詹華春

青島宏大紡織機(jī)械股份有限公司(中國)

色紡紗指采用不同顏色的纖維均勻混合后紡制而成的有色紗線。色紡采用的是纖維先染色后紡紗的工藝，它顛覆了長期以來一直采用的先紡紗后染色的傳統(tǒng)工藝。色紡紗應(yīng)用廣泛，產(chǎn)品時尚，且生產(chǎn)過程相對環(huán)保，因此有著巨大的市場前景。近年來，色紡工藝發(fā)展迅猛，色紡產(chǎn)品的產(chǎn)量倍增。

在色紡的實(shí)際生產(chǎn)過程中，不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)及紡紗工藝具有不同的特點(diǎn)，但均以“精準(zhǔn)混色”和“解決色結(jié)問題”為根本出發(fā)點(diǎn)。纖維經(jīng)染色后可紡性變差。相關(guān)試驗(yàn)表明，棉纖維經(jīng)染色工序后，單紗強(qiáng)力下降10%～20%，短絨率增加5%～10%，棉結(jié)數(shù)增加約10%。為減少色結(jié)的產(chǎn)生，生產(chǎn)過程中多采用“多清、多梳、多混”的工藝。盡管這種工藝可減少色結(jié)的產(chǎn)生，但其極易導(dǎo)致短絨增加，難以滿足對梳理質(zhì)量的要求[1]。因此色紡生產(chǎn)過程中，除解決“精準(zhǔn)混色”和“色結(jié)”兩項(xiàng)難題外，減少纖維損傷、提高紗線強(qiáng)力并降低紗線毛羽成為工藝難點(diǎn)?；诖耍疚姆謩e采用順、逆向給棉方式紡制色紗，并通過紗線性能測試分析，探討兩種給棉方式對色紡紗紗線質(zhì)量的影響。

1 順、逆向給棉對比

喂入棉層在脫離握持點(diǎn)即將受刺輥打擊時，其運(yùn)行線速度方向與刺輥線速度方向一致，稱為“順向給棉”；反之，兩者方向相反稱為“逆向給棉”。順向給棉與逆向給棉的示意圖如圖1所示。順向給棉時，棉流的運(yùn)動方向與刺輥線速度方向一致，對纖維的打擊柔和，相當(dāng)于順著氣流的方向自由開松，可防止纖維在此過程形成扭結(jié)或受折轉(zhuǎn)沖擊后斷裂。同時，順向給棉還具有對不同長度的纖維適應(yīng)性好、分梳工藝長度靈活可調(diào)、喂入開松后棉層的內(nèi)外層差異小等優(yōu)點(diǎn)。逆向給棉時，喂入纖維受激烈沖擊并180°急轉(zhuǎn)，容易造成纖維扭結(jié)與斷裂，形成棉結(jié)和短絨，相對于順向給棉，逆向給棉開松后纖維間的糾纏抱合較多。

圖1 順向及逆向給棉結(jié)構(gòu)示意

2 對比試驗(yàn)

為對比順、逆向給棉裝置對色紡梳棉生條及紗線質(zhì)量的影響，尤其是對有色纖維損傷、紗線毛羽和紗疵數(shù)，以及紗線強(qiáng)力等的影響，本文在“定臺定眼定錠”及相同原料的條件下，紡制18.2 tex的色紡精梳環(huán)錠紡紗線，并對所得紗線的性能進(jìn)行測試和對比分析。有色纖維在被往復(fù)抓棉機(jī)抓取后，輸送至多倉混棉機(jī)內(nèi)存儲。在多倉混棉機(jī)內(nèi)原料參數(shù)相同的條件下，分別安裝順向給棉裝置與逆向給棉裝置，在同一臺JWF 1211型梳棉機(jī)上獲取棉樣，梳棉機(jī)其他工藝參數(shù)均相同。本文的紡紗試驗(yàn)自往復(fù)抓棉機(jī)開始，經(jīng)開清棉、梳棉、精梳、并條、粗紗及細(xì)紗等工序，最后紡制成紗。

2.1 試驗(yàn)原料

采用等級為3級的原棉進(jìn)行紡紗試驗(yàn)，棉纖維長度為29 mm，紡制線密度為18.2 tex的色紡精梳環(huán)錠紡紗線。JWF 1211型梳棉機(jī)的出條速度為124 m/min，產(chǎn)量為29 kg/h。

2.2 紡紗試驗(yàn)

紡紗試驗(yàn)中，纖維原料在機(jī)器中的加工流程如下：

將混合好(按比例精確混合)的有色纖維均勻排列于圓盤抓棉機(jī)上，采用輸棉風(fēng)機(jī)將有色纖維輸送至重物分離器中，以去除原棉中的大塊雜質(zhì)。采用輸棉風(fēng)機(jī)將纖維輸送至單軸流開棉機(jī)，對纖維進(jìn)行粗開松，粗開松后的纖維輸送至多倉混棉機(jī)，再次進(jìn)行均勻細(xì)致的混合，為后續(xù)消除色差做充分準(zhǔn)備。將有色纖維喂入精開棉機(jī)，對其進(jìn)行充分細(xì)致的分梳，確保梳棉機(jī)筵棉的質(zhì)量。有色纖維由輸棉風(fēng)機(jī)經(jīng)棉箱進(jìn)入梳棉機(jī)中，通過刺輥、錫林、蓋板及固定蓋板進(jìn)行分梳和混合，最大限度地去除棉結(jié)、短絨和雜質(zhì)[2]，獲得紡紗所需的生條。生條經(jīng)并條機(jī)、精梳機(jī)、粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)及絡(luò)筒機(jī)的進(jìn)一步加工，制成試驗(yàn)用成紗。

2.3 各工序棉樣的棉結(jié)和短絨率測試結(jié)果與分析

對紡紗流程中各工序的制成品進(jìn)行取樣，并采用AFIS單纖維測試儀測試試樣的棉結(jié)數(shù)和短絨率，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 順、逆向給棉下各工序棉樣的棉結(jié)數(shù)與短絨率測試結(jié)果

由表1可以看出：

——分別安裝順向給棉與逆向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)，對應(yīng)所得生條的棉結(jié)數(shù)分別為63個/g和66個/g，兩者數(shù)值相當(dāng)；預(yù)并半熟條的棉結(jié)數(shù)分別為55個/g和53個/g，兩者數(shù)值相當(dāng)；并條熟條的棉結(jié)數(shù)分別為38個/g和55個/g，順向給棉比逆向給棉的棉結(jié)數(shù)減少了17個/g；粗紗的棉結(jié)數(shù)分別為47個/g和62個/g，順向給棉比逆向給棉減少了15個/g。表明順向給棉在棉層通過給棉羅拉與給棉板再喂入刺輥后的開松效果更好，纖維間的糾纏抱合少。

——對于安裝順向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)的生條及后續(xù)的半熟條、熟條及粗紗，無論是質(zhì)量短絨率還是根數(shù)短絨率，其均比安裝逆向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)的低。表明順向給棉在減少纖維損傷方面優(yōu)于逆向給棉。對成紗管紗進(jìn)行取樣測試，順向與逆向給棉所得紗線的質(zhì)量對比見表2。

表2 順、逆向給棉所得紗線的質(zhì)量對比

由表2可以看出：

——分別安裝順向與逆向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)，后續(xù)對應(yīng)加工所得紗線的+50%粗節(jié)數(shù)分別為155個/km和209個/km，順向比逆向減少了54個/km，降低率為25.8%；紗線+140%棉結(jié)數(shù)分別為1 187個/km和1 540個/km，順向比逆向減少了353個/km，降低率為22.9%；紗線+200%棉結(jié)數(shù)分別為233個/km和354個/km，順向比逆向減少了121個/km，降低率為34.2%。

——分別安裝順向與逆向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)，后續(xù)對應(yīng)加工所得紗線的十萬米A1和A2紗疵數(shù)和分別為1 680個和767個，順向比逆向減少了913個，降低率高達(dá)54.3%。

——分別安裝順向與逆向給棉裝置的JWF 1211型梳棉機(jī)，后續(xù)對應(yīng)加工所得紗線的3 mm長毛羽數(shù)分別為39.37根/m和38.93根/m，且相比逆向給棉，順向給棉所得紗線的長毛羽(4～8 mm長的毛羽)根數(shù)減少。

——順向給棉與逆向給棉所得紗線的毛羽指數(shù)相同，但逆向給棉紗線的毛羽CV值為2.9%，順向給棉紗線的毛羽CV值為2.4%，相比逆向給棉，順向給棉所得紗線的毛羽長度離散程度低。

——順向給棉與逆向給棉所得紗線的強(qiáng)力基本相同，順向給棉的紗線強(qiáng)力略高于逆向給棉。

3 結(jié)論

本文旨在探討梳棉機(jī)順、逆向給棉方式對后續(xù)所紡制的色紡紗性能的影響。采用同一臺梳棉機(jī)，分別安裝順向給棉與逆向給棉裝置后，在相同的色紡工藝流程下采用同種纖維原料進(jìn)行紡紗試驗(yàn)，并對紡紗流程中各工序的棉樣及成紗質(zhì)量進(jìn)行測試與對比分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，色紡紗生產(chǎn)過程中，安裝使用順向給棉裝置的梳棉機(jī)，所得紗線的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均優(yōu)于逆向給棉。其中，紗線的粗節(jié)數(shù)和棉結(jié)數(shù)顯著減少；紗線的A1和A2紗疵數(shù)改善程度最明顯，減少率超過50%；紗線毛羽數(shù)減少，毛羽指數(shù)CV值明顯降低；紗線強(qiáng)力略有提高。