桂亞夫

（浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 寧波 315211）

面對周邊南亞等國家低成本帶來的競爭壓力，中國紡織企業(yè)要生存發(fā)展，立足產(chǎn)品差異化是一條可選之路，相較普通的本色紡紗，色紡是依托差異化取勝的典范。

色紡優(yōu)勢：① 產(chǎn)品色彩獨特，纖維混色有立體感、朦朧感的藝術(shù)效果；② 低碳環(huán)保，只含部分有色纖維，即只是部分纖維染色，其中原液著色彩纖制造過程無污染；③ 化解了異性纖維性能差異的染色難題；④ 有色彩、藝術(shù)元素，產(chǎn)品開發(fā)空間更廣闊。

色紡雖然有優(yōu)勢，但采用普通本色紡紗的工藝方法和器材選配原則是很難保證產(chǎn)品質(zhì)量、獲取利潤的。研究色紡技術(shù)對于中國紡紗企業(yè)有現(xiàn)實意義，筆者針對色紡梳理、牽伸及差異化產(chǎn)品開發(fā)，作粗淺探討。

1 色紡原料選配和色紡產(chǎn)品的特征

色紡原料選配和色紡產(chǎn)品涉及梳理、牽伸的主要特點。

1.1 色纖維

色紡原料中的色纖維與本色纖維的性能是有差異的，如最常用、使用量最大的染色棉纖維染色過程中，需經(jīng)受酸、堿、高溫等作用，在獲得色彩的同時纖維被腐蝕破壞，蠟質(zhì)、脂、膠、蛋白質(zhì)、糖分等物質(zhì)被去除或減少，而以化學(xué)或物理的方式介入了色元素、助劑類物質(zhì)，從而使一般染色后的棉纖維短絨增加、強(qiáng)力下降、馬克隆值增大（纖維變粗）；再如化學(xué)纖維染色之后，可紡性通常會下降；原液著色的化學(xué)纖維與本色纖維的性能也會有差異（如材質(zhì)密度、表面摩擦性能等）。

1.2 棉網(wǎng)原料

色紡原料中含有撕碎的梳棉條或精梳條（染色或不染色），俗稱棉網(wǎng)。對于中高檔色紡產(chǎn)品，生產(chǎn)原料中的染色棉大都是精梳棉網(wǎng)。

1.3 棉與化纖混合投料

通常，本色紡是將棉與化纖分別梳理后，再經(jīng)并條并合進(jìn)入后道處理。色紡則不同，要充分利用清梳混和作用，特別是梳棉工序的單纖維混和功能，來保證各組份混色均勻、特別是解決小比例混色均勻問題。

1.4 產(chǎn)品質(zhì)量要求等特征

相比本色紗線，色紡紗線有更多衡量品質(zhì)優(yōu)劣的質(zhì)量指標(biāo)，如色牢度、色偏、色差、色點等。對于中高檔彩色紗，多品種、小批量往往是市場需求特點。

2 色紡梳理技術(shù)

針對上述色紡原料選配特征，色紡梳理是不能簡單套用本色紡棉或化纖的工藝方法和器材選配規(guī)則的。

為了便于探討，我們針對梳棉器材工藝選配，以常見的三類典型色紡產(chǎn)品為例進(jìn)行分析：① 純棉或純棉為主的產(chǎn)品；② 滌棉混紡產(chǎn)品；③ 粘膠或粘棉混紡產(chǎn)品。

2.1 純棉或純棉為主的產(chǎn)品

對于純棉或純棉為主的產(chǎn)品，主要討論原料中含色纖維比重較大的產(chǎn)品類型。此類產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的主體原料是棉纖維，是要經(jīng)過兩次梳理的。第一次的梳理對象主要是未經(jīng)染色的原棉，梳理后一般稱為棉網(wǎng)（即撕碎的棉條）；棉網(wǎng)經(jīng)染色之后作為原料再經(jīng)第二次梳理。

兩次梳理的目的，一是為了清除一次梳理無法清除的細(xì)小棉結(jié)形成的有害色結(jié)、色點；二是減少混色過程的清梳落棉，棉網(wǎng)作為混色原料（落棉率低）可避免因各組份原料的落棉比無法控制而導(dǎo)致的色比失控［1］。

第一次梳理器材工藝選配舉例見表1。

表1 純棉產(chǎn)品第一次梳理器材工藝選配

說明：第一次梳理的棉纖維原料雖與本色紡無差異，但隨后還會再經(jīng)第二次梳理，因此第一次梳理以“輕柔梳理、有效除雜”為工藝原則，梳棉機(jī)不必配用附加分梳元件、不必強(qiáng)分梳；刺輥針布采取小工作角，有利于減少纖維損傷和纖維釋放。

第二次梳理器材工藝選配舉例見表2。

說明：“輕柔梳理、排除細(xì)雜短絨、重點清除棉結(jié)、有效混和”是第二次梳理的工藝原則；針密要增大，并采用緊隔距的工藝；另外，應(yīng)該盡可能慢車速、多梳混。

表2 純棉產(chǎn)品第二次梳理器材工藝選配

以上只是討論了含色纖維比重較大的產(chǎn)品，而對于含色纖維比重較小的產(chǎn)品，可采用混色梳與本色梳先分后合的工藝路線（A、B條工藝），即先將色纖維與部分本色纖維混色梳理成混色棉條（A條），同時將其余的本色棉做成本色棉條（B條），然后再將混色棉條與本色棉條經(jīng)并條工序合并處理（A條＋B條）。采用這種先分后合的工藝路線時，其中的混色棉條梳理工藝類同于｀已討論的色纖維比重較大的產(chǎn)品梳理工藝，另一本色棉條梳理工藝則等同于本色紡。

2.2 滌棉混紡產(chǎn)品

滌棉混紡類產(chǎn)品滌與棉的混比大都比較接近，如 T／C 65／35，C／T 50／50等。梳理對象主體為異性混合纖維，有色滌、染色棉、本色滌和本色棉的混合物，其中的棉纖維大都采用棉網(wǎng)。

滌棉混紡產(chǎn)品梳理器材工藝選配舉例見表3。

表3 滌棉混紡產(chǎn)品梳理器材工藝選配

說明：梳棉機(jī)的主要功能是梳理纖維、實現(xiàn)纖維混色、清除少量細(xì)小結(jié)雜短絨，排除滌綸粉末、染料殘留碎屑等。因此，蓋板針布選用棉型或兼容型，蓋板針密以中等為宜，過小會梳理不足，過大則會導(dǎo)致蓋板花量大，纖維損傷也大。

2.3 粘膠或粘棉混紡產(chǎn)品

粘膠或粘棉混紡類產(chǎn)品梳理的主體原料為異性混合纖維，如有色粘膠、染色棉、本色粘膠和本色棉的混合物，其中的棉纖維大都采用棉網(wǎng)。

粘膠或粘棉混紡產(chǎn)品梳理器材工藝選配舉例見表4。

表4 粘膠或粘棉混紡產(chǎn)品梳理器材工藝選配

說明：梳棉機(jī)的主要功能是梳理纖維、實現(xiàn)纖維混色、清除少量細(xì)小結(jié)雜短絨；由于粘膠纖維的特性與棉相近，所以紡粘膠或粘棉混紡用針布選型以棉型為主。

3 色紡牽伸膠輥技術(shù)

3.1 存在問題

因為色紡原料選配的特殊性，如果不采取個性化的技術(shù)措施，則在紡紗過程中膠輥很容易出現(xiàn)纏繞花、部分纖維脫離膠輥控制、膠輥表面很快老化變硬等現(xiàn)象。

靜電繞是染色棉纖維膠輥繞花的常見現(xiàn)象（不同于本色棉纖維的粘繞）。因為經(jīng)過染色的棉纖維中含有的可導(dǎo)電成分減少，雖有修復(fù)性的助劑類物質(zhì)介入，然而纖維的性能仍不能完全恢復(fù)使其抗靜電性能下降。紡紗過程容易因纖維與纖維、纖維與膠輥之間摩擦擠壓而產(chǎn)生靜電，靜電產(chǎn)生的干擾力誘發(fā)纖維運動狀態(tài)改變，這是造成膠輥繞花的主要原因。

染色纖維中染料等成分的化學(xué)性能是復(fù)雜的，不同顏色的染料化學(xué)性能不同，這對紡紗膠輥應(yīng)用會產(chǎn)生許多負(fù)面影響。這些成分在膠輥對纖維的擠壓摩擦作用下會從纖維中部分釋放出來，一是有些物質(zhì)因摩擦升溫產(chǎn)生粘連性，導(dǎo)致膠輥表面產(chǎn)生纖維粘繞；二是有些物質(zhì)對膠輥表面產(chǎn)生化學(xué)破壞作用，使膠輥表面快速老化變硬；三是色紡品種改變時，先前滯留在膠輥表面的異色染料成分還會對后來的品種產(chǎn)生異色污染。

染色纖維間的抱合力小，有些色纖維容易隨風(fēng)飄逸，這也使膠輥對纖維控制帶來困難，不僅容易產(chǎn)生膠輥繞花，還會出現(xiàn)纖維飄逸脫離須條主體的情況，這將導(dǎo)致須條截面中的色比發(fā)生變化，最終成紗產(chǎn)生色差、布面色起橫，嚴(yán)重時還會對成紗的號數(shù)、重不勻產(chǎn)生不利影響。

3.2 技術(shù)措施

3.2.1 膠輥選型

3.2.1.1 膠輥品牌選擇

對于色紡而言，不是最貴的膠輥就一定最適合色紡。染色纖維可紡性差，紡紗首先要解決的問題是生活好做、膠輥不繞花、須條纖維受控不脫散；成紗條干并不是首要指標(biāo)，色紡紗號也不會太細(xì)。因此，一般不必選用進(jìn)口高檔膠輥，以國產(chǎn)品牌為宜。我們曾經(jīng)做過對比，相比一些進(jìn)口膠輥，無錫二橡膠的WRC－965型膠輥價廉物美。

3.2.1.2 膠輥硬度選擇

相比本色純棉紡，純棉色紡用膠輥硬度可以略硬：一是因為色紡膠輥可紡性和壽命更重要；二是因為色紡要面對多品種、小批量、常翻改的市場需求，工藝力求簡單統(tǒng)一，品種翻改前后要盡可能不改變工藝或少調(diào)整工藝，以減少翻改帶來的產(chǎn)量損失。為了保證同一工藝能適應(yīng)多種性狀的纖維，膠輥加壓量要偏重掌握，選用硬度偏高的膠輥也是配合加壓工藝的需要。

3.2.2 膠輥制作處理

由于染色纖維可紡性差，染料等化學(xué)成分對膠輥表面破壞作用較強(qiáng)，因此，膠輥表面的涂料處理方法至關(guān)重要。

相比紡本色純棉紡，膠輥涂料要偏濃掌握，采用二次涂料法［2］：第一次用A、B組份比例較大的稀涂料封底，第二次再使用A、B組份比例較小的濃涂料形成保護(hù)層，以起到抗靜電、耐磨、防老化的作用。

即使是免處理膠輥，一般也要進(jìn)行表面涂料處理。免處理膠輥上車運行后能逐漸形成再生膜，但這一自動生成的保護(hù)層不足以解決色棉紡紗時的靜電等問題，染料等化學(xué)成分對膠輥表面的危害作用在再生膜產(chǎn)生的過程中已經(jīng)發(fā)生了；因此，免處理膠輥色紡前應(yīng)根據(jù)實際情況，采用稀涂料一次處理或兩次處理。

3.2.3 膠輥使用管理

因為染色纖維對膠輥表面的侵蝕作用，膠輥的制作更換周期要適當(dāng)縮短。

異色品種翻改時，若有異色污染風(fēng)險，既使未到周期的膠輥也需調(diào)換；但可以只做簡單保養(yǎng)，待有適合品種時再返用。

因并條膠輥回轉(zhuǎn)速度高，適紡性問題比較突出，更需采用個性化管理方式：一是對于特殊品種，膠輥可按需適時調(diào)換，不可固定膠輥更換周期；二是對于個別易發(fā)熱膠輥，并條操作工可結(jié)合巡回清潔工作，采取牽伸前后膠輥對換的方法來冷卻、緩沖膠輥發(fā)熱引起的繞花問題；三是要制作多種備用膠輥，以便不同品種選用。

3.2.4 相關(guān)配套

3.2.4.1 品種安排

要盡可能將色彩相近的品種在同一臺機(jī)器上接做，避免因防范異色污染而頻繁調(diào)換膠輥，以減少翻改工作量。

3.2.4.2 紡紗工藝

除膠輥壓力偏大掌握以加強(qiáng)對纖維的控制外，適當(dāng)降低車速是必要的：一為減少摩擦升溫引發(fā)的靜電現(xiàn)象；二為緩解升溫導(dǎo)致色纖維中染料助劑類物質(zhì)粘化侵蝕等負(fù)面影響；三為避免并條高速時牽伸區(qū)紡紗通道產(chǎn)生的氣流、紊流，減少色纖維因氣流影響產(chǎn)生飄逸脫離棉條主體的機(jī)會。降速不是人們希望的，但色紡時常會適度降速，因為高速引發(fā)的各種問題帶來的產(chǎn)、質(zhì)量風(fēng)險，比適度降速的損失大。

3.2.4.3 環(huán)境配合

因為棉纖維中的蠟、脂、膠、蛋白質(zhì)、糖分類物質(zhì)在染色過程中被去除或減少，膠輥因濕度引起粘繞的機(jī)會下降，所以，可適當(dāng)加大車間相對濕度［3］，如細(xì)紗車間的相對濕度可比本色紡高5～10個百分點。這樣的相對濕度環(huán)境帶來的好處是：① 減少靜電產(chǎn)生的膠輥繞花；② 色纖維間的抱合力增加，纖維飄逸情況減少，有助于膠輥對纖維的控制。

3.2.4.4 吸風(fēng)系統(tǒng)

粗、細(xì)紗牽伸吸風(fēng)系統(tǒng)的力度可適當(dāng)加強(qiáng)，以減少零散纖維在膠輥表面的飄落積存而誘發(fā)纏繞花；并條吸風(fēng)系統(tǒng)的吸點配置和風(fēng)速控制要合理［4］，對于牽伸膠輥上方采用吸風(fēng)式清潔方式的并條機(jī)，尤其要防范吸風(fēng)配置不當(dāng)問題，如果風(fēng)壓風(fēng)速偏高，是有可能吸走部分色纖維而引發(fā)色偏或色差、甚至產(chǎn)生號偏或重不勻。

4 色紡差異化產(chǎn)品開發(fā)與器材

4.1 段彩紗

段彩紗是色紡新產(chǎn)品開發(fā)的成功案例，用段彩紗做成的時尚服飾深受人們青睞，其生產(chǎn)技術(shù)核心在細(xì)紗工序［5－6］，主要是后區(qū)變牽伸和雙粗紗條喂入。其特征是：粗紗條一主一輔；主條連續(xù)運動、輔條間斷運動；主條由膠圈牽伸控制、輔條為簡單牽伸控制，前區(qū)定牽伸、后區(qū)變牽伸。

段彩紗技術(shù)在不斷發(fā)展延伸，如在2014年上海國際紡機(jī)展上，日本豐田公司展出的新型段彩紡紗機(jī)有了新變化：粗紗條雙喂不分主輔；三羅拉配兩個半寬膠圈，中鐵輥為左右臺階式，前中和前后羅拉分別組成兩個膠圈牽伸區(qū)，分別控制兩根粗紗條；雙牽伸區(qū)均可變牽伸；集聚紡技術(shù)介入，雙負(fù)壓吸風(fēng)槽準(zhǔn)確控制左右須條。這是通過器材、專件的變化，帶來段彩紗技術(shù)發(fā)展延伸的案例。

4.2 絲雨紗、絲彩紗

將彩色紗與棉條一并喂入并條機(jī)，在并條牽伸區(qū)中，彩色紗被牽切成斷續(xù)狀分布在棉網(wǎng)中，與棉網(wǎng)復(fù)合，之后經(jīng)粗紗、細(xì)紗進(jìn)一步復(fù)合，最終形成的紗線織物布面有“彩色絲雨”般的花紋。

這一產(chǎn)品的技術(shù)關(guān)鍵是對棉條牽伸的同時實現(xiàn)對彩紗的牽切［7－8］；但對膠輥選型制作、牽伸加壓工藝配置有特殊要求。

以上兩個色紡差異化產(chǎn)品開發(fā)案例，說明色紡產(chǎn)品開發(fā)離不開器材配套，沒有適配的紡紗器材，將無法開發(fā)差異化產(chǎn)品；換而言之，色紡差異化產(chǎn)品開發(fā)需要更多更好的器材和相對應(yīng)的技術(shù)方案。

5 結(jié)語

色紡作為紡織業(yè)的新興分支具有諸多優(yōu)勢，但色紡不能簡單套用普通本色紡紗的工藝方法和器材選配原則，研究色紡技術(shù)對于中國紡紗企業(yè)而言具有現(xiàn)實意義。對于色紡以有色纖維、棉網(wǎng)為原料及棉與化纖混合投料的原料選配方法和多品種小批量等特征要求，梳理纖維應(yīng)遵循相適應(yīng)的梳理工藝原則；牽伸纖維要從膠輥選型、制作等多方位采取措施，以避免或減輕膠輥適紡性差、易老化等問題。色紡差異化產(chǎn)品開發(fā)離不開器材、專件的技術(shù)配套。

［1］桂亞夫.色紡梳理工藝探討［J］.棉紡織技術(shù)，2012，40（11）：61－63.

［2］桂亞夫，張?zhí)槪炫d學(xué).純棉色紡紗用膠輥技術(shù)探討［J］.紡織器材，2014，41（4）：36－38.

［3］桂亞夫.色紡異色紗疵危害成因及防范［J］.上海紡織科技，2013（11）：43－44.

［4］桂亞夫.色紡并條技術(shù)研究［J］.棉紡織技術(shù)，2012，40（2）：19－21.

［5］孟進(jìn)，馬建輝，項玲.夢菱紗（Moly）生產(chǎn)實踐［C］／／“金昇杯”第一屆全國棉紡織行業(yè)中青年科技工作者論壇論文集，2005.

［6］桂亞夫，徐亞軍，吳洪華.后區(qū)竹節(jié)紗的紡制體會［J］.棉紡織技術(shù)，2011，39（2）：44－46.

［7］何衛(wèi)民，劉真真，桂亞夫.一種絲雨紗及其生產(chǎn)方法和生產(chǎn)絲雨紗的裝置：中國，201110049702［P］.

［8］桂亞夫.斷續(xù)復(fù)合色紡技術(shù)的應(yīng)用［J］.棉紡織技術(shù)，2013，41（9）：40－42.