精梳落棉紡紗技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及研究方向

李國(guó)鋒 ,王 莉 ,王 娟 ,張文泰 ,周繼琛

(1.阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆 阿克蘇 843000;2.阿克蘇地區(qū)纖維檢驗(yàn)所,新疆 阿克蘇 843000)

在紡紗技術(shù)中原料占紗線成本的75%左右,隨著全球疫情的波動(dòng),紡織市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇,企業(yè)在關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),考慮生產(chǎn)成本最低化。企業(yè)要想獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益,在改進(jìn)紡紗設(shè)備、優(yōu)化紡紗工藝的同時(shí)也要對(duì)原料進(jìn)行慎重選擇,大幅降低用棉成本,才能夠獲得較好的性價(jià)比。近年來,受到節(jié)約資源、生態(tài)文明建設(shè)影響,人們開始關(guān)注精梳落棉的紡紗價(jià)值,并作為常用原料在轉(zhuǎn)杯紡紗系統(tǒng)中使用。在成紗質(zhì)量穩(wěn)定的情況下,科學(xué)、恰當(dāng)?shù)靥幚砭崧涿奘羌徔椘髽I(yè)一貫關(guān)注的問題,利用精梳落棉這種二次利用的纖維生產(chǎn)各種規(guī)格的紗,能充分利用廢棄資源,拓寬精梳落棉的應(yīng)用領(lǐng)域。對(duì)精梳落棉應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行分析,尋求精梳落棉應(yīng)用技術(shù)下一步的研究方向。

1 精梳落棉再利用技術(shù)的發(fā)展

精梳落棉纖維是傳統(tǒng)紡紗系統(tǒng)棉條在生產(chǎn)加工過程中經(jīng)過精梳機(jī)時(shí)因長(zhǎng)度較短無法參與紡制精梳紗而落下來的短纖維[1],是再用棉的一種,纖維平均長(zhǎng)度在16 mm 左右,精梳長(zhǎng)絨棉精梳落棉可以達(dá)到22 mm 左右。使用精梳落棉不僅在配棉時(shí)減少了成本投入,而且在低支紗范圍的應(yīng)用取得了較好的成效,在中支針織用紗線的比例也在持續(xù)增加[2]。

1.1 精梳落棉纖維特點(diǎn)

精梳落棉經(jīng)過多次打擊分梳,含雜低,具有成分復(fù)雜、外觀白度好、強(qiáng)度低、強(qiáng)度差異率較大、短絨率較高等特點(diǎn)。純精梳落棉比長(zhǎng)絨棉節(jié)約3萬元/t左右,品質(zhì)較差的精梳落棉比長(zhǎng)絨棉節(jié)約3.5萬元/t。普通精梳紗線落棉率為12%～18%,高檔精梳紗線落棉率為18%～22%,是精梳紡紗制成率的關(guān)鍵。因此以精梳落棉為原料紡制轉(zhuǎn)杯紗,給企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 精梳落棉產(chǎn)品特點(diǎn)

紗線中短纖維含量的比例對(duì)紗線強(qiáng)力及伸率影響顯著[3]。精梳落棉為原料紡紗時(shí)需再次通過開清棉、梳棉等開松排雜裝置,對(duì)原料進(jìn)行了二次除雜,因此成紗雜質(zhì)比同等號(hào)數(shù)的純棉紗少。在轉(zhuǎn)杯紡紗系統(tǒng)凝聚過程中單纖維并合作用強(qiáng),紗的長(zhǎng)短片段不勻率比環(huán)錠紡低。千錠斷頭比同號(hào)環(huán)錠紡低,產(chǎn)能高,較好地解決了棉結(jié)雜質(zhì)多以及整經(jīng)、織造斷頭多的弊端。因此,當(dāng)前純精梳落棉以轉(zhuǎn)杯紗產(chǎn)業(yè)化比例較大。

2 應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r

2.1 純精梳落棉在純棉品種中的應(yīng)用

張圣忠等選用纖維長(zhǎng)度大于20 mm 的精梳落棉,紡制了純精梳落棉18.5 tex轉(zhuǎn)杯紡紗[4]。趙媛媛選用長(zhǎng)絨棉精梳落棉,在半自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)上紡制了14.6 tex紗[5]?？涤衿嫉仍诃h(huán)錠紡紗機(jī)上紡制了細(xì)絨棉70/長(zhǎng)絨棉精梳落棉30集聚紗,并與純細(xì)絨棉緊密普梳紗進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果認(rèn)為長(zhǎng)絨棉精梳落棉可以部分代替細(xì)絨棉進(jìn)行紡紗[6],使精梳落棉紡紗方法從轉(zhuǎn)杯紡?fù)卣沟搅司o密紡領(lǐng)域。

2.2 精梳落棉在混紡紗中的應(yīng)用

郝泉蘭等成功紡制出了成本低廉且紗線質(zhì)量符合相關(guān)要求的陸地棉精梳落棉66/蓋板花34混紡58 tex和36 tex轉(zhuǎn)杯紗,并用58 tex轉(zhuǎn)杯紗成功試織了堅(jiān)固呢和線毯。唐為芳等利用杜邦公司生產(chǎn)的再生滌綸與精梳落棉,在RFRS30抽氣式高速轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)上生產(chǎn)出28 tex混紡轉(zhuǎn)杯紗。W.Jansen等在賜來福提供的樣機(jī)上通過試驗(yàn)將紡紗原料中精梳落棉比例從15%提高至50%,成功紡制出了滿足紗線質(zhì)量的28 tex混紡針織紗線。

2.3 精梳落棉工藝技術(shù)保障

德國(guó)Auto3600、瑞士R40 及意大利F-3000 轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)均具備生產(chǎn)9.7～24.3 tex中細(xì)特紗生產(chǎn)能力,基本上能夠滿足美歐的高檔轉(zhuǎn)杯紗的生產(chǎn)。集聚紡技術(shù)通常用于生產(chǎn)中高檔紗,將精梳落棉混配到棉紡生產(chǎn)線中生產(chǎn)中高支紗,在不影響或者較小影響紗線質(zhì)量的前提下,可以降低紡紗成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 存在問題

3.1 品種應(yīng)用存在誤區(qū)

利用精梳落棉紡制的轉(zhuǎn)杯高支紗具有價(jià)格低廉、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn),還能實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。當(dāng)前精梳落棉產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)杯紡領(lǐng)域,且傳統(tǒng)配棉認(rèn)為中高支需要新疆長(zhǎng)絨棉等優(yōu)質(zhì)棉進(jìn)行配棉,片面地認(rèn)為純精梳落棉難以在環(huán)錠紡等對(duì)纖維要求較高的紡紗設(shè)備上成紗,在實(shí)際生產(chǎn)中只在轉(zhuǎn)杯紡中作為紡制低支紗的紡紗原料,勢(shì)必造成一定的資源浪費(fèi)。

3.2 技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新不夠

我國(guó)市面上流通較多是環(huán)錠紡和轉(zhuǎn)杯紗,因精梳落棉纖維性能較原棉差,國(guó)內(nèi)外紡紗支數(shù)偏低,使用范圍也較為狹窄。在所有新型紡紗中,摩擦紡在原料的適用性方面占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),在紡粗號(hào)紗領(lǐng)域具有較大的優(yōu)勢(shì),它適紡棉、麻、羊毛等天然纖維和各種化學(xué)纖維原料。摩擦紡紗機(jī)能依靠塵籠內(nèi)部吸風(fēng)裝置清除塵雜,可用低級(jí)的原料甚至再生原料紡出較好品質(zhì)的紗[7],可顯著降低紡紗的生產(chǎn)成本,但是在開發(fā)棉中細(xì)號(hào)紗領(lǐng)域?qū)嵺`方面還存在空白。

3.3 精梳落棉管理難度大

環(huán)錠紡工藝技術(shù)相當(dāng)成熟,在紡紗生產(chǎn)中所占比重最大。精梳落棉率是獲得落棉的直接方式,也是控制精梳落棉質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),沒有精細(xì)化管理,就無法實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)精梳落棉紗。全面實(shí)施精梳精細(xì)化管理,確保既可降低精梳落棉率,又可確保不同配棉精梳落率下成紗質(zhì)量的目標(biāo)。生產(chǎn)環(huán)錠精梳落棉紗可以通過集聚紡的方法,提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。長(zhǎng)絨棉和細(xì)絨棉精梳落棉的質(zhì)量差異勢(shì)必增加精梳落率的使用管理。

4 精梳落棉技術(shù)的研究方向及趨勢(shì)

隨著新專件的不斷更新,新型紡紗技術(shù)取得了前所未有的發(fā)展,但是產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面還存在局限性,產(chǎn)品創(chuàng)新研究不夠,技術(shù)應(yīng)用動(dòng)力不足,精梳落棉使用技術(shù)管理難度大等問題依舊阻滯著精梳落棉使用。有限的棉花資源、較高的原料和用工成本等因素的限制,迫使更多企業(yè)合理選用紡紗流程,通過技術(shù)革新拓展原料的適用范圍,在發(fā)展精梳落棉紗的同時(shí)也應(yīng)考慮配備高檔紡紗生產(chǎn)線,紡制滿足市場(chǎng)需求的中高支紗,做到產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益兼顧。

4.1 研究精梳落棉性能,為應(yīng)用提供理論支撐

對(duì)精梳落棉品種開展研究,必須有相關(guān)的理論支撐。但國(guó)內(nèi)外關(guān)于精梳落棉紡紗的系統(tǒng)研究較少。長(zhǎng)絨棉和細(xì)絨棉精梳落棉的纖維性能差異化需得到進(jìn)一步關(guān)注,紡紗的差異性也應(yīng)得到進(jìn)一步研究。精細(xì)化研究精梳落棉紗可紡性,為如何合理選用原料、優(yōu)化紗線質(zhì)量,制定可行的紡紗工藝以及進(jìn)一步研究其織物服用性能提供一定的借鑒。

4.2 圍繞提升產(chǎn)品質(zhì)量,積極開展工藝研究

環(huán)保的紡織品更受消費(fèi)者青睞。遵循好原料紡制好紗的原則,一般采用新疆長(zhǎng)絨棉等優(yōu)質(zhì)棉作為紡紗原料才能生產(chǎn)出滿足需求的高配比精梳落棉紗,將精梳落棉紗生產(chǎn)體系與新型紡紗生產(chǎn)體系相配套。在轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)技術(shù)成熟的前提下,發(fā)揮精梳落棉的優(yōu)勢(shì),開發(fā)高檔轉(zhuǎn)杯紗。緊密紡需根據(jù)優(yōu)選的紡紗元件組合進(jìn)行紡紗試驗(yàn),并建立有效回歸方程,取得理想的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 立足產(chǎn)品功能定位,發(fā)展多領(lǐng)域技術(shù)

充分發(fā)揮平行紡適應(yīng)纖維范圍廣、成紗毛羽少、紗線表面平滑、紗體柔軟的特點(diǎn),開發(fā)吸濕性強(qiáng)、毛羽少、定量輕的包芯柔體紗,提升產(chǎn)品檔次和附加值。利用精梳落棉紡平行紗,用作織造地毯、裝飾織物。同樣,根據(jù)摩擦紡生產(chǎn)特點(diǎn),運(yùn)用細(xì)絨棉精梳落棉纖維長(zhǎng)度短的特點(diǎn),紡制高線密度抹布用紗,使紡紗成本大大降低,具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。

4.4 立足國(guó)產(chǎn)資源優(yōu)勢(shì),深入挖潛半精紡

采用半精梳流程,使棉紡紗線的性能得到了改善,同時(shí)降低了生產(chǎn)成本,拓展棉紡紡紗技術(shù)空間。半精梳流程一部分采用精梳條,另一部分纖維是精梳落棉條,前者排除了大部分的棉結(jié)和短絨,為棉紗提供了有利的條件;另一部分精梳落棉條中充分利用了精梳落棉,利于進(jìn)行質(zhì)量控制和成本控制。但在半精梳工藝流程中,尤其開發(fā)中細(xì)特紗線,應(yīng)充分利用國(guó)產(chǎn)長(zhǎng)絨棉精梳落棉,避免短絨比例的增加對(duì)粗紗、細(xì)紗牽伸區(qū)的纖維運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一定影響[8],采用新型下銷和大直徑不處理膠輥,優(yōu)化工藝,縮小浮游區(qū),減少握持距,拓展橫縱向摩擦力界,加強(qiáng)對(duì)纖維的控制,以利于對(duì)浮游纖維的控制,提高成紗質(zhì)量。

5 結(jié)束語

新型紡紗技術(shù)的進(jìn)步,為高效利用精梳落棉和進(jìn)一步提高成紗品質(zhì)提供了基礎(chǔ)條件。深度研究新專件、新方法,必須結(jié)合我國(guó)資源優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品市場(chǎng)需求,有針對(duì)性地對(duì)我國(guó)現(xiàn)有紡紗設(shè)備進(jìn)行升級(jí)與改造,尤其是積極研究新型紡紗技術(shù)的應(yīng)用效果,深度研究精梳落棉的產(chǎn)品定位,擴(kuò)大精梳落棉的應(yīng)用領(lǐng)域,發(fā)展半精紡技術(shù),精梳落棉技術(shù)方能取得新的發(fā)展。