开发多纤维混纺纱的生产实践

蒋建清+杨新勇+章水龙+章友鹤

摘要：开发多纤维混纺纱线的优势：可扩大纺织纤维原料的使用范围；可改善纱线的可纺性；可改善产品性能，实现产品多功能化；可实现绿色环保；可提高产品的附加值。为了更好地生产多纤维混纺纱，选择原料、优化配比是前提，原料预处理和混合技术是基础，优化纺纱工艺是关键，强化生产现场管理是重要保证。

关键词：多组分；混纺；纱线

中图分类号：TS101.91 文献标志码：B

A Practice on Developing Multi-fiber Blended Yarn

Abstract： The advantages of developing multi-fiber blended yarn include： enlarged application scope of textile fibers； improved spinnability of yarn； improved product properties with functions； environmental protection； increased added value of products. For better produce multi-fiber blended yarn， selecting raw materials and optimizing blending ratio are the preconditions； raw material pretreatment and blending technology are the basis， optimizing spinning process is the key and strengthening on-site management is an important guarantee.

Key words： multi-component； blending； yarn

近年来根据市场对多纤维混纺纱的需求，浙江春江轻纺集团公司先后开发了高强高耐磨特种纱线、抗静电纱线、高吸湿性抗菌保健纱线、远红外中空保暖纱线、阻燃纱线、防透隔热纱线以及长丝短纤包芯复合纱等多纤维组合的功能性纱线，规避了常规产品激烈的市场竞争，使企业获得了良好的经济效益。

1 开发多纤维混纺纱线的优势

1.1 可扩大纺织纤维原料的使用范围

棉、麻、丝、毛等天然纤维容易受自然种植条件的限制，而且随着世界人口的快速增长以及人均纤维消费量的不断增加，一方面对纺织纤维的需求量将不断增加，另一方面对粮食需求也将越来越大，要确保粮食的种植面积，就要牺牲天然纤维的种植（养殖）面积。多纤维混纺能够扩大纤维原料的使用范围，增加化纤的用量，缓解天然纤维用量紧张的局面。

近年来，随着化纤制造技术的进步，各种差别化、功能化、高性能纤维的开发，为纺纱企业提供了品种丰富的纱线原料，如各种差别化改性涤纶（如超仿棉纤维、吸湿排汗纤维、防透纤维等）、高强耐磨纤维、阻燃纤维、导电纤维、CM800双组分聚酯纤维等，已在多纤维混纺纱产品中得到大量应用，使各种纤维功能化的优良特性在产品中凸显。目前，在该公司生产的纱线中，化纤用量已占80%以上，其中差别化纤维占化纤总量的50%，有效地规避了高棉价的风险。

1.2 可改善纱线的可纺性

目前，随着化纤性能的改进，其可纺性有了一定的改善，但有些化纤以及毛、麻、绢丝等天然纤维由于其固有的一些性能特点，对可纺性还是有一定的影响。如木棉、彩棉等一类的纤维原料长度短、强度低，纺纱较困难；绢丝滑溜系数大，牵伸时对纤维控制难度大；麻纤维粗硬、抱合力差以及锦纶、丙纶等纤维的静电现象严重，易绕皮辊、罗拉等，通过与其他原料进行混纺，可以改善可纺性，使纺纱加工顺利。

1.3 可改善产品性能，实现产品多功能化

纺织品用途广泛，要求的性能也不一样。如纺织服装除了要求有优良的服用性能外，一些特殊场合或特殊用途的面料和服装甚至要求具有特殊的功能，如高强耐磨、抗菌防臭、阻燃防火、防刺防弹、抗静电、防辐射、防透隔热、特殊光泽等，很多产品甚至要求有多种功能的复合。采用多纤维混纺纱线可使产品具备几种纤维的综合性能，使制成服装具有多功能性。

1.4 可实现绿色环保

目前，纺织品功能性的要求，诸如免烫、吸湿排汗、阻燃、抗菌、抗静电等，多采用树脂后整理的方法来实现。但是，树脂后整理方法存在一定的弊端：（1）后整理工艺会对织物造成机械性能的降低和手感的恶化；（2）通过后整理获得的功能比较单一，难以实现多功能化；（3）通过后整理获得的功能不持久，容易随着使用时间的延长和洗涤次数的增加而慢慢减弱，有的甚至完全消失；（4）后整理工艺存在一定的污染。而采用多纤维混纺产品的开发，是一种用物理方法替代化学方法获得永久功能的工艺方法，避免了后整理工艺带来的高能耗伴随高污染的问题，符合当前纺织品追求绿色环保的发展趋势。

1.5 可提高产品的附加值

提高产品的附加值是企业获得竞争优势的基础。目前，由于纺纱产能过剩，常规产品的市场竞争不断加剧，而市场对高性能、多功能产品的需求日益提高，多纤维混纺产品将越来越受到市场欢迎。虽然多纤维混纺纱的生产过程比较繁琐，生产工艺较为复杂，但由于产品的性能优越、技术含量高，附加值也相对较高，能够为企业创造更好的经济效益。

2 开发多纤维混纺纱要以市场需求为依托才能取得良好的技术和经济效益

从几年来开发多纤维混纺纱的实践中体会到，开发好多纤维混纺产品，首先要做好市场调研，了解产品面向的消费群体，了解企业及产品的竞争环境，确定产品开发的方向，避免盲目跟风，还可有效避免同质化竞争。

其次还要了解产品流行趋势和市场变化趋势，开发有市场潜力的混纺产品。要有感知市场变化的灵敏嗅觉和预测市场走势的分析能力，市场变，我也变；市场将变，我先变。只有这样，多纤维混纺产品的开发才能不断推陈出新，取得良好的技术和经济效益。

在开发具有吸湿排汗功能的纱线时，早期采用异形截面结构的涤纶为原料，这种纤维虽然能提高服装的吸湿放湿性能，但人体出汗后残留在服装上的汗渍会产生异味，甚至会导致细菌繁殖，影响人的健康。2012年，采用蜂窝涤纶和竹炭涤纶为原料，开发了新型高吸湿性抗菌保健纱线。由于蜂窝和竹炭纤维内部及表面充满了长圆形的微孔和沟槽，形成了内外贯穿的蜂窝状结构，这些微孔使纤维的比表面积大大增加，极大地提高了吸湿速干性能。而且竹炭纤维还加入了经过高温炭化处理的纳米级竹炭微粉，具有很强的吸附分解功能，能吸附人体异味、烟油味以及甲醛等化学气体，还能释放负离子，具有抗菌保健功能。

上述两种同为具有吸湿排汗功能的纱线，但用蜂窝和竹炭纤维开发的纱线与用异形截面纤维相比，不但吸湿速干性能更优异（其吸湿性提高 1 倍多），而且具有抗菌保健功能，使产品有了质的提高。

另外，在多纤维混纺纱产品开发中，也要避免走入“技术含量越高、产品越先进，开发越成功”的误区。新型纱线开发成功与否，除了要衡量技术先进性，更重要的是产品是否能被市场接受，实现产业化，是否能取得较好的经济效益。如果忽视市场需求，一味开发高技术、高性能产品，投入巨大，却没有经济效益，这样的开发是不可持续的。

前两年，曾经开发过高性能抗静电纱，初期为了确保抗静电性能，用了较高比例的导电纤维，由于使用的导电纤维价格昂贵，导致纱线的价格过高，市场反响不佳。后来，了解了市场对抗静电产品的性能要求，降低了导电纤维的混纺比，并且导电纤维的混纺比在0.35% ～ 1.5%之间进行了多个方案的试样，通过对各方案产品进行面料抗静电性能（电荷面密度和静电压半衰期）的测试比较，确定导电纤维混纺比在0.35% ～ 1.5%之间的面料的抗静电性能均符合抗静电服装的要求，且没有显著差异。显然，开发生产导电纤维混纺比0.35%的纱线可以较大幅度降低生产成本，从而很快被市场接受，形成批量生产。

3 开发多纤维混纺纱要重视工艺技术的优化与生产管理的强化

多纤维混纺纱的开发主要探索产品性能和纤维原料性能之间的关系，一方面通过原料性能和混纺比来预测织物的性能，另一方面根据织物的性能要求来选择原料以及优化混纺比，并设计合理的工艺生产出符合织物性能要求的产品。

3.1 选择原料、优化配比是生产多纤维混纺纱的前提

为规避高棉价的风险与同质化的产品竞争，原料选择上要多用再生纤维素纤维，如粘胶、天丝？、木代尔、竹浆纤维等在吸湿性、舒适性、可纺性方面均与棉相近似的纤维，可替代棉花作为多纤维混纺纱的原料。

在化纤原料中要少用常规化纤，多用差别化、功能性纤维；从环保的角度出发，多纤维混纺产品的开发应尽量选用制造工艺无污染、生产加工过程中不增加污染、产品弃用后能自然降解的纤维材料，如再生纤维、生物质纤维等；对贴身穿用的服用及家用纺织品还应选用对人体无害的纤维原料。

此外，为了改善可纺性，多纤维混纺纱原料可采用反向选择以达到性能互补：如强力低的纤维选择强力高的混纺；吸湿性差的要选用吸湿性好的混纺；静电现象严重的纤维选用静电小的纤维混纺等。为了使织物具备或增加某种性能，采用同向选择以强化其功能：如面料需要高强耐磨的，尽量选择高强耐磨的纤维；面料需要阻燃的，尽量都选择阻燃纤维。在实际工作中，往往不能简单地反向或同向选择，而要兼顾可纺性和功能性，有时还要兼顾服用性进行综合优选。

此外，原料选择还要考虑经济性，因为高性能纤维往往价格较高，成本过高会影响市场的接受程度，制约产品的推广。如何在实现功能性和降低成本之间取得平衡，使得市场能接受甚至受欢迎，也是多纤维混纺纱的原料选择需要注意的。

3.2 原料预处理和混合技术是生产多纤维混纺纱的基

础

（1）纤维预处理

因多纤维混纺纱的原料性能不同，可纺性差异也较大，所以混纺前做好不同性能原料的预处理是保证纺纱顺利进行的重要环节。在吸湿性差的化纤纺纱时易产生静电，故需进行添加油剂或抗静电剂处理，降低纤维生产时的静电效应；对初始模量高的麻类纤维或粗旦化纤，则应给湿软化处理，增加纤维的柔软度与抱合力，提高可纺性。

（2）混合技术

多种纤维均匀的混合是多纤维混纺纱生产最基本的要求。混合不均匀不但起不到各种纤维性能的互补，且会直接造成纱线与织物染色不匀的疵点，因此，掌握多纤维混纺的混合方法十分重要。

清花混合（又称立体混棉）具有纤维混合充分的优点，但混纺比难于精确控制，且对抓棉机排包的要求较高，几种纤维必须严格按配棉排包图堆放，确保上下均匀、高低平齐，使抓棉机按混纺比要求抓取各种原料。

并条混合（又称纵向混棉）具有混纺比精确、长片段混合均匀性好的优点，但并条混合只适合于可纺性相对较好，且能在清花、梳棉工序顺利加工的原料。对于可纺性差，无法在清花、梳棉加工的原料，就必须与可纺性相对较好的原料采用清花混合方式加工。

3.3 优化纺纱工艺是生产多纤维混纺纱的关键

由于多纤维混纺纱中不同纤维的长度、细度、强力、模量、弹性、卷曲度、蓬松性、含水率、含杂率、比重、比电阻、纤维整齐度等各不相同，故要充分利用主体纤维的性能，并根据不同混纺比例来优化各工序的纺纱工艺。

（1）清花工序

在采用并条混合工艺时，清花工序就可以将不同原料单独投料生产，并根据各自纤维的性能来设计清花工艺。如果采用清花混合，清花、梳棉工序就要兼顾各种纤维的不同性能，设计能满足几种纤维都适合的工艺。

在清花工序单独纺棉时一般采用“多松少打、充分除杂”的工艺，适当放大尘棒隔距，便于落杂。如棉与化纤混纺，在确保落杂的情况下，尽量采用纺化纤的工艺。

但在单独纺化纤时，因化纤有纤维长度长、整齐度好、含杂疵少的特性，清花一般采用短流程工艺和“多梳少打、减少落棉”的工艺原则，缩小尘棒隔距。对于采用成卷工艺的棉卷定量，可根据纤维蓬松度合理确定，一般纤维素纤维卷子定量大一点，400 ～ 420 g/m，蓬松性好（如羊毛、腈纶等）纤维的卷子定量小点，360 ～ 380 g/m。

（2）梳棉工序

要针对不同的原料性能来设计梳棉工艺。对于蓬松性较差的纤维，采用“紧隔距、强分梳”工艺加强梳理，针布要采用“大角度、低针齿”型号，锡林与刺辊速比应大于2∶1，便于纤维快速转移。适当降低各机件的运转速度，减轻生条定量，可减少纤维损伤，提高可纺性，减少生条棉结。对于抱合力差、棉网边缘易破损的现象，可以加装导棉装置。

梳棉生条定量设计在18 ～ 20 g/5 m之间，棉适当减轻，化纤适当加重。

（3）并粗工序

在并条工序一般普通两种纤维混纺采用两道并条即能达到混合要求，而多纤维混纺纱应该采用 3 道甚至 4 道并条进行混合，以确保几种纤维混合均匀、混比准确。同时在末并尽可能采用自调匀整并条机，控制好输出条的长片段重量不匀，这对确保成纱重量差异指标十分重要。

对于蓬松性好的纤维，并条容易堵塞圈条盘，可以适当调整圈条速比、调换大直径圈条盘或降低并条定量。

在粗纱工序，由于多纤维混纺纱中纤维的蓬松度不同、卷曲度差异较大，为了使纤维间的抱合力增加、提高粗纱强力，粗纱捻度要适当加大。粗纱定量应根据所纺品种及细纱牵伸承受能力来设计，纺14.8 tex时粗纱定量设计在5 g/10 m为宜。粗纱机有托锭和悬锭之分，从提高产品质量及设备生产效率考量，应采用多电机控制的悬锭式粗纱机为好，可提高粗纱牵伸、卷绕张力等部件的同步性，以减少粗纱细节，提高卷绕张力的一致性。

（4）细纱工序

多纤维混纺纱的细纱工艺要围绕提高条干均匀度及纱线强力、减少毛羽来优化工艺设计与选配关键器材。

细纱工艺要采用较小的钳口隔距和后区牵伸倍数，以加强对纤维在牵伸区运动的控制，有利于成纱条干均匀度的提高。选用不同硬度和表面处理的胶辊（圈）也是为了加强对纤维的握持力。棉含量高的品种宜采用高弹低硬度胶辊，棉含量低或化纤纺纱应增加胶辊硬度到75°。钢领和钢丝圈的选用应以降低纺纱断头、减少毛羽来确定型号规格。此外，为减少断头与大中小纱阶段的卷绕张力差异，细纱机应加装变频调速装置，分段控制锭速，这对稳定成纱质量十分有利。

（5）络筒工序

络筒工序要围绕减少纱线毛羽增长、剔除纱疵兼顾生产效率来设计。由于多纤维混纺纱的原料不同，其纱线强力也有较大差异，对于成纱强力较低的品种，应适当降低络纱速度，同时保持络纱通道清洁光滑，以减少断头和毛羽的增加，充分利用络筒机的上蜡装置，减少后道毛羽。合理用好络筒机的电清切割装置，切除有害纱疵，确保布面外观质量。

3.4 强化生产现场管理是生产多纤维混纺纱的重要保证

多纤维混纺产品原料种类多、工艺复杂，且一般批量小、品种多、翻改频繁，做好生产管理尤为重要。

（1）要加强挡车工操作法及清整洁工作制度的严格执行

操作法要根据不同的品种和工艺做相应改进，清洁卫生工作频率要根据生产情况加以调整。对于纤维松散及生产过程容易产生棉网破碎、断条、飞花的产品，要增加清洁卫生的次数，加强巡回，及时处理；对于化纤中有较多并丝和硬块等疵点及在梳棉工序容易嵌针布、阻塞纤维通道，引起棉网破损且轧伤针布的情况，要增加抄针布次数，及时清除针布上积存的疵点，确保针布状态清洁良好；对熔点较低的纤维，在细纱钢丝圈上容易因发热熔化形成积块，阻碍纱线的通过，要及时做好钢丝圈的更换工作。

（2）要做好多纤维混纺纱的调湿定捻工作

由于多纤维混纺纱中不同原料性能差异较大，会造成所纺的纱线内部积聚应力，应力的存在会影响后道织物的平整度，甚至出现斜片现象。因此在络筒工序前，应将细纱管进行给湿定捻处理，使纱线的应力得到释放后再络筒，以避免织物斜片现象的产生。

（3）要做好生产现场的定置管理工作

多品种的混纺纱在同一车间生产，易产生相互混淆而造成错支混支的质量事故，因此生产现场应做好严格的区域定置管理，定人、定机台、定器材、定标识、定堆放场地，以杜绝品种混淆。同时要分品种采取生产区域隔离措施，防止飞花相互侵染；此外要做好各品种的回花、回条的归类堆放，防止混杂。

（4）要做好生产车间的温湿度控制

多纤维混纺纱生产车间的温湿度要适应相关产品的纺纱工艺要求，改善可纺性。一般棉纺织厂车间温度控制为28 ℃，相对湿度控制在55% ～ 60%之间。但对于化纤，相对湿度过小会使静电现象更加严重。另外，经过预处理的纤维，经过清花、梳棉两道工序，到了并条、粗纱，油剂和水分逐渐挥发，抗静电性能减弱，不利于正常纺纱，故必须适当提高并粗工序的相对湿度。

春江集团公司多纤维混纺纱生产的温湿度控制一般如下：清花、梳棉工序按常规控制；并粗工序冬季温度控制在26 ℃左右，相对湿度控制在58% ～ 63%之间；夏季温度在30 ℃左右，相对湿度控制在62% ～ 68%之间。细纱工序为防止绕皮辊、绕罗拉，冬季温度控制在28 ℃左右，相对湿度控制在53% ～ 58%之间；夏季温度在32 ℃左右，相对湿度控制在58% ～ 63%之间。

4 结语

开发多纤维混纺纱线是一种用物理方法替代化学方法实现织物高性能、多功能化的一种有效的加工方法和手段，符合当前纺织品追求高性能、多功能以及绿色环保的发展趋势，是纺纱企业调整产品结构、提升产品档次以及提高经济效益的有效途径。

多纤维混纺纱的开发要以市场需求为依托，才能取得良好的技术和经济效益。开发多纤维混纺纱要做好优选原料、优化混纺比，充分利用主体纤维的特点，并综合考虑参与混纺纤维的各项性能来设计合理的纺纱工艺。要加强生产现场管理，防止出现质量事故。