仿兔毛包芯紗線的研制

武建周 詹樹改 王紅菊

（1.河南工業(yè)技師學(xué)院，河南鄭州，450007；2.河南濮陽市新紡科技有限公司，河南濮陽，457399）

21 tex仿兔毛包芯紗選用粘膠、錦綸、仿兔毛錦綸混紡原料作為外包纖維，捻向相反的PBT長絲作為芯紗。PBT長絲是一種新型纖維，成本低，具有耐氯、耐酸堿、耐光、耐熱、耐化學(xué)試劑、良好的耐磨性、尺寸穩(wěn)定性和彈性，且彈性不受濕度影響［1］。外包纖維中粘膠短纖吸濕、染色性能好，不起靜電，有良好的可紡性能和穿著舒適性。錦綸短纖強(qiáng)度高，彈性好，可彌補(bǔ)粘膠纖維強(qiáng)度低、彈性差的缺陷。仿兔毛錦綸是一種異形纖維，其扁平截面賦予了纖維柔軟細(xì)膩、類似兔毛的手感和光澤，蓬松性與透氣性良好，同時(shí)具有優(yōu)良的抗起球性，纖維的回彈性與覆蓋性也可得到改善；該纖維細(xì)度在3種原料中最粗，牽伸過程中逐漸分布在紗體外層，利于塑造兔毛感［2］。PBT長絲包芯紗在橫機(jī)上織成的羊絨衫具有柔軟、吸濕排汗、蓬松、滑爽、染色牢度好、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)氨綸包芯紗的不易染色、彈力過剩、織造復(fù)雜、面料尺寸不穩(wěn)定及在使用過程中的氨綸老化等問題。

通過市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)PBT包芯紗面料在市場上比較稀缺，而用戶在開發(fā)下游高端產(chǎn)品方面又有需求，且產(chǎn)品附加值較高。于是我們與某公司迅速組織開發(fā)PBT長絲包芯紗系列產(chǎn)品，通過改造現(xiàn)有普通環(huán)錠紡設(shè)備，不斷探索、改進(jìn)工藝、積累生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，使現(xiàn)在的產(chǎn)品質(zhì)量得到市場的認(rèn)可，并建立了一套包芯紗質(zhì)量管理體系。

1 紡紗前準(zhǔn)備

1.1 原料配置

PBT長絲規(guī)格55.6 dtex×24 F，粘膠纖維規(guī)格1.3 dtex×38 mm，錦綸纖維規(guī)格1.7 dtex×38 mm，仿兔毛錦綸纖維規(guī)格8.9 dtex×38 mm。

1.2 混紡含量

根據(jù)用戶對(duì)面料親膚性、柔滑性和強(qiáng)度的要求，經(jīng)過試驗(yàn)確定各包覆纖維的干重混紡含量為粘膠短纖50.1%，棉型錦綸39.9%，仿兔毛錦綸10%。

1.3 原料養(yǎng)生

為了保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，防止黏、纏、掛、堵、帶，在原料進(jìn)入抓棉機(jī)混和前，必須做好纖維的防靜電處理。我們主要是以兩種錦綸纖維總質(zhì)量為基數(shù)，將0.4%的抗靜電劑和10%的40℃溫水充分混合攪拌，然后把兩種錦綸纖維包豎起，剪掉中間的包裝帶，從上端剪開包裝材料，把混合油劑均勻噴灑在纖維上，靜置24 h，使抗靜電劑充分滲透纖維［3］。通過預(yù)處理，兩種錦綸纖維基本能滿足正常生產(chǎn)的要求。

1.4 初步混和成包

粘膠、錦綸和仿兔毛錦綸需按照混紡比例精準(zhǔn)稱量后確定排包質(zhì)量，即首先在FA 002型圓盤式抓棉機(jī)上進(jìn)行初步混和后，再經(jīng)過TSFU 150型自動(dòng)打包機(jī)打包，每盤混和原料均要精準(zhǔn)稱量，多退少補(bǔ)。為了進(jìn)一步保證混配比例的準(zhǔn)確性，打包機(jī)成包質(zhì)量差異控制在每包100 kg以內(nèi)。

2 細(xì)紗設(shè)備的改造

2.1 長絲包芯紗裝置

常用的長絲包芯紗裝置有兩種：第一種是在細(xì)紗機(jī)車頂安裝紗架方式，絲筒直接插在絲錠上，如圖1所示。這種方式在安裝初期，由于導(dǎo)絲桿距離絲筒過遠(yuǎn)，長絲退繞氣圈大，張力過小，加上PBT長絲自身的彈性及捻度，因而產(chǎn)生大量的扭結(jié)，造成很多“小辮子紗”疵點(diǎn)。為此，采取兩個(gè)辦法解決：一是絲筒套裝塑料袋，增加退繞阻力；二是在靠近絲筒附近部位加裝一根導(dǎo)絲桿，“小辮子紗”疵點(diǎn)基本消除。目前，絕大多數(shù)機(jī)臺(tái)都采用這種裝置。

圖1 絲筒安裝在細(xì)紗機(jī)車頂

另一種長絲包芯紗裝置是類似賽絡(luò)紡型裝置，如圖2所示。這種裝置安裝和改造方便，但由于絲筒容量受限，換絲頻繁，給運(yùn)轉(zhuǎn)增加很大工作量，且疵點(diǎn)大量增加。這種包芯紗裝置在設(shè)備改造之初使用，現(xiàn)在基本淘汰。

圖2 賽絡(luò)紡型包芯裝置

2.2 長絲導(dǎo)入方式

芯紗長絲導(dǎo)入前鉗口方式有兩種：一是導(dǎo)絲輪導(dǎo)入，這種方式價(jià)格高，但容易調(diào)節(jié)，擋車工操作方便，樂于使用；二是導(dǎo)絲鉤導(dǎo)入，這種方式投資省，但不易調(diào)節(jié)，容易掛花，且由于位置不穩(wěn)定易造成偏絲紗。為了保證包芯紗的質(zhì)量，我們采用導(dǎo)絲輪導(dǎo)入方式，導(dǎo)絲輪（或?qū)Ыz鉤）安裝位置一般以芯絲進(jìn)入鉗口時(shí)適當(dāng)碰擦前膠輥為宜，如圖3所示。

圖3 導(dǎo)絲輪安裝位置

3 紡紗流程及主要工藝配置

3.1 紡紗流程

（外包纖維混和包）→FA 006C型抓棉機(jī)→FA 022-6型多倉混棉機(jī)→FA 109型精開棉機(jī)→FA 221B型梳棉機(jī)→FA 306A型并條機(jī)（三道）→JWF1446型粗紗機(jī)→FA 506型細(xì)紗機(jī)→№21C型自動(dòng)絡(luò)筒

（1根Z捻PBT長絲包芯紗+1根S捻PBT長絲包芯紗）→RF231C型并紗機(jī)→RF321F型倍捻機(jī)→（包裝入庫）

3.2 主要工藝配置

清棉工序采取“勤抓細(xì)抓，多梳少打”的工藝原則，F(xiàn)A 109型精開棉機(jī)的梳理隔距適當(dāng)收緊，落棉隔距適當(dāng)放大，減少束絲，降低落棉［4］。開清棉主要工藝配置：抓棉打手速度1 100 r/min，抓棉深度1.5 mm，抓棉小車運(yùn)行速度15 m/min，精開棉機(jī)打手速度500 r/min。

梳棉工序采取“緊隔距，強(qiáng)分梳，高轉(zhuǎn)移”的工藝原則，出條速度和定量偏小掌握，以能保證生產(chǎn)供應(yīng)平衡為準(zhǔn)；車間相對(duì)濕度偏高掌握，以65%為宜，合理控制原料回潮，盡量減少靜電現(xiàn)象；由于紡化纖后要控制車肚落棉，減少纖維損失，但又要清除原料中的化纖疵點(diǎn)，如束絲、并絲、硬塊等，所以需適當(dāng)增加蓋板速度，通過多落蓋板花以排除束絲。梳棉主要工藝配置：生條定量26.3 g/5m，刺輥速度670 r/min，錫林速度300 r/min，道 夫 速 度 120 r/min，開 松 輥 速 度1 000 r/min，蓋板速度110 mm/min，錫林至蓋板隔距0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.23 mm。

并條工序采取“緊隔距，重加壓，重定量，高速度，小并合數(shù)”的工藝原則。并條膠輥使用復(fù)合涂料處理以防止纖維纏繞，出條速度330 m/min，采用三道并合以增加混和效果，并合根數(shù)均為6根，以保證混紡成分的準(zhǔn)確性。并條主要工藝配置見表1。

表1 并條主要工藝配置

粗紗工序采取“大隔距，重加壓，小張力，大捻度”的工藝原則。由于3種外包纖維長度長且整齊度高，摩擦因數(shù)大，彈性回復(fù)率高，易產(chǎn)生靜電，對(duì)溫濕度敏感，所以必須嚴(yán)格控制車間溫濕度，冬季溫度在20℃以上，相對(duì)濕度在55%～62%為宜。總牽伸不宜超過7.0倍，以防止條干惡化。粗紗主要工藝配置：粗紗定量7.5 g/10 m，粗紗捻系數(shù)92，后區(qū)牽伸1.27倍，總牽伸6.4倍，羅拉隔距12 mm×27 mm×42 mm，羅拉速度20.6 m/min。

細(xì)紗工序采取“重加壓，大后區(qū)隔距，小后區(qū)牽伸倍數(shù)，小膠圈鉗口”的工藝原則。細(xì)紗主要工藝配置：總牽伸45.8倍，后區(qū)牽伸1.17倍，羅拉隔距19 mm×42 mm，細(xì)紗捻系數(shù)272，羅拉速度19 m/min，芯絲張力10 cN。主要成紗質(zhì)量指標(biāo)：細(xì)紗條干CV值13.5%，斷裂強(qiáng)力231.3 cN，強(qiáng)力CV值10.8%，粗節(jié)45個(gè)/km，細(xì)節(jié)11個(gè)/km，棉結(jié)39個(gè)/km，3 mm毛羽數(shù)12根/m。

絡(luò)筒工序盡量減少切疵數(shù)和打結(jié)次數(shù)，以防止露絲、露頭、接頭無彈性以及在布面上形成疵點(diǎn)。在清紗工藝設(shè)置上要兼顧清除紗疵和減少打結(jié)次數(shù)兩個(gè)方面，對(duì)輕微的有害紗疵適當(dāng)放寬控制。

為了保證包芯紗線具有獨(dú)特的柔軟蓬松和緊密滑爽的效果，并捻工序?qū)⒁?根Z捻PBT長絲為芯紗生產(chǎn)的包芯紗和以1根S捻PBT長絲為芯紗生產(chǎn)的包芯紗按照1∶1的比例進(jìn)行合股加捻。倍捻主要工藝配置：捻度36.5捻/10 cm，錠速6 000 r/min。

4 關(guān)鍵工藝

包芯紗生產(chǎn)的關(guān)鍵是細(xì)紗工藝，而細(xì)紗工藝的關(guān)鍵又是長絲張力、錠子速度、成紗捻度和器材優(yōu)選。

4.1 長絲張力

長絲張力對(duì)成紗包覆效果及成紗強(qiáng)力都有直接影響。長絲張力太大會(huì)造成加捻三角區(qū)纖維損失，甚至出現(xiàn)斷絲；張力太小，會(huì)包覆不良，出現(xiàn)擁絲，甚至松散扭結(jié)。要紡出包覆均勻完整的包芯紗，芯絲所受張力應(yīng)比外包纖維大，當(dāng)長絲與短纖維在加捻三角區(qū)同軸復(fù)合加捻時(shí)，可以保證長絲始終位于加捻中心位置并保持伸直狀態(tài)。經(jīng)過反復(fù)的生產(chǎn)實(shí)踐，確定PBT長絲張力以10 cN為宜。張力的大小主要通過改變長絲穿繞導(dǎo)絲桿的路線，增大或減小長絲在導(dǎo)絲桿上的包圍弧來調(diào)節(jié)。

4.2 錠子速度

細(xì)紗錠速不宜過高，過高時(shí)紗線張力大，斷頭多；鋼絲圈會(huì)刮傷包覆纖維，形成棉結(jié)、毛羽，影響包覆效果，輕則會(huì)使紡出的包芯紗失去彈性，嚴(yán)重時(shí)鋼絲圈燒毀，產(chǎn)生斷絲紗。錠速一般控制在11 300 r/min左右。

4.3 包芯紗捻度

包芯紗捻度會(huì)影響紗線的強(qiáng)力和外觀。在臨界捻度以內(nèi)，成紗強(qiáng)力與捻度呈正相關(guān)，臨界捻度處強(qiáng)力最大，超過臨界捻度時(shí)成紗強(qiáng)力會(huì)下降，呈負(fù)相關(guān)。捻度過小，成紗表面毛羽多，產(chǎn)品起毛起球，但捻度過大又會(huì)使長絲強(qiáng)力下降，一般捻系數(shù)選擇需要兼顧成紗毛羽和強(qiáng)力，適當(dāng)偏小掌握為宜。

4.4 捻向

當(dāng)PBT長絲的捻向與細(xì)紗捻向相反時(shí)，能更好地包覆纖維，紗線結(jié)構(gòu)緊密，紗線的毛羽較少，紗線強(qiáng)力較好，從而增強(qiáng)紗線力學(xué)性能，改善紗線外觀質(zhì)量，使該仿免毛包芯紗線更接近兔毛的特點(diǎn)。由于PBT長絲有Z捻和S捻兩種，其產(chǎn)量相等，為防止造成浪費(fèi)，生產(chǎn)中將Z捻和S捻的PBT長絲分別安排在同臺(tái)細(xì)紗機(jī)兩側(cè)，確保其產(chǎn)量相等，細(xì)紗兩側(cè)紗管采用兩種顏色紡紗，以防止錯(cuò)紗［4］。

4.5 鋼領(lǐng)鋼絲圈的選用

通過反復(fù)試驗(yàn)對(duì)比表明，錐面鋼領(lǐng)比平面鋼領(lǐng)斷頭多，生產(chǎn)不好做，所以最終確定用PG1型平面鋼領(lǐng)。鋼絲圈的選用在“上不碰管頭，下不碰隔紗板”的前提下偏重掌握［5］。鋼絲圈型號(hào)為1EM 1#，調(diào)換周期 10天。

4.6 喇叭口口徑

細(xì)紗機(jī)喇叭口不宜過寬，過寬粗紗易晃動(dòng)，造成偏絲紗。根據(jù)紡紗質(zhì)量測試結(jié)果，優(yōu)選2 mm口徑的喇叭口。

5 質(zhì)量控制要點(diǎn)

為了生產(chǎn)出滿足用戶需要的優(yōu)質(zhì)包芯紗，制定了《PBT包芯紗內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《PBT包芯紗質(zhì)量控制管理辦法》，規(guī)范了生產(chǎn)過程中各種影響質(zhì)量的行為，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制的各種方式、方法與手段進(jìn)行了詳細(xì)說明，并要求全體員工遵照?qǐng)?zhí)行，落實(shí)到日常每一項(xiàng)工作中。其要點(diǎn)如下。

5.1 長絲原料的日常使用與管理

（1）不同批號(hào)的長絲不能混用，同批號(hào)不同生產(chǎn)日期的，按時(shí)間先后使用。

（2）如果同批號(hào)產(chǎn)品，生產(chǎn)日期間隔超過90天，必須試樣確認(rèn)后方可組批使用。

（3）如果同一批號(hào)中出現(xiàn)不同管色，及時(shí)與廠家聯(lián)系，得到確認(rèn)后再使用。

（4）為了保證紗線具有良好的染色性能，防止出現(xiàn)“陰陽色”，PBT長絲上機(jī)使用前必須按規(guī)定進(jìn)行“染色均勻性”測試。

（5）只有PBT長絲通過織襪、染色、判色合格后才能上機(jī)使用。

5.2 質(zhì)量把關(guān)

嚴(yán)格按照《PBT包芯紗質(zhì)量控制管理辦法》，擋車工、設(shè)備維修工都要實(shí)行責(zé)任制，把好“四類”常見紗疵關(guān)：偏絲紗、空芯紗、雙芯紗、露芯紗。車間質(zhì)檢員要勤巡回，做好檢查和監(jiān)督工作。實(shí)踐證明，減少筒紗疵點(diǎn)最根本的辦法還是要減少前道各工序的紗疵。

5.3 設(shè)備管理

設(shè)備是紡紗的硬件，只有保證設(shè)備及其零部件運(yùn)轉(zhuǎn)正常，才能為紡紗質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。要求嚴(yán)格按照鋼絲圈的使用周期更換鋼絲圈；做到導(dǎo)絲鉤（導(dǎo)絲輪）、喇叭口、芯絲、粗紗位置正確，安排專人檢查芯絲位置，一般要求芯絲對(duì)準(zhǔn)粗紗中心，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)絲輪偏離，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)絲鉤（導(dǎo)絲輪）、喇叭口位置；調(diào)整錠帶張力，根據(jù)捻度測定情況，定期調(diào)整錠帶張力，防止因捻度差異過大影響染色效果，甚至出現(xiàn)“陰陽色”，要保證捻度差異在2%以內(nèi)。

5.4 運(yùn)轉(zhuǎn)操作管理

擋車工選用責(zé)任心強(qiáng)的細(xì)紗擋車工。具體的操作管理要求如下。

（1）調(diào)整清潔周期和次數(shù)，仿兔毛包芯紗由于使用纖維粗，紗線捻度低，飛花多，所以應(yīng)縮短清潔周期，增加清潔頻次。

（2）防止導(dǎo)絲部分疵點(diǎn)，時(shí)刻保持導(dǎo)絲輪或?qū)Ыz鉤清潔，輪子運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，防止導(dǎo)絲槽帶花和繞絲。

（3）為平衡兩種捻度包芯紗產(chǎn)量，采取單號(hào)機(jī)臺(tái)紡S捻紗，雙號(hào)紡Z捻紗的辦法組織生產(chǎn)，所以搞好品種標(biāo)志標(biāo)識(shí)及容裝器材管理顯得尤為重要，以防止錯(cuò)捻。如果因?yàn)楣芾聿簧圃斐赏N捻向包芯紗捻合成股線，會(huì)直接影響紡紗質(zhì)量和布面風(fēng)格。

（4）換長絲時(shí)，機(jī)臺(tái)兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，防止重心偏于一側(cè)，產(chǎn)生安全隱患。

6 紡紗質(zhì)量

經(jīng)測試，所紡制的21 tex×2仿兔毛PBT長絲包芯紗線的主要質(zhì)量指標(biāo)：條干CV值10.76%，百米重量CV值0.46%，斷裂強(qiáng)度15.18 cN/tex，強(qiáng)力CV值4.24%，其成紗質(zhì)量滿足用戶的使用要求。據(jù)用戶反映，用該包芯紗線生產(chǎn)的毛衫制品色彩豐富，手感柔軟、豐滿，富有個(gè)性和魅力，深受市場歡迎。

7 結(jié)語

在普通環(huán)錠紡設(shè)備上生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)合格、產(chǎn)品風(fēng)格仿兔毛的PBT包芯紗，必須從人、機(jī)器設(shè)備、原料、工藝、溫濕度、關(guān)鍵器材等方面入手，加強(qiáng)管理，做好細(xì)致的工作。包覆纖維中的兩種錦綸纖維均要進(jìn)行紡前預(yù)處理，以消除靜電；為達(dá)到混和均勻，比例正確，包覆纖維要經(jīng)過圓盤式抓棉機(jī)和清梳聯(lián)中的往復(fù)式抓棉機(jī)兩次開松和混和；開清棉工序相對(duì)濕度偏高掌握，減少靜電現(xiàn)象，控制車肚落棉，減少纖維損失；并條工序采取“緊隔距，重加壓”，膠輥進(jìn)行復(fù)合涂料處理；粗紗工序采取“大隔距，重加壓，小張力，大捻度”，同時(shí)要控制好車間的溫濕度；細(xì)紗工序是紡紗的關(guān)鍵工序，除了加裝效果好的長絲包芯裝置外，還要合理配置長絲張力、錠子速度、捻度等參數(shù)，加強(qiáng)清潔、巡回、關(guān)鍵紡專器材檢查等運(yùn)轉(zhuǎn)操作管理，防止偏絲紗、空芯紗、雙芯紗、露芯紗等紗疵；并捻工序?qū)煞N捻向芯紗的包芯紗按照1∶1的比例進(jìn)行合股加捻。通過采取以上技術(shù)措施，最終紡制出了質(zhì)量符合用戶要求的21 tex×2仿兔毛包芯紗線。