再生有色滌綸短纖紡紗工藝優化研究

劉建林，張 毅

再生有色滌綸短纖紡紗工藝優化研究

劉建林1，張 毅2

（1.浙江華飛輕紡有限公司，浙江 衢州 324400；2.浙江省常山紡織有限公司，浙江 衢州 324200）

分析再生有色滌綸短纖的技術特性，并與原生滌綸的性能進行比較，針對再生有色滌綸短纖斷裂強度低和斷裂伸長率低的缺陷，應用柔性工藝，減少了在開松、梳理和牽伸過程中對纖維的損傷。結果表明：優化工藝后，成紗質量水平提高，在降低千米棉結和十萬米紗疵方面效果明顯，同時提高了自絡生產效率，可為色紡企業提高紗線品質，提供實踐經驗和工藝創新思路。

再生滌綸；有色滌綸短纖；柔性梳理；工藝創新

再生有色滌綸纖維，是利用滌綸布料、廢舊聚酯瓶片、紡紗廢絲等做原料，經過粉碎、清洗、干燥、加熱熔融注入色母粒子進行紡絲，按照客戶要求切短，形成一定長度的再生有色滌綸纖維，它具有加工成本低、環境污染少、低碳排放、產品附加值高等特點，下游紗廠無需再進行染色加工，在碳中和、碳達峰背景下，符合紡織工業“十四五”發展綱要所倡導“科技、時尚、綠色”的高質量發展要求[1]。

再生有色滌綸纖維生產的色紡紗與本色滌綸纖維成紗質量相比，成紗強力低、條干差、色結多以及紗疵高，由于色紡紗后道不需染整工序，因此對成紗的色結和紗疵要求特別高，降低紗疵尤為重要，也是色紡紗的技術關鍵。大的紗疵直接影響布面效果增加布面評分，嚴重的甚至造成布面降等。細小紗疵影響布面勻凈和光潔，造成機織物光潔度差、針織物布面透光不勻等質量問題?；谠偕猩珳炀]纖維紡紗性能不佳，本文以生產特黑T18.5tex紗為例，介紹再生有色滌綸短纖紡紗的工藝創新措施和具體實施情況。

1 原料性能

1.1 性能不同

再生滌綸短纖維的強力等性能指標較差，原生滌綸短纖維的強力性能指標相對較好。

再生滌綸斷裂強度為原生滌綸的86.8%，原料中注入色母粒子后，原生有色滌綸短纖斷裂強度減少15.1 %，再生有色滌綸短纖斷裂伸長減少13%。由于二者之間的原料不同，在生產過程中纖維結晶度、晶體大小、取向度以及無定形區分子的排列等方面存在較大的差異，導致纖維結構存在缺陷，在受力過程中缺陷處會率先斷裂使整根纖維的斷裂強度下降[2]。各種滌綸短纖性能指標見表1。

表1 各種滌綸短纖性能指標

1.2 原料不同

再生滌綸是用回收料（PET瓶片，泡料等）再造粒或直接熔融拉絲成纖，原生滌綸是用化工原料PTA和MEG聚合酯化拉絲成纖。

由于原料不同，再生滌綸疵點是原生滌綸的13.3倍，原料注入色母粒后拉絲成有色短纖時疵點會增加，原生滌綸增加66.7%，再生滌綸則增加4.4倍。

2 原料選擇

選用福建閩宏、江蘇華宏、江蘇金燕、江蘇大陽和江陰美邦等多個批號的黑色再生滌綸原料，對原料斷裂強度、線密度、纖維長度等紡紗性能指標進行把關，保證纖維的可紡性能，盡量減少原料疵點。經過驗光配色，符合客戶要求的顏色和色光。通過圓盤配料，進行混合并投入生產（見表2）。

表2 原料成分表

3 紡紗工藝流程

FA1001型圓盤抓棉機→FAFA029型多倉混棉機（附FT124型橋式吸鐵）→FA1112精開棉機→JWF1171型棉箱→FA203A型梳棉機（附AFT033C型自調勻整裝置）→FA317A并條機→TMFD81L并條機（附USG PRO自調勻整裝置）→FA494粗紗機→DTM129細紗機→村田21C-S自動絡筒機(附Uster Quan2電子清紗器)。

4 主要工藝參數選擇

傳統的“緊隔距、強分梳”工藝對成紗條干的改善有一定的積極作用，但再生有色滌綸短纖由于斷裂強度較低，生產過程中開松、梳理、牽伸等過程對纖維損傷嚴重，極易產生短絨，從而增加紗疵產生的機率，已經不能適應現代紡織對紗疵越來越嚴格的要求，市場不斷的競爭要求對傳統工藝進行持續創新和優化。

4.1 清梳聯工序

針對再生有色短纖的特性，清梳聯采用“柔性工藝”的理念，實現“柔性開松”和“柔性梳理”，在保證開松和梳理效果的情況下盡量保護纖維、減少纖維損傷[3]。

開清棉遵循“勤抓少抓、多松少打、以梳代打、早落防碎”的工藝思路。降低打手速度，減少纖維損傷。

抓棉機打手速度調整為730r/min，打手伸出刀片2mm，打手每次下降1.5mm，小車行走速度設定為16m/min。

FA105A單軸流開棉機打手速度降低到480r/min左右，減少對纖維損傷。

梳棉采用“強分梳、柔梳理、快轉移”的工藝設計理念，優選針布配置，優化分梳隔距，減少纖維損傷的工藝設計思路，梳理過程中有效保護纖維，最大限度的減少纖維損傷，采用“柔性梳理”的工藝原則，既要充分梳理清潔纖維又盡可能地減少纖維損傷，確保梳理質量和分梳效果[4]。

在分梳的過程中，針齒的技術特征決定了纖維的握持、分梳和轉移效果，因此，以錫林針布為重點，對梳棉機的梳理元件進行優選。梳棉機針布型號對比見表3。

表3 梳棉針布型號對比

錫林采用金輪公司藍鉆系列針布，設計結構創新，針齒深度進一步減小，對錫林工作面進行全圓弧設計，最大幅度提高錫林與蓋板交換梳理能力。蓋板對針布采用特殊的排列創新，縱向由稀到密漸增，梳理密度為66.6齒/平方厘米（430齒/平方英寸）。道夫采用新型藍鉆系列，對纖維實現強控制、高轉移，盡量減少針齒抓取和轉移過程中造成的纖維彎曲現象[5]。后固定蓋板適當降低齒密，能有效減少纖維損傷。

優選針布后，根據“柔性梳理”理念對相關工藝進行了優化調整。提高錫林速度，增強分梳效果；降低刺輥速度，減少纖維損傷；同時提高錫林刺輥表面線速比[6]，提升轉移效果，減少纖維搓揉形成棉結。采用柔性梳理理念，放大給棉板與刺輥隔距，放大后固定蓋板隔距[7]。具體調整情況見表4。

4.2 并條工序

根據并條工序的任務，頭并主要解決纖維的伸直度和前彎勾問題，二并主要解決紗疵和條干問題。為了穩定并條條干、減少紗疵，盡可能的減少并條的總牽伸倍數。并條在集合器三角區在高速時容易產生大量紗疵。牽伸倍數越小，集合器倒三角越小，紗疵越少。工藝配置時，適當減小并條工序總的牽伸倍數。總牽伸倍數越小，條干越好，紗疵越少（并不是定量越小越好），這也符合優勢工藝的理念。

表4 梳棉工藝調整對照

頭并采用6根并合，總牽伸采用5.92倍牽伸，后牽伸采用1.88倍牽伸，集中后區牽伸消除生條中的前彎勾，增大前區羅拉隔距減小前區牽伸倍數，有利于減小前區牽伸力，減少牽伸短絨，羅拉隔距選擇為14 mm×24 mm。末并后區羅拉隔距可以比頭并大2～4 mm，末并采用6.02倍牽伸，有利于降低牽伸波，改善條干、減少紗疵。

表5 并條工藝配置

末并配置自調勻整裝置，采用6根并合，可以保證正常的重量不勻率。末并總牽伸倍數6.02倍，后牽伸倍數調小到1.18倍，同時放大后區羅拉隔距到26 mm，保證末并條干的穩定，并減少紗疵[8]。具體工藝見表5。

為了減少皮輥溫升，保證生產順利進行，減少皮輥反花造成紗疵，采用硬度85度的985皮輥，該皮輥硬度大、變形小、回彈快，握持面積小減少摩擦引起的皮輥溫度的快速提升。并條工藝調整后，條子排列更加整齊，圈條良好，條子外圈飽滿，減少了明顯的褶皺。

4.3 粗紗工序

粗紗工序工藝設置首先要考慮牽伸效率，粗紗牽伸效率一般要控制在98%以上。將羅拉隔距放大為14 mm×30 mm×45 mm，改善牽伸效率，減少成紗紗疵；后區牽伸倍數采用1.12倍的張力牽伸，導條架張力牽伸采用1.02倍，減少紗疵、穩定條干水平。

為改善粗紗條內在結構，采用新型聚氨酯假捻器。新型聚氨酯假捻器內孔薄、垂直度好，上面有36個刻槽，刻槽凸起較?。辉诖旨唹赫粕侠@圈數2.5-3.5圈時，提高了粗紗卷繞密度，減少了粗紗的意外伸長[9]。

表6 粗紗工藝配置

采用合理的粗紗定量、合適的粗紗捻系數。雖然對“優勢工藝”重定量工藝有一定的應用，但粗紗定量過大或捻系數過大，容易出現牽伸困難、成紗條干變差、粗細節增多的情況。采用中定量、中捻系數的工藝配置。粗紗定量和捻系數高于傳統工藝配置，低于優勢重定量的工藝配置。具體工藝配置見表6。

工藝調整后，粗紗條更緊密，纖維伸直度更好，粗紗成型也更加良好。

4.4 細紗工序

傳統工藝認為，小羅拉隔距、小鉗口有利于成紗條干。試驗發現，適當放大羅拉隔距、放大鉗口隔距、穩定牽伸力波動，有利于實現順利牽伸，對條干的穩定有一定積極效果，而且更有利于減少紗疵。這是因為，小羅拉隔距和小鉗口增強了對鉗口纖維的控制，導致牽伸力隨之而急劇上升。當牽伸力越來越接近前鉗口的握持力，而控制力越來越接近前鉗口的引導力時，就會使鉗口內纖維運動處于臨界牽伸狀態，紡出的紗線容易出現極短的粗節或極短的細節，從而使布面變差、風格不佳[10]。具體工藝調整情況見表7。

表7 細紗工藝優化前后對比

表8 工藝優化前后質量對比

在紡特黑T18.5 tex紗時，細紗工藝進行優化調整，將細紗羅拉隔距放大到20 mm×46 mm，鉗口使用3.5 mm的隔距塊，同時減小后區牽伸倍數。經過5次試驗，選取試驗前后平均數據進行對比。工藝優化前后質量對比見表8。

從表8檢測結果來看，通過工藝優化，成紗的各項指標水平都有所提高，特別明顯的是成紗千米棉結和十萬米紗疵，分別降低20.3%和52.3%，自絡生產效率提升了11.2個百分點。

5 結語

（1）再生有色滌綸短纖斷裂強度低、斷裂伸長率低，紡紗難度相對較高，在紡紗工藝配置時，應減少纖維損傷為重點。

（2）再生有色滌綸纖維，原料疵點相對較高，優選合理的梳理元件、優化梳理工藝配置，可以增強分梳、減少棉結，提高產品質量。

（3）工藝配置過程中，適當放大牽伸隔距、減小牽伸力波動，采用柔性工藝，可以穩定成紗條干、減少紗疵。

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Study on Spinning Process Optimization of Regenerated Colored Polyester Staple Fiber

LIU Jian-lin1, ZHANG Yi2

(1. Zhejiang Huafei Textile Co.,ltd., Quzhou Zhejiang 324400,China; 2.Changshan textile co.,ltd., Quzhou Zhejiang 324200, China)

The technical characteristics of regenerated colored polyester staple fiber are analyzed and compared with the properties of original polyester fiber. Aiming at the defects of low breaking strength and low elongation at break of regenerated colored polyester staple fiber, flexible process is applied to reduce the damage to fiber during opening, carding and drafting. The results show that after optimizing the process, the finished yarn quality level is improved, and the effect is obvious in reducing neps per kilometer and yarn defects per 100,000 meters. Meanwhile, the self-winding production efficiency is improved, which can provide practical experience and innovative ideas for yarn quality improvement of color spinning enterprises.

recycled polyester; colored polyester staple fiber; flexible carding; technological innovation

劉建林（1970-），男，高級工程師，研究方向：紡紗新產品、新工藝和新設備.

TS104.7

A

2095－414X(2022)02－0012－04