張啟祥，楊 驥，汪吉艮

（江蘇大生集團有限公司，江蘇 南通 226002）

隨著生活水平的不斷提高，消費者對紡織產(chǎn)品的要求也越來越高。人們開始注重紡織服裝的服用性能與性價比。21世紀初，一種以滌黏混紡紗線為原料的仿羊絨產(chǎn)品在國外問世，通過采用特殊組織和拉絨處理，使織物的仿真效果顯著[1-4]。仿羊絨面料問世后，受到了消費者的青睞，贏得了廣闊的市場。但是，由于仿羊絨面料在面料風(fēng)格和舒適性等方面都與羊絨面料有很大的差異，產(chǎn)品檔次處于中低水平，無法滿足人們對舒適性和高檔化的要求。如何利用低成本的原材料獲得高檔面料的觸感和性能，一直以來都是本領(lǐng)域技術(shù)人員急待解決的問題。本研究開發(fā)的三元復(fù)合仿羊絨保暖紗線，是迎合消費者需求而開發(fā)的一種新型功能性復(fù)合紗線，使用此紗線開發(fā)的面料，不僅實現(xiàn)了羊絨面料的美麗外觀，而且實現(xiàn)了吸濕、透氣、速干、保暖、柔軟舒適等功能特性[5-8]。

1 總體思路

在研究分析國內(nèi)外現(xiàn)有的功能性超仿棉纖維產(chǎn)品技術(shù)、最先進的差別化超細腈綸纖維技術(shù)及新型再生纖維素纖維性能特性的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)新型生態(tài)柔軟紗線加工技術(shù)。通過新型纖維技術(shù)與紗線加工技術(shù)的集成創(chuàng)新，開發(fā)新型功能性松式柔軟結(jié)構(gòu)紗線產(chǎn)品。

2 技術(shù)路線

設(shè)計開發(fā)一種高異收縮復(fù)合紗線，外層與芯紗分別由收縮率高度差異的兩種紗線構(gòu)成。外層紗為低收縮紗線結(jié)構(gòu)，芯紗為高收縮紗線結(jié)構(gòu)。兩種紗線的結(jié)構(gòu)差異，芯紗上會形成很細且很均勻的小螺旋圈，而在外層紗線表面則形成隨機、不均勻且比較長的大螺旋圈。外層低收縮紗線在染整工序熱處理下能自我延伸，在織物表面產(chǎn)生微小的圈，使織物表現(xiàn)出蓬松感，并且有助于后道磨毛時產(chǎn)生更好的起絨效果。利用公司自主研發(fā)的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)明專利技術(shù)ZL201010218149.9功能性復(fù)合無捻紗的生產(chǎn)方法與新型纖維技術(shù)進行復(fù)合，設(shè)計開發(fā)Porel50/Dralon20/Proviscose30 11.8tex+Proviscose5.9tex復(fù)合紗，通過主體紗及骨架紗的捻度差異，形成一種由多組分纖維復(fù)合的高異收縮結(jié)構(gòu)紗線。

3 工藝流程

主體紗：

4 主要措施

4.1 主體紗各種纖維混紡比例的確定

既要保證目標產(chǎn)品膨松、吸濕透氣、速干、保暖、起絨效果等主要功能特性的實現(xiàn)，又要能節(jié)約原料成本，綜合考慮兩大因素，通過多次對比試驗，選擇Porel纖維含量50%，Dralon纖維含量20%，Proviscose纖維含量30%。

4.2 復(fù)合紗、主體紗與高支骨架紗捻系數(shù)、捻向的選擇

主體紗與骨架紗的捻向相反，復(fù)合紗捻向與主體紗相反，與骨架紗相同，這樣在形成復(fù)合紗的過程中，骨架紗捻度會增加，主體紗會退捻，從而形成內(nèi)緊外松的紗線結(jié)構(gòu)。

在保證后道織造及面料抗起毛起球要求的前提下，紗線捻系數(shù)盡量偏小控制，具體工藝參數(shù)如表1所示。

表1 復(fù)合紗、主體紗、骨架紗紗支、捻系數(shù)、捻向?qū)φ?/p>

5 關(guān)鍵工藝

5.1 主體紗Porel50/Dralon20/Proviscose30 11.8tex

工藝流程：A002D抓棉機→A035C混開棉機→FA106B開棉機→A092給棉機→A076F成卷機→A186F梳棉機→FA311并條機→D401C并條機→A454E粗紗機→FA506細紗機→賜來福338絡(luò)筒機。

5.1.1 纖維預(yù)處理

Porel卷曲少，抱合力較小，而且Porel，Dralon纖維在紡紗過程中容易產(chǎn)生靜電，所以可紡性比較差。在投產(chǎn)前要先對纖維進行預(yù)加濕，并加入抗靜電劑，其與水的比例為1∶100，放置12 h以上再投料生產(chǎn)，保證清花和梳 棉過程中順利成卷、成網(wǎng)，同時也盡量減少后道工序中產(chǎn)生靜電。

5.1.2 保證原料混合均勻

Porel纖維混紡面料在后道印染時采用套色染工藝，而且Porel纖維吸色較快，為防止面料染色不勻，在紗線生產(chǎn)過程中將原料混合均勻特別重要。因此，條混采用3道并合工藝，盡量增加并合數(shù)，保證3種纖維能夠混和均勻。

5.1.3 保證順利成網(wǎng)成條

開清棉工序遵循“以梳代打、適度開松”的工藝原則，合理設(shè)置打擊點數(shù)，加大打手與塵棒間的隔距，適當(dāng)降低各打手速度，減少對纖維的損傷。為減少梳棉工序的黏卷現(xiàn)象，采用成卷時適當(dāng)加大棉卷壓力、棉層間加放同品種的粗紗進行隔離等措施。開清棉主要工藝參數(shù)：開棉機梳針打手轉(zhuǎn)速500 r/min，綜合打手轉(zhuǎn)速800 r/min，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速1 200 r/min，棉卷干定量380 g/m。

梳棉工序適當(dāng)減小刺輥速度，加大錫林刺輥線速比，避免纖維損傷，減少刺輥返花，保證纖維順利轉(zhuǎn)移。為避免纖維充塞針布，適當(dāng)加大錫林與蓋板間的隔距以及刺輥與分梳板間的隔距。適當(dāng)減小棉網(wǎng)張力，并加重生條定量，加裝導(dǎo)棉裝置，防止棉網(wǎng)下掛，保證順利成條。梳棉主要工藝參數(shù)：生條干定量20.2 g/5 m，刺輥轉(zhuǎn)速800 r/min，道夫轉(zhuǎn)速19 r/min，錫林轉(zhuǎn)速300 r/min，錫林與蓋板之間隔距0.30 mmh0.25 mmh0.25 mmh0.25 mmh0.30 mm，錫林與刺輥隔距0.13 mm，錫林與道夫隔距0.10 mm，刺輥與分梳板間的隔距1.20 mm。

5.1.4 并粗工序和細紗工序防纏繞

嚴格控制車間溫濕度，使各工序處于放濕狀態(tài)。設(shè)定頭并條干定量為19 g/5 m，熟條干定量為16.5 g/5 m，并適當(dāng)降低車速，縮短羅拉、膠輥的清潔周期，膠輥表面進行抗纏繞涂層處理。粗紗工序保持紡紗通道光滑、清潔，采用“大捻度、大后區(qū)牽伸”的工藝配置，增加須條緊密度。

細紗工序采用WRC965型膠輥，并用抗繞劑對其進行微處理，上車前提前一天放置車間，以適應(yīng)車間溫濕度環(huán)境。適當(dāng)降低錠速，減少細紗斷頭后須條纏繞羅拉和膠輥的概率。

5.1.5 控制毛羽和棉結(jié)

為了避免成品面料起毛起球現(xiàn)象，細紗采用賽絡(luò)緊密紡工藝，結(jié)合公司自主開發(fā)的超小隔距新型紡紗工藝，通過減小主牽伸區(qū)的隔距，縮短纖維浮游區(qū)，并配合減小的后區(qū)牽伸，減少纖維擴散、使須條結(jié)構(gòu)緊密。為減少成紗毛羽，合理選配鋼領(lǐng)鋼絲圈，適當(dāng)降低錠速。主要工藝配置：羅拉隔距16.5 mmh40 mm，羅拉加壓135 Nh100 Nh135 N，后區(qū)牽伸1.15倍，錠速16 500 r/min，鋼領(lǐng)型號PG4254，鋼絲圈型號bracker4/0。

5.1.6 成紗質(zhì)量

Porel50/Dralon20/Proviscose30 11.8tex紗線質(zhì)量技術(shù)指標測試數(shù)據(jù)如表2所示。

5.2 骨架紗Proviscose 5.9tex

工藝流程：A002D型抓棉機→A006B→A036C→A092→A076C→A186→D221（預(yù)并）→FA311（混一）→D221（混二）→FA415→FA506。

5.2.1 原料預(yù)處理

Proviscose纖維卷曲少、模量大、彈性差、抱合力小，纖維間容易分離，在加工過程中，與機件的摩擦作用強。為改善其可紡性，在紡紗前必須對纖維進行充分預(yù)松、加濕、加抗靜電等預(yù)處，使纖維的回潮率在12%左右。

表2 Porel50/Dralon20/Proviscose30 11.8tex紗線質(zhì)量技術(shù)指標測試數(shù)據(jù)

5.2.2 清花工序

為防止纖維損傷和打擊成束，采用“勤抓少抓，多梳少打，充分混合”的工藝，各打手速度適當(dāng)降低，棉卷質(zhì)量重，不勻率大，將天平羅拉牙由27調(diào)整為30，降低天平羅拉轉(zhuǎn)速可降低棉卷不勻率。

為了解決Proviscose纖維棉卷黏卷現(xiàn)象比較嚴重的問題，采用同原料粗紗隔離棉卷的方式減少黏卷現(xiàn)象。由于纖維抱合力差，為使棉卷順利成型，適當(dāng)增加棉卷羅拉加壓壓力。

5.2.3 梳棉工序

由于Proviscose纖維抱合力較差，為保證棉網(wǎng)順利成型，將道夫速度降到18 r/min。采用低齒高的錫林針布，使纖維轉(zhuǎn)移順利。另外，錫林與蓋板間的隔距適當(dāng)增大。

5.2.4 并條工序

采用3道并條，為獲得較好的條干均勻度且適應(yīng)高速，頭并牽伸方式采用三上三下加導(dǎo)向上羅拉壓力棒曲線牽伸。選用具有自調(diào)勻整裝置的立達并條機，加強對棉條的不勻調(diào)節(jié)和重偏控制。對膠輥表面進行涂層處理，適當(dāng)增加涂層厚度，減少須條纏繞膠輥現(xiàn)象，保證生產(chǎn)正常進行。

5.2.5 粗紗工序

遵循“輕定量、低速度、重加壓、大隔距、小張力牽伸、偏大捻系數(shù)”的工藝原則。因為纖維抱合力差，所以采用新型假捻技術(shù)來提高假捻效果，粗紗捻系數(shù)偏大掌握，粗紗機車速適當(dāng)降低，粗紗張力在保證正常開車的前提下偏小掌握，以減小意外牽伸產(chǎn)生。偏輕掌握粗紗定量，以減小細紗牽伸倍數(shù)，提高成紗條干水平。生產(chǎn)和運輸過程中，采取措施嚴防條子起毛。在卷裝方面，宜采取小卷裝，并采用較大的軸向卷繞密度，可減少粗紗退繞時的意外張力和斷頭。

5.2.6 細紗工序

由于原料蓬松，抱合力較差，加上經(jīng)過多次并合，細紗車速偏低掌握，以改善紗線條干滿足織造要求。遵循“中加壓、低速度、小后牽伸、小鉗口隔距”的工藝原則。采取工藝措施：適當(dāng)前移細紗前膠輥位置，減小紡紗三角區(qū)面積；選用中等硬度的膠輥，進行表面抗靜電處理，減少毛羽的產(chǎn)生；采用內(nèi)花絞膠圈，減少纖維滑溜，有效防止纖維擴散，減少自由端露現(xiàn)，降低成紗毛羽；偏大掌握捻系數(shù)，降低纖維頭端從紗體滑出的概率，減少毛羽數(shù)量。

5.2.7 絡(luò)筒工序

絡(luò)筒工序是毛羽增長的主要工序，同時又是產(chǎn)品質(zhì)量的最后一道關(guān)口，為提高成紗質(zhì)量，采取工藝措施：根據(jù)后道產(chǎn)品質(zhì)量要求設(shè)置電清參數(shù)，用好輔助點；選擇合理的退加捻參數(shù)，提高氣捻結(jié)強力。

5.3 復(fù)合紗Porel50/Dralon20/Proviscose30 11.8tex+Provi-scose 5.9tex

5.3.1 控制措施

為了解決并紗過程中骨架紗易斷頭的問題，對通道改用新磁口，盡量采用小張力控制。為保證卷繞張力和成形張力一致，氣圈張力刻度一致為4檔，卷繞張力調(diào)節(jié)為“3”，龍帶張力頭尾相差±2%，錠速設(shè)定為7 500 r/min，捻系數(shù)設(shè)定范圍為320~340，在不影響并線質(zhì)量的前提下，盡量偏小控制。

5.3.2 產(chǎn)品實驗數(shù)據(jù)

Porel50/Dralon20/Proviscose30 11.8tex+ Proviscose 5.9tex復(fù)合紗技術(shù)質(zhì)量指標如表3所示。

6 原料的選擇

目標產(chǎn)品的主要功能特性是具有永久的柔軟舒適、吸濕透氣、暖感、絨質(zhì)感。因此，纖維原料選擇是關(guān)鍵的第一步，即通過采用多組份纖維混紡去實現(xiàn)不同性能的疊加互補。選用Porel，Dralon，Proviscose 3種新型纖維，通過不同混紡比、紗線結(jié)構(gòu)和面料結(jié)構(gòu)的設(shè)計開發(fā)，來實現(xiàn)最終產(chǎn)品的功能特性需求。

表3 復(fù)合紗技術(shù)質(zhì)量指標測試數(shù)據(jù)

6.1 Porel纖維

Porel是一種改性聚酯纖維，采用棉型異型截面，原絲中空度達到25%，形成的獨特保暖系統(tǒng)，使面料的保暖性能增強；注入了柔性鏈段和親水性基團，形成了卓越的仿棉技術(shù)，使面料的吸濕、透氣、柔軟、舒適等類似棉纖維的性能明顯增強。纖維截面如圖1所示。

圖1 Porel纖維截面

主要物理性能指標：纖度1.67 dtex，纖度偏差率5.9%，長度38 mm，斷裂強度4.15 cN/dtex，斷裂強度CV值20.5%，斷裂伸長率24.5%，斷裂伸長率CV值37.2%，回潮率0.8%。

6.2 Dralon纖維

Dralon是一種具有啞鈴形異性截面的超細腈綸纖維，采用干法紡絲技術(shù)，內(nèi)部及表面有極少微孔，使纖維柔軟舒適、蓬松豐滿、干爽透氣，具有類似羊毛的抗日曬、耐氣候和防霉防蛀的性能。Dralon與日產(chǎn)腈綸相比，彈性回復(fù)率和卷曲彈性度更好，纖維模量較大，性能更接近羊毛。

主要物理性能指標：纖度0.90 dtex，長度37 mm，斷裂強度3.2 cN/dtex，斷裂伸長率（25±5）%。

6.3 Proviscose纖維

Proviscose 纖維是一種混合型新型生物質(zhì)再生纖維素纖維，原材料取之于天然櫸木，可100%自然生物降解，生態(tài)環(huán)保；具有卓越的染色性能，賦予產(chǎn)品柔和靚麗的色澤；納米原纖的纖維結(jié)構(gòu)具有極佳的吸濕透氣性；綜合了天絲與黏膠的優(yōu)良特性，既柔韌又光滑。

主要物理性能指標：纖度1.33 dtex，長度38 mm，干斷裂強度2.66 cN/dtex，干斷裂伸長率17.5%。

7 成紗質(zhì)量

Proviscose 5.9tex紗線測試數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 Proviscose 5.9tex紗線測試數(shù)據(jù)

8 結(jié)語

三元復(fù)合仿羊絨保暖紗線除了具有羊絨紗線的纖細、輕薄、柔軟、滑糯、保暖等優(yōu)良性能，還能克服羊絨纖維的不耐摩擦、易起毛等不良特性。生產(chǎn)實踐證明，成功開發(fā)Porel/Dralon/Proviscose三元復(fù)合紗，需要注意幾個方面：（1）由于Porel，Dralon纖維彈性好、抱合力差、可紡性差，因此在生產(chǎn)過程中應(yīng)做好纖維預(yù)處理；采取科學(xué)合理的工藝措施，保證紗線光潔、抗起毛起球性達到3.5級以上。（2）由于Proviscose纖維模量大、彈性差、卷曲少、抱合性能差，在紡紗前必有對纖維進行充分預(yù)松、加濕、加抗靜電等預(yù)處，使纖維的回潮率達到12%左右。（3）通過一系列技術(shù)措施保證梳棉工序成網(wǎng)成條順利、并粗和細紗工序防纏繞及注重控制成紗的毛羽和棉結(jié)等，最終使主體紗、骨架紗、復(fù)合紗的質(zhì)量達到設(shè)計的要求。該系列紗線產(chǎn)品光潔、勻整、吸濕性好、毛絨感強、仿真度好，既可制成薄型織物，也可擴展至中、厚型織物，可應(yīng)用于各類服裝、家居及汽車裝飾等多個領(lǐng)域，具有較好的市場前景。