粘膠/火山巖腈綸/精梳棉/大豆蛋白復合纖維多組分混紡紗的生產實踐

吳興華，姜曉巍，賀英華，宗樹敏

(1.德州學院 紡織服裝學院，山東 德州 253000；2.陵縣恒豐紡織品有限公司，山東 德州 253500)

隨著科技發(fā)展和經濟水平的提高，人們越來越重視服飾的舒適、環(huán)保、保健等方面的性能，為適應這種消費需求，本文開發(fā)線密度為14.7 tex的粘膠/火山巖腈綸/精梳棉/大豆蛋白復合纖維50/20/20/10多組分混紡紗。火山巖腈綸是將來自于火山噴發(fā)的火山碎屑進行納米級顆粒粉碎，經熱處理后，在高聚物聚合時加入，制成的一種新型功能性纖維。火山巖腈綸具有吸濕透氣、抗紫外線、消除異味、抑菌等功能，并且此種功能持久性強，可以避免穿著或洗滌后功能減退的情況。大豆蛋白復合纖維是采用生物工程技術以豆粕中的球蛋白為原料制得，因功能性助劑的添加改變了蛋白質的空間結構，制得的纖維具有分層結構，蛋白質處于纖維的外層[1]，其與人體皮膚接觸時親膚性及舒適性均較好，纖維表面的溝槽使得纖維吸濕性導濕性良好。粘膠、火山巖腈綸、大豆蛋白復合纖維、精梳棉多組分混紡紗，使用價值高，可很好地滿足人們對服裝面料保健性與舒適性的要求，具有很強的市場發(fā)展前景。

本文研究以粘膠、火山巖腈綸、大豆蛋白復合纖維、棉纖維為原料，利用賽絡緊密技術開發(fā)具有一定保健功能的環(huán)保舒適紗線，以期更好地滿足消費者對舒適、環(huán)保、保健服飾的需求。

1 產品開發(fā)思路

將火山巖腈綸、大豆蛋白復合纖維與精梳棉、粘膠混紡，通過增加纖維抱合力改善火山巖腈綸和大豆蛋白復合纖維可紡性偏差的問題，同時可以發(fā)揮棉纖維良好的吸濕性和柔軟性，以及粘膠纖維光澤好的特點，有利于紗線品質的提高。采用賽絡緊密紡的紡紗方法，可以在改善紗線均勻度的同時，將2束須條先初步加捻，匯合后再加捻形成紗線，使紗線的毛羽大量減少以改善條干[2]。其成品面料布面光潔，品質高，滿足客戶對產品質量的要求。

2 原料性能特點與規(guī)格

2.1 原料性能特點

火山巖腈綸是一種線密度為1.0 dtex的腈綸纖維，該纖維手感柔軟、蓬松、強力高。大豆蛋白復合纖維表面光滑，自然卷曲少，抱合力差，紡紗時容易產生靜電現象，必須先將開包的大豆蛋白復合纖維散纖施加抗靜電劑，同時進行加濕處理[3]。另外，為提高產品檔次，與之混紡的新疆棉宜選用長度好、強力高、細度一致性較好的原棉，從而使其織物具有桑蠶絲的天然手感、輕薄柔軟，且有良好的吸濕透氣性。

2.2 原料規(guī)格

新疆棉的主要指標為：平均長度29.02 mm，短絨率為14.03%，整齊度指數為84.31，馬克隆值為4.68，回潮率為6.3%，含雜率為1.4%。粘膠、火山巖腈綸和大豆蛋白復合纖維主要指標見表1。

表1 粘膠、火山巖腈綸、大豆蛋白復合纖維主要指標

3 工藝流程

因4種混用纖維的性能差異較大，為改善可紡性及保證混合效果，采用粘膠與火山巖腈綸、大豆蛋白復合纖維先包混，再與精梳棉條條混的方式。紡紗工藝流程如下：

①粘膠/火山巖腈綸/大豆蛋白復合纖維：FA002A抓棉機→A035混開棉機→FA022多倉混棉機→打包機→硬包二次上盤→FA002A抓棉機→A035混開棉機→FA022多倉混棉機→FA106A開棉機→A092AST給棉機→FA141成卷機→FA224A梳棉機

②新疆棉：FA002A抓棉機→A035混開棉機→FA022多倉混棉機→FA106開棉機→A092AST給棉機→FA141成卷機→FA224B梳棉機→FA316B預并條機→HC181型條卷機→HC350型精梳機。

③粘膠/火山巖腈綸/新疆棉/大豆蛋白復合纖維：FA311混并→FA311混并二→FA311混并三→THF4423粗紗機→EJM271細紗機→21C自動絡筒機。

4 各工序關鍵技術措施

4.1 清花工序

粘膠、火山巖腈綸、大豆蛋白復合纖維長度不勻率低，其雜質、短絨較少，且火山巖腈綸為細旦纖維，宜采用相對較短的工藝流程。根據纖維的特點，清花工序應減少打擊、以梳為主、漸進開松，打手形式采用梳針打手以避免對纖維的損傷。應適當減少落棉，并注意防止棉卷黏連，以保證棉卷的質量。開棉機的速度、成卷機的綜合打手速度應偏低掌握。為保證棉卷的均勻度，適當增加風扇速度，為避免黏卷，采用了加粗紗的方法。清花工序的主要工藝參數：棉卷干定量340 g/m，開棉機打手回轉速度582 r/min，成卷機打手回轉速度800 r/min。

4.2 梳棉工序

梳棉工序應注意在保證纖維充分梳理的情況下，減少對纖維的損傷，為此梳理機件的運動速度應偏低掌握，控制好隔距、生條的定量偏輕掌握。為保證針齒對纖維的良好梳理，實現纖維單纖化，減少生條棉結，刺輥和給棉板之間的隔距適當增加，錫林蓋板間隔距偏小掌握，采用新型的化纖用針布，并保持針齒光潔、平整；為減少加工過程中對纖維的損傷，刺輥、錫林和道夫速度偏低掌握；為避免纖維返花，防止過度梳理，刺輥與錫林的線速比偏大掌握。因原料含雜少，可以減少蓋板花量以及各處的落棉，因此蓋板的回轉速度應適當減小。由于纖維表面光滑、抱合力小，應適當增大纖維的回潮率[4-6]。采取以上措施可使棉纖維的分梳質量明顯提高。梳棉工序主要工藝參數見表2。

表2 梳棉工序主要工藝參數

4.3 并條工序

因多組分纖維混紡，為保證混合的均勻性，便于控制混紡比例，采用三道并條，并條工序溫度控制在24～32 ℃，相對濕度65%～70%。為保證熟條質量，提升成紗條干水平，應使握持力和牽伸力的大小滿足要求，以保證纖維在牽伸區(qū)中的運動穩(wěn)定，改善條子結構，因此羅拉隔距適當增大，合理分配各道并條的牽伸倍數，頭并后牽伸偏大掌握，末并后牽伸偏小掌握；根據大豆蛋白復合纖維立體卷曲少、抱合力小，易起靜電的特點，羅拉加壓量適當增加，并采用防纏繞皮輥[7]。并條工序主要工藝參數：混三并干定量16.5 g/(5 m)，后區(qū)牽伸倍數為1.3，隔距11 mm×8 mm×17 mm，出條速度220 m/min。

4.4 粗紗工序

采用賽絡紡，為減少細紗牽伸負擔，粗紗采用輕定量，并適當增大粗紗捻系數，注意保證粗紗張力均勻性和前后排之間張力均勻性，避免粗紗產生意外伸長，減少粗紗斷頭，降低粗紗質量不勻率。選擇較小的后牽伸區(qū)牽伸倍數，適當增大前牽伸區(qū)牽伸倍數，進一步提高纖維伸直度，后區(qū)牽伸隔距偏大掌握，以保證牽伸順利進行，改善粗紗條結構及質量[8]。粗紗工序主要工藝參數：粗紗捻系數94，前羅拉轉速193 r/min，羅拉中心距39 mm×54 mm×72 mm，后牽伸區(qū)牽伸倍數1.23，粗紗干定量3.7 g/(10 mm)。

4.5 細紗工序

賽絡緊密紡是在細紗機上同時采用賽絡紡和緊密紡的方法，雙粗紗須條的并合加捻以及氣流集聚作用，有利于成紗條干、大量減少毛羽和成紗強力的提高。但雙粗紗喂入，使牽伸力增大，容易出現牽不開、出硬頭的情況，因此應控制好牽伸工藝，可以增大羅拉的加壓量，同時羅拉握持距偏大掌握，并適當降低車速，以減少斷頭，提高成紗條干水平。合理選擇鋼領、鋼絲圈，保證機械狀態(tài)良好，采用雙孔喇叭口，并注意加強巡回，防止出現跑“單條”現象[9-10]。

細紗工序主要工藝參數：錠速15 500 r/min，后區(qū)牽伸倍數1.12，前羅拉轉速200 r/min，捻系數345，羅拉中心距45、65 mm，鉗口3.5 mm，皮輥為365涂料皮輥，鋼絲圈使用圣拉美 6/0。粘膠/火山巖腈綸/精梳棉/大豆蛋白復合纖維 50/20/20/10 14.7 tex細紗質量指標見表3。

表3 粘膠/火山巖腈綸/精梳棉/大豆蛋白復合纖維50/20/20/10 14.7 tex細紗質量指標

4.6 絡筒工序

絡筒工序要注意減少毛羽增加，適當降低車速，減少紗線張力，合理設置電清工藝和捻接工藝參數，避免條干惡化及棉結增加。絡筒工序電清工藝參數：短粗節(jié)+120%×1.2 cm, 長粗節(jié)+40%×20 cm，長細節(jié)-40%×20 cm，棉結+160%，絡筒速度1 200 m/min。粘膠/火山巖腈綸/精梳棉/大豆蛋白復合纖維 50/20/20/10 14.7 tex筒紗質量指標見表4。

表4 粘膠/火山巖腈綸/精梳棉/大豆蛋白復合纖維50/20/20/10 14.7 tex筒紗質量指標

5 應用前景

現代社會，消費者對于服飾的需求已從單一的穿著需求轉向追求新穎、舒適、環(huán)保、功能化，單一原料成分的紗線面料已經不能很好地滿足需求。開發(fā)多種纖維混紡或交織的面料，特別是運用天然環(huán)保、功能性纖維，已成為紡織企業(yè)調整產品結構、實現產品提檔升級的必然趨勢。線密度為14.7 tex的粘膠、火山巖腈綸、大豆蛋白復合纖維、精梳棉多組分混紡針織紗的開發(fā)，正是順應了這一趨勢，目的是集各類纖維之長，補其所短，在保有火山巖腈綸、大豆蛋白復合纖維吸濕透氣、親膚、抗紫外線、抑菌、吸附異味等優(yōu)異特性的基礎上，附加粘膠光澤靚麗、棉手感柔軟等特性使面料性能更加優(yōu)良，更能符合消費者的消費需求。

6 結束語

為滿足消費者對舒適、環(huán)保、保健服飾的消費需求，采用粘膠、火山巖腈綸、大豆蛋白復合纖維、新疆棉4種纖維混紡開發(fā)線密度為14.7 tex的賽絡緊密多組分紗，為改善大豆蛋白復合纖維和火山巖腈綸纖維可紡性并提高成紗質量，對原料的預處理、混紡比例、紡紗過程中的溫濕度控制以及各工序關鍵工藝參數進行了研究。在紡紗前對大豆蛋白復合纖維進行加濕加抗靜電劑養(yǎng)生處理，生產過程中各工序應注意降低速度，多梳少打，減少纖維損傷，嚴格控制車間溫濕度，相對濕度宜偏高掌握，保持設備良好機械狀態(tài)，優(yōu)選各工序工藝參數，提高成紗質量。另外火山巖腈綸纖維為消光腈綸，其與有光和半光纖維相比，光澤上有較大差異，整個生產過程中需做好隔離防護。紗線具有良好的舒適性并有消除異味、抑菌的功能，市場發(fā)展前景廣闊。