四组份凉爽纱线的开发实践.doc

多组份凉爽纱线的开发实践赵瑞芝 汪吉艮（江苏大生集团有限公司）摘要：探讨冰氧吧纤维/丝麻纤维/粘胶/精梳棉多组份凉爽纱线的开发。根据夏季针织服装面料的组合功能要求，合理选配原料，研究设定各工序纺纱工艺参数，使条干、毛羽等纱线质量指标和面料性能满足后道高品质产品的要求。关键词：冰氧吧纤维、丝麻纤维、多组份、凉爽、透气、条干、毛羽目前，自然舒适、功能性和生态性兼具的针织面料产品越来越受到消费者的青睐。根据客户对夏季针织面料的开发要求，面料必须具有凉爽、透气、抗皱、抗起毛起球、易于打理的特点，并且价格贴合大众消费，我们设计开发了一系列多组份凉爽纱线。本文以冰氧吧纤维30/丝麻纤维30/粘胶25/精梳棉15混纺60支针织用纱为例，简要介绍该产品生产过程中的技术难点及工艺措施。基金项目：作者简介：赵瑞芝（1968-），女，高级工程师，南通，2260021 原料选配由于客户要求成品面料不经后整理工艺就达到多种性能组合的效果，因此我们必须通过纱线本身的设计，即采用多组份纤维混纺去实现不同性能的叠加互补，来满足客户需求。我们选用25%粘胶和15%精梳棉为基础原料，使面料具有良好的舒适性和吸湿透气性；加入30%冰氧吧纤维使面料获得凉爽的触感；加入30%丝麻纤维，使面料凉爽透气、亲肤护肤。纤维素纤维与改性聚酯的合理搭配，使面料既柔软悬垂，又具有一定的骨架感，并且抗皱、易打理。四种纤维的组合不仅满足客户对面料特性的需求，而且价格比较适中，性价比较高。冰氧吧纤维是一种凉爽保健型改性聚酯，是运用萃取和纳米技术，使玉石和其他矿物质材料达到亚纳米级水平，然后与具有蜂窝状微孔结构的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的。用玉石纤维制成的织物，人体感觉有较好的凉爽感。特别适合在炎热的夏天或运动的时候穿着使用。实验证明，在32以上温度时，织物相对能降温1.22，太阳光长时间照射会产生降低体表温度56的凉感温差。由于玉石中含有丰富的对人体有益的矿物质和微量元素，对人体还具有一定的保健功效。丝麻纤维是一种纤维素纤维，通过延缓成型技术赋予纤维空腔结构，注入麻浆粕，改变了普通粘胶的柔软特点，提升了纤维的身骨感，可使面料呈现麻类面料的挺爽风格。丝蛋白的嵌入和圆边“花瓣”截面的形成，赋予面料丝滑手感和真丝般的光泽，纤维富含丝氨酸、胱氨酸等17种氨基酸，具有良好的亲肤和护肤作用。纤维兼具真丝和麻的优点，具有良好的吸湿导湿性和穿着舒适性。2 原料质量技术指标分析2.1冰氧吧纤维冰氧吧纤维是一种三叶型改性聚酯，规格为1.33dtex*38mm，通过玉石粉体的添加和改性，赋予了纤维独特的功能特性，但和普通聚酯纤维相比，质量技术指标却有所下降。冰氧吧纤维与同规格普通聚酯纤维的质量技术指标测试数据对比如下（见表1）。表1冰氧吧纤维与普通聚酯纤维质量技术指标对比表项目冰氧吧纤维普通聚酯纤维断裂强度cN/dtex4.26.72断裂伸长率%35.323.5断裂强度变异系数%14.67.9线密度偏差率%3.01.0长度偏差率%-0.3-0.9超长纤维率%0.00.2倍长纤维含量g/100g0.00.1疵点含量mg/100g1.60.6卷曲数 个/25mm8.513.1卷曲率 %11.412.5180干热收缩率%6.08.4比电阻 .CM12.2*1076.8*107含油率%0.230.13回潮率%0.560.4从表1可以看出，冰氧吧纤维的质量技术指标比普通聚酯纤维几个关键性质量技术指标都有所下降：1) 冰氧吧纤维的断裂强度比普通聚酯纤维下降38%，断裂强度变异系数是普通聚酯纤维的近2倍，纺纱过程中纤维易损伤，细纱断头显著增加。2) 冰氧吧纤维的卷曲数比普通聚酯纤维减少35%，纤维间的抱合力差。3) 冰氧吧纤维的比电阻是普通聚酯纤维的近2倍。比电阻高，纤维摩擦易产生静电，在纺纱中纤维之间产生排斥，纤维蓬松，不易成卷。4) 冰氧吧纤维的含油率为0.23%，而保证良好可纺性的极限数值为0.2%，因此该纤维纺纱时容易发生油剂粘污通道和缠绕牵伸部件的现象，可纺性比较差。要保证成纱质量，必须研究开发相适应的纺纱工艺和纺纱技术。5） 冰氧吧纤维的疵点含量较高、线密度偏差率大也对纺纱造成了不良影响。2.2丝麻纤维丝麻纤维与普通粘胶质量技术指标测试数据对比如下（见表2）。表2 丝麻纤维与普通粘胶质量技术指标对比表项目丝麻纤维普通粘胶纤维断裂强度cN/dtex2.352.53断裂伸长率%18.8519.97断裂强度变异系数%8.57.7线密度偏差率%0.5-0.8长度偏差率%0.90.8超长纤维率%00倍长纤维含量g/100g00含油率%0.250.33回潮率%1413从表2可以看出，丝麻纤维与普通粘胶纤维的质量技术指标比较接近，可以采取相同的清梳工艺，因此混合工艺可以采用圆盘混棉。3 工艺流程冰氧吧纤维：A002D型抓棉机FA168型高效棉箱A036型开棉机A092型给棉机A076F型成卷机A186F型梳棉机FA311型并条机丝麻纤维/粘胶：A002D型抓棉机FA168型高效棉箱A036型开棉机A092型给棉机A076F型成卷机A186F型梳棉机FA311型并条机棉纤维：A002D型抓棉机A035C型混开棉机FA106B型开棉机A092型给棉机A076F型成卷机A186F型梳棉机FA311型并条机立达E32条卷机立达E62精梳机精梳条与冰氧吧纤维预并条和丝麻纤维/粘胶预并条：FA311型并条机（混一）FA311型并条机（混二）D401C型并条机（混三）A454E型粗纱机FA506型细纱机赐来福338型络筒机4 主要工艺技术措施4.1纤维预处理为保证开清棉和梳棉工序顺利成卷、成网，同时也使后道工序中尽量减少静电现象，针对冰氧吧纤维的特点，在纺纱前对纤维进行预加湿，配以TF-409抗静电剂，抗静电剂与水的比例为1:150，放置24h以上再进行生产。4.2原料混和方式冰氧吧纤维单独投料，经开清棉、梳棉后制成预并条备用；丝麻纤维与粘胶纤维的技术指标比较接近，采用圆盘混棉，经开清棉、梳棉后制成预并条备用；棉纤维制成精梳条后，再与冰氧吧纤维预并条和丝麻纤维/粘胶预并条进行三道条混。4.3各工序主要工艺技术措施4.3.1开清棉冰氧吧纤维开清棉工序遵循“多松少打、多梳少落”的工艺原则，合理设置打击点数量和打手速度，加大打手与尘棒间的隔距，减少纤维损伤。采用加粗纱条和适当减少纤维卷卷长的方法防止粘卷。主要工艺参数：开棉机梳针打手转速为400r/min,综合打手转速750r/min，风扇转速1200r/min,棉卷干定量380g/m，卷长30m。丝麻纤维/粘胶开清棉工序采用“多松轻梳，早落少落，充分混和”的工艺原则，主要工艺参数：开棉机梳针打手转速为450r/min,综合打手转速750r/min，风扇转速1200r/min,棉卷干定量380g/m，卷长36m。棉纤维开清棉工序采用“精细抓棉、渐进开松、早落少碎、梳打适当”的工艺原则，主要工艺参数：开棉机打手转速为450r/min,综合打手转速800r/min，风扇转速1200r/min,棉卷干定量390g/m，卷长40m。4.3.2梳棉该工序的技术难点是保证冰氧吧纤维顺利成网成条。冰氧吧纤维的梳棉工艺遵循“重定量，慢速度，大隔距”的原则。适当加重纤维生条定量，加装导棉装置，解决因纤维抱合力差造成的棉网破边破洞等问题，保证成条顺利；将刺辊转速降低为785r/min，减少对纤维的损伤；锡林刺辊的线速比配置为1.9:1，保证纤维能顺利转移，减少刺辊返花现象；梳理元件做到“四锋一准”，提高分梳效果；保证通道光洁、顺畅，减少纤维挂花。主要工艺参数为：生条干定量19.6g/5m,刺辊转速785r/min，道夫转速16r/min，锡林转速290r/min,锡林盖板隔距0.275mm、0.25mm、0.25mm、0.25mm、0.275mm，锡林刺辊隔距0.15mm，锡林道夫隔距0.12mm，刺辊分梳板间的隔距1.2mm。丝麻纤维/粘胶开清棉工艺与普通粘胶相同，主要工艺参数：生条干定量20g/5m,刺辊转速785r/min，道夫转速16r/min，锡林转速290r/min,锡林盖板隔距0.25mm、0.23mm、0.23mm、0.23mm、0.25mm，锡林刺辊隔距0.13mm，锡林道夫隔距0.10mm，刺辊分梳板间的隔距1.2mm。棉纤维梳棉主要工艺参数：生条干定量20.5g/5m,刺辊转速850r/min，道夫转速18r/min，锡林转速300r/min,锡林盖板隔距0.20mm、0.18mm、0.18mm、0.18mm、0.20mm，锡林刺辊隔距0.13mm，锡林道夫隔距0.10mm，刺辊分梳板间的隔距1.2mm。4.3.3精梳在精梳工序，一是精梳准备工序减少并合数，预并为6根并合，条卷为22根并合，以减少条子发毛和小卷粘卷现象；二是精梳落棉偏大控制，增加短绒和棉结的去除；三是采用后退给棉和短给棉工艺，增加锡林分梳次数，有效去除短绒和棉结。主要工艺参数：预并条干定量为14.7 g/5m, 小卷定量为70g/m,精梳条定量为19.5g/5m,锡林速度为380钳次/min，精梳落棉25%，给棉长度设置为4.3mm。4.3.4并条混一用2根冰氧吧预并条、3根丝麻纤维/粘胶预并条和1根棉精梳条喂入，以混一、混二和混三三道并合保证原料混合均匀。混一和混二采用较小总牵伸倍数和较大后区牵伸倍数，混三采用较大总牵伸倍数和较小后区牵伸倍数，以减少纤维前后弯钩，提高纤维伸直平行度，降低棉条条干CV值。采用SHB-80型抗缠绕胶辊，缩短罗拉、胶辊的清洁周期，以防止须条缠绕，保证熟条质量。并条工序主要工艺参数见表1：表1 并条工序主要工艺参数项目并合数/根总牵伸/倍后区牵伸/倍干定量/g(5m)-1车速/mmin-1混一65.91.6220.3220混二66.21.6219.6220混三66.51.4918.12204.3.5粗纱粗纱工序采用“大捻度、大后区牵伸”的工艺原则，由于细纱工序采用超大牵伸技术，因此粗纱捻系数比常规加大5-10%，增加纤维的抱合力和须条紧密度。主要工艺参数：粗纱定量为7.2g/10m，粗纱捻系数为65，罗拉隔距25*35，锭速795 r/min。4.3.6 细纱采用四罗拉三区超大牵伸数控细纱机，在保证成纱质量的前提下，细纱牵伸倍数达到了普通细纱机的两倍左右，使前纺半制品向大定量方向发展，节约了能源和用工。主要工艺参数：总牵伸倍数155，主区牵伸倍数108，中区牵伸倍数1.3，后区牵伸倍数1.1，罗拉隔距为19mm*26*35mm，主区钳口隔距为2.75mm，中区钳口隔距为4.0mm，锭速15500r/min,钢领Bracker（直径38mm、边宽3.2mm），钢丝圈型号Bracker10/0，胶辊采用低硬度高弹胶辊（直径自前向后分别为30mm、26mm、25mm、30mm）。4.3.7 络筒络筒工序针对后道产品用途和质量要求，加强对有害纱疵的切除。在保证络筒成形良好的前提下，张力偏轻掌握，适当降低络纱速度，避免细节和毛羽的过度增加。主要工艺参数为：槽筒速度1100m/min，张力10cN，纱线退捻代码为5，捻接代码为534，电清参数为棉结350%、短粗140%*3cm、长粗40%*40cm、长细-35%*40cm。5 成纱质量项目 测试结果实测号数(Tex) 9.8条干均匀度变异系数CV% 12.3千米细节-50% 2千米粗节+50% 15千米棉结+200% 32毛羽指数H 2.79单纱断裂强力（CN） 155单纱断裂强度（CN/Tex) 15.8单纱断裂强力变异系数CV% 7.9伸长率% 8.9捻度(捻/10cm) 106捻度变异系数CV% 4.36结语（1） 冰氧吧纤维可纺性差是生产多组份凉爽纱线的主要技术难点。针对纤维特性，研究开发与之相适应的纤维预处理工艺是改善纤维可纺性、确保纺纱顺利和产品质量的关键。（2） 根据多组份凉爽纱线各种纤维的不同特性，选择合理的混棉方式是保证纱线质量和提高生产效率的关键。（3） 合理设计各工序纺纱工艺参数和选用关键纺纱器材，才能最终确保多组份凉爽纱线的质量水平满足后道产品要求。参考文献：1王建坤.新型服用纺织纤维及其产品开发M.北京：中国纺织出版社，2006：283-286.2贺婕，苏旭中，徐耀林，等.两种不同形式紧密纺纱线的性能比较J.上海纺织科技，2009（6）：19-20.3刘晶.聚酯类纤维性能研究及其产品开发D.上海：东华大学，200