牦牛絨/羊毛高支混紡紗的開發(fā)研究

邢麗娟 劉新金 蘇旭中 張涵

摘 要：探討牦牛絨與羊毛混紡高支紗的生產(chǎn)工藝和混紡紗線性能。利用毛紡、棉紡設(shè)備相結(jié)合，通過(guò)在細(xì)紗工序采用四羅拉網(wǎng)格圈型緊密紡紗方式，分別紡制16.7 tex羊毛/牦牛絨70/30、50/50混紡紗，并對(duì)紗線強(qiáng)力、條干等指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，與16.7 tex純紡牦牛絨紗進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：牦牛絨與羊毛混紡后，紗線強(qiáng)力、條干均勻性均得到了很大程度的提高，就紡制的兩種不同比例的羊毛/牦牛絨混紡紗線而言，隨著牦牛絨混紡比增加，紗線的強(qiáng)力提高，條干均勻度惡化。牦牛絨與羊毛混紡后，改善了牦牛絨纖維高支成紗的可紡性，拓展了牦牛絨纖維的應(yīng)用領(lǐng)域，有利于開發(fā)不同風(fēng)格的牦牛絨紗線。

關(guān)鍵詞：牦牛絨；羊毛；混紡紗；緊密紡；紗線性能

中圖分類號(hào)：TS104.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-265X（2018）06-0034-05

Abstract：The production technology and the yarn performance of yak cashmere/wool high-count blended yarn were discussed. Wool spinning equipment and cotton spinning equipment were combined to spin 70/30， 50/50 blended yarn of 16.7 tex wool/yak cashmere by using the method of four-roller compact spinning with lattice apron in the spinning process. The strength， the evenness and other indicators of the blended yarn were tested and compared with the pure 16.7 tex yak cashmere yarn. The results showed that the blended yarn of wool/yak cashmere improved in terms of strength and evenness greatly. For the two kinds of wool/yak cashmere blended yarns with different proportions， as the yak cashmere blended ratio increased， the strength of the yarn increased and the evenness was deteriorated. The spinnability of yak cashmere fiber can be improved by blending with wool fiber， which expands the application fields of yak cashmere and is beneficial to develop different styles of yak cashmere yarn.

Key words：yak cashmere； wool； blended yarn； compact spinning； yarn performance

牦牛絨是牦牛頸部、肩部、隨著腹部底層的絨毛，需經(jīng)分梳加工提取。牦牛絨纖維具有較好的保暖性，纖維強(qiáng)力高，單纖維強(qiáng)力是山羊絨的1.5倍，且抗起球性能優(yōu)于其他動(dòng)物纖維，制品手感柔軟、細(xì)膩、滑糯，精紡牦牛絨纖維是完全可以與羊絨相媲美的高檔紡織原料，因此牦牛絨產(chǎn)品的開發(fā)具有廣闊的市場(chǎng)前景。但是牦牛絨纖維長(zhǎng)度短，平均長(zhǎng)度只有24 mm，長(zhǎng)度離散率大，細(xì)度差異也很大，而且牦牛絨卷曲數(shù)少、卷曲彈性差，抱合力差，因此，牦牛絨纖維的可紡性能差，紡高支紗難度大[1]。盧惠民等[2]通過(guò)加入一定量的水溶性PVA纖維，提高牦牛絨纖維的可紡性，開發(fā)出了高支牦牛絨紗線，倪春鋒等[3]采用毛型純紡精梳制條與棉型紡紗相結(jié)合，開發(fā)了牦牛絨/棉高支襯衫紗，延保太[4]利用氣流紡生產(chǎn)出大麻/牦牛絨高強(qiáng)混紡紗，但是目前對(duì)牦牛絨/羊毛混紡高支紗的開發(fā)研究較少。本文通過(guò)牦牛絨與高比例羊毛混紡，充分實(shí)現(xiàn)原料之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，采用毛、棉設(shè)備結(jié)合、合理設(shè)置工藝參數(shù)，開發(fā)出了牦牛絨/羊毛高支輕薄型機(jī)織圍巾紗，拓展了牦牛絨的應(yīng)用領(lǐng)域，極大的解決了市場(chǎng)對(duì)牦牛絨品種的需求。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原料選擇

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12412—1990《牦牛原絨》規(guī)定：牦牛絨是指從牦牛身上采集的、細(xì)度在35 μm及以下的毛纖維[5]。牦牛絨纖維長(zhǎng)度較短，長(zhǎng)度、細(xì)度離散率較大，可紡性能差，而羊毛纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng)，細(xì)度較細(xì)，5.9 tex澳毛的細(xì)度在16 μm左右，加入高比例的羊毛可以增加紗線截面內(nèi)的纖維根數(shù)，增強(qiáng)紗線強(qiáng)力，提高牦牛絨纖維的可紡性能，由于兩種纖維長(zhǎng)度差異較大，且細(xì)度離散率都較大，采用單纖維混合制條，隔距設(shè)置不當(dāng)，易使纖維造成較大的損傷，產(chǎn)生較多的毛粒，落絨增加導(dǎo)致混紡比不正確，不利于后續(xù)紡紗的進(jìn)行，所以采用牦牛絨制條后再與羊毛條進(jìn)行混條生產(chǎn)牦牛絨/羊毛混紡紗。原料性能指標(biāo)如表1所示。

1.2 測(cè)試儀器與環(huán)境

YG020A電子強(qiáng)力機(jī)（常州市第一紡織設(shè)備有限公司），YG155A型紗線捻度儀（常州市第一紡織設(shè)備有限公司），YG133B/M條干均勻度測(cè)試儀（蘇州長(zhǎng)風(fēng)紡織機(jī)電科技有限公司）。

測(cè)試環(huán)境溫度：20 ℃，相對(duì)濕度：65%。

1.3 紡紗工藝參數(shù)計(jì)算

由于牦牛絨纖維自身性能的影響，開發(fā)高支紗難度大，所紡紗線性能差，加入高比例羊毛可提高其可紡性能。精梳毛紡理論認(rèn)為影響紡紗過(guò)程的主要因素是纖維的細(xì)度和長(zhǎng)度，其中細(xì)度因素占80%，長(zhǎng)度因素占15%，纖維強(qiáng)力占5%，細(xì)度由成紗橫截面內(nèi)的纖維根數(shù)（n）決定，細(xì)紗截面纖維根數(shù)達(dá)到38根以上，紡紗可以順利進(jìn)行[6]。現(xiàn)對(duì)16.7 tex牦牛絨純紡紗、16.7 tex羊毛/牦牛絨70/30混紡紗和16.7 tex羊毛/牦牛絨50/50混紡紗的可紡性驗(yàn)證如下：

國(guó)際羊毛局截面纖維計(jì)算公式：

由上述公式計(jì)算得到，無(wú)論是16.7 tex牦牛絨純紡還是羊毛/牦牛絨混紡紗，紗線截面內(nèi)纖維根數(shù)均達(dá)到了成紗所要求的最低截面纖維根數(shù)，且牦牛絨與羊毛混紡紗后，紗線截面纖維根數(shù)明顯增加，纖維之間摩擦變大，牦牛絨纖維的可紡性能提高，故16.7 tex牦牛絨純紡和16.7 tex牦牛絨/羊毛混紡?fù)ㄟ^(guò)合理設(shè)置工藝，均可實(shí)現(xiàn)紡紗。

1.4 紡紗工藝流程設(shè)計(jì)

牦牛絨精梳制條工藝流程：

和毛加油（B262改裝）→梳理（A186F）→針梳（GN5，2道）→精梳（PB28）→針梳（GN5，2道）

混條、紡紗工藝流程：

牦牛絨羊毛→混條（GN5）→針梳（GN5，3道）→精梳（PB28）→針梳（GN5，2道）→預(yù)粗（FM5P）→粗紗（JW1425改裝）→細(xì)紗（JWF2506改裝）

2 關(guān)鍵工序及技術(shù)要點(diǎn)

2.1 和毛加油

牦牛絨自身剛性大，且要承受多次梳理開松作用和反復(fù)拉伸，才能將混料分梳成單根纖維，為了減少牦牛絨纖維在梳理過(guò)程中產(chǎn)生損傷，增強(qiáng)纖維之間的抱合力，需加入一定量的和毛油，經(jīng)過(guò)和毛油處理的牦牛絨纖維可增加纖維的強(qiáng)度以及抱合力[7]，由于牦牛絨纖維質(zhì)量比電阻較大，加工過(guò)程中極易產(chǎn)生靜電，加入抗靜電劑以減小靜電，避免在梳理過(guò)程中產(chǎn)生飛花、繞羅拉以及繞皮輥等現(xiàn)象。工藝配置為和毛油量0.45%，抗靜電劑0.2%，回潮率21%～22%，平衡12～24 h。

由于牦牛絨纖維超短，為了減少和毛過(guò)程中對(duì)纖維造成損傷，故對(duì)B262和毛機(jī)進(jìn)行適當(dāng)改造，去除部分工作輥-剝毛輥單元，同時(shí)降低錫林上鷹嘴型角釘?shù)呐帕忻芏葹樵瓉?lái)的50%[8]。

2.2 梳 理

梳理是紡紗生產(chǎn)中的核心工序之一，在毛纖維梳理過(guò)程中，短纖維適合蓋板梳棉機(jī)梳理，長(zhǎng)纖維適合精紡梳毛機(jī)梳理。蓋板梳理機(jī)對(duì)長(zhǎng)度較短的牦牛絨纖維具有很好的梳理作用，而且在梳理過(guò)程中具有一定程度的去短和除雜效果，出條定量輕，有效的縮短了加工工藝流程，但是蓋板梳棉機(jī)對(duì)纖維的梳理作用過(guò)于強(qiáng)烈，長(zhǎng)纖維在梳理過(guò)程中容易被拉斷，造成纖維長(zhǎng)度損失嚴(yán)重，不利于牦牛絨高支紗的開發(fā)，為了減少蓋板梳棉機(jī)在梳理過(guò)程中對(duì)纖維產(chǎn)生的損傷，并且提高纖維的分離度，于是從兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：一是降低刺輥、錫林、道夫速度，增大梳理隔距，二是減少出條重量。經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn)，減少了纖維損傷，提高了毛網(wǎng)清晰度，為了提高喂毛精度，采用自調(diào)勻整式電子稱重喂毛機(jī)，有效的降低了出條重量不勻率，改善絨條條干均勻度。梳理工藝參數(shù)見表2。

2.3 針 梳

牦牛絨纖維經(jīng)梳毛下機(jī)后條干不好，纖維伸直度差，絨條中存在較多的彎鉤纖維，經(jīng)過(guò)兩道針梳以改善纖維的伸直度和條干均勻度，采用扁針，以加強(qiáng)對(duì)纖維的控制，為了避免纖維在喂入梳箱過(guò)程中產(chǎn)生意外牽伸，將導(dǎo)條平臺(tái)改為傳送帶傳動(dòng)喂入梳箱，在前羅拉下方加裝直徑為24 mm的小羅拉，以縮短前羅拉鉗口與第一塊針板的距離，減少無(wú)控制區(qū)，改善條干均勻度。針梳工序工藝配置見表3。

2.4 精 梳

由于纖維經(jīng)過(guò)梳毛及針梳下機(jī)，纖維不可避免的受到一定程度的損傷，造成短絨、毛粒增多，精梳主要目的是去除短絨和毛粒，提高成紗質(zhì)量，精梳上機(jī)在保證毛網(wǎng)質(zhì)量的同時(shí)也要避免喂入量過(guò)多產(chǎn)生毛粒。精梳工序工藝配置見表4。

2.5 混條、針梳

針梳工序可使多組分纖維均勻混合，進(jìn)一步梳理纖維，改善成紗條干均勻度，盡量減少混條道數(shù)防止毛粒產(chǎn)生，采用四道針梳使牦牛絨與羊毛充分混合，根據(jù)牦牛絨條重20 g/m，澳毛條重20 g/m，GN5針梳機(jī)喂入條重為60～100 g/m，合理設(shè)置并合根數(shù)，并合數(shù)4～6根，控制三針下機(jī)條重13 g/m，四針下機(jī)條重10 g/m。使得牦牛絨與羊毛混條后達(dá)到所要求的兩個(gè)混紡比：羊毛/牦牛絨70/30，羊毛/牦牛絨50/50。工藝配置遵循原則為“小牽伸、小隔距、輕定量、低車速工藝”。

2.6 復(fù)精梳

紡高支毛紗必須將毛條進(jìn)行復(fù)精梳，使高質(zhì)量的毛條進(jìn)入后紡。復(fù)精梳的目的是：a）改善毛條清潔度，去除毛粒、粗節(jié)等；b）去除短纖維，改善毛條的纖維平均長(zhǎng)度；c）達(dá)到不同組分纖維充分混和的效果[9]。經(jīng)過(guò)復(fù)精梳下機(jī)后，牦牛絨纖維與羊毛纖維進(jìn)一步均勻混合，條子中纖維排列整齊，短毛、毛粒含量大大降低，從而提高成紗條干均勻性，復(fù)精梳下機(jī)后經(jīng)過(guò)兩道到針梳，以改善精梳上機(jī)產(chǎn)生的周 期不勻。復(fù)精梳工序工藝配置見表5。

2.7 預(yù) 粗

預(yù)粗的主要目的是將末道針梳下機(jī)的條子進(jìn)一步牽伸拉細(xì)，并且進(jìn)一步改善成紗條干，保證后道紡紗的順利進(jìn)行。NSC預(yù)粗紗機(jī)具有出條快，牽伸倍數(shù)大，效率高的特點(diǎn)，牽伸方式為皮板式牽伸，對(duì)須條中纖維采用彈性握持，降低了纖維牽伸過(guò)程中產(chǎn)生的損傷，且上下皮板可更好的控制纖維的運(yùn)動(dòng)，均勻摩擦力界，改善成紗條干。工藝配置：喂入根數(shù)2根，牽伸倍數(shù)7.78，下機(jī)條重2.57 g/m，二道喂入8根，牽伸倍數(shù)7.78，下機(jī)條重2.64 g/m。

2.8 粗 紗

由于牦牛絨纖維與羊毛纖維長(zhǎng)度差異較大，采用滑溜牽伸以防止長(zhǎng)纖維被拉斷以及牽伸過(guò)程中纖維牽伸不開，對(duì)粗紗機(jī)中皮輥開槽1.5 mm，由于牦牛絨、羊毛纖維之間抱合力差，為了防止生產(chǎn)過(guò)程中引起意外牽伸，影響粗紗條干均勻度，所以應(yīng)適當(dāng)增大粗紗搖架壓力，合理設(shè)置捻度，粗紗喂入喇叭口前配置光電感應(yīng)斷頭自停裝置，大大提高了生產(chǎn)效率。粗紗工藝設(shè)計(jì)見表6。

2.9 細(xì) 紗

細(xì)紗機(jī)采用四羅拉網(wǎng)格圈緊密紡紗方式，使纖維沿軸向集聚，減少毛羽的產(chǎn)生，提高成紗強(qiáng)力，中皮輥開槽1 mm，使摩擦力界分布合理，纖維得到有效控制，防止?fàn)可觳粍颉可觳婚_或纖維損傷，合理設(shè)置牽伸倍數(shù)，采用雙根喂入，提高紗線條干均勻度[10]。細(xì)紗工藝設(shè)計(jì)見表7。

3 紗線質(zhì)量測(cè)試

對(duì)16.7 tex羊毛/牦牛絨70/30混紡紗線和16.7 tex羊毛/牦牛絨50/50混紡紗線的強(qiáng)力、條干等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果與16.7 tex純牦牛絨紗進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比結(jié)果見表8。

從表8中可以看出：純紡牦牛絨紗線強(qiáng)力最小、條干最差，這是因?yàn)殛笈＝q纖維長(zhǎng)度短、長(zhǎng)度、細(xì)度離散率均很大，纖維之間抱合力差，牦牛絨與羊毛的混紡后，紗線強(qiáng)力提高，條干均勻度得到改善，且混紡比例的不同對(duì)紗線性能有顯著影響，具體紗線性能分析如下。

在所述兩種混紡紗中，紗線強(qiáng)力的變化為混紡紗隨著牦牛絨纖維含量的增加，紗線強(qiáng)力增加，即羊毛/牦牛絨50/50混紡紗強(qiáng)力最高。分析原因是因?yàn)殛笈＝q單纖維強(qiáng)度高于羊毛單纖維強(qiáng)度，故隨著牦牛絨纖維含量增加，牦牛絨纖維成為主體成分，混紡紗線強(qiáng)力增加，由于5.9 tex澳毛纖維斷裂伸長(zhǎng)率高于牦牛絨纖維的斷裂伸長(zhǎng)率，故混紡紗隨著羊毛纖維的比例增加，紗線伸長(zhǎng)率增加，且相對(duì)于牦牛絨純紡紗伸長(zhǎng)率增加明顯，故兩種牦牛絨/羊毛混紡紗制成織物后，當(dāng)受到外界作用力拉伸后，羊毛/牦牛絨70/30混紡紗制品變形較大。

對(duì)成紗條干而言，混紡紗隨著牦牛絨纖維含量的增加，紗線條干惡化，是因?yàn)殛笈＝q纖維本身長(zhǎng)度整齊度較差，短絨率較高，毛羽增多，毛羽的增加也會(huì)降低紗線條干均勻度，而牦牛絨纖維含量減少時(shí)，羊毛纖維多，羊毛纖維長(zhǎng)度長(zhǎng)，纖維抱合力增加，牽伸過(guò)程中纖維容易控制，浮游纖維減少，故條干均勻度變好。牦牛絨纖維紡紗工藝流程長(zhǎng)，纖維梳理過(guò)程中纖維產(chǎn)生一定的損傷，毛粒增多，也會(huì)造成條干惡化，故3種紗的條干不勻率都很高。

4 結(jié) 論

a） 紡制16.7 tex羊毛/牦牛絨70/30、50/50兩種混紡紗，隨著牦牛絨纖維含量的增加，紗線強(qiáng)力增加，即羊毛/牦牛絨50/50混紡紗強(qiáng)力最高。

b） 梳毛過(guò)程中通過(guò)改進(jìn)蓋板梳理機(jī)工藝，采用柔和梳理，針梳工序中合理設(shè)置并合根數(shù)，減少針梳道數(shù)，從而降低纖維損傷及毛粒的產(chǎn)生，為牦牛絨高支紗的開發(fā)提供了基礎(chǔ)。

c） 采用四羅拉網(wǎng)格圈緊密紡紗方式有效降低了加捻三角區(qū)，紡制的紗線結(jié)構(gòu)緊密，紗體表面的纖維被包覆在紗體內(nèi)，改善成紗條干，增加混紡紗強(qiáng)力。

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