長(zhǎng)絨棉/棉稈皮纖維混紡紗的紡紗工藝及性能探討

陳 林

（鹽城優(yōu)和博新材料有限公司，江蘇 射陽(yáng) 224300）

本研究中的棉桿皮纖維采用了二次堿煮的提取方式，與精梳長(zhǎng)絨棉進(jìn)行混紡制成混紡紗，并且針對(duì)棉桿皮纖維的性能進(jìn)行了測(cè)試，進(jìn)一步開展對(duì)棉桿皮纖維紡紗工藝的研究并積累了有效數(shù)據(jù)，為混紡紗技術(shù)提供了全新的思路。其中，棉桿皮纖維與長(zhǎng)絨棉的比例為20∶80，混紡成20.4 tex的紗線。

1 混紡紗工藝

混紡紗工藝通常指由兩種或兩種以上的不同纖維按照一定比例進(jìn)行混合紡制的紗線，例如滌棉混紡紗或者滌黏混紡紗等。另外，還有用多種纖維按不同比例來(lái)分配調(diào)節(jié)變成了混紡紗。常見混紡紗工藝有滌/棉紗、滌/黏紗、滌/腈紗、腈/黏紗、腈/棉紗、黏/絲紗、黏/棉紗、錦/棉紗、麻/腈紗、麻/棉紗、麻/滌紗、絲/腈/黏紗、絲/腈紗等[1]。

2 材料特性

長(zhǎng)絨棉即海島棉，是一種纖維較長(zhǎng)的棉種，可以人工栽培，屬于錦葵科棉屬。長(zhǎng)絨棉的纖維柔長(zhǎng)，品質(zhì)優(yōu)良，最長(zhǎng)可達(dá)64 mm，細(xì)度能夠達(dá)到8 500 m/g，寬度16 μm，強(qiáng)度為5克力/根。

棉秸稈是我國(guó)資源較為豐富的纖維素，棉稈纖維分為韌皮和莖稈兩部分，而莖稈外部的韌皮纖維含量超過(guò)70%。提取出來(lái)的棉桿皮纖維具有優(yōu)良的棉纖維性質(zhì)，但銷售價(jià)格只有棉纖維的一半，既能成為天然纖維的新品種，又能夠節(jié)省棉資源，開創(chuàng)了原本廢棄的棉稈的新用途[2]。

新工藝實(shí)驗(yàn)中所用的棉桿皮纖維通過(guò)二次堿煮法提取，長(zhǎng)絨棉纖維方面則選擇了阿瓦提長(zhǎng)絨棉。

3 工藝開發(fā)思路

根據(jù)近幾年我國(guó)對(duì)棉稈皮纖維的研究，其細(xì)度粗且剛硬的特點(diǎn)非常適應(yīng)常規(guī)紡織設(shè)備加工。最常見的方式就是采用與棉纖維進(jìn)行混紡。在生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品類別較為受限，使用范圍較小。但通過(guò)與精梳棉纖維加捻，長(zhǎng)纖維容易滾進(jìn)內(nèi)側(cè)，棉稈皮纖維色素造成外層顏色較深呈深褐色，反而為紗線增添了色彩。

4 工藝開發(fā)流程

為了減少棉稈皮纖維梳理工序中的損失，精梳工序環(huán)節(jié)加入了棉稈皮短纖維，以下為具體工藝流程使用的設(shè)備簡(jiǎn)介。

BDT019抓棉機(jī)：這款抓棉機(jī)的長(zhǎng)度最短為10 670 mm，最長(zhǎng)為50 270 mm，節(jié)距為2 475 mm。本機(jī)寬度有5 160 mm和6 320 mm兩種，對(duì)應(yīng)抓棉臂的工作闊度為1 600 mm和2 200 mm。

CVT3097清棉機(jī)：本機(jī)將豪豬打手改成梳針打手，并且適當(dāng)?shù)丶哟罅舜蚴趾蛪m棒之間的間隔，放慢了梳針打手速度，避免損傷纖維。

DK903梳棉機(jī)：此機(jī)型定量選擇也比較重，其中紡超細(xì)纖維時(shí)定量屬于中定量范圍，而紡棉時(shí)定量則為重定量范圍。

D35預(yù)并條機(jī)：目前只有D35型并條機(jī)能夠在出條速度為1 000 m/min 的情況下使1 m重量CV等于或小于0.4%（采用定長(zhǎng)稱重法）。D35型機(jī)車速對(duì)棉條勻整性的影響很小。

JSFA288精梳機(jī)（加入棉稈皮短纖維）：本機(jī)增加了空管的自動(dòng)推出以及棉卷自動(dòng)翻身等功能，增加了落棉刻度的補(bǔ)償裝置，讓鉗板開口能夠隨著落棉刻度的不同來(lái)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，保障每次停車都能在24分度的位置上。

D35并條機(jī)：同上。

FA458A型粗紗機(jī)：本機(jī)型更加適合普梳與精梳棉以及65 mm以下的化學(xué)纖維，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、操作安全可靠、噪音小、紡紗質(zhì)量穩(wěn)定以及生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。

FA506細(xì)紗機(jī)：本機(jī)型更加適合多種規(guī)格的粗紗筒管以及粗紗卷裝。頂部安裝了吹吸裝置，更加便利，布局更加合理，機(jī)型采用了三羅拉長(zhǎng)短膠圈和螺旋彈簧加壓，表面精度更高，承受重量更大。

5 工藝工序以及性能

5.1 清鋼聯(lián)

采用往復(fù)抓棉機(jī)的清梳工序更加有利于均勻抓取棉束。而梳棉針布的選型要避免造成過(guò)度的梳理情況，同時(shí)要考慮到梳理后單纖維化的情況。針布則選擇AC2025×01550型的錫林針布，道夫針布則選用AD4030×02090型，能夠有效提高長(zhǎng)絨棉纖維的轉(zhuǎn)移。蓋板針布選用MCH52型，增強(qiáng)了去除短絨以及雜質(zhì)的性能。錫林速度設(shè)置為480 r/min，刺棍速度設(shè)置為960 r/min，錫林與蓋板之間的隔距設(shè)定為7-6-6-6-5，這樣的設(shè)置有利于纖維的梳取，保障了梳理的質(zhì)量[3]。

5.2 精梳

為了達(dá)到一定的纖維伸直度以及達(dá)到小卷的完全成型，梳棉生條的彎鉤設(shè)置較為突出。精梳的準(zhǔn)備工序主要設(shè)定的參數(shù)如下：并條并合數(shù)為8根，條餅卷并合數(shù)為22根，精梳機(jī)小卷數(shù)為8。錫林速度可以控制在250鉗次/min左右，給棉長(zhǎng)度則保持在4.7 mm左右，同時(shí)將精梳條的定量控制在20 g/5 m。通過(guò)將棉稈皮纖維添加到精梳棉網(wǎng)上，能夠有效提高棉稈皮纖維的可紡能力。

5.3 并條

此道工序采用單道較少的并合數(shù)，充分發(fā)揮并條機(jī)的自調(diào)勻整作用，將牽伸倍數(shù)設(shè)定為8.04，羅拉隔距設(shè)定為18 mm×22 mm，有效地改善了纖維伸直平行。并條定量控制在20 g/5 m，后區(qū)的牽伸則設(shè)置為1.2倍。

5.4 粗紗

采用了恰當(dāng)?shù)哪硐禂?shù)、偏大的粗紗定量、速度低、小鉗口的隔距以及較小的張力原則，有效避免了粗紗斷頭的情況。這樣也有利于提升粗紗須條之間的緊密性，有效地改善了纖維與棉稈皮纖維之間的聚攏力。

5.5 細(xì)紗

由于棉稈皮纖維的天然轉(zhuǎn)曲較為短缺，細(xì)度比棉花要粗，纖維之間的抱合力并不高。在進(jìn)行混紡的時(shí)候需要更大的捻度才能夠提升纖維的互相轉(zhuǎn)移，并且提高棉稈皮纖維與棉纖維的混合和聚攏力，進(jìn)而提高細(xì)紗斷裂的強(qiáng)度。在細(xì)紗工序中需要降低細(xì)紗錠速，這樣能夠有效降低細(xì)紗斷頭的情況。參數(shù)設(shè)定為羅拉隔距18 mm×35 mm，前區(qū)小隔距能夠加快纖維的運(yùn)動(dòng)，后區(qū)大隔距則能夠加大纖維的伸直[4]。

6 質(zhì)量控制要點(diǎn)

6.1 原料混合

原料清理是控制質(zhì)量的重點(diǎn)，本品種纖維混合重點(diǎn)集中在原料的制作和清理方面。各組纖維混合比例的精準(zhǔn)度與均勻度都由此來(lái)控制。為了保障質(zhì)量，每次進(jìn)行混棉的時(shí)候都要有管理人員進(jìn)行詳細(xì)的檢查和記錄，要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)人員復(fù)查后才能夠開工運(yùn)行。

6.2 細(xì)紗

對(duì)于細(xì)紗方面的控制重點(diǎn)在于錠差和臺(tái)差。臺(tái)差的控制可以通過(guò)周期的專用零件和器材來(lái)進(jìn)行。錠差的控制則主要通過(guò)加強(qiáng)日常檢修來(lái)進(jìn)行。操作方面則需要檔車工提升自身技術(shù)，有較強(qiáng)的責(zé)任心。

7 結(jié)語(yǔ)

將棉稈皮纖維混入高支混紡紗中具有一定的難度。通過(guò)在精梳工序中添加棉稈皮纖維來(lái)達(dá)到混紡的技術(shù)能夠最大限度地減少棉稈皮纖維梳理過(guò)程中的去脫情況。通過(guò)對(duì)棉稈皮纖維高支紗和有色紗的研究，加大了棉稈皮纖維的使用范圍，同時(shí)也降低了紡紗的成本，有效地緩解了棉稈處理對(duì)環(huán)境所造成的影響，推動(dòng)了紡織工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。