銅氨纖維/棉混紡紗生產(chǎn)實踐

卞克玉，王匯鋒，陳丹鳳

(1.常州紡織服裝職業(yè)技術學院，江蘇 常州 213164； 2.必維申優(yōu)質(zhì)量技術服務江蘇有限公司，江蘇 江陰 214400；3.無錫長江精密紡織有限公司，江蘇 無錫 214000)

追求功能性、舒適性、綠色環(huán)保一直是面料開發(fā)的重要方向。銅氨纖維/棉混紡面料集2種纖維各自的特點，具有良好的吸濕性、懸垂性、抗靜電性，耐磨性好、手感柔軟，產(chǎn)品易于降解，是綠色環(huán)保紡織品，廣泛用于各類高檔機織、針織服裝[1-3]。但目前市場上缺少銅氨纖維/棉混紡高支紗產(chǎn)品，限制了銅氨纖維/棉輕薄面料的開發(fā)。本文在優(yōu)化紡紗各工序工藝參數(shù)的基礎上成功開發(fā)了銅氨纖維/棉(50/50)4.2 tex混紡高支紗，可為輕薄面料的開發(fā)提供一定的參考。

1 原料規(guī)格與性能

銅氨纖維:纖維線密度1.18 dtex，長度約為38.52 mm，斷裂強度15.5 cN/tex，斷裂伸長率8.62%，回潮率10.3%。

棉纖維: 采用新疆原棉，短絨少，整齊度較好，易梳理。原棉線密度3.89 dtex，長度37.8 mm，斷裂強度19.5 cN/dtex,回潮率6.27%，短絨率4.8%，配棉等級為236，含雜率2.86%。

2 紡紗工藝

以現(xiàn)有棉紡設備及傳統(tǒng)棉紡工藝為基礎，紡紗工藝流程為：

銅氨纖維:FA002 A型自動抓棉機→FA036型開棉機→FA106型豪豬開棉機(附A045凝棉器)→A076F型單打手成卷機→A186型梳棉機→FA320型并條機(預并)。

棉纖維：FA002 A型自動抓棉機→FA036型開棉機→FA106型豪豬開棉機(附A045凝棉器)→A076F型單打手成卷機→A186型梳棉機→FA320型并條機(預并)→FA334型條卷機→A201D型精梳機。

銅氨纖維條+棉精梳條：FA320并條機(頭并)→FA320并條機(二并)→FA320并條機(末并)→FA415型粗紗機→FA506型細紗機→SAVIO-XCL型絡筒機。

3 工藝配置及技術措施

3.1 開清棉工序

3.1.1 技術措施

銅氨纖維抗靜電性較好，為避免產(chǎn)生黏卷，生產(chǎn)中采取以下措施：

①采用同品種的粗紗隔離。將車間質(zhì)量不良的銅氨纖維卷通過梳棉機、粗紗機紡成粗紗，用粗紗來隔離銅氨纖維卷，可以有效避免黏卷現(xiàn)象。

②棉卷羅拉逐漸加壓。隨著卷繞過程的進行，棉卷直徑逐漸增大，加壓量也需逐漸增大，使制成的棉卷內(nèi)外層松緊一致，防止退卷時黏層現(xiàn)象。

③采用自調(diào)勻整裝置。清棉成卷機部位配自調(diào)勻整裝置，根據(jù)棉層的厚度自動調(diào)節(jié)喂入速度，控制牽伸，確保輸出棉卷定量穩(wěn)定。

④車間溫濕度控制。一般車間溫度控制在20～24 ℃，相對濕度為70%～75%。實際生產(chǎn)中控制溫濕度的主要措施為：員工隨手關門、增加一層門簾、保持好空調(diào)設備狀態(tài)等。

⑤保持棉箱運轉(zhuǎn)效率。棉箱運轉(zhuǎn)率盡量保持在90%以上。棉纖維由于采用新疆長絨棉，整齊度好，不易產(chǎn)生靜電，不易黏卷，所以可以不采用防黏措施。實際生產(chǎn)中開清棉工序主要參數(shù)設置為：抓棉打手轉(zhuǎn)速78 r/min，綜合打手轉(zhuǎn)速811 r/min，梳針打手轉(zhuǎn)速444 r/min，風扇轉(zhuǎn)速1 200 r/min。

3.1.2 工藝配置

銅氨纖維整齊度好、雜質(zhì)較少，因此，開清棉階段可以實施“勤抓少抓、多松輕打、少落早落”的工藝準則[4-5]；為減少落棉可以適當減小塵棒之間的間距、適當增大打手與塵棒間的隔距。工藝參數(shù)為：銅氨纖維卷定量380 g/m，棉纖維卷定量360 g/m，正卷率均為99%，控制成卷質(zhì)量不勻率銅氨纖維為每米1%，棉纖維為每米0.8%。

3.2 梳棉工序

由于銅氨纖維長度較長，雜質(zhì)少，梳棉重點是改善梳理工藝，通過合理選用針布規(guī)格，提升纖維梳理度和棉網(wǎng)清晰度，力求減少纖維損傷。銅氨纖維梳棉機采用AC2030×01550D錫林金屬針布，43型 MCH43D-110蓋板針布，AD4030×01890D道夫金屬針布，為減少纖維在錫林-蓋板之間的反復轉(zhuǎn)移，錫林-蓋板之間的5點隔距分別為0.25、0.23、0.23、0.23、0.25 mm，生條定量控制在18 g/(5 m)，刺輥轉(zhuǎn)速為700 r/min，錫林轉(zhuǎn)速為335 r/min[6]。

棉纖維梳棉機采用2035AC.C20-35-95D錫林金屬針布, 4030AD D40-30-36 CBF道夫金屬針布，TB55 106+1/set蓋板金屬針布，錫林-蓋板5點隔距分別為0.18、0.15、0.15、0.15、0.18 mm，生條定量控制在16 g/(5 m)，刺輥轉(zhuǎn)速為700 r/min，錫林轉(zhuǎn)速為365 r/min。

3.3 棉精梳工序

小卷黏卷是精梳準備工序比較突出的問題，主要采取以下措施：

①控制小卷成形優(yōu)化小卷壓力。不同定量的小卷應與一定的成卷壓力相適應，既要增加纖維層疊合時的壓力，但成卷時又要適當減小壓力。

②適當降低總牽伸倍數(shù)。牽伸倍數(shù)過大會使棉條過熟，退卷時易造成各層間不清晰，因此應通過降低牽伸來控制纖維層中纖維的伸直度。

③車間溫濕度控制。精梳工序?qū)囬g溫濕度非常敏感，溫度過高，棉纖維中的蠟和糖分會融化，導致纖維間黏連，形成層間黏層；溫度低，纖維由于蠟質(zhì)發(fā)硬而滑溜，導致纖維滑脫，使出頭纖維較多，層面發(fā)毛。相對溫濕度低也會使纖維間發(fā)生黏連。因此，精梳工序車間溫度一般控制在26 ℃左右，相對濕度控制在53%左右，可保證小卷表面平滑，無黏連現(xiàn)象。

條卷工序主要工藝參數(shù)見表1。棉預并條濕定量控制在13.5 g/(5 m)；條卷工序小卷定量偏輕掌握，羅拉隔距適當放大。

精梳工序重點要控制棉網(wǎng)狀態(tài)，防止破邊、破洞、彎鉤纖維的產(chǎn)生，提高纖維伸直度。精梳工序采用“低速、輕定量、短給棉”的工藝原則[7]，保證精梳棉網(wǎng)的良好狀態(tài)，去除棉結，進一步提高棉條的內(nèi)在質(zhì)量，精梳機控制落棉率在12%～13%。精梳工序主要工藝參數(shù)見表2。

表1 條卷工序主要工藝參數(shù)

表2 精梳工序主要工藝參數(shù)

實測精梳條條干CV值低于3%，棉結10 粒/g，短絨率3.2%。

3.4 并條工序

并條工序采用“大隔距，重加壓，多并合，通道光潔，防纏防堵”工藝原則。由于銅氨纖維與設備的金屬部件之間摩擦力較大，導致牽伸力大，造成牽伸困難，可以采取相應的措施進行改善：如放大羅拉隔距，適當增加搖架壓力，保持圈條器通道清潔、通暢等。并條工序主要工藝參數(shù)見表3。

表3 并條工序主要工藝參數(shù)

頭并采用6根并合，用3根銅氨纖維預并條與3根棉精梳條交替排列以改善混合效果；二并為了使纖維充分伸直、平行，可以采用較大的后區(qū)牽伸倍數(shù)；三并目的是改善并穩(wěn)定條干，可酌情減小后區(qū)牽伸。三道并條都采用6根條子并合，羅拉隔距不宜太小，以免出現(xiàn)牽伸不開的問題[8]。

3.5 粗紗工序

銅氨纖維和棉纖維整體長度都較長，因此粗紗工序纖維捻系數(shù)可以設計小些以提高生產(chǎn)效率，且改善成紗條干，減少棉結，但同時要保證細紗工序能正常牽伸；采用較大的隔距和較小后區(qū)牽伸；設計適宜的筒子成形參數(shù)，確保各階段紡紗張力穩(wěn)定，減少粗紗意外伸長[9]；通過采用新型假捻器，降低前后排粗紗之間，同一排粗紗大紗、小紗間的張力差異，降低粗紗質(zhì)量不勻率。粗紗工序主要參數(shù)設置為：總牽伸倍數(shù)8.62；后區(qū)牽伸倍數(shù)1.27；濕定量3 g/(10 m)；前羅拉速度201 r/min；羅拉隔距12.5 mm×24.5 mm×33.5 mm。

3.6 細紗工序

細紗工序是最重要的工序，為保證紡紗質(zhì)量，提高效率，減少斷頭需采取以下措施：

①保證設備狀態(tài)。檢查吊錠位置，及時更換回轉(zhuǎn)不靈活的吊錠，避免粗紗喂入時退繞不靈活；逐錠檢查搖架加壓，保證壓力一致，確保前鉗口至前羅拉處的自由區(qū)長度一致并減小錠間偏差，保證牽伸均勻一致；檢查喇叭口，及時更換有問題的喇叭口，避免喂入位置不準或產(chǎn)生掛花。

②合理選用喇叭口和隔距塊。因銅氨纖維/棉混紡紗為高支紗，細紗機可以采用孔徑小的喇叭口；過大孔徑的喇叭口會使纖維分布過寬，引起前羅拉出口處加捻三角區(qū)變寬，從而增加毛羽；生產(chǎn)過程中擋車工要加強巡回，一旦發(fā)現(xiàn)粗紗纏繞、扭結要及時處理；為保證擋車工有效看臺，細紗機前羅拉轉(zhuǎn)速可降低至90 r/min。為了加強對纖維的控制，細紗工序可選用2.0的隔距塊。

③細紗捻系數(shù)。一般紡高支紗時下機捻系數(shù)比紡普通紗要高一些，因此在保證產(chǎn)量的前提下可以適當降低捻系數(shù)。

④合理選用鋼絲圈。銅氨纖維/棉混紡高支紗對紗疵要求高，過多的紗疵會嚴重影響成紗強力；因此要求鋼絲圈不宜太重，鋼絲圈和鋼領配合要好，以減少斷頭。

⑤加強對膠輥的保養(yǎng)與維護。由于銅氨纖維與牽伸機構摩擦較大，膠輥會發(fā)生中凹現(xiàn)象，因此要加強對膠輥的保養(yǎng)，適當縮短膠輥的保養(yǎng)周期與磨礪周期，一般保養(yǎng)周期控制在45天內(nèi)；同時選用邵氏硬度較低的膠輥。操作工要加強巡回，避免粗紗強力過低造成的吊斷頭；保持前羅拉和牽伸區(qū)清潔，杜絕纏羅拉纏膠輥問題，防止紗疵形成。

細紗主要工藝參數(shù)見表4。細紗實測指標見表5。細紗質(zhì)量指標均達到了客戶要求。

3.7 絡筒工序

為控制捻接質(zhì)量，減少紗線接頭疵點，主要清紗參數(shù)設置為：棉結+200%，短粗節(jié)+230%×1.3 cm，長粗節(jié)+40%×20 cm，長細節(jié)-40%×25cm[10]。

銅氨纖維/棉(50/50)4.2 tex筒紗實測質(zhì)量指標見表6。

表4 細紗主要工藝參數(shù)

表5 細紗實測質(zhì)量指標

表6 筒紗實測質(zhì)量指標

由于紗線較細，為防止絡紗張力波動，絡紗張力需要偏小掌握，絡紗速度設定為1 000 m/min；要保持絡筒機紗路的光潔，避免絡紗過程中毛羽和棉結增長過多。需合理設置工藝參數(shù)，既要保證紗線質(zhì)量符合要求又要避免切疵過高影響產(chǎn)量。

4 車間溫濕度要求

溫濕度對于紡紗質(zhì)量有重要影響，尤其是對于混紡高支紗，溫濕度的波動會引起紗線質(zhì)量的連鎖反應，同時也會影響工人的操作效率，因此需要反復調(diào)節(jié)，嚴格控制各工序溫濕度，各工序車間溫濕度要求見表7。

表7 各工序車間溫濕度要求

本文紡紗生產(chǎn)由于各工序車間溫濕度均能穩(wěn)定在要求范圍內(nèi)，使紡紗各工序均未出現(xiàn)明顯的質(zhì)量問題，確保了銅氨纖維/棉混紡紗各項指標合格，且操作穩(wěn)定，最終紗線千錠時斷頭控制在13根以內(nèi)。

5 結束語

銅氨纖維具有優(yōu)越的染色、吸濕性能，手感光滑，懸垂性優(yōu)良，服用性能近似于桑蠶絲，符合綠色環(huán)保理念。紡制銅氨纖維/棉混紡紗時，需要綜合考慮2種纖維的特點，配置合理的紡紗工藝參數(shù)，并采取一定的技術措施，如開清棉工序要在充分考慮原料特性、不損傷纖維質(zhì)量的前提下控制打手等部件的速度；梳棉工序優(yōu)選梳理元件，精準設定梳理隔距；并條工序采用“大隔距、重加壓、多并合、通道光潔、防纏防堵”原則，合理配置牽伸工藝；粗紗工序在配置合理工藝參數(shù)的前提下控制好張力和伸長；細紗工序要特別注意紡紗元件的選用，合理配置工藝參數(shù)，保持設備處于最佳狀態(tài)；絡筒工序要根據(jù)設備特點及紗線質(zhì)量要求設置絡紗速度，配置清紗參數(shù)，做好溫濕度控制和操作管理，最終使紗線各項指標均符合客戶要求，滿足了高檔用紗的質(zhì)量需求。