石振宇

［五極紡織科技（上海）有限公司，上海201114］

0 引言

隨著生活品質的提升，功能性的紡織產(chǎn)品深受大眾的喜愛，尤其以具有舒適性和保健功能的大豆蛋白纖維倍受青睞。利用大豆蛋白纖維和長絨棉的特性，研究生產(chǎn)大豆纖維和長絨棉的混紡紗成為紗線技術開發(fā)人員關注的重點。在綜合考慮所制面料服用性能的基礎上，采用賽絡緊密紡技術紡制11.8 tex紗線，以確保后序生產(chǎn)面料的舒適性。然而，在紡紗的生產(chǎn)研制過程中常會出現(xiàn)紗線粗節(jié)過多、絡筒切疵數(shù)量顯著增加的現(xiàn)象，不但影響了絡筒的生產(chǎn)效率，而且對織物的外觀造成了較大的影響。為了解決紗線粗節(jié)過多的問題，本文從清花工序給棉羅拉與打手隔距、梳棉工序錫刺比、并條工序的牽伸倍數(shù)、粗紗工序后區(qū)牽伸倍數(shù)、細紗羅拉隔距、絡筒電清工藝等6個方面進行分析探討，選擇合適的試驗方案，從而達到降低紗線粗節(jié)、改善織物外觀的目的[1]。

1 試驗

1.1 試驗原理

在牽伸過程中，通過牽伸系統(tǒng)對纖維進行有效控制，盡可能減少纖維局部集束。成紗中出現(xiàn)的粗節(jié)與纖維開松梳理過度、半成品中浮游纖維過多，以及紡紗工藝參數(shù)設置不當?shù)纫蛩孛芮邢嚓P。

1.2 試驗原料

大豆蛋白纖維和進口長絨棉。

1.2.1 大豆蛋白纖維

試驗所用大豆纖維預先經(jīng)過漂白，其性能指標見表1。在試驗前，需對大豆纖維原料進行前處理。經(jīng)反復試驗，確定用0.7%的抗靜電劑與6%的水（o.w.f,均為對大豆纖維的質量比）先均勻噴灑原料，再用塑料袋包好存放24 h后進行測試，并控制大豆蛋白纖維原料的質量比電阻為1.5×108Ω·g/cm2，使其能滿足紡紗要求[2]。

表1 大豆蛋白纖維的性能指標

1.2.2 長絨棉

本次選用100%進口長絨棉，實驗室采用逐包檢驗的方法進行分類排列，其綜合性能指標詳見表2。

表2 長絨棉綜合性能指標

1.3 儀器和設備

ME100條干儀、AFIS單纖維檢測儀和HVI棉花大容量測試儀（瑞士USTER公司），單纖維電子強力儀YG001E和快速八籃烘箱YG747（常州第二紡織儀器廠有限公司），金相顯微鏡（濟南峰志試驗儀器有限公司）。

1.4 工藝流程

1.4.1 工藝路線選擇

本次生產(chǎn)采用兩種原料圓盤混合，可以一次性有效控制混紡比,無需擔心預并條質量波動，同時還可以節(jié)約車間設備機臺的使用，便于生產(chǎn)管理和質量控制。

1.4.2 工藝流程

大豆蛋白纖維和長絨棉精梳條（機器撕條，長度小于10 cm）按50/50的配比稱重排盤→FA002抓棉機→FA035混棉開棉機→FA022多倉混棉機→立式液壓打包機（制成棉包）→FA002A抓棉機→FA028多倉混棉機→FA106A開棉機→FA046給棉機→FA141成卷機→FA224D梳棉機→FA311高速并條機（頭并）→RSB D401（末并）→FA497粗紗機→LR60/AX印度朗維細紗機→Savio（polar E）絡筒機（配Loepfe電清）[3-4]。

1.5 測試方法

烏斯特條干值（CV）、細節(jié)、粗節(jié)、棉結及毛羽值（H）參照GB/T 3292.1—2008《紡織品紗線條干不勻試驗方法 第1部分：電容法》執(zhí)行。

纖維的斷裂強力和斷裂伸長的測定參照GB/T 14337—2008《化學纖維短纖維拉伸性能試驗方法》執(zhí)行。

進口棉花的短絨率及棉結參照SN/T 4491—2016《進出口棉花短絨率測定光電儀測試法》執(zhí)行。

2 結果與討論

2.1 清花工序給棉羅拉與打手隔距對粗節(jié)的影響

在清花工序，為了研究清花工藝對成紗粗節(jié)的影響，當大豆蛋白纖維和長絨棉混合纖維經(jīng)過FA106A開棉機時，將給棉羅拉和打手之間的隔距分別設計為6 mm、7 mm和8 mm進行試驗，并對所制得的大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡成紗的性能指標進行測試，測試結果詳見表3。

表3 隔距對大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡成紗質量的影響

由表3可知：當給棉羅拉與打手間隔距由6 mm增加到7 mm時，成紗+35%粗節(jié)由352個/km降低到321個/km（降低了8.8%），+50%的粗節(jié)由49個/km降低到44個/km（降低了10.2%）；當給棉羅拉與打手間隔距再從7mm增加到8mm時，成紗+35%粗節(jié)由321個/km增加到371個/km（增加了+15.5%），+50%粗節(jié)由44個/km增加到66個/km（增加了50%）。上述數(shù)據(jù)說明，適當增加給棉羅拉與打手間隔距，可以減少打手對纖維的損傷，有效保護纖維，降低成紗的粗節(jié)；但當給棉羅拉與打手間隔距過大時，會使成團的纖維束開松不足，更易形成粗節(jié)。因此，在紡大豆蛋白纖維/長絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡時，給棉羅拉與打手間隔距選擇7 mm。

2.2 梳棉工序錫刺比對粗節(jié)的影響

在梳棉工序，錫林和刺輥的表面線速度比對纖維的轉移與梳理效果均會產(chǎn)生一定的影響。在本次生產(chǎn)所用鄭州宏大新型紡機有限責任公司的FA224梳棉機上，采用不同梳棉錫刺比分別進行梳棉，比較梳棉錫刺比對成紗質量的影響。其中：方案1設計為皮帶盤直徑為135mm、錫林轉速為354轉/s、刺輥皮帶盤直徑為260 mm、刺輥轉速為748轉/s、錫刺比為2.44；方案2設計為皮帶盤直徑為155mm、錫林轉速為406轉/s、刺輥皮帶盤直徑為240 mm、刺輥轉速為930轉/s、錫刺比為2.25。對制得的大豆蛋白纖維/長絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡成紗的性能指標進行測試，測試結果詳見表4。

表4 梳棉錫刺比對大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡成紗質量的影響

由表4可知：當梳棉機的錫刺比由2.44調整為2.25時，成紗中的+35%粗節(jié)由323個/km增加到325個/km（增加了0.6%），+50%粗節(jié)由46個/km增加到48個/km（增加了4.3%）；+140%棉結和+200%棉結雖有減少，但粗節(jié)卻有所增加。綜合考慮，為了降低大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)，優(yōu)先選擇梳棉錫林速度354轉/s、刺輥轉速748轉/s和梳棉錫刺比2.44的工藝參數(shù)。

2.3 并條工序牽伸倍數(shù)對粗節(jié)的影響

由于大豆蛋白纖維和長絨棉棉條在開清棉工序時需經(jīng)過兩道混合，且混合比較充分，同時末并采用瑞士立達的帶有自調勻整功能的進口并條機，因而并條時采用兩道并條。為了降低成紗的粗節(jié)，設計兩個并條工序試驗方案，具體設計為：增加頭并的并和數(shù)，改善條子的質量不勻率；減少頭并并和數(shù)，減小頭并總牽伸倍數(shù)。對設計的兩種方案（見表5）下所制得的大豆蛋白纖維/長絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡成紗的性能指標進行測試，測試結果詳見表6。

表5 并條牽伸倍數(shù)分配方案對比

表6 并條牽伸倍數(shù)對大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡成紗質量的影響

由表5和表6可知：當頭并的并和數(shù)由8根變成5根、實際總牽伸倍數(shù)由7.4倍變成4.6倍，末并的并和數(shù)由6根變成7根、實際總牽伸倍數(shù)由7.5倍變成8.8倍，大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡的成紗質量指標有較大的改善，+35%粗節(jié)由380個/km減少到260個/km（降低了31.5%），+50%粗節(jié)由50個/km減少到31個/km（降低了38%），產(chǎn)品質量改善效果比較明顯，因而選擇方案2進行生產(chǎn)。

2.4 粗紗工序后區(qū)牽伸倍數(shù)對粗節(jié)的影響

粗紗工序的后區(qū)牽伸倍數(shù)對成紗的粗節(jié)有較大的影響。為了觀察粗紗后區(qū)牽伸對成紗質量的影響程度，在經(jīng)過粗紗工序生產(chǎn)時，對FA497粗紗機的后區(qū)牽伸倍數(shù)分別用1.19倍和1.26倍進行對比試驗，并對所制得的大豆蛋白纖維/長絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡成紗性能指標進行測試，測試結果詳見表7。

表7 粗紗后區(qū)牽伸倍數(shù)對大豆/長絨棉緊賽紡成紗質量的影響

由表7可知：當粗紗后區(qū)牽伸倍數(shù)由1.26降為1.19時，+35%粗節(jié)由347個/km降低到319個/km（降低了8%），+50%粗節(jié)由49個/km降低到41個/km（降低了16.3%），說明當粗紗后區(qū)牽伸倍數(shù)降低時，大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)有較好的改善。

2.5 細紗羅拉隔距對粗節(jié)的影響

細紗的羅拉隔距對成紗粗節(jié)也有一定影響，特別是細紗后區(qū)大隔距可以適當解捻，保證順利牽伸，改善粗節(jié)。在朗維LR60/AX細紗機上，把中羅拉往前拉3mm，使細紗機羅拉隔距由19mm×43mm改成16 mm×46 mm進行對比試驗，并對所制得的大豆蛋白纖維/長絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡成紗性能指標進行測試，測試結果詳見表8。

表8 細紗羅拉隔距對大豆/長絨棉緊賽紡成紗質量的影響

由表8可知：當細紗羅拉隔距由19 mm×43 mm改為16mm×46mm時，成紗的+35%粗節(jié)由375個/km降低到321個/km（降低了14.4%），+50%粗節(jié)由52個/km降低到42個/km（降低了19.2%），且+140%棉結和+200%棉結均稍有改善。可見，改變細紗機的羅拉隔距，可以有效改善大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)，提高成紗的品質。

2.6 絡筒電清工藝對粗節(jié)的影響

合理優(yōu)化絡筒電清工藝，可以改進成紗的質量指標。為了降低紗線的粗節(jié)，分別設計兩種工藝方案（見表9）進行試驗。試驗所用機型為Savio（polar E），清紗器型號為Loepfe電清，對所制得的大豆蛋白纖維/長絨棉50/50 11.8 tex緊賽紡成紗的性能指標進行測試，測試結果詳見表10。

表10 不同絡筒電清工藝對大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡質量的影響

由表10可知：當絡筒電清工藝參數(shù)由方案1調整為方案2時，成紗的+35%粗節(jié)由330個/km降低到321個/km（降低了2.7%），+50%粗節(jié)由40個/km降低到35個/km（降低了12.5%），且其余常發(fā)性紗疵也有所改善?？梢?，使用合適的絡筒電清工藝，也可以改善大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)。

3 結論

（1）并條工序牽伸倍數(shù)分配的優(yōu)化調整，可明顯降低大豆蛋白纖維/長絨棉50/50 11.8 tex混紡紗緊賽紡成紗的粗節(jié)。

（2）細紗羅拉隔距的調整可以有效降低緊賽紡成紗的粗節(jié)。

（3）改變梳棉錫刺比或調整絡筒工藝參數(shù)，均不能有效改善大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)效果。

（4）合理選擇試驗方案，可有效控制大豆蛋白纖維/長絨棉緊賽紡成紗的粗節(jié)，提高紗線產(chǎn)品的品質。