吉茵諾爾抗菌棉混紡特細號紗的生產

鄭敏博 邱雙林 姚 貞 王 平 唐建東

(1.新型環保復合面料湖北省重點實驗室，湖北襄陽,441000；2.際華三五四二紡織有限公司，湖北襄陽，441000)

吉茵諾爾棉(Keweenaw Cotton)，源于美國吉諾灣地區的印第安人種植的棉花，由于這里環境惡劣，不適合種植棉花，所產棉花長度較短。但是由于吉茵諾爾島上布滿了銅，島上的泉水含銅量高，因此用島上泉水澆灌的棉花就含有了一定的銅離子。科學研究證明，銅離子具有很好的殺滅病菌、輔助造血和修復皮膚的功效，那么用此棉花制成的制品不僅對人體起到殺菌抑菌的作用，還能幫助傷口愈合。后來人們通過深入研究，利用化學等手段成功制造出具有與原始抗菌棉相同性能的棉花，該項技術也稱為吉茵諾爾技術。利用此技術處理后的棉纖維稱為吉茵諾爾抗菌棉纖維(以下簡稱抗菌棉)，該纖維不僅保留了天然原料的親膚性，還具有很高的抗菌性，對人體皮炎、濕疹、陰部瘙癢、嬰幼兒紅疹等真菌類皮膚疾患具有一定抑制作用，尤其適用于嬰幼兒服裝。我公司近年在抗菌面料開發上，先后將抗菌棉與萊賽爾、莫代爾、精梳棉等纖維混紡，組成不同混紡比、不同紗號品種，本文以萊賽爾/抗菌棉 70/30 7.4 tex集聚紡紗品種為例，對抗菌棉混紡紗的開發要點介紹如下。

1 原料選擇

為了保證紗線的抗菌性能達到要求，選擇抗菌棉含量在30%及以上，在原料選擇上，考慮到抗菌棉可紡性差的因素，需適當搭配可紡性較好的纖維混紡，生產7.4 tex品種時，選擇細旦萊賽爾和抗菌棉(長絨棉)按照70/30比例進行混紡。

抗菌棉主體長度平均35.3 mm，細度1.35 dtex，短絨含量11.9%，含雜率2.5%，回潮率10.72%，馬克隆值在4.0～4.3，斷裂強力4.15 cN/dtex。萊賽爾纖維長度38 mm，細度1.3 dtex，單纖維斷裂強度4.27 cN/dtex，回潮率10.18%，斷裂伸長率10.44%，質量比電阻6.16×108Ω·g/cm2。

表1為抗菌長絨棉的抗菌性能檢測數據，數據顯示該纖維抑菌性可達到99%以上，按照GB/T 20944.2—2007《紡織品 抗菌性能的評價 第2部分：吸收法》，當抑菌率大于99%時，具有良好的抑菌性(試驗時間24 h)。

表1 抗菌棉的抗菌性能檢測數據

實驗菌種0 h對照樣菌落數均值/CFU·mL-118 h對照樣菌落數均值/CFU·mL-118 h樣品菌落數均值/CFU·mL-1對照樣細菌/真菌增長值(F)抑菌率/%大腸桿菌 金黃色葡萄球菌白色念珠菌 5.21×1046.23×1041.86×1057.20×1061.18×1079.07×1061.08×103<20<201.82.02.2>99>99>99

2 工藝流程

抗菌棉是經過化學工藝處理過的棉纖維，纖維強力較低，短絨較多，纖維中有硬塊，分梳難度較大，為了提高成紗質量，抗菌棉需單獨在梳棉工序進行充分梳理，再在并條工序進行混和。

3 生產工藝方案

3.1 原料預處理

由于抗菌棉較普通新疆棉強力低，而抗菌長絨棉中雜質又較多，回潮率較大，影響開松和除雜，過高的回潮率還會造成后工序黏纏，所以在生產前需要充分放濕平衡，將原棉包剪開中間兩根鋼絲，開包平衡24 h，平衡間溫度控制在25 ℃～30 ℃，相對濕度控制在50%～55%。

由于萊賽爾纖維光滑，剛度大，抱合力較差，如果不進行適當的預處理，梳棉短絨會急劇增加，導致成紗棉結多，尤其是紡特細號紗時，更要注意短絨的增長率。為了保證成紗質量，細旦萊賽爾纖維原料要松包平衡24 h。如果回潮率低于10%，還要加濕，要求回潮率達到11%～13%為宜，預處理室最好安裝溫濕度監測儀，要求溫度25 ℃～30 ℃，相對濕度55%～60%。為了減少纖維在開松和梳理中損傷，需要提前預處理，保證回潮率在10%及以上。

3.2 清棉工序

抗菌棉因含有銅離子，顏色泛淺綠，但由于工藝差異，每包抗菌棉顏色存在深淺差異，最佳方案是先預混打包再二次上槽。目的是對原料進行多維度均勻混和，將深淺不一的原料間隔排列，保證打手在每個截面均能同時抓到深淺不一的原料。具體做法是按照設計好的排包圖上槽后，先抓取預混，再打包排列，保證顏色混和一致均勻[1]。抗菌棉的工藝配置重在除雜，大雜早排。為了有效清除雜質，清棉工序采用“勤抓少抓，多松少打，速度適當降低”的開松工藝原則，做到輕打多落，充分開松，開棉機隔距開口增加、進口減少，同時防止堵塞塵棒，在塵棒下改造吸風裝置，可及時吸走落棉和雜質，保證吸風順暢，盡早排除大雜、葉雜。在開清棉工序的開松工藝中，圓盤抓棉機的行走速度為15 m/min，抓棉打手速度為 800 r/min，抓棉小車每次下降距離為2 mm。在除雜工藝中，其中A306C型開棉機的梳針打手速度為450 r/min，綜合打手速度降至800 r/min。棉卷定量354 g/m，棉卷定長36 m。通過以上工藝設計，可以有效減少纖維損傷和損耗，使棉卷重量不勻率控制在 1.5%，棉卷伸長率在 1.2%以內。而萊賽爾纖維在開清棉工序要貫徹“輕打，多梳，少落”的工藝原則，盡量不損傷纖維，抓棉過程要削高填平。其主要工藝參數：棉卷長度30.6 m、定量370 g/m，A076C型打手成卷機棉卷羅拉速度10 r/min，A036C型開棉機梳針打手速度選擇420 r/min。經實測，成卷重量不勻率1.1%，伸長率1.4%。生產的正卷如果在8 h以內不使用，要進行適當保濕，防止纖維內水分的散失。

吉茵諾爾技術處理對原料中的非棉異纖不起作用，因此抗菌棉中的異纖仍然存在。為了剔除異纖，減少三絲，抗菌棉清棉必須通過異纖挑揀機，而挑揀機必須要進行對比度設置才能有效剔除異纖，且對噴出的原棉進行人工挑花，再本支回用，以提高原料制成率。

3.3 梳棉工序

抗菌棉在梳棉工序采取的工藝原則是輕定量，慢速度，緊隔距，盡量排除短絨與雜質。提高棉網清晰度和纖維伸直度，適當降低各梳理組件的速度，減少梳理對纖維造成的損傷；同時適當提高錫林與刺輥、道夫與錫林的線速比，以確保梳理過程中纖維能順利轉移，減少梳理過度造成的棉結。而細旦萊賽爾纖維不含雜，纖維整齊度好，梳棉上以梳理為主，但盡量減少纖維損傷，生條短絨率控制在3.0%以下。抗菌棉梳棉工序主要工藝參數：錫林速度360 r/min，刺輥速度為850 r/min，蓋板速度降為220 mm/min，可以有效地排除雜質和短絨；蓋板與錫林隔距0.18 mm、0.16 mm、0.16 mm、0.16 mm、0.18 mm，刺輥和錫林隔距0.18 mm，錫林與道夫隔距0.13 mm，出條速度41 m/min，生條定量16.17 g/5 m。而萊賽爾纖維生條定量為19.0 g/5 m，出條速度41 m/min，錫林速度280 r/min，刺輥速度550 r/min，蓋板速度降為86 mm/min，蓋板與錫林隔距0.24 mm、0.22 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.22 mm。

針對抗菌棉特性，選擇錫林型號AC2035×01740，與常規新疆棉錫林針布型號AC2030×1740對比，兩種針布齒密相同，但前者工作角小，針相對矮，對纖維的穿刺能力強，纖維在針尖容易轉移，在主梳理區梳理充分，生條棉結相比下降了20%，短絨增加了1%。將錫林速度從400 r/min降為360 r/min，刺輥速度降為850 r/min時，生條棉結未增加，而短絨也沒有增加。對這種改性棉花進行充分梳理，以降低棉結、短絨負增長，有利于成紗強力的增加[2]。生條質量指標如下。

棉卷品種 抗菌長絨棉 萊賽爾纖維

棉結/粒·g-140 5

短絨/% 9.2 2.4

雜質/粒·g-112 0

棉網質量 一級 一級

3.4 精梳工序

為了進一步排除短絨和雜質，提高纖維的伸直度和平行度，精梳工序相當重要。在本工序采用后退給棉，給棉長度4.7 mm，抗菌棉16 mm以下短絨率控制在11%以下。因抗菌棉纖維回潮率較大，小卷定量要小，為了有效清除雜質和棉結，重點將梳理隔距調整在0.25 mm～0.35 mm，采用圓心角110°錫林，單位纖維受到梳理的針齒數多，梳理效果也好，落棉率可降低0.4%，棉結減少3粒/g～5粒/g。各毛刷直徑一致并關注運轉狀態，保證每個眼清潔能力相同，經過試驗，落棉中短纖維含量占落棉量的72%。防止鉗板清潔不良，造成積花增加，最終會影響到分梳效果，也造成落棉量增加。檢查棉網的清晰度、棉網邊緣不良、棉網破洞等，杜絕精梳工序纏繞分離羅拉和分離膠輥現象；加強溫濕度管理控制，保證通道光滑無毛刺[3]。精梳條AFIS檢測指標：抗菌棉(長絨棉)精梳條棉結12粒/g，雜質4粒/g，短絨率4%。

3.5 并條工序

并條工序起著承上啟下的作用，尤其對質量的影響不能小覷，纖維一旦伸直平行度不高,產生機械波或者存在黏纏掛堵等現象，均會導致成紗紗疵的成倍增加, 嚴重影響成紗質量。隨著現代化高速并條機的使用，并條條干不勻更易產生波動，所有并條速度不宜過高，整個過程需要我們加強控制和管理。由于抗菌棉有顏色，為了混和相對均勻，并條工序采用三道并條，同時為了防止道數多，條子過熟，并條選用“輕定量，慢速度”的工藝設計，加強機臺清潔工作，保持通道光潔，減少黏纏掛堵[4]。并條條子中纖維伸直度好，粗紗結構合理，才能保證較好的成紗條干，且減少紗疵。并條工序盡量采用硬度低的膠輥，對提高成紗條干有利，但膠輥太軟，在溫濕度變化較大的季節，易纏繞膠輥，而且膠輥容易變形。經試驗，采用邵爾A78度的膠輥比邵爾A82度的并條條干下降了0.4%，成紗條干下降了0.2%，千米細節、粗節和棉結均相比有所下降。并條工序主要工藝參數見表2。

表2 并條工序主要工藝參數

機型并合數/根后區牽伸/倍羅拉隔距/mm速度/r·min-1FA317FA306ARD221C2抗菌棉+4萊賽爾661.81.61.348×5347×5044×48270270300

3.6 粗紗工序

粗紗工藝要加強對浮游纖維的控制，提高纖維間的抱合力，在滿足細紗牽伸的前提下，適當增加粗紗捻系數，較大的捻系數可防止粗紗在加捻過程和細紗退繞時意外牽伸的產生。故粗紗工序定量3.6 g/10 m，粗紗捻系數85；粗紗卷繞張力應適當，并嚴格控制好大、中、小紗和前、后排粗紗張力差異控制在1.5%以內，張力要適中，防止細節產生；羅拉隔距10 mm×23 mm×40 mm，機后避免上高條，防止毛條、冒粗紗，導條輥運轉良好，擋車工及時處理斷頭，防止飄頭，要求錠翼管道光滑無毛刺，及時清理棉蠟和飛花飄頭。

3.7 細紗絡筒工序

細紗工序采用集聚紡技術，目的是進一步提高成紗強力，降低紗疵和毛羽。細紗使用中長型的上下銷，加強中區牽伸對纖維運動的控制；采用較小鉗口隔距，并使用前區壓力棒，可有效控制成紗細節，重點是嚴格控制上銷和前膠輥隔距的一致性，同時采用較小的后區牽伸倍數和較大后區隔距，還有保證集聚紡集聚管張力架張力一致穩定，網格圈運行平穩，以上均可以改善成紗條干，減少紗疵產生，降低紗線斷頭率[5-6]。細紗工序主要工藝參數:前羅拉速度130 r/min；總牽伸49倍；后區牽伸1.13倍，羅拉隔距19 mm×38 mm，捻系數390。

絡筒工序絡紗速度不宜過高，防止成紗質量惡化。電子清紗器選擇USTER 3型，根據十萬米紗疵分級情況，合理設置清紗曲線。由于紗線帶色，異纖設置要通過取樣確定，盡可能切除異纖。經實測，成紗主要質量指標：單紗強力149.7 cN，斷裂強度20.2 cN/tex，單紗強力CV11.0%，斷裂伸長率5.3%，最低單紗強力113.5 cN，條干CV值13.79%，條干CVb2.0%，細節12個/km，粗節54個/km，棉結188個/km。其成紗質量達到了使用要求。

4 結束語

綜上所述，抗菌棉與萊賽爾混紡特細號紗的生產，要了解原料性能，選擇合適的原料預處理方式，以提高不同纖維的可紡性；采取合理的生產流程，保證原料充分混和；各工序工藝參數適當配置，梳棉采取柔性分梳，使其雜質盡量早落，較少纖維損傷，尤其是抗菌棉要區別常規棉花對待，在整個生產過程中，要做好與其他品種的防護隔離，防止不同纖維之間的交叉污染。同時，針對抗菌棉中的三絲問題，在剔除異纖中要合理設置異纖參數，做到盡可能地剔除異纖。生產過程需要嚴格控制車間溫濕度，車間相對濕度宜控制在55%～70%之間。通過以上工藝技術及質量控制措施，最終保證了萊賽爾/抗菌棉 70/30 7.4 tex紗的成紗質量和布面效果。