棉/山羊絨(C/W)集聚紡混紡紗線工藝研究

杜德平

(重慶三峽技術紡織有限公司,重慶404000)

棉纖維價格相對低廉且具有良好的服用性能,但棉織物保形性較差,會影響服裝的外觀[1-4];羊絨纖維具有細度細、手感柔軟、光澤自然、保暖、輕盈等特點,彌補了羊毛厚重、粗澀、彈性差、縮水率大的缺點,被譽為“纖維鉆石”、“軟黃金”,但其價格昂貴[3,5-7]。因此,單一纖維的純紡紗線產品受到資源、價格及綜合服用性能等方面的限制,而混紡技術能實現不同纖維的取長補短,改善紗線綜合性能[7-12]。

環錠多組分混紡技術是目前最成熟的紡紗技術之一,但在紡紗工藝和質量控制方面還有較大的改進空間,特別是纖維性質差異較大的混紡(如毛纖維與棉纖維的混紡),存在著前道工序不一致、質量控制困難以及紡紗難度大等特點,成為紡紗工藝技術的攻關課題之一[13-14]。

利用集聚紡新設備,探索研究棉/山羊絨(C/W)紡紗工藝,紡制具有特定風格和功能的紗線,使其獲得全新的效果,既提高了原料可紡性,又能充分發揮纖維性能的互補。

1 紡紗品種與原料選擇

選擇88%的細絨棉和12%的山羊絨作為原料進行紗線生產,并按照紗線的原料選配和結構要求進行工藝選擇。設計開發的品種為棉/山羊絨(C/W 88/12)9.7 tex和14.5 tex的針織紗線,主要用于針織紡織品的高端市場。

原料規格：山羊絨的平均長度為54 mm,細度為15.5μm,斷裂強度為1.80 c N/dtex,公定回潮率為17%;棉纖維為長絨棉(新疆137)38 mm×1.4 dtex,長度為25～33 mm,線密度為1.56～2.12 dtex,斷裂強度為1.8～3.1 c N/dtex。

采用集聚紡生產工藝,保證原料的可紡性,改善紗線條干毛羽,提高紗線強度、光澤、柔軟度。

2 紡紗工藝流程

為了充分混合原料,保證纖維內外轉移均勻混合及成紗質量,選擇原料混和的方式,混紡紗采用棉紡精梳紡紗的工藝流程：

抓棉(FA002)→混合開棉(FA035)→多倉混棉(FA022)→開棉(FA106)→打卷(FA141)→梳棉(FA224)→并條(FA306一并、二并)→粗紗(FA421)→細紗(FA528)→絡筒(村田No.21C-s)

3 關鍵技術及質量控制點

3.1 山羊絨的預處理

山羊絨容易起靜電,并且纖維間抱合力差,在棉紡設備上加工山羊絨產品有一定困難,因此在投入生產前必須進行給油、抗靜電、給濕等和毛工藝技術前處理來避免以上的問題。工藝采用3.0%CTA1880毛油劑、20%FK-301 A抗靜電劑、0.4%硅膠、10%水。山羊絨采用和毛機和毛,和毛后再用和毛機混打一遍,然后堆放16 h與棉鋪層,再經和毛機混打2遍。加入抗靜電劑,能夠減少梳理時靜電纏貼現象,同時改善纖維的表面性能,增加纖維的松散性以及柔軟程度,減少纖維間的摩擦系數。

3.2 開清棉

針對山羊絨密度小、強度低以及容易起靜電等特點,開清棉工序在保證充分混合的條件下,采用“少打多松、降低落棉、輕定量”的工藝,為避免大量損傷纖維造成棉結過多,在工藝過程中盡量減少單機數量和打擊點,在保證開松混合效果的同時減少返花現象。因后道工序要進行精梳,開清棉中打手速度均采用較低速度,并合理控制落棉。

3.3 梳棉

由于山羊絨具有密度小、質量輕、纖維強度低的特點,為了減少對纖維的損傷,消除梳棉過程中錫林有纏繞的現象,梳棉工藝采用刺輥、錫林、道夫低速,減小錫林蓋板梳理線速比,增大蓋板與錫林隔距,使棉網迅速轉移以降低落棉,同時減少對纖維損傷,避免纖維過多地停留在梳理區,造成纏繞。減小前上罩板與錫林之間的隔距,則纖維被前上罩板下壓,可減少蓋板花,調整除塵刀的角度,以減少落棉。梳理工藝參數如表1所示。

表1 梳棉工序工藝參數

3.4 并條

為了使條子內各組分充分混合均勻分布,采用8根喂入兩次并條的方式。頭并后區牽伸為1.88,二并后區牽伸減小到1.36。這樣的喂入方式能夠使條子充分混合并且得到很好的牽伸,有利于纖維的伸直和一些束纖維的分離,提高纖維的平行伸直度和條干的均勻度。工藝參數如表2所示。

表2 并條工序工藝參數

3.5 粗紗

由于山羊絨纖維自身特點,纖維在粗紗工序過程中會發生繞皮圈或皮輥等現象,因此需在粗紗設備中使用抗繞性優異的皮輥或進行適當的抗繞處理,同時需要嚴格控制粗紗工序的紡紗速度。另外,山羊絨纖維之間抱合力較差,因此需要在保證細紗毛羽少和細紗機牽伸合理的情況下,適當地增加粗紗的捻系數實現部分纖維的內部轉移,進一步減少纖維意外伸出。還應選擇開口較小的集棉器防止混紡纖維的發散和混合不均勻,減少紗線的毛羽,提高紗線均勻度。基于以上分析,混紡紗的主要工藝參數如表3所示。

表3 粗紗工序工藝參數

3.6 細紗

細紗工序主要側重于提高條干水平,根據山羊絨纖維的獨特性質,選用略大于棉紡的鋼絲圈號,從而達到控制氣圈張力和減少紗線毛羽的目的。山羊絨纖維因其抱合力差,使其集中在紗線表面,產生較多的飛花,影響成紗質量。因此在生產過程中,一方面需要保證混紡紗線中山羊絨纖維的含量,另一方面需要減少斷頭和飛花。通過適當增加紗線加捻系數和提高車間溫濕度等方法來解決這些潛在問題,為開發高強力、高品質的混紡紗線提供可能。主要工藝參數如表4所示。

表4 細紗工序工藝參數

3.7 絡筒

絡筒設備為配備電子清紗器和空氣捻接器的村田NO.21C-s型自動絡筒機。混紡紗線在生產實踐過程包括針織物或梭織物生產均需要保持一定的外觀形態,因此對紗線的細節有嚴格要求。在絡筒環節加大粗節自動檢測指標,嚴格控制紗線的均勻性和紗線質量,這樣不僅可以很好地清除掉紗疵,還能改善紗線品質,為高附加值產品的開發提供原材料。另外在絡筒的過程中,需要保證槽筒的光潔度,采取適當的槽筒速度,減少混紡紗線毛羽產生。根據不同用途,在絡筒時可進行上蠟處理,不僅可增加紗線強力,還可減少紗線毛羽,提高產品質量。主要工藝參數如表5所示。

表5 絡筒工序的主要工藝參數

4 成紗質量及評價

對開發的棉/山羊絨(C/W 80/20)9.7 tex和7.3 tex的針織紗線進行成紗質量評價。通過切斷稱重的方法測量并計算紗線的重量以及重量偏差,根據GB/T 3916-1997《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率》,采用YG061型紗線強力儀測試紗線的斷裂強度及強度不勻率;根據GB/T 2543.2-2001紗線捻度的測定第2部分中的退捻加捻法測得紗線的捻度。各項測試指標見表6：

表6 混紡紗線檢測指標

對混紡紗線進行了織造試驗,其各項質量指標均滿足針織物用紗的要求。

5 結語

由于混紡原料種類多,所以清花工序混合應該保證比較均勻,若混合不均勻會造成棉卷中各組分混合差異大,成紗產生不勻。在混紡過程中,車間溫濕度控制非常重要,直接影響到紡紗的性能、紗線毛羽。紡紗過程中出現的纏繞皮輥、皮圈的現象與溫濕度有密切聯系。在紡紗過程中,優化使用各工藝參數,使混紡針織紗線能更好地滿足生產需求。