破解新型纖維可紡性差的途徑

繆定蜀

(蘇州市紡織工程學(xué)會(huì)，江蘇 蘇州 215004)

0 引言

我國(guó)棉花資源受耕地面積限制在逐年減少，而非棉纖維由于巨大的市場(chǎng)潛力成為紡企生產(chǎn)不可或缺的選擇?！懊迌r(jià)差”拉高了化纖用量，國(guó)產(chǎn)滌綸短纖等產(chǎn)量自2009年起反超棉花，目前非棉纖維消耗已占纖維原料市場(chǎng)總量的60%以上。新型纖維、特種纖維及差別化纖維的開發(fā)，多種纖維的混紡、復(fù)合、染色等性能的取長(zhǎng)補(bǔ)短，極大地?cái)U(kuò)展了非棉纖維的用途，使其成為紡紗企業(yè)的重要原料。從市場(chǎng)角度看，可將常規(guī)纖維以外的纖維統(tǒng)稱為“新型纖維”，即纖維經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整、化物改性，呈現(xiàn)出特有的高模高強(qiáng)、低模低強(qiáng)、剛?cè)岣鳟?、線密度不同、無(wú)卷曲等特點(diǎn)，在生產(chǎn)中有可能會(huì)出現(xiàn)纖維靜電嚴(yán)重、抱合差、難以加工及加捻紡紗等問(wèn)題。筆者將探索提高新型纖維可紡性的方法，尋找共性規(guī)律以提高設(shè)計(jì)甚至投產(chǎn)效率。

1 新型纖維分類及性能

新型纖維逐漸成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品，通常分為7類，即新型天然植物纖維、新型動(dòng)物纖維、再生纖維素纖維、蛋白質(zhì)再生纖維、 差別化纖維、功能性纖維、高性能纖維、納米復(fù)合纖維與石墨烯纖維。

a) 新型天然植物纖維主要有木棉、菠蘿葉、有機(jī)棉、天然彩棉、麻類新纖維等。

b) 新型動(dòng)物纖維包括物理改性動(dòng)物纖維，如羊毛及兔毛的改性以及絹絲、山羊絨、雪貂絨等。

c) 再生纖維素纖維被譽(yù)為 21 世紀(jì)的“綠色纖維”，如莫代爾、萊賽爾、麗賽、麻賽爾、Richcel(俗稱“虎木棉”)、藕絲、竹漿及竹炭等纖維，一般用于開發(fā)精紡產(chǎn)品與針織品，以提高產(chǎn)品檔次。

d) 蛋白質(zhì)再生纖維主要有大豆、牛奶、玉米、蠶蛹等蛋白與粘膠接枝的纖維。

e) 差別化纖維徹底改變傳統(tǒng)“綸族”化纖性能，形成龐大的、超出天然纖維特性的纖維群，如異形纖維、超細(xì)號(hào)纖維、易染及阻燃纖維、高收縮、高吸濕放濕纖維、抗靜電纖維等。

f) 功能性纖維有蓄熱、導(dǎo)電、吸水、吸濕、抗菌、消臭、芳香、阻燃等附加功能。如紡制特細(xì)號(hào)、無(wú)捻紡、空芯紗等選用的水溶維綸、水溶PVA、水溶K-Ⅱ等伴紡纖維，以達(dá)到所需功能效果；用于彈力服飾的中、高彈性纖維如PBT、PPT、氨綸、聚醚酯等纖維；滿足高端領(lǐng)域的有機(jī)、無(wú)機(jī)纖維，有機(jī)纖維指符合國(guó)際有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的天然植物或者動(dòng)物纖維(有機(jī)棉、毛、絲等)，無(wú)機(jī)纖維是以礦物為原料制成的化學(xué)纖維，如碳化硅纖維、陶瓷纖維、硼纖維等；用于保暖或吸濕導(dǎo)汗的、截面有中微孔的纖維，如中空滌綸、Aircell、Coolmax、Coolplus、Porel(易染高品質(zhì)中空改性纖維)等；易染化纖如陽(yáng)離子可染滌綸、CDP改性滌綸、蒙娜克陽(yáng)離子滌綸(常溫常壓染色)纖維等；阻燃纖維如芳綸、阻燃粘膠、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維等；其他功能性纖維如防輻射、保溫、調(diào)溫、保濕類、抗菌防臭、負(fù)離子、甲殼素類纖維等。

g) 高性能纖維具有良好的強(qiáng)伸性能、剪切性能、耐疲勞性能、絕熱和散熱性能等，可延伸至高端領(lǐng)域用，一般具備高強(qiáng)、高模、耐熱、阻燃、膜分離、過(guò)濾、屏蔽、防輻射等功能。如碳纖維、芳綸纖維、芳砜綸纖維、硼纖維、陶瓷纖維、玄武巖纖維等，廣泛用于特殊要求的工業(yè)和國(guó)防、航空航天工業(yè)飛行器結(jié)構(gòu)用材料，高溫腐蝕性氣體、液體過(guò)濾材料及各種復(fù)合材料、防護(hù)服等。

h) 納米復(fù)合纖維與石墨烯纖維屬于納米級(jí)復(fù)合纖維，應(yīng)用于高科技領(lǐng)域。

此外，被稱作“新感性纖維”的新型纖維，如新合纖、超仿真纖維、超天然纖維等，包括賦予智能化技能的智能調(diào)溫纖維(Outlast)、形狀記憶纖維、智能變色纖維、電子信息智能纖維等，在服用紡織品的手感、保型、風(fēng)格、觸覺(jué)、質(zhì)感以及成品外觀方面有特殊貢獻(xiàn)，使其具有獨(dú)特風(fēng)格或?qū)崿F(xiàn)特殊服用功能。

2 新型纖維對(duì)紡紗生產(chǎn)的影響

紡企對(duì)新型纖維性能的掌控遠(yuǎn)不如常規(guī)纖維。從新型纖維紡制過(guò)程的大數(shù)據(jù)看，低速度、低產(chǎn)量為主流，生產(chǎn)難度集中在清、梳工序：清花加工難以成卷、蓬松，纖維脆斷，短絨、飛花多，通道堵塞；梳理過(guò)程轉(zhuǎn)移困難，易纏繞錫林、道夫及刺輥針布，纖維在棉網(wǎng)中定向性差，棉網(wǎng)上飄，毛羽多，易扭結(jié)與損傷，生條棉結(jié)增加；生產(chǎn)的棉卷粘層，生條均勻度降低，棉網(wǎng)下垂，斷頭增多。

2.1 摩擦靜電阻礙纖維順暢運(yùn)行

非真空條件下，物體之間產(chǎn)生位移，因摩擦失去電子或得到電子而可能產(chǎn)生靜電，破壞原子內(nèi)正負(fù)電子平衡，使電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，隨表面粗糙度及材料帶電性質(zhì)不同，產(chǎn)生靜電可能性愈大。改性的化纖、人造纖維等本身的理化性能具有特殊性，因表面摩擦因子改變、纖維平滑性差，從而導(dǎo)致纖維與接觸物摩擦因數(shù)大、相互摩擦易積聚靜電，吸附或排斥加工件。實(shí)踐表明，纖維比電阻大于1×109Ω·cm時(shí)，紡紗時(shí)產(chǎn)生的靜電嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致纖維無(wú)法順利轉(zhuǎn)移，造成重不勻與條干惡化。

2.2 影響纖維靜電的主要因素

2.2.1 纖維比電阻

比電阻是檢驗(yàn)纖維導(dǎo)電性能的一項(xiàng)指標(biāo)，比電阻越大，纖維導(dǎo)電性能越差。比電阻有體積比電阻、表面比電阻、質(zhì)量比電阻之分。由于纖維的表面比電阻和體積比電阻很難檢測(cè)，常以測(cè)量織物的比電阻代之。通常采用質(zhì)量比電阻表征纖維的導(dǎo)電性能，指電流通過(guò)長(zhǎng)度為1 cm、質(zhì)量為1 g的纖維束時(shí)的電阻，單位為Ω·g/cm2，用對(duì)數(shù)值logρm表示。表1為常用纖維質(zhì)量比電阻測(cè)試數(shù)據(jù)。

質(zhì)量比電阻(Ω·g/cm2)=纖維密度(g/cm3)×體積比電阻(Ω·cm)，直接影響原料的可紡性及織物服用性能，其logρm值通常控制為7 Ω·g/cm2～9Ω·g/cm2；否則，必須進(jìn)行預(yù)處理以滿足可紡性要求。

表1 常用纖維質(zhì)量比電阻測(cè)試數(shù)據(jù)

纖維種類棉花苧麻蠶絲羊毛粘膠錦綸腈綸去油腈綸滌綸去油滌綸質(zhì)量比電阻logρm6.87.59.88.47.09～128.7148.014

影響纖維比電阻的因素為：

a) 分子結(jié)構(gòu)，它是決定纖維電學(xué)性質(zhì)的內(nèi)在因素，聚合度、結(jié)晶度大且取向度小的纖維,如丙綸纖維比電阻大；

b) 吸濕性對(duì)纖維比電阻的影響可達(dá)到1010倍以上，因此纖維含水率決定質(zhì)量比電阻高低；

c) 多數(shù)纖維的溫度與比電阻成負(fù)相關(guān)，即每升溫10 ℃，其比電阻約降為原來(lái)的1/5，所以用電阻測(cè)濕儀測(cè)試?yán)w維回潮率時(shí)需要進(jìn)行溫度修正;

d) 表面附著物會(huì)改變纖維比電阻，如棉纖上的棉蠟、羊毛上的羊脂、麻的果膠、蠶絲的絲膠以及化纖紡絲加工中添加的油脂、抗靜電劑等，均會(huì)降低其纖維比電阻。

2.2.2 原料靜電電位序列位置

表2為各種原料纖維靜電電位序列排列。兩種材料或者纖維排列序列靜電位置越靠近，則產(chǎn)生的靜電越小。一般可按照靜電序列兩側(cè)纖維進(jìn)行混紡互補(bǔ)，以解決可紡性問(wèn)題；但一側(cè)相近的材料盡量不要混紡，如表右側(cè)的腈綸與滌綸混紡需避免。

表2 不同纖維原料靜電電位序列排列

羊毛氨綸錦綸蠶絲粘膠棉花苧麻鋼絲橡膠維綸腈綸滌綸+←—

2.2.3 纖維表面形態(tài)與截面形狀

生產(chǎn)中相對(duì)難紡的纖維，如羊毛纖維表面鱗狀、麻纖維表面竹節(jié)橫紋、絲纖維異形三角、差別化纖維的多邊形截面或者表面凹坑及中空的化纖等，相較圓形截面纖維的摩擦因數(shù)大很多；或使用截面尺寸過(guò)小、纖維偏細(xì)、相對(duì)密度偏小的纖維，在加工同等須條時(shí)須條中的纖維相互接觸面積總體增大，牽伸力也會(huì)因摩擦因數(shù)加大而增大。

2.2.4 纖維的導(dǎo)電性

纖維本身的導(dǎo)電性越強(qiáng)則靜電越小。水是導(dǎo)電體，含水率高的纖維導(dǎo)電性好，如回潮率為13%的粘膠纖維的導(dǎo)電性比回潮率為0.4%的滌綸纖維好。新型導(dǎo)電纖維由尼龍基加炭黑復(fù)合，或在纖維表面鍍金屬離子、納米材料，或滲入導(dǎo)電的炭黑粉以及碳纖維，從而增強(qiáng)其導(dǎo)電性。導(dǎo)電性差的纖維比電阻大，如阻燃腈綸質(zhì)量比電阻明顯大于普通腈綸，前者質(zhì)量比電阻為7.7×109Ω·g/cm2，后者為2.29×108Ω·g/cm2，回潮率亦偏低。

2.2.5 溫濕度

非棉類纖維，如常見(jiàn)的改性麻、毛及化纖等纖維，當(dāng)溫度升高時(shí)，一般柔軟性增大，摩擦因素減小，殘留膠質(zhì)或油脂可能因溫度高而發(fā)黏、出現(xiàn)纏繞；當(dāng)溫度較低時(shí)，其剛性、摩擦因數(shù)及靜電增大，油脂凝聚而加工困難。當(dāng)相對(duì)濕度增大時(shí)，纖維導(dǎo)電性提高而有利于消除靜電、柔軟性增加；反之，柔軟性降低、纖維剛挺，吸附機(jī)件、靜電問(wèn)題增大。

2.3 非靜電因素

非綸類化纖的剛性大、無(wú)卷曲、平滑性差、纖維之間難以抱合導(dǎo)致可紡性差，如礦物纖維、純碳纖維等，或者纖維相對(duì)密度過(guò)小、蓬松或黏連不易成卷成條，如錦綸、羊絨、木棉纖維，等。

3 建立纖維分類實(shí)用模板

纖維品種雖然繁多，但根據(jù)物理、化學(xué)性質(zhì)的近似性可將其歸類，找出有規(guī)律的加工手段，分別建立不同纖維類別的實(shí)用模板，為改進(jìn)生產(chǎn)工藝提供參考依據(jù)。

3.1 按物理性能與手感分類

3.1.1 柔性纖維

柔性纖維指手感柔軟、初始模量較低的纖維，其單纖維強(qiáng)力較小，如木棉、羊絨、兔毛、蛋白接枝纖維等。其中，木棉是已知的、自然界中最細(xì)最軟的天然纖維，線密度僅為棉花的1/2，中空度達(dá)到80%～90%，比現(xiàn)有中空化纖高出數(shù)倍。

3.1.2 剛性纖維

剛性纖維指手感硬挺、彈性大的纖維，既有高強(qiáng)、高模量纖維，又有質(zhì)量比電阻偏大、易產(chǎn)生靜電的纖維，如阻燃纖維中的芳綸系列、高強(qiáng)阻燃維綸、阻燃粘膠、聚酰亞胺纖維等，也有質(zhì)量比電阻偏小、導(dǎo)電性能好的纖維，如碳纖維的電阻率為1×10-4Ω·m～1×10-5Ω·m，還有不銹鋼絲纖維，等。

3.2 按使用功能分類

3.2.1 常規(guī)功能纖維

常規(guī)功能纖維，是指常規(guī)服用為主的天然植物及化學(xué)處理的衍生纖維，其功能可滿足人體的各種需求。

3.2.2 非常規(guī)功能纖維

非常規(guī)功能纖維，是指滿足除服用以外的工業(yè)、航空航天、軍工、高科技領(lǐng)域等有特殊功能要求的纖維。功能性越高，如耐受高(低)溫、高壓、高耐酸堿、高強(qiáng)力、高耐輻射、高阻燃等功能纖維不易加工，需要采用特殊加工方法，以滿足紡紗過(guò)程最基本的成卷、成條、梳理、牽伸、加捻和卷繞成型的要求。

3.2.3 新型功能纖維

新型功能纖維包括部分特異結(jié)構(gòu)的差別化纖維、高模量礦物纖維、高性能特種纖維、納米復(fù)合纖維、石墨烯纖維等。

3.3 按色紡紗模塊分類

一般純棉染色纖維，在生產(chǎn)中除了靜電造成紡紗纏繞外，還因纖維染料等成分化學(xué)性能復(fù)雜，特別是在膠輥對(duì)纖維擠壓摩擦作用下部分成分會(huì)釋放出來(lái)，在摩擦升溫下產(chǎn)生膠輥表面纏繞，甚至破壞膠輥表面涂層[1]。

3.4 按相對(duì)密度分類

相對(duì)密度較小的纖維在梳理工序易漂浮和飛散，成網(wǎng)與凝聚較困難。常見(jiàn)纖維相對(duì)密度：木棉約為0.4，錦綸約為1.14，腈綸約為1.22，大豆纖維約為1.29，羊毛約為1.33，蠶絲約為1.34～1.38，滌綸約為1.38，棉約為1.50～1.54。

此外，各企業(yè)還可以按纖維特征共性分類：如按回潮率、線密度、纖維外表特性(纖維表面形態(tài)與截面形狀差異大的纖維)、質(zhì)量比電阻等，目的是簡(jiǎn)化選擇原料處理與工藝調(diào)整步驟。

4 建立與主模板對(duì)接的次模板

建立不同纖維加工的模板，可以依據(jù)纖維模板歸類特點(diǎn)進(jìn)行歸納、分類，新型纖維的共性是可紡性大于傳統(tǒng)紡紗纖維，次模板擬創(chuàng)立以下模塊分解不同類型纖維可紡性級(jí)別。

次模板是可以對(duì)接上述特殊原料、滿足可紡性要求的各種模塊，如原料消除靜電進(jìn)行養(yǎng)生的技術(shù)方法模塊；針對(duì)清棉開松難、輸送難、成卷難的技術(shù)模塊；解決纏繞梳棉機(jī)錫林針布、道夫針布，難以轉(zhuǎn)移的技術(shù)模塊；解決梳棉機(jī)棉網(wǎng)無(wú)法正常成網(wǎng)、成條的技術(shù)模塊；等。

對(duì)于礦物纖維、純碳纖維等無(wú)法直接紡紗的纖維，可建立間接轉(zhuǎn)換模塊，以與可加工材料作為基體合成方式滿足紡紗要求。目前，碳纖維運(yùn)用較多的是屏蔽復(fù)合材料，如碳纖維與樹脂、塑料等導(dǎo)電材料基體合成能降低其剛性，便于加工[2]。

5 提高新型纖維可紡性的途徑

5.1 提高新型纖維可紡性的總原則

纖維內(nèi)外層的物理、化學(xué)特性千差萬(wàn)別，為順利投產(chǎn)紡紗宜按照第一性原理思路即減少加工中對(duì)纖維的摩擦、打擊、電荷集聚等產(chǎn)生靜電造成的搓轉(zhuǎn)、纏繞、斷頭、難轉(zhuǎn)移等問(wèn)題。

如：增加抗靜電油劑以減少纖維過(guò)度摩擦產(chǎn)生靜電，減少纖維并絲以保證開松、梳理流暢；加工剛性纖維尤其為高模量、高強(qiáng)度纖維時(shí)可添加柔順劑、紡織硅油柔軟劑等；對(duì)特別光滑的、抱合力差的纖維則通過(guò)增加防滑劑來(lái)應(yīng)對(duì)；柔性纖維如木棉、超細(xì)特纖維等則以柔制柔，采取短流程、少打擊、柔梳理(此方法更適合絕對(duì)強(qiáng)力偏低、纖維間抱合力小、較為蓬松的纖維)工藝?；w中雜質(zhì)極少，無(wú)論剛性大還是小均不宜過(guò)多打擊，總體宜選用短工藝流程，抓棉機(jī)應(yīng)低速柔性抓取、開松和梳理。

5.2 解決新型纖維可紡性問(wèn)題的要點(diǎn)

5.2.1 把好原料采購(gòu)關(guān)

從源頭掌握纖維可紡特性，必要時(shí)與化纖制造廠家協(xié)商，在可控成本基礎(chǔ)上、在纖維制造過(guò)程添加性能優(yōu)異的抗靜電劑、平滑劑等輔料，以提高或改善纖維可紡性。

5.2.2 優(yōu)選工藝

紡企工藝設(shè)計(jì)要在“柔性”上下功夫，優(yōu)選短流程，優(yōu)選打手(包括梳理器材)的型式、速度、隔距等，盡量避開臨界牽伸工藝、尤其大定量牽伸工藝，防止握持力與牽伸力對(duì)環(huán)境溫濕度敏感而影響質(zhì)量。

5.2.3 做好紡紗預(yù)案

纖維可紡性差多數(shù)發(fā)生在季節(jié)變換之時(shí)，尤其是秋冬或冬春之交、溫濕度波幅較大時(shí)一定要做好生產(chǎn)預(yù)案；助劑用量根據(jù)季節(jié)適時(shí)調(diào)整，夏季溫濕度大、變化大減少用量，冬季低溫低濕可增加用量(各類助劑用量可增減0.2%～1.5%)。

5.3 控制靜電產(chǎn)生的措施

抗靜電劑消除靜電的兩種機(jī)理，一為增加電荷的逸散速率，二為抑制靜電產(chǎn)生。在纖維中滲入導(dǎo)電材料加快電荷逸散速度，以導(dǎo)電油劑隔離纖維表層、抑制纖維(如羊毛、蠶絲、聚酰胺)因相互摩擦失去電子產(chǎn)生更強(qiáng)的正電荷，或者使聚酯類、滌綸、丙綸絲等纖維容易獲得電子產(chǎn)生更強(qiáng)的負(fù)電荷。此外，可根據(jù)市場(chǎng)需求，在達(dá)到同樣服用功能及性價(jià)比的前提下，有意地將具有正反電荷的纖維或者含水率高與含水率低的纖維搭配組合。

5.3.1 添加抗靜電劑

常見(jiàn)抗靜電劑有非離子和陰離子表面活性劑，還有陽(yáng)離子和兩性型，要攪拌成均勻乳液則必須采用無(wú)離子水或蒸餾水。抗靜電劑可單獨(dú)使用，也可與其他溶劑、乳化劑等調(diào)配成溶液使用。一般用于紡企前道預(yù)處理，可大幅降低織物的表面電阻。不同廠家制造抗靜電劑的添加量差異較大，其總量一般不超過(guò)5%。陽(yáng)離子滌綸表面帶有負(fù)電荷，加SN-2抗靜電劑屬陽(yáng)離子表面活性劑帶正電荷，這樣正負(fù)電荷正好中和。

5.3.2 添加混合油劑

通用型和毛油由高級(jí)脂肪酸酯、抗靜電劑、非離子乳化劑及其他輔助成分組成，要求其揮發(fā)性低、燃點(diǎn)高、不易變質(zhì)。油劑呈現(xiàn)中性(pH值為7～8)，不影響染色，在纖維表面形成吸附層，可減輕纖維間摩擦和靜電電荷產(chǎn)生；油劑中的羥基等基團(tuán)與水形成氫鍵增加了纖維吸濕性、降低了纖維表面電阻，以加快靜電逸散?；旌嫌蛣V泛用于毛紡、棉半精紡、化纖等原料預(yù)處理，用于絲絨混紡、毛滌混紡、純滌綸、差別化、多功能纖維紡紗等易產(chǎn)生靜電纖維的養(yǎng)生。

5.3.3 選擇不同物性互補(bǔ)的纖維

市場(chǎng)上較多的纖維組合，如含水率高的粘膠纖維與含水率低的滌綸系列纖維，其織物挺括舒適。粘膠與錦綸搭配，粘膠的濕強(qiáng)小于干強(qiáng)，質(zhì)量比電阻為1×104Ω·g/cm2～1×106Ω·g/cm2，錦綸回潮率低、吸濕性能差，質(zhì)量比電阻為1×108Ω·g/cm2～1×1010Ω·g/cm2，二者可形成仿兔毛紗風(fēng)格組合。滌綸纖維回潮率較低，服用性不理想、可紡性較差，可搭配一定比例的改性滌綸纖維，如導(dǎo)濕滌綸纖維表面布滿溝槽，有吸濕排汗特性，質(zhì)量比電阻為4.5×107Ω·g/cm2；也可以在不影響阻燃效果前提下，混入一定比例的、吸濕性強(qiáng)的纖維，如阻燃粘膠纖維等。

5.3.4 棉包混棉

在生產(chǎn)中經(jīng)常遇到某些纖維，如兔毛(物理質(zhì)量偏低)、PTT纖維(物理質(zhì)量偏高)等單獨(dú)成卷時(shí)重不勻居高不下的情況，可在滿足紗線性能前提下，加入另一種可紡性好的纖維，如棉纖維進(jìn)行棉包混棉，也是解決生產(chǎn)不流暢的方法之一。

5.3.5 選擇永久性抗靜電纖維

為了解決化纖加工中靜電干擾或織物因靜電造成的“貼身”“刺癢”等問(wèn)題，達(dá)到永久性抗靜電目的，一般采取2種途徑。

a) 對(duì)原纖維進(jìn)行改性，通過(guò)共聚、復(fù)合等紡絲工藝將碳粉、石墨、納米金屬微粒滲入滌、錦綸等纖維表面形成導(dǎo)電纖維；質(zhì)量比電阻小于1×107Ω·g/cm2時(shí)纖維手感柔軟、抱合性好，可紡性明顯改善。鍍銀纖維AGposs體積比電阻僅為10 Ω·cm，只需搭配小于0.5%的鍍銀纖維就能滿足織物電磁屏蔽效果要求，還能改善可紡性。此外，根據(jù)產(chǎn)品用途可混入不銹鋼絲纖維或者以尼龍6為基體的鍍銀離子纖維，也可在常規(guī)滌棉混紡紗中混入1%～2%的導(dǎo)電纖維。

b) 可紡性極差的纖維，在出廠前采用性能優(yōu)異的抗靜電劑進(jìn)行處理，如錦綸專用TPA-09型油劑，體積比電阻為8.7×106Ω·cm，大幅低于常規(guī)纖維的1×109Ω·cm及以上，清梳可以單獨(dú)成卷成條，原料無(wú)須加靜電劑和水等進(jìn)行預(yù)處理，不僅生產(chǎn)基本無(wú)纏繞，還省去悶堆環(huán)節(jié)、減少用工，提高質(zhì)量和制成率。雖然原料成本會(huì)增加約10%，但效率明顯提高，總成本降低，值得考慮[3]。

5.3.6 改性的天然纖維

麻纖維尤其黃麻、紅麻等的模量高，纖維硬挺、剛性大，纖維之間的抱合差、不易捻合，投入生產(chǎn)前須進(jìn)行較為復(fù)雜的、較長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)生；否則，加工困難、紗線羽毛多。若將麻纖維化學(xué)變性，如將黃麻、紅麻處理成麻賽爾纖維素纖維(Jutecell)，不僅保持麻的抗菌、涼爽特性，還具有吸濕、舒適、柔軟性，經(jīng)過(guò)一定處理如加濕、保持回潮率即可生產(chǎn)，且產(chǎn)品品質(zhì)更高。

5.3.7 可溶纖維作“載體”

對(duì)于某些高強(qiáng)、高模量、剛性大而無(wú)法成卷、成條及加捻的纖維，可采用可溶性纖維如維綸低溫溶解的纖維與其混合紡紗、順利生產(chǎn)，最后通過(guò)印染漂洗將其溶解掉?？扇苄岳w維還有海藻纖維、羧甲基纖維等。

5.3.8 無(wú)卷曲纖維搭配有卷曲纖維

剛性大、無(wú)卷曲的纖維難以加捻成紗，在滿足客戶總體要求前提下，可搭用親膚性能好的棉花、羊毛及化纖中卷曲度高的纖維，以增加纖維抱合度使其容易成條成卷。如：海藻類纖維剛性及初始模量較大，成條困難，配一定比例棉纖維即可改善可紡性；苧麻纖維粗硬、初始模量大，抱合力極差，若選擇卷曲度高的澳毛可實(shí)現(xiàn)纖維性能互補(bǔ)，提高可紡性。

5.3.9 賽絡(luò)紡彌補(bǔ)可紡性

珍珠纖維是新型功能纖維素纖維，具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射與防紫外線功能；但其強(qiáng)力低、抱合力差、保型性差，單紡強(qiáng)力小、毛羽大，如果能在滿足其特性前提下混入棉或粘膠纖維，采用2根粗紗喂入，使保健功能與天然纖維的舒適、柔軟相結(jié)合，發(fā)揮賽絡(luò)紡技術(shù)效果值得一試[4]。

5.3.10 采用防滑劑

某些表面光滑、蓬松、抱合力差、強(qiáng)力小的纖維，靜電并不特別突出，但影響成卷、成條，通常在上包前加入適量防滑劑和水。如：Pindarl纖維為納米晶化層處理纖維素纖維，手感柔軟滑糯，懸垂性好，可是纖維極為光滑不易聚攏，為保證順利生產(chǎn)，采用1.5%防滑劑+5%的水、封閉悶24 h以上；對(duì)于漢麻、亞麻等剛性大的纖維，養(yǎng)生處理則選擇專用軟麻油“A∶B組分”(或柔軟劑)和水混合噴灑、悶24 h[5]。

5.3.11 改善器材導(dǎo)電性能

在膠輥或尼龍及碳纖上銷等所用材料中增加納米炭黑材料，可解決膠輥纏繞尤其高速并條機(jī)紡化纖、纖維素纖維等靜電高而產(chǎn)生的纏繞問(wèn)題；也可采用尼龍6涂料、AB雙組分涂料、粘膠專用抗靜電劑甚至生漆進(jìn)行表面處理；保持紡紗通道及紡紗器材表面光潔，對(duì)喇叭口、集束器、圈條斜管、導(dǎo)紗鉤、氣圈環(huán)、鋼領(lǐng)、鋼絲圈、壓力棒、張力裝置、金屬槽筒表面進(jìn)行涂層優(yōu)化處理，以減少意外摩擦產(chǎn)生靜電。

5.3.12 安裝靜電消除裝置

安裝靜電消除器，可以使加工纖維周圍的空氣產(chǎn)生電離子，如使用離子風(fēng)棒、離子風(fēng)機(jī)可產(chǎn)生大量帶正負(fù)電荷的氣團(tuán)，使存在于空氣中的正負(fù)離子與被加工纖維積聚的電荷中和，達(dá)到消除與減少靜電效果，紡織行業(yè)特殊工序可以進(jìn)行嘗試。

5.3.13 機(jī)架接地

在生產(chǎn)中，設(shè)備接地是一項(xiàng)簡(jiǎn)易方便的、消除靜電的措施，接地能夠讓摩擦產(chǎn)生的電荷向大地消散。這項(xiàng)措施往往被紡企忽視，應(yīng)重視梳棉機(jī)、并條機(jī)和細(xì)紗機(jī)機(jī)架的接地。

6 結(jié)語(yǔ)

新型纖維的大量紡制已有近20年的時(shí)間，然而由于多數(shù)新型纖維可紡性不佳，使其總體生產(chǎn)效率偏低。其影響因素主要是兩方面：纖維摩擦靜電作用強(qiáng)，造成加工部件纏繞、棉網(wǎng)斷裂、斷頭增加；纖維抱合力差以致無(wú)法成卷成條，甚至無(wú)法紡紗。

影響纖維靜電的主要因素：纖維比電阻，兩種材料或者纖維的靜電電位序位，纖維表面形態(tài)與截面形狀，纖維本身導(dǎo)電性以及溫濕度；非靜電因素造成可紡性差，是因纖維剛性大、無(wú)卷曲、平滑性差導(dǎo)致纖維之間難以抱合等。應(yīng)據(jù)此探索建立不同纖維類型實(shí)用模板，通過(guò)大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)將千百種纖維根據(jù)物理、化學(xué)性能濃縮歸類，探究有規(guī)律的加工方法，并對(duì)應(yīng)建立破解同類型或可紡性相似纖維加工措施的次模板，為生產(chǎn)工藝改進(jìn)提供參考。

解決新型纖維可紡性問(wèn)題要點(diǎn)在于原料采購(gòu)、工藝優(yōu)選和做好預(yù)案。提高纖維可紡性總原則，按照第一性原理思路就是在加工中減少對(duì)纖維的摩擦、打擊以及電荷集聚等產(chǎn)生靜電造成的搓轉(zhuǎn)、纏繞、斷頭、難轉(zhuǎn)移等問(wèn)題，而控制新型纖維靜電產(chǎn)生的措施，可通過(guò)企業(yè)的不斷實(shí)踐和總結(jié)進(jìn)行選擇。