魏家坤 程小明 呂治家

（魏橋紡織股份有限公司，山東濱州，256200）

隨著人們對自身健康關(guān)注度的不斷提高，運(yùn)動已成為放松歸寧、釋放壓力的一種健康生活方式。無論是戶外競技還是室內(nèi)健身均成為享受健康生活的一種途徑，由此運(yùn)動類服飾形成了巨大的消費(fèi)市場。消費(fèi)者對運(yùn)動類服飾的需求不再是穿著的舒適性及時(shí)尚性，而是追求服飾面料所賦予的功能性。近年來，吸濕快干、單向?qū)耦惙椕媪蟼涫芟M(fèi)者青睞。目前市面上這類產(chǎn)品大多通過添加整理助劑、纖維改性或通過織物組織結(jié)構(gòu)等方法實(shí)現(xiàn)［1］。通過添加整理助劑的方法簡單，但環(huán)保壓力加大、隨洗滌次數(shù)增加織物性能有待商榷；通過改變纖維物理特性，如改變纖維截面呈“十”字或“C”字形等，用來提高纖維的毛細(xì)效應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)吸濕快干及單向?qū)裥阅?，但這種纖維生產(chǎn)方法對溶液噴絲孔要求嚴(yán)格、生產(chǎn)難度大、價(jià)格成本高。

丙綸以其質(zhì)量輕、密度小、強(qiáng)度高、疏水快干、芯吸能力強(qiáng)，導(dǎo)濕性好，價(jià)格低廉等特點(diǎn)，成為生產(chǎn)吸濕快干、單向?qū)耦惍a(chǎn)品的理想材質(zhì)［2-3］。本研究以細(xì)特丙綸純紡9.84 tex集聚紗的生產(chǎn)為例，探究細(xì)特丙綸純紡紗的技術(shù)難點(diǎn)及各工序的控制要點(diǎn)。

1 關(guān)鍵工序問題分析

細(xì)特丙綸具備常規(guī)丙綸密度小、質(zhì)量輕、回潮率低的特性，且細(xì)特丙綸的斷裂強(qiáng)度較高、斷裂伸長率較大；同時(shí)細(xì)特丙綸疵點(diǎn)含量整體較高，存在纖維質(zhì)量比電阻較大的問題［4］。細(xì)特丙綸由湖北博韜合纖有限公司提供，纖維的物理指標(biāo)性能：細(xì)度1.33 dtex，長度38 mm，斷裂強(qiáng)度5.56 cN/dtex，斷裂伸長率28.5%，疵點(diǎn)含量3.8 mg/100 g，質(zhì)量比電阻3.9×109Ω·g/cm2，回潮率0，密度0.91 g/cm3。

針對以上細(xì)特丙綸特性，紡紗過程中出現(xiàn)的問題具體表現(xiàn)在：清棉工序經(jīng)開松后的細(xì)特丙綸短纖維離散度較高，且由于其密度小，導(dǎo)致纖維蓬松，棉卷成卷困難；梳棉工序由于細(xì)特丙綸質(zhì)量比電阻較高，梳理過程中由于纖維與纖維、纖維與機(jī)件之間的相互摩擦，形成靜電積聚，特別是梳棉成網(wǎng)后纖維網(wǎng)黏附光羅拉嚴(yán)重，導(dǎo)致梳棉棉網(wǎng)無法順利成網(wǎng)、成條。因此，細(xì)特丙綸的原料預(yù)處理尤為重要。經(jīng)預(yù)處理后的細(xì)特丙綸摩擦因數(shù)降低，減少了靜電積聚，可使梳棉棉網(wǎng)成網(wǎng)順利，但經(jīng)預(yù)處理后的細(xì)特丙綸經(jīng)梳理后纖維間的抱合力降低，出現(xiàn)棉網(wǎng)破邊掉網(wǎng)、梳棉大壓輥至龍頭壓輥處斷條的現(xiàn)象。由于細(xì)特丙綸回潮率較低，經(jīng)預(yù)處理后的細(xì)特丙綸短纖散濕較快，在并條、粗紗、細(xì)紗工序生產(chǎn)過程中，由于牽伸作用使纖維之間發(fā)生相對位移產(chǎn)生摩擦及纖維與機(jī)件之間摩擦等作用使靜電有所上升，導(dǎo)致膠輥纏花、繞花嚴(yán)重。此外，由于膠輥纏繞及氣圈的突變致使紗線毛羽較高，同時(shí)在絡(luò)筒工序細(xì)特丙綸純紡紗彈性伸長率較大，使得紙管出現(xiàn)變形現(xiàn)象。

2 關(guān)鍵技術(shù)措施及質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 細(xì)特丙綸預(yù)處理

由于細(xì)特丙綸質(zhì)量比電阻高，為減少靜電積聚，提高后工序細(xì)特丙綸的可紡性，對細(xì)特丙綸進(jìn)行充分的預(yù)處理是保證后工序順利生產(chǎn)的前提條件。丙綸短纖原料預(yù)處理的混合溶液由純凈水、硅油、抗靜電劑、親水整理劑復(fù)合而成，其質(zhì)量比為15∶2∶2∶1，其中純凈水使用45 ℃的溫水。將混合溶液攪拌均勻使其充分混合后，再將細(xì)特丙綸散纖維鋪在塑料布上，纖維厚度約3 cm左右，使用霧化裝置將混合溶液均勻噴灑在細(xì)特丙綸散纖維上，噴灑均勻后將細(xì)特丙綸翻轉(zhuǎn)使其兩面混合溶液分布均勻，其中細(xì)特丙綸與混合溶液的質(zhì)量比為20∶1；處理后的細(xì)特丙綸散纖維用塑料布包裹并放置在35 ℃~40 ℃預(yù)處理房內(nèi)養(yǎng)生處理18 h~24 h，使纖維回潮率達(dá)到3%~5%，以備后道工序使用。

2.2 清梳工序

清梳工序是細(xì)特丙綸純紡紗線生產(chǎn)的重點(diǎn)工序，針對細(xì)特丙綸清棉工序成卷困難，梳棉成網(wǎng)、成條困難等問題，需要通過一定的技術(shù)創(chuàng)新及配置合理的梳理工藝來解決，實(shí)現(xiàn)細(xì)特丙綸純紡順利成條。

經(jīng)預(yù)處理后的細(xì)特丙綸因纖維較松散、回潮率低且散濕較快，同時(shí)因細(xì)特丙綸內(nèi)疵點(diǎn)含量較高，因此縮短清棉工序的工藝流程、適當(dāng)提高清棉工序排雜，整體采用“短流程，少落雜，以梳代打，輕定量，重加壓”的工藝配置原則。將FA106B型豪豬式清棉機(jī)打手更換為梳針打手，打手速度控制在480 r/min，以降低打手對纖維的打擊力度，減少纖維扭結(jié)與短絨的產(chǎn)生，塵棒安裝角度39°、塵棒間隔距4.0 mm~11.1 mm；適當(dāng)增大落棉量增強(qiáng)細(xì)特丙綸內(nèi)疵點(diǎn)的排除，清棉工序總落棉量控制在0.5%以內(nèi)。由于丙綸密度小，經(jīng)豪豬式清棉機(jī)梳理后的細(xì)特丙綸更加蓬松。為防止噎車，將FA046型振動給棉機(jī)給棉量調(diào)整至最小，其振動板振動頻率調(diào)整為154次/min、振動板振幅8 mm；同時(shí)增大A076F型單打手成卷機(jī)緊壓羅拉壓力，將活動重錘加壓調(diào)整至最外側(cè)，降低棉卷的棉層厚度，為確保棉卷成形及棉卷質(zhì)量，成卷羅拉速度10 r/min，丙綸棉卷定量400 g/m；所生產(chǎn)的細(xì)特丙綸棉卷使用塑料薄膜包裹，減少混合液的揮發(fā)，防止纖維回潮率的降低，以確保原料預(yù)處理效果，適當(dāng)提高環(huán)境溫度26 ℃~28 ℃、相對濕度73%~78%。

梳棉工序是細(xì)特丙綸純紡成條的關(guān)鍵工序，需解決梳棉棉網(wǎng)滑脫造成的棉網(wǎng)破邊與掉網(wǎng)、纖維間抱合力差導(dǎo)致的梳棉大壓輥至龍頭處產(chǎn)生斷頭的問題，優(yōu)選合理的梳理元件及工藝參數(shù)，避免梳理次數(shù)過多或纖維之間及纖維與機(jī)件之間相互摩擦次數(shù)增多導(dǎo)致靜電積聚黏附光羅拉的問題。為實(shí)現(xiàn)梳棉工序順利純紡成條，對FA201B型梳棉機(jī)進(jìn)行技術(shù)革新。首先在梳棉機(jī)棉網(wǎng)出口處（光羅拉處）加裝異向回轉(zhuǎn)履帶式棉網(wǎng)托持集聚裝置（即FA231型雙皮圈導(dǎo)棉機(jī)構(gòu)），使棉網(wǎng)在兩個異向回轉(zhuǎn)履帶的托持下集聚成條，解決丙綸短纖棉網(wǎng)因纖維滑脫造成的成條困難問題。其次對梳棉機(jī)的龍頭裝置進(jìn)行技術(shù)改造，在梳棉大壓輥與龍頭小壓輥的中間部位（龍頭圈條位置）加裝主動回轉(zhuǎn)式導(dǎo)條輥裝置，使細(xì)特丙綸生條由龍頭小壓輥的拖拽式被動喂入改造為主動回轉(zhuǎn)式導(dǎo)條輥積極喂入裝置，大幅度降低了輸棉大壓輥至龍頭小壓輥間的意外牽伸，解決了細(xì)特丙綸純紡生條因纖維間抱合力差而在梳棉大壓輥與龍頭小壓輥之間產(chǎn)生斷頭的問題。選擇合理的梳理針布型號及與之相匹配的紡紗工藝有利于梳棉機(jī)生條的穩(wěn)定輸出［5］，優(yōu)選錫林針布型號AC2520×01850P、蓋板針布型號MCC29P-1、刺輥針布型號AT5605×05611、道 夫 針 布 型 號AD4030BR×02090。為進(jìn)一步降低細(xì)特丙綸的重復(fù)梳理次數(shù)，減少纖維與纖維間、纖維與機(jī)件間的摩擦，從而達(dá)到降低靜電積聚的目的，梳棉工藝采用“少分梳，快速轉(zhuǎn)移，定量適中，大錫刺比”，錫林速度降低至300 r/min，蓋板速度127 mm/min，錫林與刺輥線速度比2.3︰1，生條定量優(yōu)選19.50 g/5 m。為降低纖維與纖維、纖維與蓋板、錫林之間的摩擦副，放大錫林與蓋板隔距至0.30 mm、0.25 mm、0.25 mm、0.23 mm、0.25 mm；同時(shí)為進(jìn)一步排除棉卷中疵點(diǎn)，適當(dāng)增大后車肚對疵點(diǎn)的排除，優(yōu)選刺輥與給棉板隔距0.48 mm~0.56 mm，刺輥與除塵刀隔距調(diào)至0.61 mm~0.74 mm。梳棉工序環(huán)境溫度28 ℃~31 ℃，相對濕度68%~75%。

具體梳棉龍頭主動回轉(zhuǎn)式導(dǎo)條輥裝置示意圖及改造效果圖見圖1和圖2。

圖1 主動回轉(zhuǎn)式導(dǎo)條輥裝置示意圖

圖2 改造效果

2.3 并粗工序

在并粗工序生產(chǎn)過程中存在的突出問題：由于纖維在牽伸過程中的相對位移，導(dǎo)致纖維與纖維間、纖維與機(jī)件之間相互摩擦作用形成靜電積聚，從而導(dǎo)致靜電纏繞羅拉及膠輥。為此需提前對并條、粗紗膠輥進(jìn)行表面處理，以提高膠輥的抗靜電性，減少靜電積聚［6］。并條膠輥采用復(fù)合涂料筆涂方式進(jìn)行表面處理；粗紗膠輥采用板涂的方式進(jìn)行表面處理，所使用A∶B兩種涂料的質(zhì)量比為1∶8，經(jīng)表面處理后的并條、粗紗膠輥要達(dá)到“光，滑，燥，爽”的要求。上機(jī)前要對并條、粗紗紡紗通道的毛刺、棉蠟進(jìn)行清理，同時(shí)使用抗靜電劑對紡紗通道進(jìn)行擦拭、晾干，以提升通道光潔度，減少紡紗通道的纏、繞、堵、掛現(xiàn)象。并粗工序工藝配置采用“少并合，慢車速，大隔距，重加壓”的原則；并條采用兩道并合，并合數(shù)均為6根，以降低并條工序總牽伸倍數(shù)，減少纖維間位移。細(xì)特丙綸細(xì)度細(xì)、整齊度好，為防止?fàn)可炝^大而造成的牽伸不良問題，采用較大的羅拉隔距，同時(shí)適當(dāng)增大羅拉鉗口壓力，以保證細(xì)特丙綸的順利牽伸［7］。并條羅拉握持距48.9 mm×55 mm，頭道后區(qū)牽伸1.88倍，末道后區(qū)牽伸1.55倍，并條搖架壓力300 N~350 N；粗紗牽伸羅拉握持距40 mm×54.5 mm×63 mm，粗紗后牽伸1.24倍，粗紗搖架加壓130 N~135 N；適當(dāng)降低粗紗捻系數(shù)以確保后工序順利牽伸，優(yōu)選捻系數(shù)為65。并粗工序的環(huán)境溫度27 ℃~32 ℃、相對濕度65%~72%。

2.4 細(xì)紗工序

為減少紗線毛羽、提升紗線強(qiáng)力及條干指標(biāo)，細(xì)紗采用負(fù)壓式集聚紡裝置。細(xì)紗膠輥采用板涂的方式進(jìn)行表面處理，所使用A∶B兩種涂料的質(zhì)量比1∶10，減少因靜電吸附凝聚槽內(nèi)纖維束而造成的毛羽、條干指標(biāo)惡化問題；為加強(qiáng)對浮游纖維的控制，優(yōu)選2.0 mm前壓力棒鉗口。由于細(xì)特丙綸純紡紗線彈性伸長較大，導(dǎo)致細(xì)紗氣圈狀態(tài)不穩(wěn)定，為穩(wěn)定氣圈狀態(tài)減少氣圈突變，降低紗線毛羽增長，細(xì)紗鋼絲圈宜偏重掌握［8］。優(yōu)選使用PG1 4254型鋼領(lǐng)，配置VxL EL1 UER 10/0型鋼絲圈。為防止細(xì)紗出“硬頭”問題，適當(dāng)增大前膠輥握持力，后區(qū)牽伸倍數(shù)優(yōu)選1.21倍，前膠輥搖架壓力（185±5）cN，細(xì)紗工序環(huán)境溫度30.5 ℃~32 ℃、相對濕度62%~65%。

2.5 絡(luò)筒工序

細(xì)特丙綸斷裂伸長率較高，純紡紗線彈性伸長較大，為降低紗線伸長過大而造成的紙管變形問題，絡(luò)筒工序采用低張力、慢車速，減少紗線伸長，將絡(luò)筒車速降至1 000 m/min，同時(shí)減少筒子成形硬度至最小檔，絡(luò)筒張力電壓優(yōu)選4 V/2 V/1 V；對紡紗通道棉蠟、毛刺進(jìn)行清理，以減少摩擦控制絡(luò)筒毛羽增長，使用USTER電容式清紗器，其主要清紗參數(shù)：N為230%，S為130%×1.3 cm，L為30%×30 cm，T為-40%×40 cm，C±為±18%×5.0 m，CC±為±20%×5.0 m。

3 紡紗質(zhì)量及應(yīng)用效果

針對細(xì)特丙綸特性，通過以上技術(shù)革新措施及工藝參數(shù)配置，解決了細(xì)特丙綸靜電嚴(yán)重、純紡成條及成紗困難、紗線條干質(zhì)量指標(biāo)差、毛羽高等一系列技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了細(xì)特丙綸9.84 tex集聚紗的順利生產(chǎn)。經(jīng)實(shí)測，其成紗主要質(zhì)量指標(biāo)：條干CV值13.50%，細(xì)節(jié)7個/km，粗節(jié)19個/km，棉結(jié)23個/km，強(qiáng)力256.2 cN，強(qiáng)力CV值9.4%，斷裂伸長率19.1%，1 mm毛羽448根/m，3 mm毛羽17.9根/m。

將該紗應(yīng)用于細(xì)特丙綸針織面料內(nèi)層，并結(jié)合網(wǎng)眼組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，成功開發(fā)出細(xì)特丙綸短纖網(wǎng)眼產(chǎn)品。對所織面料的吸濕速干性能采用GB/T 21655.1—2008《紡織品 吸濕速干性的評定 第1部分：單項(xiàng)組合實(shí)驗(yàn)法》進(jìn)行檢測，經(jīng)檢測面料吸水率173%，滴水?dāng)U散時(shí)間1.3 s，芯吸高度101 mm，蒸發(fā)速率1.62 g/h。其中，面料的滴水?dāng)U散時(shí)間、蒸發(fā)速率均優(yōu)于國標(biāo)要求（滴水?dāng)U散時(shí)間不大于3 s、蒸發(fā)速率不小于0.18 g/h），這與丙綸回潮率低且具有疏水導(dǎo)濕的特性有關(guān)。將細(xì)特丙綸短纖紗應(yīng)用于所織面料內(nèi)層，能迅速導(dǎo)出皮膚表面汗液及水分，時(shí)刻保持皮膚干爽，達(dá)到了預(yù)期開發(fā)效果。

4 結(jié)語

細(xì)特丙綸短纖維細(xì)度細(xì)、質(zhì)量比電阻高、斷裂伸長率較大、纖維疵點(diǎn)較高，純紡生產(chǎn)時(shí)可紡性較差。因此，在生產(chǎn)細(xì)特丙綸純紡紗時(shí)需對細(xì)特丙綸進(jìn)行預(yù)處理，提高纖維回潮率；同時(shí)適當(dāng)提高紡紗各工序環(huán)境溫濕度，降低各工序的靜電積聚，提高細(xì)特丙綸的可紡性；通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)備技術(shù)改造、優(yōu)化各工序關(guān)鍵工藝參數(shù)并匹配合適的專件器材是實(shí)現(xiàn)細(xì)特丙綸9.84 tex紗順利生產(chǎn)的關(guān)鍵。通過對細(xì)特丙綸針織網(wǎng)眼產(chǎn)品的開發(fā)，驗(yàn)證了細(xì)特丙綸短纖純紡紗的吸濕、快干、導(dǎo)濕性能，拓展了丙綸短纖純紡紗在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用，為后續(xù)丙綸短纖紗在吸濕快干、單向?qū)竦确椕媪系拈_發(fā)與應(yīng)用提供了技術(shù)支撐和研發(fā)思路。