎng)不同層次的客戶需求。以精梳羅布麻/棉混紡紗28/72 J18.2 tex為例,測(cè)試指標(biāo)為:條干CV值22.1%,斷裂強(qiáng)度12.8 cN/tex,強(qiáng)力變異系數(shù)14.9%,線密度不勻率2.8%。從質(zhì)量指標(biāo)上看,成紗質(zhì)量明顯改善。

4 結(jié)語(yǔ)

羅布麻纖維和棉纖維混紡制成的織品,具有手感爽、光澤自然、吸濕抗菌、穿著舒適等特點(diǎn),是消費(fèi)者喜愛(ài)的綠色紡織面料,目前已開發(fā)的羅布麻纖維制品對(duì)紗線質(zhì)量有較高要求。

羅布麻/棉混紡紗生產(chǎn)過(guò)程中,還存在著一些問(wèn)題需要進(jìn)一步研究和解決,如:原料差異波動(dòng)不穩(wěn)定出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,麻棉配比的均勻性、條干變異波動(dòng)、雜質(zhì)增加以及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性等,給企業(yè)產(chǎn)品加工帶來(lái)極大影響。羅布麻/棉混紡紗有一定的加工難度,但只要工藝技術(shù)措施得當(dāng),高質(zhì)量的羅布麻/棉混紡產(chǎn)品是可以實(shí)現(xiàn)的。

羅布麻/棉混紡紗的成功開發(fā)與批量生產(chǎn),提高了羅布麻纖維制品的研發(fā)空間。因此,結(jié)合產(chǎn)品定位,加強(qiáng)原料、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理、質(zhì)量指標(biāo)等環(huán)節(jié)的控制,對(duì)有效改善和提升成紗產(chǎn)品質(zhì)量提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。