浅谈再生纤维素纤维的梳理技术

乐 峰，凡启光

（江苏悦达纺织集团有限公司，江苏 盐城 224055）

0 引言

随着天然功能性、健康环保类纺织品逐渐成为市场主流，加之作为棉纤维代用品的再生纤维素纤维的原料木材等资源丰富，于是再生纤维素纤维的纺制便成了当前各纺纱企业共同探讨的话题。我公司于2012年与奥地利兰精集团实行“强强联合，优势互补”战略，建立了长期合作共赢的伙伴关系，加大天丝、莫代尔等再生纤维素纤维新品种的研制和生产，现将我们在纱线纺制中的一点认识和看法简单介绍如下。

1 再生纤维素纤维的分类及发展

纵观再生纤维素纤维的发展，总体上可以分为3个阶段，形成了3代不同的产品。

第1代产品是20世纪初为解决棉花短缺而面世的普通粘胶纤维。当时粘胶纤维曾是生产的第一大品种，然而随着合成纤维新品种的出现和发展，加之粘胶纤维的生产工艺流程长而复杂、能耗大、耗水量大，特别是因为严重污染环境，且治理废气和污水的难度高、费用大，一些发达国家相继关闭了部分生产粘胶纤维的工厂，致使其世界产量在20年间下降约为41%。

第2代产品是20世纪50年代开始实现工业化生产的高湿模量粘胶纤维，其主要产品包括日本研发的虎木棉（后命名为Polynosic）和美国研发的高湿模量纤维HWM以及兰精公司80年代后期生产的莫代尔（Modal）纤维。在60年代后期，由于合纤生产技术发展迅速、原料来源充足且成本低廉，使合纤极大地冲击了再生纤维素纤维的市场地位，许多研究机构和企业更多地关注新合纤的开发和应用，因此，再生纤维素纤维的发展趋于停滞。

第3代产品是20世纪90年代推出的短纤类，以天丝（Tecel）、纽富（Newcell）为代表，包括目前的丽赛（Richcel）纤维、维劳夫特（Viloft）纤维等。随着科技的进步，其性能也得到了充分改善；因其是可再生的自然资源，具有可持续性、绿色环保性，可参与自然界的生态循环，并具有优良的吸湿性、穿着舒适性，所以，纤维素纤维是当代最理想、最有前途的纺织原料之一，也是纺织品和卫生用品的重要原料，基于此纤维素纤维再次得到重视。

2 再生纤维素纤维纺纱中存在的问题

奥地利兰精公司开发生产的一种高湿模量的纤维素再生纤维——莫代尔，原料采用欧州榉木，均为100%的天然纤维，因此纤维具有优良的环保性能和开发潜力，并融合了天然纤维和人造纤维的优良特性，集柔软、顺滑和丝质感于一体，是改善织物性能的理想纤维。其针织物色牢度好、富有亮丽的色彩，经过多次水洗不易褪色，主要用于内衣、运动服装和家用纺织品。

由于此类品种在开发、生产过程中出现了许多意想不到的问题，给梳棉工序的生产带来了一定的难度，主要集中在选用机型、车间温湿度、工艺操作等方面。过去在生产台湾莫代尔时，由于它的适纺性能与兰精粘胶性能差不多，又都是小批量试纺，梳棉工艺参照粘胶进行，还算稳定。现在天丝、莫代尔纤维的性能大幅改善，并逐渐规模化、批量化，于是就暴露出多种问题。

3 再生纤维素纤维梳理技术分析

3.1 清花配置不同，梳理效果不同

3.1.1 开清棉工序的料气比

料气比是指气流配置是否合理。因为不合理时会影响开松除杂，严重时甚至噎车，形成索丝，造成大量棉结与纤维损伤、短绒增加，所以气流配置是否合理是开好、用好开清的关键。

3.1.2 重视空调与滤尘的配合

首先要保证清梳车间的送、排风量平衡、排风量和过滤量平衡，即车间要保证正压，过滤量要大于实际排风量约10%。除尘系统选用风机后一定要实测风量及风道阻力，风机最好采用变频调速。

3.1.3 合理配置各单机进出口的气流与气压

要保证棉流进出的压力不宜过高，以免既浪费能耗、又造成棉流过多而滚动、刮擦形成棉结，要通过试验对比选择合适的静压值。开清棉的原料是靠气流来输送的，管道气流工作状态的稳定与否直接影响开清棉的生产效率和生条质量，棉流的流速以每秒约12m为宜。

棉卷质量是梳棉机梳理质量的一个重要前提，如棉卷重量是否均匀、短纤维含量增加是否过多、开松时有无索丝产生等，对梳棉机的梳理度都有一定的影响，从而对生条的棉结和短纤维含量等指标影响较大。再生纤维素纤维的清棉工艺参数：抓手与肋条隔距为-3mm，打手速度为760r/min，抓臂每次下降距离为1.5mm；清棉机综合打手速度为750r/min，尘棒隔距为5mm，剥棉刀隔距为1.5 mm，天平罗拉打手隔距为12mm，天平曲杆与天平罗拉隔距为0.127mm，棉卷罗拉速度为10r/min。

3.2 机型不同，梳理技术不同

首先，我们用A186F型梳棉机生产。当时因为主要考虑到它的性能、特征及外观与兰精粘胶相差不大，所以按粘胶的工艺上车，且在清花时工艺也与粘胶相近，可是到了梳棉时大漏底出现吸花、棉网破边、难以成条的问题；加之我公司将A186F型梳棉机由过去的四罗拉剥棉改造成单罗拉剥棉，改造后罗拉与压辊之间距离较远，这样一旦纤维抱合差、工艺不合理或车间温、湿度偏低时（且莫代尔纤维的质量比电阻大），生产静电严重，常出现绕单罗拉。当加大了定量和湿度后才解决了缠绕；但棉网又出现下沉，即棉网难聚成棉条，生头很困难，由于纤维柔软、顺滑问题的存在，纤维抱合力差，这样无法正常开快速而没有产量。

利用FA203A型梳棉机的双棉卷和胶圈剥棉装置，刚开始生产尚可，每小时产量约20kg，可是没过多久又出现缠绕锡林问题直到梳棉机全部停产，原因是FA203A型双棉卷梳棉机的针布配置是棉型的，针齿工作角小、齿密较高，还因莫代尔回潮率较高、纤维的适纺性差。

最后在FA201B型梳棉机上试纺，该型梳棉机针布配置按纺化纤的要求，齿密、工作角都能适应；在纺前还对机台进行整车，调整工艺、温湿度，未发生缠绕锡林问题，也没有绕罗拉静电问题，仅棉网有时出现下沉，通过在罗拉与压辊之间加装托棉板装置后，大大改善了棉网下沉问题。

机型选择不同、针布配置不同，生产再生纤维素纤维的结果就不同，因此要用好、纺好新型纤维，必须从机型和配置上入手。因为不同机型的设备状态不同、工艺选择不同、器材配置不同，其梳理能力则不同、梳理效果也不同。

3.3 针布配置不同，分梳能力不同

3.3.1 梳理再生纤维素纤维的针布配置要求

梳棉机上刺辊、锡林、道夫、盖板、剥棉和固定盖板针布等，是梳棉机梳理纤维的核心器材。其齿型、尺寸规格、制造质量、钢材成分及选用时搭配，均直接影响成纱质量及机物料消耗。针布选配不当时，无论设备和工艺措施如何优良，也不能获得满意的梳理质量，再好的高产梳棉机也发挥不了高产优质的功能，因此，只有梳棉机选用优质针布而且梳理细致、有效、到位、充分，才能做到梳理单纤维化，达到降低棉结、杂质的目的。

因再生纤维素纤维摩擦因数大、易产生静电、绕滚筒，故锡林针布应选用齿形释放性强、工作角较小、齿深小或带负角、齿密度较低的为佳。

锡林针布总高要小，以减轻锡林—盖板工作区的针面负荷，从而有利于提高对纤维的梳理度，提高了锡林针布的梳理利用率和梳理效率，避免了因静电造成的纤维缠绕锡林，也避免了产生棉网不匀。

加大锡林针布工作角，便于锡林—刺辊间的纤维转移，增强锡林针布对纤维的有效握持，使纤维得到充分梳理；减小锡林针布齿条基部厚，有利于增加横向齿密，从而提高锡林的梳理质量。

虽然再生纤维素纤维种类繁多、性能各异、吸湿性好，但有些纤维回潮率很高、静电却很多，长度又较细绒棉长，针布齿密宜选用横向较密、纵向较稀的化纤类双凸面锡林针布和化纤型刺辊齿条。同时，应减小刺辊针布的工作角，以降低刺辊转动中针布对纤维拉扯损伤，增大刺辊齿密提高其梳理度、改善预分梳效果；提高刺辊速度以提高刺辊的分梳作用。因此不但要选择好的针布，还要配置合理的工艺。

道夫针布的主要作用是抓取、凝聚纤维，把已分梳好的单纤维及时从锡林上充分转移出来凝聚成棉网。道夫针布应具有足够的抓取、握持作用，宜采用齿深较大的基本齿型。大豆蛋白纤维和天丝、莫代尔等再生纤维，在生产过程中产生静电多，纤维抱合力差，虽然在原料中添加了各种油剂，还是很难成网；梳理时应配小前角、深齿隙、齿侧面带沟纹的道夫针布，以增加道夫针布的抓取能力，减少掉棉网问题的发生；另外，加大道夫的齿距，有效提高道夫针布齿隙的容纤量，有利于纤维在道夫表面的均匀混合，并可顺利引导高速气流以便于纤维转移，达到提高棉网质量的目的。

盖板针布选择应与锡林配套。再生纤维素纤维杂质少、纤维长、摩擦因数大，梳理力比纺棉大得多，故应选用厚底布、强握持、粗梳针的直针尖劈形、针密小的盖板针布，以减少盖板花，防止梳针变形、旁弯、后仰、针孔松弛等。

前、后固定盖板的作用在当代高速、高产、高质梳棉上更明显，能增强梳棉机的梳理度，使棉网中一次梳理的纤维集结体减少、单纤维增加，适当提高生条纤维的伸直度和平行度，减少生条棉结，降低生条均匀度。总之，前、后固定盖板配置原则是：后固定盖板齿密较前固定盖板为小以发挥预梳作用；而前固定盖板是对锡林针布上纤维再次梳理，以增加纤维的平行伸直度，其配置和工艺要求更高。

3.3.2 再生纤维素纤维的针布实际配置

由于兰精莫代尔回潮较大，在梳理过程中纤维易充塞针布齿根，造成纤维转移困难，并因纤维经多次揉搓、缠结而形成棉结，因此，采用适用的专用针布及合理的分梳隔距，以减少纤维损伤和棉结为原则，增大锡林与刺辊线速比为2.3，以提高道夫的转移率，从而减少纤维损伤和刺辊返花。锡林与盖板的隔距适中，采用盖板高速工艺，锡林针布采用AC2520×1660型，盖板针布采用JST-42型，刺辊针布采用AT5605×5011型，道夫针布采用AD4030×2090型。针布保持良好的状态，以提高棉网清晰度、减少棉结的产生。再生纤维素纤维表面光滑、抱合力差，梳棉棉网不易成形，为此采取降低道夫速度的办法，而大漏底入口处易挂花，分析是车间的湿度小而回潮率偏小造成。

3.3.3 梳棉机的工艺参数选择

梳棉机工艺参数的选择是否合理，对梳棉机梳理功能和质量指标有很大影响，合理的生产工艺可达到事半功倍的效果，配置生产工艺示例见表1。

表1 配置生产工艺参数

3.3.4 莫代尔纤维生条的主要质量指标

通过对设备及工艺参数的调整与优化，解决了生产中存在的各种问题，而且生条质量指标水平得到控制，生条手拣棉结为2粒/g～3粒/g，条干CV值约为5.0%，重量外不匀率不大于3.8%，内不匀率能控制在3.2%以内，攻关措施达到了一定的效果，为批量生产打好了基础。

4 结语

再生纤维素纤维由于资源广阔、适纺性能好，更能满足广大消费者的喜爱，因此未来纺织品市场将是再生纤维素纤维的市场，也是高端技术的市场。由于再生纤维素纤维性能的改变，并由小量试纺走上批量化生产，所以我们应及时改变观念和要求，从工艺流程选择、设备型号选用、工艺质量优化、梳理器材配置及环境条件的控制上下功夫，找出适合于自己产品的特有生产途径和方法，才能提高市场占有率，并将产品推向国际市场。

［1］孙鹏.再生纤维素纤维专用配套针布开发及工艺效果［J］.纺织器材，2011，38（2）：14-17.

［2］孙鹏.再生纤维素针布选型配套初探［J］.纺织器材，2012，39（5）：16-18.

［3］赵玉生.纺织针布使用手册［M］.咸阳：全国纺织器材科技信息中心，2005.