李國鋒,王 莉

(阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆 阿克蘇 843000)

精梳特細(xì)純棉紗一般用于開發(fā)高密織物,對紗線強(qiáng)力、條干、IPI值等指標(biāo)要求嚴(yán)格[1]。由于細(xì)特紗單位截面中纖維根數(shù)相對偏少,棉纖維的性能指標(biāo)直接影響成紗性能。在生產(chǎn)高端精梳細(xì)號紗品種時,為了提高成紗強(qiáng)力,適應(yīng)高速織機(jī)的需要,滿足用戶對質(zhì)量的要求,主要通過在細(xì)絨棉中混配一定比例的長絨棉來實現(xiàn)。本研究探索在精梳細(xì)絨棉品種中混用一定比例的精梳長絨棉進(jìn)行混紡的可能性和紡紗工藝,充分利用不同纖維的優(yōu)點,彌補(bǔ)各自缺陷。

2019年,新疆棉花產(chǎn)量達(dá)500.2萬t,占到全國總產(chǎn)量比重的84.9%[2]；長絨棉產(chǎn)量占全國的90%以上。開發(fā)生產(chǎn)不同含量新疆長絨棉的精梳高檔紗,是實現(xiàn)新疆優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)化的重要途徑,也是適應(yīng)多層次用戶、降低紡紗成本的主要方向。

1 原料選擇

為了改善成紗的均勻度,通常在原料選配時盡量摻入細(xì)的纖維來降低混和纖維的平均細(xì)度[3],但混和纖維之間的細(xì)度差異太大會影響紡紗過程[4]。原料選擇要兼顧長絨棉和細(xì)絨棉兩者之間的纖維性能,纖維均選自新疆阿克蘇棉花。

新疆細(xì)絨棉品質(zhì)指標(biāo)：可紡系數(shù)133,馬克隆值4.67,纖維長度29.13 mm,長度整齊度83.4%,短纖維率11.9%,斷裂強(qiáng)度28.5 c N/tex,成熟度0.86,伸長率8.4%,反射率80.6%,黃度7.6,雜質(zhì)數(shù)29粒/g,雜質(zhì)面積0.34%。新疆長絨棉品質(zhì)指標(biāo)：馬克隆值4.19,長度整齊度87.9%,短纖維率6.8%,斷裂強(qiáng)度44 c N/tex,伸長率5.2%,成熟度0.87,長度37.32 mm,反射率82.5%,黃度8,雜質(zhì)數(shù)18粒/g,雜質(zhì)面積0.14%,可紡系數(shù)218。

2 試驗部分

2.1 混和路線

混和路線在紡織企業(yè)通常采用包混和條混2種方法。混和方法不同,其工藝流程、技術(shù)管理及品質(zhì)外觀均存在差別[5]。在生產(chǎn)單一品種時,包混的優(yōu)勢是工藝流程簡單,節(jié)約設(shè)備和人員投入,技術(shù)管理方便,混和較為均勻,布面質(zhì)量一致性好,染色均勻,但這種混和方法存在混紡比例不易控制[6],以及在細(xì)絨棉帶纖維籽屑等疵點較多的情況下,梳理、落棉工藝不容易掌握的問題。條混的優(yōu)點是混紡比例準(zhǔn)確,不同纖維的工藝設(shè)計目的性強(qiáng),可以做到不同組分纖維實現(xiàn)不同管理,便于充分發(fā)揮纖維的特點。但本研究中長絨棉和細(xì)絨棉需要分開設(shè)計清梳、精梳工序工藝路線,工藝流程長,設(shè)備投入多,人員投入大,生產(chǎn)管理難度相對較大,在品種設(shè)計時混紡比易受到頭并棉條根數(shù)和精梳條重量的限制,因此采用條混也有一定的局限性。

為減少長絨棉纖維在清梳工序過分打擊造成的損傷,提升長絨棉的利用率,同時緩解長絨棉和細(xì)絨棉并條牽伸力差異造成纖維的混和不勻[7],提高纖維混和效果,將長絨棉和細(xì)絨棉在精梳準(zhǔn)備階段混和。在精梳準(zhǔn)備工序有兩種混和方式,一是在梳棉設(shè)備上加裝自動勻整裝置,在精梳準(zhǔn)備預(yù)并工序混和,這種方法的優(yōu)點是設(shè)備流程簡單,操作不易出錯,僅采用現(xiàn)有精梳設(shè)備即可；二是長絨棉和細(xì)絨棉生條分別經(jīng)過預(yù)并工序,在條并卷聯(lián)合機(jī)上按比例混和,該方法的特點是可以擴(kuò)大混和比例范圍,增加紡紗品種。本試驗設(shè)備采用進(jìn)口清鋼聯(lián)設(shè)備,使生條重量CV%可控制在2.0%之內(nèi),因此選擇在精梳準(zhǔn)備預(yù)并條工序?qū)崿F(xiàn)按比例混紡。

2.2 工藝流程

將長絨棉和細(xì)絨棉采用相同的工藝流程A 分別紡制成生條,再經(jīng)工藝流程B 混紡成紗。具體的工藝流程如下[8―10]。

工藝流程A：A11型抓棉機(jī)→B11型開棉機(jī)→B70型多侖混棉機(jī)→B60型精細(xì)清棉機(jī)→A21型凝棉機(jī)→C51型梳棉機(jī)。

工藝流程B：FA306A 型預(yù)并條機(jī)→E32型條并卷聯(lián)合機(jī)→E62 型精梳機(jī)→SRB-D35 型并條機(jī)→FA458A 型粗紗機(jī)→F1508型細(xì)紗機(jī)。

2.3 試驗方法

在F1508型細(xì)紗機(jī)上以相同配棉、工藝流程紡制JC 9.7 tex集聚紡紗,每個品種均采用3種長絨棉和精梳棉的混紡比例進(jìn)行紡紗,同等紗號品種采用同一紡紗工藝。

3 結(jié)果與分析

3.1 同等紗線細(xì)度不同混紡比成紗性能

選用長絨棉/細(xì)絨棉混紡比分別為100∶0、50∶50、15∶85進(jìn)行紡紗,JC 9.7 tex集聚紡紗的紗線性能見表1。

表1 不同長絨棉混紡比例時的成紗性能

從表1可以看出,隨著長絨棉含量的增加,成紗質(zhì)量各項指標(biāo)均有不同程度的改善。重量不勻率指標(biāo)均在1.7以內(nèi),說明2種纖維混和均勻,纖維在運(yùn)動過程中得到了良好的控制；隨著長絨棉含量的增長,條干不勻CV%、細(xì)節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)和單強(qiáng)不勻CV%均呈現(xiàn)不同程度的下降,單紗強(qiáng)力有明顯增加,長絨棉含量增加到100%時,成紗強(qiáng)力達(dá)到最大值,這說明在精梳紗中混入一定比例的長絨棉,是提高成紗強(qiáng)力的有效手段。

3.2 同等紗線細(xì)度不同混比成紗質(zhì)量水平

3種長絨棉/細(xì)絨棉不同混紡比時,JC 9.7 tex集聚紡紗的成紗質(zhì)量水平見表2。

表2 不同長絨棉混紡比例時的成紗USTER 公報2013水平

從表2可以看出,混紡集聚紡精梳紗的性能指標(biāo)與Uster statictics 2013比較,不同比例的長絨棉集聚紡精梳紗均能達(dá)到95%水平。用純長絨棉集聚紡紗,JC 9.7 tex集聚紡紗的重量CV%和棉結(jié)等指標(biāo)僅能達(dá)到USTER 2013公報50%標(biāo)準(zhǔn),說明通過增加長絨棉的比例降低重量CV 和棉結(jié)意義不大；成紗條干CV、細(xì)節(jié)、單紗強(qiáng)力等指標(biāo)與長絨棉含量成正相關(guān),長絨棉含量比例分別為100%、50%、15%時,成紗條干CV、細(xì)節(jié)、單紗強(qiáng)力等指標(biāo)分別達(dá)到USTER 2013公報5%、50%、95%標(biāo)準(zhǔn)；采用15%長絨棉/85%細(xì)絨棉和50%長絨棉/50%細(xì)絨棉集聚紡紗的重量CV 和強(qiáng)力CV 指標(biāo)Uster水平均未發(fā)生變化,即在長絨棉比例降低到15%時,這兩項指標(biāo)質(zhì)量水平可滿足50%長絨棉混用要求；采用純長絨棉和50%長絨棉/50%細(xì)絨棉集聚紡紗的棉結(jié)指標(biāo)Uster水平均未發(fā)生變化,即在長絨棉比例降低到50%時,棉結(jié)指標(biāo)質(zhì)量水平可滿足50%長絨棉混用要求。因此可以根據(jù)客戶指標(biāo)要求開發(fā)不同品種,減少長絨棉混紡比例,從而降低原料成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 紗線成本分析

按照2019年新疆長絨棉的平均價格為23 000元/t,新疆細(xì)絨棉的平均價格為15 000元/t,若采用15%長絨棉/85%細(xì)絨棉代替50%長絨棉/50%細(xì)絨棉紡制集聚紡紗線,按照精梳噸紗用棉量1 250 kg,每噸配棉可以從19 000元降低16 200元,每噸精梳紗減少了3 500元；若采用50%長絨棉/50%細(xì)絨棉代替純長絨棉紡制集聚紡紗線,每噸精梳紗預(yù)計減少5 000 元。在滿足紗線質(zhì)量的前提下,降低長絨棉含量,可以提高企業(yè)盈利能力。

4 結(jié)語

通過選擇不同比例的新疆長絨棉和細(xì)絨棉,在精梳準(zhǔn)備預(yù)并工序進(jìn)行長絨棉/細(xì)絨棉混和,紡制了9.7 tex的50%長絨棉與50%細(xì)絨棉、15%長絨棉與85%細(xì)絨棉和100%長絨棉的集聚紡精梳紗,為開發(fā)長絨棉/細(xì)絨棉精梳紗提供了新的開發(fā)思路。研究認(rèn)為：隨著長絨棉含量的降低,成紗指標(biāo)均出現(xiàn)不同程度的降低；隨著長絨棉含量的增長,條干不勻CV%、細(xì)節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)和單強(qiáng)不勻CV%均呈現(xiàn)不同程度的下降,單紗強(qiáng)力有明顯增加；JC 9.7 tex采用15%長絨棉/85%細(xì)絨棉和50%長絨棉/50%細(xì)絨棉集聚紡紗長絨棉含量在50%以內(nèi)時,重量CV 和強(qiáng)力CV 的質(zhì)量水平未出現(xiàn)變化,JC 9.7 tex長絨棉比例超過50%時,棉結(jié)的質(zhì)量水平未出現(xiàn)變化。根據(jù)成紗質(zhì)量水平正確選用長絨棉的比例,實現(xiàn)不同混紡精梳紗時差異化投入成本,能夠取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。