亞麻/粘膠抗菌吸濕賽絡(luò)紡低捻竹節(jié)紗的生產(chǎn)

侯小偉

(泰山學(xué)院 藝術(shù)學(xué)院，山東 泰安 271000)

0 引言

亞麻粘、亞麻棉、萊賽爾亞麻、滌亞麻、純亞麻等低捻竹節(jié)紗,以37 tex～236 tex 為主，廣泛應(yīng)用于沙發(fā)布、窗簾布、手套、帽子、圍巾、襪子、地毯及各類服裝面料等。其中，亞麻纖維與粘膠纖維混紡紗線，利用紗號、捻度和捻向的變化，配合織物組織的變化形成條格和隱格的效果，織物立體感強、吸濕性好、手感獨特、透氣性和抗菌性好，易洗易燙，是家用沙發(fā)套、汽車座套等裝飾布的首選。為此，筆者團(tuán)隊開發(fā)了節(jié)粗為2.6倍的亞麻/粘膠 60/40 118.1 tex抗菌吸濕賽絡(luò)紡低捻竹節(jié)紗。

1 原料特性

亞麻纖維分為纖維用、油用和油纖兼用3種類型，其中油用亞麻纖維長度較短。亞麻的單纖維和束纖維構(gòu)造在麻莖不同部位是不一致的，其根部單纖維橫截面呈圓形或者扁圓形，細(xì)胞壁薄、層次多、髓大而空心；兩端亞麻單纖維尖細(xì)、長度變異極大，呈現(xiàn)出縱向中段粗兩端細(xì)、橫截面呈多三角形狀的結(jié)構(gòu)[1]。雖然亞麻纖維強力高、吸濕性好、不沾身、抗菌抑菌、防污抗靜電、防紫外線，且阻燃效果極佳，長期與皮膚接觸，益于促進(jìn)人體代謝機能[2]，但因其剛性大、可撓度小、染色難、可紡性較差，故對成品加工技術(shù)要求很高。成紗號數(shù)較粗時，需選擇長度偏短的亞麻纖維，本例采用的亞麻纖維物理指標(biāo)：平均長度為23.9 mm，斷裂強度為6.1 cN/dtex，16 mm以下短纖率為19.5%。

粘膠纖維是最早的化學(xué)纖維，其生產(chǎn)成本低、用途廣、織物吸濕透氣性好，但因其耐磨性差、縮水率大、易變形等缺點影響了其發(fā)展。本例中采用的粘膠纖維物理指標(biāo)：線密度為1.7 dtex，長度為38 mm，干強為2.3 cN/dtex，濕強為1.2 cN/dtex，干伸長率為23.8%，線密度偏差率為0.2%，長度偏差率為-0.5%，超長率為0.3%，倍長纖維為0.2 mg/(100 g)，白度為85.2%，回潮率為12.1%，含油率為0.3%。

為了發(fā)揮亞麻纖維的優(yōu)點，彌補亞麻纖維短絨高、可紡性差的缺點，選擇亞麻纖維與粘膠纖維混紡，可提高低捻紗線的可紡性，且紡紗成本降低、制成率提高。

2 生產(chǎn)思路

亞麻纖維單獨成條難度較大，需與粘膠纖維進(jìn)行盤混。其詳細(xì)的生產(chǎn)控制預(yù)案為：① 各工序跟蹤生產(chǎn)，合格一個工序推進(jìn)一個工序，每工序安排專人負(fù)責(zé)記錄與調(diào)整參數(shù)，如清花各打手速度、隔距，梳棉工序錫林、刺輥及道夫的速度、生條定量、隔距以及梳棉落棉率的控制范圍，并條機的車速、隔距、定長、后牽伸倍數(shù)；粗紗的車速、捻系數(shù)、隔距；細(xì)紗的車速、鋼領(lǐng)鋼絲圈配置、膠輥優(yōu)選，自動絡(luò)筒機的車速、張力、捻接參數(shù)、電清參數(shù)等。② 亞麻纖維生產(chǎn)時各工序必須搭棚隔離，既能保證溫濕度，又防止污染漂白品種。③ 為保證全流程機臺效率穩(wěn)定，各工序制定掃車周期，通過縮短掃車周期，保證各機臺保持較高車速。④ 為保證配比準(zhǔn)確，用甲酸/氯化鋅試劑定量分析兩種纖維的含量，對兩種纖維的盤混干定量進(jìn)行確定，根據(jù)重新確定的配比修正粘膠纖維和亞麻纖維的上機干重，保證亞麻纖維在紗線中的含量。

3 工藝配置及主要技術(shù)措施

賽絡(luò)紡亞麻粘膠低捻竹節(jié)紗的工藝流程為：A002型抓棉機→A006B型混棉機→A036型豪豬開棉機→A092型雙棉箱給棉機→A076型單打手成卷機→A186型梳棉機→FA306型并條機(二道)→A456E型粗紗機→FA502型細(xì)紗機→No.21C-S型村田自動絡(luò)筒機。各工序工藝配置如下。

3.1 清棉工序

可紡性較差的亞麻纖維紡紗前必須進(jìn)行預(yù)處理[3]：用軟麻油劑A，B料及水按1∶2∶7比例制成均勻乳液，按照8%的給濕量為亞麻纖維加濕。將亞麻纖維放在塑料薄膜棚里，用噴霧器逐層噴灑乳液，最后用塑料薄膜將纖維密封，吸濕36 h后上盤，保證纖維充分吸濕，以減少生產(chǎn)過程中的靜電纏繞問題[4]。

粘膠纖維的體積比電阻要求小于108Ω·cm，如果原料未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)行預(yù)處理，并在車間分級室吸濕平衡24 h以后快速測試，合格后方可使用。粘膠和亞麻上盤前，先對兩種原料的回潮率進(jìn)行測試，要求亞麻纖維的回潮率控制為15%～18%，粘膠纖維回潮率控制為10%～13%，上盤質(zhì)量按干重乘回潮率計算。

由于亞麻纖維長度短、整齊度差、短絨率高，清梳工序落麻比粘膠纖維多，因此確定亞麻纖維的投料比混紡占比高1%，將亞麻纖維和粘膠纖維按干重61∶39進(jìn)行盤混，回花、回卷和回條全部回用。棉包的排列對纖維的開松混和至關(guān)重要，棉包之間要緊密排列，且每包密度應(yīng)一致，上盤務(wù)必做到原料上下左右一致，盤頭盤底棉卷重新回盤，以保證混和均勻；注意亞麻的開松質(zhì)量，原料開松不良時，易造成紗疵增加；經(jīng)常查看亞麻原料，發(fā)現(xiàn)并絲及短絨較多時過一遍清花，能有效降低并絲及麻粒，再經(jīng)FA002型抓棉機及梳針打手開松后，重新打包回盤，與粘膠按照規(guī)定排包圖上盤。生產(chǎn)中，注意用同配棉的粗紗喂入棉卷，防止棉層間黏連[5]；用塑料布包卷棉卷嚴(yán)格防護(hù)并輕拿輕放，將亞麻粘膠卷推至梳棉加濕棚內(nèi)保濕；嚴(yán)格控制棉卷存量，做到先做先用[6]；下卷后測試回潮率要求為11%～12%，太高或太低均不適宜生產(chǎn)。

清花工序擔(dān)負(fù)著主要的除雜任務(wù)。為保證制成率，清花工序的落棉率偏低控制在2.5%以內(nèi)；各打擊點打手速度偏低控制，增加打手與塵棒之間的隔距，以減少纖維損傷；縮小塵棒間的隔距以減少落棉[7]、多落塵雜及粗長麻，達(dá)到即良好開松又降低落棉的目的。

清花工序主要工藝參數(shù)：A002型抓棉機抓棉打手轉(zhuǎn)速為600 r/min；A036型豪豬開棉機梳針打手轉(zhuǎn)速為480 r/min，打手與塵棒之間的隔距入口為12 mm、出口為17 mm；A076型清棉成卷機打手轉(zhuǎn)速為900 r/min，打手與塵棒間的隔距入口為10 mm、出口為18 mm。由于亞麻纖維短絨率高、纖維抱合力差，需加大棉卷定量，因此亞麻粘膠卷定量為500 g/m，定長為36 m，棉卷質(zhì)量為18.3 kg/卷，棉卷每米質(zhì)量不勻率控制在2.0%以內(nèi)，伸長率控制為1.5%，若出現(xiàn)波動須及時對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。

3.2 梳棉工序

梳棉必須搭棚保濕，在下卷前將溫濕度調(diào)整到要求范圍：溫度控制為30.0 ℃～31.5 ℃，相對濕度偏大掌握為65%～70%；如濕度低可用微霧加濕器，必要時灑熱水。每天檢查棉網(wǎng)，每班測試回潮率；每天必須吹車1次，每班必須清理前后吸風(fēng)管2次；梳棉生頭時值車工務(wù)必掐除輕重條，落筒時搓條子把關(guān)輕重條；梳棉條子質(zhì)量以實際為準(zhǔn)，可以調(diào)牙處理。若清花加濕不到位、短纖維集聚，則會造成梳棉機前落網(wǎng)、棉條脆斷，必須調(diào)整梳棉機張力牙，減小棉網(wǎng)張力造成的落網(wǎng)。梳棉生條定量小，纖維抱合力差，加之粘膠纖維抱合力差、亞麻纖維離散度大，機前容易落網(wǎng)，將生條定量從25 g/(5 m)調(diào)整為28 g/(5 m)后，機前落網(wǎng)改善，道夫轉(zhuǎn)移率增加，纖維間的抱合力增強。此外，道夫針布對纖維的抓取力差時，容易掉網(wǎng)，應(yīng)選抓取力好的道夫針布；打磨各通道，保持通道清潔，無掛花、積花；梳棉車肚花每班清理2次，保證車肚花不接觸小漏底。

梳棉采用“慢速度、柔梳理、大隔距、小落棉率”工藝。梳棉錫林、刺輥及道夫速度偏低掌握，梳棉落棉率控制在4.5%以內(nèi)，采用網(wǎng)眼式200 mm漏底；相比紡棉，將A186型梳棉機給棉板—刺輥隔距放大為0.41 mm，將錫林—蓋板隔距放大為0.51 mm，錫林與刺輥、錫林與道夫的隔距與紡棉一致為0.13 mm。后車肚工藝以降低落棉為主，理論上高刀大角度可以降低落棉率，但是具體落棉率的控制是根據(jù)清花原料實際含雜決定的。其具體工藝為：小漏底與刺輥入口、出口隔距偏大控制，兩點隔距分別為9.50 mm，0.79 mm；錫林與大漏底之間的隔距與氣流密切相關(guān)，如果大漏底隔距過小，入口處容易積花、刮花，大漏底與錫林入口、中間和出口隔距偏大控制，3點隔距分別為2.18 mm，1.65 mm，0.48 mm；由于生條定量偏大控制，因此后蓋板與錫林隔距偏大控制，后下蓋板隔距為0.48 mm，后上蓋板隔距為1.09 mm；由于纖維經(jīng)過蓋板梳理以后，纖維的伸直平行度較高，前蓋板與錫林隔距須偏小掌握，前上蓋板及前下蓋板隔距分別為0.79 mm，1.09 mm。

梳棉工序主要工藝參數(shù)：錫林轉(zhuǎn)速為360 r/min，刺輥轉(zhuǎn)速為770 r/min，蓋板線速度為82.3 mm/min，道夫轉(zhuǎn)速為20.0 r/min，牽伸倍數(shù)為86.8，生條定量為28 g/(5 m)。

3.3 亞麻纖維含量試驗

為滿足用戶對亞麻纖維含量不低于59.5%的要求，用亞麻粘膠生條試紡亞麻粘膠低捻紗，按照GB/T 2910.22—2009標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用甲酸/氯化鋅試劑將粘膠纖維從已知干燥質(zhì)量的混合物中溶解去除。取紗樣約4 g在100 g甲酸/氯化鋅溶液中，置于(40±2)℃的恒溫水浴裝置中150 min以上(每隔45 min震蕩1次)溶解。在此過程中，由于粘膠纖維溶解、亞麻纖維不溶解，可以將粘膠纖維與亞麻纖維進(jìn)行定量區(qū)分。按照以上步驟測試得到亞麻纖維的平均含量為59%，為滿足用戶要求的含量，將亞麻纖維和粘膠纖維干重比調(diào)整為62∶38后盤混上機。

3.4 并條工序

并條必須搭棚保濕，溫度控制為30 ℃～31 ℃，相對濕度控制為50%～60%；車速偏高掌握，不低于220 m/min；每天檢查紡紗通道，保證無掛花；上條時必須搓條子，把關(guān)輕重條及梳棉生頭時的輕重條，并條上條或每落筒必須檢查機后條子并合數(shù)是否正確，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；并條機后出現(xiàn)斷條時，必須檢查牽伸區(qū)內(nèi)有無缺條，一旦缺條必須處理干凈機前不合格條子，用防護(hù)布防護(hù)好，并用筒蓋蓋好；加大對粗細(xì)條和色差的把關(guān)，頭并和末并加強對質(zhì)量的控制，每班試驗1次，如果頭并質(zhì)量偏差波動很大，要適當(dāng)調(diào)牙，但須防止在末并調(diào)牙太多；并條膠輥、圈條、集束器等須每天檢查清潔1遍。

并條工序采用二道并合，為避免條子過度熟爛，頭并后區(qū)牽伸倍數(shù)偏大控制，以提高對前彎鉤纖維的伸直度；二并后區(qū)牽伸倍數(shù)宜偏小控制，提高熟條的伸直平行度；羅拉直徑分別為45 mm，35 mm，35 mm，開車前檢查羅拉隔距，偏大控制為8 mm×20 mm；喇叭口口徑過小會影響條子流通，太大又無法把關(guān)疙瘩條，故綜合考慮選用口徑為3.8 mm的喇叭口；考慮粗紗定量大，選用直徑為13 mm的調(diào)節(jié)環(huán)；設(shè)定FA306型并條機的壓輥速度為1490 r/min，車速為234 r/min，重不勻控制在1.5%以內(nèi)。兩道并條的工藝參數(shù)如表1所示。

表1 FA306型并條機工藝參數(shù)

3.5 粗紗工序

粗紗必須搭棚保濕，溫度控制為30 ℃～31 ℃，相對濕度控制為50%～60%，且粗紗下機須立即通知細(xì)紗改紡并測試指標(biāo)。此外，需每天檢查紡紗通道，每周最少清潔2次，保證通道無掛花；粗紗斷頭飄頭疵點必須清潔干凈方可開車，并把關(guān)連續(xù)性疵點；粗紗落紗前對車面做一遍清潔，防止污染，落紗后及時套塑料袋進(jìn)行防護(hù)；每周抽檢1遍烏斯特條干，杜絕嚴(yán)重機械波出現(xiàn)；每月測試1遍粗紗伸長率，將臺間、錠間伸長差異控制在0.5%之內(nèi)。

由于亞麻纖維的離散度大、粘膠纖維的抱合力較差，因此粗紗采取“重加壓、大捻系數(shù)”工藝。為降低粗紗斷頭，使用新型假捻器，以提高假捻效果、減少意外牽伸。主要工藝參數(shù)：粗紗定量為11 g/(10 m)，捻系數(shù)為81，上機捻度為2.28捻/(10 cm)，牽伸倍數(shù)為5.18，后牽伸倍數(shù)為1.3，羅拉加壓為230 cN，鉗口隔距為6.5 mm，集合器為12 mm；選用防靜電處理的邵爾A硬度為75度膠輥，羅拉隔距為26.5 mm×33.5 mm，錠速為4216 r/min，前羅拉轉(zhuǎn)速為185 r/min；粗紗條干CV值控制在5.0%以內(nèi)，粗紗質(zhì)量偏差控制在3.5%以內(nèi)。

3.6 細(xì)紗工序

在紡紗前搭隔離棚，安裝微霧加濕器，將溫度控制為30 ℃～33 ℃，相對濕度控制為50%～60%；組長每班1 h檢查溫濕度變化并及時調(diào)整，以減少因氣候變化帶來的溫濕度波動；注意做好粗紗防護(hù)和羅拉、膠輥粘纏，把關(guān)色差紗、煤灰紗；及時做質(zhì)量指標(biāo)，每天測試回潮，關(guān)注回潮變化，正常臺位每2 d一個周期測試指標(biāo)；根據(jù)斷頭情況，配置細(xì)紗值車工人數(shù)，及時巡回，防止出現(xiàn)飛花“撲拉頭”問題，減少浪費，提高制成率。改紡前備好邵爾A硬度為65度、直徑大于29.3 mm的膠輥；改紡時根據(jù)竹節(jié)儀器顯示數(shù)據(jù)以及強力指標(biāo)對比樣品指標(biāo)，不合格不允許開車；改紡鋪車了機必須按規(guī)定執(zhí)行，粗紗控制在1～2層以內(nèi)，不能空管，鋪車粗紗必須清潔干凈紗面，方可開車。

細(xì)紗開車后測試千錠時斷頭為90個，在50號細(xì)紗機臺及2號粗紗機上，選擇粗紗捻系數(shù)、鋼絲圈型號、細(xì)紗捻系數(shù)3個因素，結(jié)合紗線強力進(jìn)行三因素三水平進(jìn)行工藝優(yōu)選試驗，以保證千錠時斷頭降到40個以內(nèi)，具體見表2。

表2 正交試驗情況

由表2可知，方案7的千錠時斷頭最少，但為提高產(chǎn)量選擇方案5，雖然千錠時斷頭數(shù)由30個變?yōu)?5個，但二者的成紗強力差異小。因此，經(jīng)優(yōu)選試驗確定紡亞麻/粘膠 60/40 118.1 tex賽絡(luò)竹節(jié)紗的粗紗捻系數(shù)為81，細(xì)紗前羅拉轉(zhuǎn)速為171 r/min，細(xì)紗捻系數(shù)為650；經(jīng)觀察，折合細(xì)紗千錠時斷頭數(shù)由90個減少為35個，滿足試驗要求。

細(xì)紗機安裝伺服電機竹節(jié)紗控制器，亞麻/粘膠 60/40 118.1 tex賽絡(luò)低捻竹節(jié)紗具體設(shè)計參數(shù)：節(jié)長為6 cm～8 cm，節(jié)距為48 cm～85 cm，節(jié)粗為2.6倍，基紗號數(shù)為101.9 tex，竹節(jié)號數(shù)為264.9 tex，竹節(jié)循環(huán)為43個，循環(huán)長度為30.35 m，無規(guī)律性竹節(jié)。細(xì)紗機工藝參數(shù)：設(shè)計捻系數(shù)為650，錠速為8030 r/min，前羅拉速度為171 r/min，喇叭口規(guī)格為6.0 mm×4.5 mm，鉗口為8.0 mm，鋼絲圈使用藍(lán)金剛G15型，每12 d更換1次，鋼領(lǐng)使用PG1-4854型，使用周期為10個月，細(xì)紗羅拉隔距為18 mm×29 mm。

3.7 絡(luò)筒工序

絡(luò)筒車速須偏高掌握，不低于900 m/min，筒紗質(zhì)量須偏大掌握(每筒2.8 kg以上)。改紡開車后，根據(jù)紗疵情況，優(yōu)化電清參數(shù)，第一時間做100 km紗疵測試并控制在50個/(100 km)以內(nèi)，開車紗疵不超過90個/(100 km)；日常輪班長每班查2遍紗疵，紗疵超標(biāo)時及時反饋，查明原因并整改；后紡工序改紡時必須徹底清理車上原紡品種紙管、管紗；打紗時必須逐個檢查管紗是否正確。

改紡優(yōu)化接頭參數(shù)，接頭平均強力控制為原紗強力的90%以上，最低為75%以上，不合格不允許開車；由捻接工逐錠測結(jié)，日常捻接工每天驗結(jié)1遍。改紡后捻接腔為G8型，腔蓋為N55型，解捻時間為0.71 s，延遲時間為0.69 s，加捻時間為0.12 s，撥紗片刻度為L4。

根據(jù)客戶對布面的要求，對于大棉結(jié)和長粗節(jié)的切除，電清偏松控制，以減少接頭量、提高制成率和絡(luò)筒效率。絡(luò)筒機清紗通道參數(shù)：短粗幅度為300%，短粗長度為10 cm；長粗幅度為200%，長粗長度為200 cm；細(xì)節(jié)幅度為-80%，細(xì)節(jié)長度為40 cm。啟動號數(shù)偏差：偏粗為20%，偏細(xì)為-50%，長度為10 m；連續(xù)號數(shù)偏差：偏粗為20%，偏細(xì)為-50%，長度為10 m；鏈狀紗疵幅度為0，長度為1.2 cm，間距為8 cm，疵點數(shù)為80個；CV值報警值為±25%。捻接通道參數(shù)：Jp幅度為165%，Jm幅度為-60%，捻接長度為3.5 cm。

經(jīng)測試試驗亞麻/粘膠 60/40 118.1 tex賽絡(luò)低捻竹節(jié)紗的綜合斷裂強度為1060 cN，強力CV值為 5.1%，斷裂伸長率為8.9%，捻系數(shù)為614，捻不勻為2.7%。采用3.3節(jié)所述方法，試驗亞麻纖維含量為60%，粘膠纖維的含量為40%，與設(shè)計一致，各項指標(biāo)均較好地滿足了用戶的需求。

4 結(jié)語

4.1紡亞麻類品種最主要的影響因素有：① 亞麻預(yù)處理加柔軟劑，加熱水使亞麻回潮率約為15%；② 清花須盡可能去除麻皮；③ 亞麻纖維的吸放濕速度較快，為保持必要的溫濕度，需將各工序搭棚隔離，提高各工序可紡性。

4.2通過分析影響制成率的因素，將清花、梳棉等工序落棉率調(diào)到最小，降低亞麻纖維消耗，包括回用下腳、回花，總制成率約為93.5%；通過嚴(yán)格控制溫濕度、優(yōu)化粗紗及細(xì)紗工藝等措施，使細(xì)紗千錠時斷頭由90根降低到35根，減輕了值車工的勞動強度，提高了產(chǎn)量。

4.3生產(chǎn)此品種的各工序重點控制條干、色差、紗疵及斷頭，通過亞麻和粘膠的合理搭配，生產(chǎn)的亞麻/粘膠60/40 118.1 tex賽絡(luò)低捻竹節(jié)紗強力高；采用該紗線搭配制成的裝飾布，具有亞麻纖維的抗菌性、吸濕透氣、粘膠光澤、手感柔軟等特點。