石振宇

［五極紡織科技（上海）有限公司，上海201114］

0 引言

隨著生活品質(zhì)的提升，功能性的紡織產(chǎn)品深受大眾的喜愛，尤其以具有舒適性和保健功能的大豆蛋白纖維倍受青睞。利用大豆蛋白纖維和長(zhǎng)絨棉的特性，研究生產(chǎn)大豆纖維和長(zhǎng)絨棉的混紡紗成為紗線技術(shù)開發(fā)人員關(guān)注的重點(diǎn)。在綜合考慮所制面料服用性能的基礎(chǔ)上，采用賽絡(luò)緊密紡技術(shù)紡制11.8 tex紗線，以確保后序生產(chǎn)面料的舒適性。然而，在紡紗的生產(chǎn)研制過程中常會(huì)出現(xiàn)紗線粗節(jié)過多、絡(luò)筒切疵數(shù)量顯著增加的現(xiàn)象，不但影響了絡(luò)筒的生產(chǎn)效率，而且對(duì)織物的外觀造成了較大的影響。為了解決紗線粗節(jié)過多的問題，本文從清花工序給棉羅拉與打手隔距、梳棉工序錫刺比、并條工序的牽伸倍數(shù)、粗紗工序后區(qū)牽伸倍數(shù)、細(xì)紗羅拉隔距、絡(luò)筒電清工藝等6個(gè)方面進(jìn)行分析探討，選擇合適的試驗(yàn)方案，從而達(dá)到降低紗線粗節(jié)、改善織物外觀的目的[1]。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)原理

在牽伸過程中，通過牽伸系統(tǒng)對(duì)纖維進(jìn)行有效控制，盡可能減少纖維局部集束。成紗中出現(xiàn)的粗節(jié)與纖維開松梳理過度、半成品中浮游纖維過多，以及紡紗工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩孛芮邢嚓P(guān)。

1.2 試驗(yàn)原料

大豆蛋白纖維和進(jìn)口長(zhǎng)絨棉。

1.2.1 大豆蛋白纖維

試驗(yàn)所用大豆纖維預(yù)先經(jīng)過漂白，其性能指標(biāo)見表1。在試驗(yàn)前，需對(duì)大豆纖維原料進(jìn)行前處理。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，確定用0.7%的抗靜電劑與6%的水（o.w.f,均為對(duì)大豆纖維的質(zhì)量比）先均勻噴灑原料，再用塑料袋包好存放24 h后進(jìn)行測(cè)試，并控制大豆蛋白纖維原料的質(zhì)量比電阻為1.5×108Ω·g/cm2，使其能滿足紡紗要求[2]。

表1 大豆蛋白纖維的性能指標(biāo)

1.2.2 長(zhǎng)絨棉

本次選用100%進(jìn)口長(zhǎng)絨棉，實(shí)驗(yàn)室采用逐包檢驗(yàn)的方法進(jìn)行分類排列，其綜合性能指標(biāo)詳見表2。

表2 長(zhǎng)絨棉綜合性能指標(biāo)

1.3 儀器和設(shè)備

ME100條干儀、AFIS單纖維檢測(cè)儀和HVI棉花大容量測(cè)試儀（瑞士USTER公司），單纖維電子強(qiáng)力儀YG001E和快速八籃烘箱YG747（常州第二紡織儀器廠有限公司），金相顯微鏡（濟(jì)南峰志試驗(yàn)儀器有限公司）。

1.4 工藝流程

1.4.1 工藝路線選擇

本次生產(chǎn)采用兩種原料圓盤混合，可以一次性有效控制混紡比,無需擔(dān)心預(yù)并條質(zhì)量波動(dòng)，同時(shí)還可以節(jié)約車間設(shè)備機(jī)臺(tái)的使用，便于生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制。

1.4.2 工藝流程

大豆蛋白纖維和長(zhǎng)絨棉精梳條（機(jī)器撕條，長(zhǎng)度小于10 cm）按50/50的配比稱重排盤→FA002抓棉機(jī)→FA035混棉開棉機(jī)→FA022多倉(cāng)混棉機(jī)→立式液壓打包機(jī)（制成棉包）→FA002A抓棉機(jī)→FA028多倉(cāng)混棉機(jī)→FA106A開棉機(jī)→FA046給棉機(jī)→FA141成卷機(jī)→FA224D梳棉機(jī)→FA311高速并條機(jī)（頭并）→RSB D401（末并）→FA497粗紗機(jī)→LR60/AX印度朗維細(xì)紗機(jī)→Savio（polar E）絡(luò)筒機(jī)（配Loepfe電清）[3-4]。

1.5 測(cè)試方法

烏斯特條干值（CV）、細(xì)節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)及毛羽值（H）參照GB/T 3292.1—2008《紡織品紗線條干不勻試驗(yàn)方法 第1部分：電容法》執(zhí)行。

纖維的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)的測(cè)定參照GB/T 14337—2008《化學(xué)纖維短纖維拉伸性能試驗(yàn)方法》執(zhí)行。

進(jìn)口棉花的短絨率及棉結(jié)參照SN/T 4491—2016《進(jìn)出口棉花短絨率測(cè)定光電儀測(cè)試法》執(zhí)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 清花工序給棉羅拉與打手隔距對(duì)粗節(jié)的影響

在清花工序，為了研究清花工藝對(duì)成紗粗節(jié)的影響，當(dāng)大豆蛋白纖維和長(zhǎng)絨棉混合纖維經(jīng)過FA106A開棉機(jī)時(shí)，將給棉羅拉和打手之間的隔距分別設(shè)計(jì)為6 mm、7 mm和8 mm進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)所制得的大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗的性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見表3。

表3 隔距對(duì)大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗質(zhì)量的影響

由表3可知：當(dāng)給棉羅拉與打手間隔距由6 mm增加到7 mm時(shí)，成紗+35%粗節(jié)由352個(gè)/km降低到321個(gè)/km（降低了8.8%），+50%的粗節(jié)由49個(gè)/km降低到44個(gè)/km（降低了10.2%）；當(dāng)給棉羅拉與打手間隔距再?gòu)?mm增加到8mm時(shí)，成紗+35%粗節(jié)由321個(gè)/km增加到371個(gè)/km（增加了+15.5%），+50%粗節(jié)由44個(gè)/km增加到66個(gè)/km（增加了50%）。上述數(shù)據(jù)說明，適當(dāng)增加給棉羅拉與打手間隔距，可以減少打手對(duì)纖維的損傷，有效保護(hù)纖維，降低成紗的粗節(jié)；但當(dāng)給棉羅拉與打手間隔距過大時(shí)，會(huì)使成團(tuán)的纖維束開松不足，更易形成粗節(jié)。因此，在紡大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡時(shí)，給棉羅拉與打手間隔距選擇7 mm。

2.2 梳棉工序錫刺比對(duì)粗節(jié)的影響

在梳棉工序，錫林和刺輥的表面線速度比對(duì)纖維的轉(zhuǎn)移與梳理效果均會(huì)產(chǎn)生一定的影響。在本次生產(chǎn)所用鄭州宏大新型紡機(jī)有限責(zé)任公司的FA224梳棉機(jī)上，采用不同梳棉錫刺比分別進(jìn)行梳棉，比較梳棉錫刺比對(duì)成紗質(zhì)量的影響。其中：方案1設(shè)計(jì)為皮帶盤直徑為135mm、錫林轉(zhuǎn)速為354轉(zhuǎn)/s、刺輥皮帶盤直徑為260 mm、刺輥轉(zhuǎn)速為748轉(zhuǎn)/s、錫刺比為2.44；方案2設(shè)計(jì)為皮帶盤直徑為155mm、錫林轉(zhuǎn)速為406轉(zhuǎn)/s、刺輥皮帶盤直徑為240 mm、刺輥轉(zhuǎn)速為930轉(zhuǎn)/s、錫刺比為2.25。對(duì)制得的大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡成紗的性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見表4。

表4 梳棉錫刺比對(duì)大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗質(zhì)量的影響

由表4可知：當(dāng)梳棉機(jī)的錫刺比由2.44調(diào)整為2.25時(shí)，成紗中的+35%粗節(jié)由323個(gè)/km增加到325個(gè)/km（增加了0.6%），+50%粗節(jié)由46個(gè)/km增加到48個(gè)/km（增加了4.3%）；+140%棉結(jié)和+200%棉結(jié)雖有減少，但粗節(jié)卻有所增加。綜合考慮，為了降低大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)，優(yōu)先選擇梳棉錫林速度354轉(zhuǎn)/s、刺輥轉(zhuǎn)速748轉(zhuǎn)/s和梳棉錫刺比2.44的工藝參數(shù)。

2.3 并條工序牽伸倍數(shù)對(duì)粗節(jié)的影響

由于大豆蛋白纖維和長(zhǎng)絨棉棉條在開清棉工序時(shí)需經(jīng)過兩道混合，且混合比較充分，同時(shí)末并采用瑞士立達(dá)的帶有自調(diào)勻整功能的進(jìn)口并條機(jī)，因而并條時(shí)采用兩道并條。為了降低成紗的粗節(jié)，設(shè)計(jì)兩個(gè)并條工序試驗(yàn)方案，具體設(shè)計(jì)為：增加頭并的并和數(shù)，改善條子的質(zhì)量不勻率；減少頭并并和數(shù)，減小頭并總牽伸倍數(shù)。對(duì)設(shè)計(jì)的兩種方案（見表5）下所制得的大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡成紗的性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見表6。

表5 并條牽伸倍數(shù)分配方案對(duì)比

表6 并條牽伸倍數(shù)對(duì)大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗質(zhì)量的影響

由表5和表6可知：當(dāng)頭并的并和數(shù)由8根變成5根、實(shí)際總牽伸倍數(shù)由7.4倍變成4.6倍，末并的并和數(shù)由6根變成7根、實(shí)際總牽伸倍數(shù)由7.5倍變成8.8倍，大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡的成紗質(zhì)量指標(biāo)有較大的改善，+35%粗節(jié)由380個(gè)/km減少到260個(gè)/km（降低了31.5%），+50%粗節(jié)由50個(gè)/km減少到31個(gè)/km（降低了38%），產(chǎn)品質(zhì)量改善效果比較明顯，因而選擇方案2進(jìn)行生產(chǎn)。

2.4 粗紗工序后區(qū)牽伸倍數(shù)對(duì)粗節(jié)的影響

粗紗工序的后區(qū)牽伸倍數(shù)對(duì)成紗的粗節(jié)有較大的影響。為了觀察粗紗后區(qū)牽伸對(duì)成紗質(zhì)量的影響程度，在經(jīng)過粗紗工序生產(chǎn)時(shí)，對(duì)FA497粗紗機(jī)的后區(qū)牽伸倍數(shù)分別用1.19倍和1.26倍進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，并對(duì)所制得的大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡成紗性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見表7。

表7 粗紗后區(qū)牽伸倍數(shù)對(duì)大豆/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗質(zhì)量的影響

由表7可知：當(dāng)粗紗后區(qū)牽伸倍數(shù)由1.26降為1.19時(shí)，+35%粗節(jié)由347個(gè)/km降低到319個(gè)/km（降低了8%），+50%粗節(jié)由49個(gè)/km降低到41個(gè)/km（降低了16.3%），說明當(dāng)粗紗后區(qū)牽伸倍數(shù)降低時(shí)，大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)有較好的改善。

2.5 細(xì)紗羅拉隔距對(duì)粗節(jié)的影響

細(xì)紗的羅拉隔距對(duì)成紗粗節(jié)也有一定影響，特別是細(xì)紗后區(qū)大隔距可以適當(dāng)解捻，保證順利牽伸，改善粗節(jié)。在朗維LR60/AX細(xì)紗機(jī)上，把中羅拉往前拉3mm，使細(xì)紗機(jī)羅拉隔距由19mm×43mm改成16 mm×46 mm進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，并對(duì)所制得的大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡成紗性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見表8。

表8 細(xì)紗羅拉隔距對(duì)大豆/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗質(zhì)量的影響

由表8可知：當(dāng)細(xì)紗羅拉隔距由19 mm×43 mm改為16mm×46mm時(shí)，成紗的+35%粗節(jié)由375個(gè)/km降低到321個(gè)/km（降低了14.4%），+50%粗節(jié)由52個(gè)/km降低到42個(gè)/km（降低了19.2%），且+140%棉結(jié)和+200%棉結(jié)均稍有改善?？梢姡淖兗?xì)紗機(jī)的羅拉隔距，可以有效改善大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)，提高成紗的品質(zhì)。

2.6 絡(luò)筒電清工藝對(duì)粗節(jié)的影響

合理優(yōu)化絡(luò)筒電清工藝，可以改進(jìn)成紗的質(zhì)量指標(biāo)。為了降低紗線的粗節(jié)，分別設(shè)計(jì)兩種工藝方案（見表9）進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)所用機(jī)型為Savio（polar E），清紗器型號(hào)為L(zhǎng)oepfe電清，對(duì)所制得的大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡成紗的性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見表10。

表10 不同絡(luò)筒電清工藝對(duì)大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡質(zhì)量的影響

由表10可知：當(dāng)絡(luò)筒電清工藝參數(shù)由方案1調(diào)整為方案2時(shí)，成紗的+35%粗節(jié)由330個(gè)/km降低到321個(gè)/km（降低了2.7%），+50%粗節(jié)由40個(gè)/km降低到35個(gè)/km（降低了12.5%），且其余常發(fā)性紗疵也有所改善?？梢?，使用合適的絡(luò)筒電清工藝，也可以改善大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)。

3 結(jié)論

（1）并條工序牽伸倍數(shù)分配的優(yōu)化調(diào)整，可明顯降低大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉50/50 11.8 tex混紡紗緊賽紡成紗的粗節(jié)。

（2）細(xì)紗羅拉隔距的調(diào)整可以有效降低緊賽紡成紗的粗節(jié)。

（3）改變梳棉錫刺比或調(diào)整絡(luò)筒工藝參數(shù)，均不能有效改善大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)效果。

（4）合理選擇試驗(yàn)方案，可有效控制大豆蛋白纖維/長(zhǎng)絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)，提高紗線產(chǎn)品的品質(zhì)。