大麻棉色紡花式波紋紗的研發(fā)和生產(chǎn)

肖樂，黃偉軍，黃文忠

（浙江金鷹特種紡紗有限公司，浙江嘉興314501）

在綠色環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)及可持續(xù)發(fā)展的背景下，大麻作為一種具有多種特殊功能的天然纖維，具有抗菌防臭、防紫外線、防霉防螨的特殊功效，其制成的面料具有吸濕、透氣、舒爽、散熱、防霉、抑菌、抗輻射、防紫外線、吸音等多種功能，既可軍用也可民用［1］。而個(gè)性化消費(fèi)時(shí)代的到來，對(duì)紡織品的外觀、風(fēng)格及功能提出了更高的要求，花式紗線恰能最大限度地賦予產(chǎn)品藝術(shù)個(gè)性和技術(shù)功能，滿足千變?nèi)f化的市場(chǎng)需求。本文介紹的大麻棉色紡花式紗線體現(xiàn)了紡織品流行、時(shí)尚、個(gè)性的特點(diǎn)，具有其他紗線不可比擬的優(yōu)勢(shì)，其研發(fā)和生產(chǎn)為大麻纖維的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用提供了廣闊的前景。

本文以5SH24／C76大麻24／棉76的大麻棉色紡花式波紋紗為例，介紹大麻棉類花式紗線工藝流程［2］、原料準(zhǔn)備、設(shè)備工藝參數(shù)以及成紗質(zhì)量。

1 5SH24／C76大麻24／棉76的大麻棉色紡花式波紋紗加工工藝流程

（1）（大麻纖維35%＋棉纖維65%）混合（A002D）→開清棉（A045B-A035E-A045B-FA106AA045B-FA046A-A076）→梳棉（A186G）→并條二道（FA306）→末并（帶自調(diào)勻整立達(dá)并條RSBD450）→粗紗（TJFA458）→1.2NM大麻棉 H30／C70粗紗（飾紗）

（2）棉纖維100%混合（A002D）→開清棉（A045B-A035E-A045B-FA106A-A045B-FA046AA076）→梳棉（A186G）→并條二道（FA306）→末并（帶自調(diào)勻整立達(dá)并條RSB-D450）→粗紗（TJFA458）→細(xì)紗（FA506）→20S棉100%細(xì)紗（固紗）

（3）20S棉100%細(xì)紗→壓線機(jī)（TC-626）＋1.2NM大麻棉 H30／C70粗紗→（FA721-100A）花式捻線機(jī)→5S大麻棉24H／76C色紡花式波紋紗

2 5SH24／C76大麻24／棉76色紡花式波紋紗的原料

2.1 1.2NM 30%大麻／70%棉粗紗（飾紗）原料準(zhǔn)備

2.1.1 棉纖維預(yù)處理

選用纖維主體長(zhǎng)度不低于29mm，且長(zhǎng)度整齊度好，品級(jí)在3級(jí)以上的新疆細(xì)絨棉。因原棉中含有較多的短絨及雜質(zhì)，且棉纖維細(xì)度較小，在紡紗過程中易產(chǎn)生棉結(jié)，部分原料需進(jìn)行預(yù)處理，流程如下：原棉→開清棉→梳棉→生條拉斷得到預(yù)處理棉纖維（普網(wǎng)）；或者原棉→開清棉→梳棉→精梳→生條拉斷得到預(yù)處理棉纖維（精網(wǎng)）［3］，實(shí)際生產(chǎn)中采用原棉、普網(wǎng)還是精網(wǎng)視產(chǎn)品需要調(diào)整。1.2NM30%大麻／70%棉粗紗作飾紗基本圍繞在成品紗線的外層，呈現(xiàn)的是整個(gè)紗線的外觀特點(diǎn)，色（白）點(diǎn)的控制非常重要，因此棉纖維染色和配棉一般采用普網(wǎng)。生產(chǎn)過程中色纖含量如果低于15%，棉纖維需采用精網(wǎng)染色，本色配棉部分可以加入部分原棉；色纖含量高于80%，在考慮成本的情況下可采用部分原棉染色，本色配棉部分要考慮用精網(wǎng)。棉纖維原料的選擇原則是確保盡可能減少色（白）點(diǎn)的同時(shí)降低成本，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.1.2 大麻纖維預(yù)處理

大麻精干麻會(huì)因回潮率不足在紡紗過程中產(chǎn)生大量靜電，故大麻纖維需進(jìn)行預(yù)處理，軟麻、給油，養(yǎng)生12天左右出倉（夏季10天左右，冬季15天左右）后，經(jīng)過切斷、拋松、初開松、次開松，提高纖維的柔韌性、回潮率及可紡性，通常大麻纖維回潮率應(yīng)保持在14%左右［4］。

2.1.3 原料的染色加工

按色樣將棉纖維或者大麻纖維染色，大麻纖維染色加工和棉纖維類似，均采用活性染料［5］?？紤]到飾紗的外觀特征，低于30%色比品種需選用棉纖維染色，高于50%色比品種需進(jìn)行大麻纖維染色。棉纖維和大麻纖維染色后烘干情況有所不同，棉的回潮控制在7%～9%左右為宜，大麻纖維染色后不必烘得太干，一般情況下染廠出廠回潮會(huì)低于14%，生產(chǎn)時(shí)要先加濕堆倉24 h左右才能投料生產(chǎn)。

2.1.4 原料混合方式

大麻纖維和棉纖維在纖維本身的性能和參數(shù)上都存在巨大差異。大麻纖維聚合度、結(jié)晶度高，纖維大分子較為牢固，相對(duì)于棉纖維長(zhǎng)度較短、細(xì)度較粗，單獨(dú)成卷在后道紡紗工序上容易造成紗線條干不穩(wěn)定，實(shí)際生產(chǎn)中在抓棉機(jī)上對(duì)大麻纖維和棉纖維進(jìn)行箱混。

2.1.5 混紡比例

大麻纖維易在紡紗過程中落麻，造成損耗，成品混紡紗中大麻含量會(huì)降低［1］。實(shí)際生產(chǎn)中，為了達(dá)到預(yù)期的混紡比例，需要增加大麻纖維的投料比，增加范圍一般為5%～7%［6］。

2.2 20S 100%棉細(xì)紗（固紗）原料準(zhǔn)備

20S100%棉細(xì)紗在本產(chǎn)品中是做固紗，被包裹在飾紗內(nèi)，是整個(gè)紗線的強(qiáng)力承擔(dān)部分，色（白）點(diǎn)的要求相對(duì)飾紗要低。正常生產(chǎn)時(shí)考慮成本的情況下，原料一般采用原棉染色，但色纖含量如果低于15%，棉纖維應(yīng)采用普網(wǎng)染色，色纖含量高于80%，白色配棉部分需采用普網(wǎng)。同時(shí)為確保成品紗線的強(qiáng)力，正常生產(chǎn)中會(huì)按照顏色和色比情況適當(dāng)加入5%～15%左右的新疆長(zhǎng)絨棉。

3 5SH24／C76大麻24／棉76的大麻棉色紡花式波紋紗加工設(shè)備及參數(shù)

3.1 1.2NM大麻棉H30／C70粗紗（飾紗）加工設(shè)備及參數(shù)

3.1.1 開清棉和梳棉工序

開清棉和梳棉兩道工序工藝原則是多梳少打，故開清棉打手速度降低至70%左右，約520 r／min，梳棉工序在提高分梳度并充分除雜的同時(shí)盡可能減少對(duì)纖維的損傷，故分梳件的速度也要降低，錫林速度 300 r／min，刺錕速度 800 r／min，蓋板速度 210 r／min，道夫速度 20 r／min，除塵刀-2／90，錫林蓋板隔距為0.25、0.23、0.20、0.20、0.23 mm，這樣紡出的生條棉結(jié)雜質(zhì)30粒左右。

3.1.2 并條工序

因混紡纖維之間的伸長(zhǎng)率差異較大，易造成條干的長(zhǎng)片段不勻，需合理配置并條工藝和機(jī)臺(tái)，提高纖維伸直平行度和條干均勻度。正常生產(chǎn)工藝采用8根喂入，并合三道，前兩道并條采用FA306，末并采用帶自調(diào)勻整的立達(dá)并條機(jī)RSB-D450，末并條控制條重不勻3.0%，重偏2.8%，條干不勻3.0%。

3.1.3 粗紗工序

粗紗捻系數(shù)是粗紗工序的關(guān)鍵，粗紗捻系數(shù)設(shè)計(jì)過小，大麻棉纖維間抱合力較小，會(huì)造成退繞斷頭，增加牽伸困難；粗紗捻系數(shù)設(shè)計(jì)過大，在花式捻線機(jī)工序中會(huì)因大麻剛性較大的原因造成牽伸不開［7］，但因?yàn)榛ㄊ侥砭€機(jī)羅拉中心距（100 mm×104 mm）比細(xì)紗（48 mm×52 mm）長(zhǎng)，實(shí)際生產(chǎn)中需要粗紗大卷裝，便于運(yùn)輸?shù)纫蛩?，粗紗捻度比普通粗紗可以?0%左右，具體參數(shù)見表1。

表1 粗紗工序參數(shù)Table 1 Roving process parameters

3.2 20S 100%棉固線加工的設(shè)備及參數(shù)

3.2.1 開清棉和梳棉工序

為考慮成本，固線原料一般情況下采用的是染色原棉和原色原棉，和3.1.1提及的1.2NMH30／C70粗紗的開清棉和梳棉工藝有所不同，其特點(diǎn)是高速度、緊隔距、強(qiáng)分梳工藝：錫林速度350 r／min，刺錕速度 1080 r／min，蓋板速度 220 r／min，道夫速度 25 r／min，除塵刀-2／90，錫林蓋板隔距為0.23、0.20、0.18、0.18、0.20 mm，盡量除去雜質(zhì)，降低棉結(jié)，這樣紡出的生條棉結(jié)雜質(zhì)30粒左右。

3.2.2 并條和粗紗工序

20S固紗并條設(shè)備同1.2NMH30／C70，因其成分是100%棉，其各項(xiàng)指標(biāo)要優(yōu)于飾紗，末并條重不勻2.5%，重偏2.5%，條干不勻2.8%。粗紗工序和常規(guī)棉色紡紗生產(chǎn)工藝類似。

3.2.3 細(xì)紗工序

20S棉固紗比例占5S大麻棉24H／76C色紡花式波紋紗整紗比例為25%，需承擔(dān)成品花式紗在織造過程中的張力，紗的強(qiáng)力指標(biāo)就顯得尤其重要，除前面提及的原料優(yōu)選外，末并同樣采用帶自調(diào)勻整的立達(dá)并條機(jī)RSB-D450優(yōu)化條干，與常規(guī)棉色紡紗同顏色和色比的情況下適當(dāng)提高細(xì)紗捻度10%～15%，具體見表2。

表220S固線和20S常規(guī)紗強(qiáng)力對(duì)比Table 220S fixed and 20S conventional yarn strength contrast

3.3 5SH24／C76大麻24／棉76的大麻棉色紡花式波紋紗花式捻線機(jī)的設(shè)備和參數(shù)

3.3.1 固紗準(zhǔn)備

20S固紗需通過壓線機(jī)TC-626先纏繞在空心錠上，為降低人工換紗成本和減少紗線接頭，實(shí)際生產(chǎn)中在不冒紗的情況下可盡可能大卷裝。

3.3.2 花式捻線機(jī)的工藝參數(shù)

采用的花式捻線機(jī)為產(chǎn)自日本的FA721-100A改進(jìn)機(jī)型，去除原機(jī)的工藝齒輪，改用多電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)來控制牽伸和加捻，將喂入的1.2NM粗紗按照產(chǎn)品中飾紗需要的細(xì)度通過四羅拉牽伸機(jī)構(gòu)進(jìn)行牽伸后須條經(jīng)空心錠上固紗加捻而成，加捻過程中附加超喂參數(shù)來控制波紋外觀，超喂比視波紋大小可進(jìn)行調(diào)整［8］，花式捻線機(jī)工藝參數(shù)見圖1。

圖1 花式捻線機(jī)生產(chǎn)狀態(tài)和工藝參數(shù)Fig.1 Production status and process parameters of fancy twister

3.3.3 成紗強(qiáng)力

5SH24／C76大麻24／棉76的大麻棉色紡花式波紋紗主要運(yùn)用在各式毛衫上，其強(qiáng)力是一個(gè)重要指標(biāo)［5］。設(shè)計(jì)證明，此工藝生產(chǎn)的各色5SH24／C76大麻24／棉76的大麻棉色紡花式紗能滿足后續(xù)的針織加工，不同顏色和色比的強(qiáng)力測(cè)試見表3。

表3 不同顏色和色比的成紗強(qiáng)力Table 3 Yarn strength of different color and color ratio

3.3.4 色差問題

一般設(shè)計(jì)5SH24／C76大麻24／棉76的大麻棉色紡花式波紋紗固紗和飾紗顏色是一致的，除客人有特別要求外不能出現(xiàn)AB紗效果，但因大麻的原色偏黃，一致性較差，和原棉色光完全不同，同時(shí)染色過程中棉纖維和大麻纖維的上色性能也有差異［4］，飾紗、固紗如果同比例投料生產(chǎn)就勢(shì)必會(huì)有色差，因此實(shí)際生產(chǎn)中飾紗和固紗要分開對(duì)色生產(chǎn)，調(diào)整色纖比例，盡可能減少兩者的色差［9］。

3.3.5 捻度設(shè)計(jì)

5SH24／C76大麻24／棉76的大麻棉色紡花式波紋紗固紗和飾紗的捻度設(shè)計(jì)遠(yuǎn)低于常規(guī)10S／2大麻棉混紡色紡紗，捻度設(shè)計(jì)原則是保證固紗能完美包覆飾紗的前提下盡可能降低捻度，以達(dá)到改善成品紗線手感的目的?？紤]研發(fā)此紗主要應(yīng)用于針織面料，此外還要考慮織片不斜片的問題［5］，經(jīng)多次實(shí)踐，實(shí)際生產(chǎn)中采用S向206捻／米。具體見表4。

表45SH24／C76色紡花式紗和10S／2 H24／C76常規(guī)紗捻度對(duì)比Table 45SH24／C76 corrugated yarn and 10S／2 H24／C76 conventional yarn twist contrast

3.3.6 條干優(yōu)化

實(shí)際生產(chǎn)中采用的是產(chǎn)自日本的FA721-100A花式捻線機(jī)，羅拉中心距前后為100 mm×104 mm，適合中長(zhǎng)纖維的牽伸，而5SH24／C76大麻24／棉76大麻棉色紡花式波紋紗纖維的棉主體長(zhǎng)度不超過30 mm，大麻纖維單纖維長(zhǎng)度不超過25 mm，故生產(chǎn)時(shí)需安裝加弧形裝置的下銷，加強(qiáng)對(duì)牽伸區(qū)浮游纖維的控制，改善花式紗線的條干（見圖2）。

圖2 花式捻線機(jī)弧形下銷和普通下銷對(duì)比圖Fig.2 The comparison between the arc bottom pin and common bottom pin of fancy twister

4 5SH24／C76花式波紋紗的外觀和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

5SH24／C76大麻24／棉76的大麻棉色紡花式波紋紗織片有無規(guī)律小竹節(jié)，因固紗是正常偏高的捻度設(shè)計(jì)和飾紗的假捻現(xiàn)象，成品紗線有深淺層次感，織片呈現(xiàn)出明顯立體感，手感比同類大麻棉色紡產(chǎn)品柔軟，完全能達(dá)到大麻棉色紡紗在針織面料中運(yùn)用的目的，能滿足各種針織產(chǎn)品的理念，達(dá)到針織產(chǎn)品的要求［10］。樣紗和樣片見圖3。

圖35SH24／C76花式波紋紗樣紗和樣片F(xiàn)ig.35SH24／C76 fancy corrugated yarn and woven sheet

5 結(jié)語

為凸顯大麻纖維的各類優(yōu)點(diǎn)，改善大麻棉混紡色紡紗織物的粗、硬、易皺等缺點(diǎn)，開展了5SH24／C76大麻24／棉76的大麻棉色紡花式波紋紗的研發(fā)和生產(chǎn)，通過對(duì)原料的選擇、預(yù)處理、設(shè)備的調(diào)整、工藝參數(shù)的優(yōu)化，以及工藝路線的設(shè)定等方面進(jìn)行探索研究，在改善大麻棉混紡色紡紗的手感方面進(jìn)行了新的嘗試。

通過棉纖維和大麻纖維在花式捻線機(jī)上的合理搭配，弱化大麻纖維的缺點(diǎn)，提供了大麻棉混紡紗線在花式捻線機(jī)上運(yùn)用的新思路，成功地為各類大麻棉色紡花式紗的生產(chǎn)和推廣提供了理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了大麻棉紗線在針織面料上運(yùn)用的突破。