張會青 張 梅 張 偉 王秀君
(德州學院,山東德州,253023)
二醋酯纖維是較早開發(fā)的再生纖維素纖維,原料來自于可持續(xù)管理的木材,采用安全閉環(huán)工藝生產,具有良好的光澤特性,其產品光澤感類似于蠶絲,屬于環(huán)??山到饫w維。近年來,隨著醋纖行業(yè)技術水平的提高和醋纖長絲研究的不斷深入,醋纖長絲已經廣泛應用于紡織行業(yè),但短纖維的紡紗經驗還較少[1-2]。本研究采用萊賽爾纖維、再生滌綸、二醋酯纖維進行混紡,探討其配比及工藝參數設置,分析其成紗性能。
二醋酯纖維:纖維細度1.67 dtex,纖維長度38 mm,強度1.1 cN/dtex,斷裂伸長率32%,體積質量1.32 g/cm3,回潮率6.3%,含油率0.6%。
萊賽爾纖維:纖維細度1.67 dtex,纖維長度38 mm,強度4.3 cN/dtex,斷裂伸長率13.2%,體積質量1.52 g/cm3,回潮率11.5%,含油率0.46%。
再生滌綸:細度1.67 dtex,長度38 mm,強度4.8 cN/dtex,斷裂伸長率18%,含油率0.20%,回潮率0.4%。
二醋酯纖維強度偏低,紡紗時強度問題是亟待解決的關鍵問題,純紡困難較大。但由于其伸長率遠高于萊賽爾纖維,具有優(yōu)良的彈性和回彈性,其織物具有蠶絲般的光澤和優(yōu)良的手感,懸垂性好,穿著舒適[3-4]。
考慮到二醋酯纖維強度偏低,可紡性較差,但又要在產品中凸顯其優(yōu)良的光澤感和柔軟性,其混紡比不宜超過30%。萊賽爾屬于環(huán)保再生纖維素纖維,良好的吸濕性、柔軟性、透氣性,可賦予產品良好的穿著舒適性和懸垂性。再生滌綸在紡紗性能上表現出可紡性好、強力高、伸長好,但其吸濕性差,與萊賽爾纖維和二醋酯纖維優(yōu)勢互補,并可降低原料成本。經過幾種混紡比優(yōu)選試紡,并考慮產品用途及成本等,最終確定出萊賽爾纖維/再生滌綸/二醋酯纖維最佳混紡比40/30/30。
由于再生滌綸是使用回收瓶片料和回用纖維等加工而成,加工工序流程長,疵點清除較為困難。同時再生滌綸中倍長、超長纖維也比普通滌綸多,纖維表現出剛性大、纖維卷曲數較少,影響了纖維間抱合力和成紗強度,對生產過程和產品質量會產生一定影響。因此,工藝上采用單獨成條,并進行紡前加濕預處理后燜放24 h,使纖維充分吸濕。萊賽爾纖維與二醋酯纖維采用包混,將制成的兩組分混紡預并條與再生滌綸生條一起經過三道并條,再經過粗紗、細紗工序紡制成紗。
二醋酯纖維相較于萊賽爾纖維強度偏低,兩種原料均屬于化學纖維,長度整齊度好,含雜疵較少,因而在開清棉工序盡量縮短流程,降低各單機打手速度,以減少纖維反復受打擊造成的短絨,控制落棉并注意纖維回收。A035B 型混開棉機封閉部分塵棒,縮小塵棒隔距,并跳過豪豬打手,以減少落棉。FA106A 型開棉機采用梳針打手,主要工藝參數:梳針打手轉速420 r/min,綜合打手轉速800 r/min,風機轉速1 160 r/min,棉卷羅拉轉速11 r/min,棉卷干定量360 g/m,棉卷長度30.6 m。經實測,混紡纖維卷重量不勻率1.1%,達到質量要求。
再生滌綸含有較多硬并絲等雜疵,開清棉工序遵循“多松少打,適當落棉,輕定量”的工藝原則,適當放大塵棒間隔距利于排除硬并絲等雜疵;增大緊壓羅拉壓力利于纖維集聚。主要工藝參數:抓棉機伸出肋條2.6 mm,綜合打手速度900 r/min,再生滌綸卷干定量350 g/m。車間溫度控制在25 ℃以下,相對濕度70%~75%。
梳棉工序是做好二醋酯纖維混紡紗的關鍵工序。針對其纖維強度低的問題,主要采取的技術措施:適當放大錫林與蓋板隔距,即0.25 mm、0.23 mm、0.23 mm、0.23 mm、0.25 mm;刺輥下加裝預分梳板和網眼小漏底,預分梳板起到分梳作用,減小棉束,可利于降低錫林與蓋板間的梳理力[5];選用化纖專用網眼塵棒小漏底,起到排除短絨的作用;適當降低錫林和刺輥速度,提高錫林刺輥線速比,利于纖維順利轉移,避免纖維在梳理過程中受損,防止纖維反復搓轉形成棉結,錫林轉速300 r/min,刺輥轉速670 r/min,道夫轉速13 r/min;根據刺輥的速度,預分梳板與刺輥隔距適當放大,采用0.9 mm 左右;生條定量宜偏低控制,采用18.5 g/5 m。 經實測,生條短絨率3.5%,條干CV3.95%。
再生滌綸含油率控制在0.20%左右,以減輕纏繞膠輥、羅拉等問題,工藝上多梳多落,適當放大錫林前上罩板隔距,以利于排除并絲,適當減小錫林與道夫隔距;提高錫林刺輥線速比,利于纖維轉移。主要工藝參數:生條定量19.5 g/5 m,錫林速度330 r/min,出條速度80 m/min,錫林與蓋板隔距0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.23 mm,錫林與道夫隔距0.13 mm。車間相對濕度65%左右。
為了保證3 種纖維混和充分,采用三道混并工藝,再生滌綸生條與萊賽爾二醋酯纖維混紡預并條在頭道并條進行并合,并合數7 根(5 根混紡預并條+2 根再生滌綸生條)。根據設備特點,適當調大頭并后區(qū)牽伸倍數和隔距,以利于消除前彎鉤;總牽伸倍數小于并合數,即后區(qū)牽伸1.75倍,總牽伸6.8 倍,羅拉隔距13 mm×21 mm。后面兩道并條均采用8 根并合;后區(qū)牽伸倍數逐漸減小,二并和三并分別為1.47 倍、1.35 倍;總牽伸倍數大于并合數,二并和三并分別為8.22 倍、8.12 倍,利于消除后彎鉤,提高纖維伸直度、纖維分離度;羅拉隔距均為13 mm×19 mm。經實測,熟條質量指標:熟條定量18.5 g/5 m,重量不勻率0.75%,條干CV2.2%。
考慮到產品為賽絡集聚紡紗,粗紗定量不宜過大,優(yōu)選為3.5 g/10 m。選擇較大牽伸倍數,同時采用較大粗紗捻系數,以減少意外伸長[6-7]。采用“輕定量,較大后區(qū)牽伸,較小后區(qū)隔距,較大粗紗捻系數”的工藝配置,既能保證粗紗條干均勻度,又能防止細紗出“硬頭”。合理調節(jié)大、中、小紗的張力,減小粗紗重量不勻率。主要工藝參數:粗紗捻系數90,總牽伸10.5 倍,后區(qū)牽伸1.28倍,錠速750 r/min,羅拉隔距12 mm×26.5 mm×36 mm。經檢測,粗紗條干CV4.5%。
對細紗機進行賽絡集聚紡技術改造,并增加四排吊錠。四羅拉牽伸裝置選配直徑為18.9 mm的集聚輸出羅拉,選擇大直徑輸出羅拉利于減少機械波的產生。采用對稱配置的雙槽,出口間距3 mm。集聚紡毛羽少,但對鋼領、鋼絲圈磨損較快,應注意鋼絲圈更換周期[8]。防止粗紗斷頭、喇叭口堵塞等引起單根喂入,防止賽絡紡單根紡而形成長細條。主要工藝參數:羅拉中心距49 mm×72 mm,后 區(qū) 牽 伸1.35 倍,總 牽 伸48.2 倍,捻系數350,錠速12 600 r/min,前羅拉速度200 r/min,鉗口隔距3.0 mm。
經實測,萊賽爾纖維/再生滌綸/二醋酯纖維40/30/30 14.8 tex 紗的主要質量指標:斷裂強度14.8 cN/tex,條干CV12.46%,百米重量CV1.4%,細節(jié)0 個/km,粗節(jié)16 個/km,棉 結12 個/km,捻度不勻率3.5%,符合FZ/T 12004—2006《滌粘混紡本色紗線》的優(yōu)等品要求。
全球生產的醋酸纖維80%用于制造卷煙過濾煙嘴,用于紡織的醋酸纖維相對占比較少,主要原因在于醋酯纖維強度相對于萊塞爾和再生滌綸等纖維較低。針對二醋酯纖維強力低的問題,我們嘗試了多組分紡紗與賽絡集聚紡紗技術的結合,即采用多組分纖維優(yōu)勢互補,獲得了兼具生態(tài)環(huán)保時尚因素的賽絡集聚混紡紗,開拓了二醋酯纖維的應用范圍,最終使產品可達到手感柔軟滑爽、穿著舒適性好、具有蠶絲般光澤和時尚性的特點,適用于生產高檔服裝面料。