吸光發熱腈綸/棉緊密紡紗線的生產實踐

蔡 赟，姜亞飛，季 萍

（無錫一棉紡織集團有限公司，江蘇 無錫 214122）

人們對服用紡織品的需求已經從保暖舒適等基礎需求向功能性轉變，利用功能性纖維開發新型紗線成為紡紗企業開發新產品的重要手段。傳統的保暖手段是通過阻止熱量來達到保溫的效果，而吸光發熱纖維是一種新型的自行發熱纖維，通過在腈綸中加入碳化物達到保暖效果，主要適用于生產外衣外褲、女性褲襪、手套、披肩等冬季用品[1-4]。但從服用角度來看，腈綸纖維有一定缺陷，如耐磨性差、易起毛起球、面料的尺寸穩定性較差。另外，腈綸吸濕性低，回潮率在2%左右，導致在服用過程中容易產生靜電，這一系列問題限制了腈綸纖維在服用領域的進一步應用。利用腈綸纖維與棉纖維混合開發混紡紗，可克服腈綸纖維的不足，拓寬應用范圍[5-6]。本實驗提出利用吸光發熱腈綸與棉纖維混合，開發功能性混紡紗線，適應市場需求。實驗中，采用緊密紡工藝，開發出腈綸/棉（10/90）、19.6 tex混紡紗，既具備腈綸纖維的功能性，又具備棉織物優異的透氣吸濕性能，以自身的優勢迎合了市場的需求，適用于高檔服裝面料。

1 原料選配及工藝流程

1.1 原料選配

采用條混工藝，對棉和吸光發熱腈綸分別獨立制條，其中，棉條原料采用優質美棉，通過配棉加工制成精梳棉條。為了改善紗線品質、降低原料成本、保持原棉品質的相對穩定，不能選擇單一嘜頭的原棉，應多嘜使用。選擇腈綸時，纖維越長，成紗強力越大；纖維越細，強力越大，成紗條干越均勻。

因此，吸光發熱腈綸纖維應選用較為細長的纖維，具體配棉如表1所示，吸光發熱腈綸纖維性能如表2所示。

表1 配棉規格

表2 吸光發熱腈綸纖維規格

1.2 工藝流程

精梳棉（1）：FA009自動往復抓棉機→A045B型凝棉器及TF30重物分離器→FA105A單軸流開棉機→FA029型多倉混棉機→FA133型氣動二路配棉器→FA116型單打手清棉機→FA151型除微塵機→FA177A型清梳聯喂棉箱→FA203B型梳棉機→FA306A預并條機→FA356A條并卷機→F1268A精梳機。

吸光發熱腈綸（2）：FA002A圓盤式抓棉機→FA121型除金屬雜質裝置→FA111單輥筒清棉機→FA133型氣動二路配棉器→FA046A振動給棉機及A045凝棉器→FA141A單打手成卷機→A186F梳棉機→FA306A并條機。

（1）+（2）：FA306A型頭道并條機→FA306A型二道并條機→FA306A型末道并條機→JWF1415型粗紗機→FA506型細紗機→NO.21C型絡筒機。

2 紡紗工藝及主要技術措施

2.1 混紡比

在設計混紡比時，主要從可紡性、性能和生產成本等方面綜合考慮，確定吸光發熱腈綸/棉混紡紗中兩種纖維的混紡比，考慮到面料舒適性的需求，同時兼顧面料的保暖性，按照90/10的比例對兩種纖維進行混合。為保證混紡比正確，吸光發熱腈綸纖維與棉纖維在并條工序采用條子混和，其中，頭道混并為1根腈綸條與7根精梳棉條并合，二并、三并分別采用6根腈/棉條子并合。

2.2 開清棉工序

在清棉工序中，采用“多松少打、多梳少落”的工藝原則。由于腈綸纖維膨松、柔軟、含雜少且回潮率低，在清棉加工過程中易產生靜電，合理的工藝配置可改善纖維的可紡性能。采用FA002A圓盤式抓棉機，刀片伸出肋條距離偏小則選擇2.5 mm，轉速不宜過快則選擇720 r/min，打手間隙下降隔距應設置3 m/次，對腈綸開松效果好，也提高了抓棉機效率；腈綸纖維硬絲、并絲多，FA111單輥筒清棉機打手速度設置較快，為1 236 r/min；為了更好地去除雜質，FA046振動棉箱給棉機的給棉速度不宜設置過快，為20 Hz；腈綸纖維含雜率低，角釘簾速度可加快，選擇70 m/min；均棉羅拉至角釘簾隔距偏小，選擇20 mm，有利于角釘刺入棉塊，開松效果好，也可以過濾掉較大棉塊。因為吸光發熱腈綸蓬松性好，均棉羅拉速度加快，角釘簾帶出的原棉所受打擊次數過多，對原棉的扯松作用加強，所以均棉羅拉速度偏小，選擇272 r/min，以免速度過快損傷纖維。為了防止轉速過低影響除雜效果，剝棉打手速度不宜過低，故選擇272 r/min；FA141A單打手成卷機打手至天平曲桿隔距偏大，選擇10 mm，天平羅拉轉速選擇35 r/min，棉卷羅拉轉速選擇13 r/min，塵棒間隔距偏小選擇5 mm；腈綸開松后體積變大，為了適應這種變化，綜合打手與塵棒隔距進口小、出口大，此處選擇進口8 mm，出口18 mm，綜合打手轉速偏快，選擇1 000 r/min；腈綸纖維較蓬松，風車轉速不宜過小，容易造成橫向不勻，所以，風車轉速選擇1 300 r/min。

由于腈綸纖維容易產生靜電，纖維容易粘卷，車間濕度應偏高，應控制相對濕度在68%～72%。生產中，吸光發熱腈綸卷定量設定為350 g/m，棉卷定量為340 g/m，棉卷長度為28.8 m，棉卷設定屬于輕定量、短定長。為了防止粘卷，適當增加了緊壓羅拉壓力，并在棉層間夾放了純棉粗紗條。

2.3 梳棉工序

梳棉工序采用“輕定量、低速度、大隔距、小張力、快轉移和少傷纖維”的工藝原則。棉纖維選用成熟度好、強力也較好的長絨棉，所以，錫林轉速選擇390 r/min，刺輥轉速選擇720 r/min，蓋板速度選擇180 mm/min。刺輥至錫林的隔距偏小，選擇7，使得棉纖維向錫林轉移量多。錫林至蓋板之間的5點隔距，采用進口稍大、中間幾檔略緊、出口也偏大的工藝原則，有利于降低生條棉結率，提高成紗條干均勻度。因為吸光發熱腈綸是化纖類纖維，在選擇梳棉工序時，錫林轉速設定為360 r/min，刺輥轉速設定為690 r/min，蓋板速度設定為最低檔144 mm/min。同時，錫林與蓋板之間的隔距適當加大，防止腈綸纖維繞住錫林，刺輥至錫林的隔距宜小，有利于腈綸纖維向錫林針面轉移，錫林至道夫隔距一般都選擇偏小。

2.4 精梳工序

在精梳工序中，精梳棉條定量設定為21 g/5 m，精梳機的錫林轉速設定為365鉗次/min，實際出條速度為165 m/min。

2.5 并條工序

以“合理并合數，大隔距，低速度”為并條工藝的生產原則，改善腈綸和棉纖維的分離和伸直效果。為了保證混紡比的正確性，在并條之前，對腈綸纖維進行單獨制條，并經過預并，與制成的精梳棉條混合，避免生條的重量不勻。

吸光發熱腈綸整齊度好，有較好的蓬松性，可以采用三生三下壓力棒加導向上羅拉曲線牽伸，這種牽伸方式性能穩定可靠，可以減小預并條重量偏差。吸光發熱腈綸是化學纖維，并條機速度過快容易產生靜電，因此，出條速度比紡純棉時低，設置為200 m/min。由于生條中纖維伸直平行度差，存在大量彎鉤纖維，頭道并合根數為一根，經過預并的腈綸纖維條加上7根精梳棉條，共8根，二并和末并中纖維排列較整齊、結構良好，且采用的是曲線牽伸，并合數皆為6根。

腈綸纖維混紡后摩擦因數增大，牽伸過程中牽伸力也會增大，頭并生條排列紊亂，對于整個工序中的牽伸分配，采用順牽伸形式。其中，頭并采用小牽伸，后區、中區采用大牽伸，二并、三并總牽伸增大，后區采用小牽伸，提高混合纖維的伸直度、平行度和混并條子的條干均勻度。實際生產中的牽伸倍數設定如下：頭并后區牽伸為1.7，機械牽伸為8.37，主牽伸為4.928，主牽伸變換齒輪選擇53/51；二并后牽伸牙為26，對應后區牽伸為1.3；末并后牽伸牙為24，對應后區牽伸為1.2。為了防止纖維產生纏膠輥、繞羅拉現象，生產中適當降低了前羅拉輸出速度，并定期對膠輥進行抗靜電處理，保證纖維有足夠的握持力與牽伸力相適應，在牽伸過程中運動平穩，遵循“大隔距、重加壓、低速度和順牽伸”的工藝原則。

2.6 粗紗工序

吸光發熱腈綸/棉混紡紗成紗質量要求較高，采用四羅拉雙短皮圈的牽伸方式，改善成紗的條片段不勻情況，同時提高粗紗產量，節約成本。為改善粗紗條干均勻度，生產中對粗紗定量偏輕掌握，并適當降低了粗紗機車速和錠速，對粗紗捻系數設定整體偏大。為了減少粗紗的意外伸長，在生產中嚴格控制粗紗伸長率，并合理控制車間溫濕度條件。粗紗隔距的設定應偏大掌握，保證牽伸后區的牽伸倍數偏小掌握。在生產實踐中，粗紗定量為5.2 g/10 m，粗紗捻度為4.89捻/10 cm，選擇捻度變換牙為70/103，捻度牙為30。羅拉隔距為9 mm×24 mm×32 mm，后牽伸牙為42，對應后區牽伸為1.16，機械牽伸為8.28[7-8]。錠子速度為726 r/min，車間相對濕度為63%～66% 。

2.7 細紗工序

吸光發熱腈綸/棉混紡紗要求條干好、細節少，采用彈簧搖架加壓，結構小巧輕便、慣性小、能產生較大的壓力，成紗效果好。鋼絲圈號數根據紗線密度進行選擇，本產品所紡紗線密度為19.6 tex，選擇鋼絲圈號數為5/0。在牽伸分配時，適當減小后區牽伸，可以改善條干CV值。根據企業實踐可得，后牽伸牙為27/30，對應后區牽伸為1.17；細紗捻度為75.67捻/10 cm，捻度對牙齒輪數值相加為120，選擇捻度對牙為68/52，選擇捻度牙為37。

3 成紗品質和生產經驗

為了檢驗工藝設計的合理性，對19.6 tex吸光發熱腈綸/棉（10/90）混紡紗線進行性能測試，將實驗數據與紗線質量評定標準進行對比，對紗線進行質量評定[9-10]。吸光發熱腈綸/棉（10/90）19.6 tex混紡紗品質如表3所示。從表中的紗線質量檢驗結果來看，開發出的紗線整體性能較好，滿足了FZ/T 12011—2005一等紗質量指標要求。

從生產實際來看，腈綸纖維蓬松性好且條子較粗，容易堵喇叭口，在腈綸/棉混紡紗加工過程中，需要合理配置各工序工藝參數，特別是羅拉隔距、膠輥加壓、半制品定量、捻系數選擇及車間溫濕度等，保證成紗質量。采用90/10的比例開發出的吸光發熱腈綸/棉混紡紗，兩種纖維性能優勢互補，不僅具備吸光發熱腈綸的保暖功能性，還具備棉纖維的舒適性以及透氣性，紗線性能優異。

表3 吸光發熱腈綸/棉（10/90）19.6 tex混紡紗品質

4 結語

利用吸光發熱腈綸與棉混紡，采用緊密紡工藝開發出功能性混紡紗，制成的紗線具備兩種纖維的功能，具有獨特的性能與風格，紗線質量優異，適用于高檔面料的開發，市場前景廣闊，具有較高的經濟效益。開發思路和生產過程可作為同類紗線開發的參考。