锦纶与比马棉精梳混纺纱的生产实践

王昌宏

(高邮市经纬纺织有限公司，江苏 高邮　225600)



锦纶与比马棉精梳混纺纱的生产实践

王昌宏

(高邮市经纬纺织有限公司，江苏 高邮225600)

摘要：针对军需作训服对耐磨性和舒适性的特殊要求，采用锦纶与比马棉进行混纺生产所需的纱线。探讨锦纶和比马棉的品质特征，以及混纺精梳纱纺纱过程中存在的突出问题。通过工艺参数优化、纺纱器材的重新优选，控制满足生产要求的车间温湿度，实施日常生产所需的工艺措施和生产管理注意事项等，成功纺制了锦纶/比马棉精梳混纺纱。结果表明：锦纶和比马棉经过精梳进行混纺，能够生产出符合耐磨和舒适性要求的纱线，满足作训服织物对纱线的要求。

关键词：锦纶；比马棉；混纺精梳纱；纺纱工艺；器材；温湿度

近年来我国军需纺织品需求量逐年增加，特别是对迷彩作训服的需求量大幅上升。据统计军用纺织品是用量仅次于钢铁材料的军需物资[1]。作训服面料最重要的要求有两点：一是伪装，二是耐穿。所谓耐穿就是强力高、抗撕裂好、耐磨以及较高的色牢度。耐穿是通过高強纤维混纺纱来实现，并配合适当的后整理进一步提高织物的耐磨性、抗撕裂性[2]。作为作训服既要突出高強、耐磨，同时还要具有对人体的热湿舒适性、接触舒适性、运动舒适性，以满足部队高强度训练的要求。锦纶具有其他化学纤维无法比拟的耐磨性，但如果单独采用锦纶会因其弹性服装易变形同时吸湿性能较差而不能满足作训服的要求。综合锦纶特殊的耐磨性能以及棉纤维良好的服用性能，将其进行混纺纺纱，可满足军需作训服的要求。天然棉纤维品种繁多，其纤维长度、强力等各项指标有较大差异。在所有棉纤维品种中只有比马棉具有长度长、细度细、强力高、无异性纤维夹入等优点，通过精梳与锦纶混纺，将其织成的织物有可能达到作训服的耐磨性和舒适性要求。锦纶与比马棉精梳混纺纱线生产难度较大，生产过程中如不采取相应措施就无法正常组织生产、保证产品质量以及获得较高的制成率。

1　两种原料的基本特性

锦纶是聚酰胺纤维的商品名，俗称尼龙，其品种很多，主要有锦纶6和锦纶66。锦纶的吸湿能力是合成纤维中较好的，回潮率可达4.5%左右，也较易染色；锦纶的强度高，且弹性优良，伸长率为3%～6%时，弹性回复率接近100%；锦纶的耐磨性是常用纤维中最好的；锦纶在小负载下容易变形，因此手感柔软。锦纶的耐热性差，随着温度的升高强力随之下降，收缩率增大，一般安全使用温度锦纶6在93℃以下，锦纶66在130℃以下。锦纶的耐光性差，耐碱性优良，耐酸性较差，锦纶密度较小，为1.14g/cm3左右[3]。

比马棉又叫皮马棉，主要生长在美国、秘鲁、以色列和澳大利亚等。比马棉属于细绒纤维中的超长纤维棉，因此为了不损伤纤维长度和整齐度棉花加工时只能使用皮辊机。比马棉色泽偏黄，含杂、含糖相对较高[4]。

2　两种原料的性能指标

本公司使用的是锦纶66，主体长度39.1mm,名义长度38mm,细度1.5dtex，断裂强度5.8cN/dtex，断裂强度CV11.92%，断裂伸长率51%，断裂伸长CV28.28%，率卷曲数15.8个/25cm，长度偏差率2.7%，回潮率2.05%，含油率0.51%，疵点含量<0.02mg/100g，倍长纤维含量<0.02mg/100g，比电阻1.6×106Ω·cm。

比马棉为美国产长绒棉,主体长度34.84mm,短纤维指数(12.7mm)5.5%，马克隆值4.3，成熟度0.91，单纤维断裂比强度4.35cN/tex，含杂2.9%，回潮率5.8%，纤维整齐度86.8%，细度1.7dtex,含糖2.5级。

3　混纺纱14.6texN50/JC50的生产实践

3.1配棉及混棉

配棉要根据锦纶原料的可纺性，如适纺性较好，可采用锦纶单独装箱生产，如果适纺性不好，则采用部分棉箱混棉来保证后道生产正常。具体混棉比例要经过试验并结合生产状况来决定，可以是10%～50%。生产锦/棉精梳混纺纱有时须将精梳条撕碎,打包称重后按一定比例进行箱混。比马棉配棉时要结合含糖多唛头排队、好坏搭配均匀使用，同时结合生产实际勤调少调，避免因为单唛或少唛头原料适纺性差造成生产不正常。并条、精梳、粗纱、细纱回花在本支中回用[5]。

3.2生产工艺流程

锦纶：A002D型抓棉机→A035多仓混棉机→FA106B型开棉机→A092A型给棉机→A076E型成卷机→A186F型梳棉机→FA320预并。

比马棉：A002D型抓棉机→A035多仓混棉机→FA106B型开棉机→A092A型给棉机→A076E型成卷机→A186F型梳棉机→FA317型预并→SFA360型条并卷联合机→JSFA388型精梳棉。

混纺：FA320型并条机三道混合→FA458型粗纱机→FA507型细纱机→ORION-M型自动络筒机。

3.3各工序主要工艺参数

各工序工艺参数设置要确保机台生产正常和较好的纤维分离度、伸直度、平行度，减少纤维损伤，控制短绒增长。本文通过对比试验来确定合理的工艺参数。

3.3.1清棉工序

由于锦纶纤维较好的回弹性以及易缠绕的特性，抓包机要减少每次抓取量，运行效率要大于85%。抓包机打手伸出肋条长度改为1mm，打手下降动程2mm，打手速度设定为740r/min，同时需增大紧压罗拉压力。由于锦纶比较蓬松，添加防静电剂后相对密度也较大，因此将A092出棉口的隔距调至最小。FA106B打手速度480r/min，去除综合打手翼式刀片，FA106B及A076E其打手至剥棉刀隔距调整为2.0mm，棉卷长度缩短为30.6m，棉卷定量384.1g/m，棉卷重量不匀率控制在1.8%以内。

根据比马棉为皮辊棉含杂高以及纤维长度长等特点，开清棉工序宜采用以梳代打，大杂早落少碎，降低打手速度，减少纤维损伤的工艺原则。打手伸出肋条长度改为0，打手下降动程2.0mm，FA106开棉机打手改为梳针打手，打手速度为480r/min，放大尘棒隔距，增大各补风口进风量，多落及早落出杂质，综合打手速度820r/min，棉卷定长39.5m，棉卷定量395g/m，棉卷重量不匀率控制在1.0%以内。

3.3.2梳棉工序

由于锦纶纤维较高的回弹性，所以梳理时对针布要求较高。梳理对针布磨损较大，必须选择针布相对锋利的机台，针布可选用金轮公司钻石系列，其中锡林选用AC2520×01850D，盖板针布选用MCC29D-1，道夫针布选用AD4030BR×02090D，刺辊针布选用AT5005×05032VD。纺锦纶时，梳棉机盖板隔距为0.25、0.23、0.23、0.23、0.25mm，刺辊速度850r/min，锡林速度360r/min，盖板转速162r/min。由于锦纶纤维易缠绕和坠网，因此需适当加大生条定量为25g/5m，道夫转速22r/m。锦纶生条条干CV值为4.5%、生条内不匀1.8%、生条手拣棉结2个。

结合比马棉特点，梳棉工序应实行“轻定量、慢速度、强分梳”的工艺原则。针布选用格拉夫系列型号，其中锡林针布选用R-2530×0.5，盖板针布选用F-50/0，道夫针布选用N-4025B×0.9，刺辊针布选用E-5510×1。纺比马棉时，由于纤维长度长、细度细、纤维加工过程中易出现扭结，会增加棉结，因此宜采用低刀大角度，使大杂在第一落杂区尽量多落早落，梳棉机盖板隔距调整为0.18、0.15、0.15、0.15、0.18mm，刺辊速度适当降低，以减少纤维损伤，提高锡林刺辊线速比，以利于纤维伸直。刺辊速度760r/min，锡林速度360r/min，盖板速度214mm/min，给棉板抬高3mm。为提高比马棉精梳条质量，减少缠绕，生条定量设定为19.6g/5m，道夫速度20r/min，比马棉生条条干CV值为4.2%、生条内不匀1.4%、生条棉结45(仪器)。

3.3.3预并及精梳工序

a)锦纶预并。锦纶花卷重量波动相对其他品种大，花卷重量不匀率偏高，因此要进行预并条处理，以避免纤维的混纺比以及细纱重量CV值的波动。采用6根并合，罗拉隔距12mm×20mm，后区牵伸2.05倍，定量为21g/5m，出条速度280m/min，条干CV值2.8%，重量不匀率0.6%。

b)棉预并。采用5根并合，降低总牵伸倍数以利于消除纤维的前弯钩，定量为17.5g/5m，罗拉隔距为7mm×20mm，出条速度360m/min。

c)条并卷联合机。采用25根并合，定量63.7g/m，比马棉易缠绕压辊等部位，成卷速度降到80m/min。

d)精梳改用格拉夫Primacomb9015锡林，因比马棉细度细故选用30针/cm顶梳，定量20g/5m，后退给棉，给棉长度4.7mm，落棉率13%，牵伸隔距10mm，分离罗拉顺转定时为16.5′，顶梳插入深度+0.5mm，梳理隔距0.45mm,钳次降为250次/min。因为精梳条较熟而造成纤维之间抱合力小，易滑动、易黏粘，故精梳条满桶定长调整为5500m。由于锡林齿密加大，易形成嵌花，因此将毛刷插入深度调整为2.5mm，加强对锡林的清洁，确保梳理效果。实测精梳条质量指标条干CV值2.6%，重量不匀率1.1%，16mm以下短绒含量4.2%，棉结15个[6]。

3.3.4并条工序

头并采用6根并合，定量为20.3g/5m，罗拉隔距10mm×10mm×17mm，出条速度300m/min。

二并采用8根并合，定量为20.3g/5m，罗拉隔距10mm×10mm×17mm，出条速度300m/min。

末并采用8根并合，定量为20.3g/5m，罗拉隔距10mm×10mm×17mm，出条速度300m/min。

3.3.5粗纱工序

针对比马棉纤维长、细度细，同截面纤维根数多以及锦纶的回弹性牵伸力大的特点，粗纱捻系数及粗纱张力宜偏小掌握,粗纱定量5.7g/10m，锭速900r/min，后牵伸倍数1.2，捻系数66，罗拉隔距12mm×26mm×37mm。

3.3.6细纱工序

由于锦纶具有较好的回弹性，细纱断头后缠绕在皮辊及罗拉上时，挡车工清理缠绕纱线比较困难，影响挡车工巡回安排，同时车速快时钢丝圈易烧毁，造成棉球纱和断头，因此细纱工序要从减少细纱断头入手，车速相对其他品种适当降低，锭速降到16000r/min，后区牵伸1.30倍(使用后区压力棒)，使用3.0压力棒隔距块。由于需要较高的纱线强力，因此细纱的捻系数设计要偏大，实际捻系数在400左右，14.6texN50/JC50细纱条干CV值12.8%，重量不匀率1.8%,毛羽H值4.5，强力220cN，强不匀8.5%。

3.3.7络筒工序

锦纶的回弹性高，因此筒纱张力要控制好，同时选用强度大于7kg的优质纸管，否则会产生筒纱内松外紧、筒纱攀头及纸管变形。由于纱的捻度偏大需防止在络筒机上形成小辫子，所以细纱落下存放24h进行初步定型后做成筒纱，并将筒子的平衡压力调整为29.4N，压力设定值12，最小值8，速度80r/min，反转速度40r/min，长疵时反转速度100r/min，防带装置增减速周期1500，增速阶段百分比50，增速百分比2，防辫杆由0改为3，同时络筒机槽筒速度控制在1200r/min左右。使用洛菲电清通道,并设定N3.2，DS2.0，LS1.2cm，DL1.25，LL25cm，-D-20%，-L20cm，异纤通道关闭。

4　温湿度控制

清梳加工锦纶时如果湿度不高易造成梳棉上坠网，缠绕梳棉机大小压辊等，严重时无法正常生产，因此清花湿度要偏大掌握，一般控制在60%～65%左右。笔者在圆盘抓包机两侧各安装了一台移动式喷雾加湿器，来增加原料湿度。

比马棉对温湿度变化特别敏感，无论温度还是湿度只要一有波动，整个梳棉、预并、条并卷以及精梳就随之波动。生产时精梳和梳棉工序温湿度整体要基本保持一致，温度控制在28～30℃，湿度控制在47%～53%左右，如果超出上述范围对生产影响较大。夏季如果车间没有电制冷机组温湿度达不到上述要求就不能组织正常生产，即使有电制冷机组，江南地区在梅雨季节时也应该避免生产比马棉品种[7]。

并粗工序温湿度控制：温度28～30℃，相对湿度50%～55%；细纱工序温湿度控制：温度28～31℃，相对湿度60%左右。

5　器材选用

梳理器材的使用上文已有论及，在此不再赘述。

5.1皮辊

预并、并条、粗纱皮辊实施常规处理便可保证正常生产，关键是细纱皮辊。锦纶纤维具有较好的回弹性，易产生静电，断头后会很快吸附缠绕到皮辊上并越缠越紧，挡车工此时不易剥除。笔者对多品种胶辊并使用不同涂料及比例进行实验，结果为W70使用福瑞卡特涂料板涂2次以及使用尼龙6处理的皮辊，在同等条件下，断头后抗缠绕时间最长，基本能满足挡车工一个巡回的工作安排。精梳工序针对比马棉纤维长、含糖高、皮辊棉轧花时棉籽破颗粒中含棉籽油、棉花生长时虫子产生的蜜露附入纤维等造成黏、缠、绕的情况，分离皮辊直径应选用32mm以上的，同时皮辊进行涂料处理后再光照处理3min。

5.2钢领及钢丝圈选配

锦纶回弹性好,其纺纱张力及纺纱段强力不稳定。开始时，使用国产合金钢领以及国产系列钢丝圈进行试验，发现新上机钢丝圈半落纱不到便开始出现烧毁，飞圈产生断头的情况，更换不同的钢丝圈圈型仍然没有改善，后将钢领更换为布雷克泰腾钢领及布雷克钢丝圈，上述情况改观较为明显。

6　纺纱注意事项

6.1原料的选配

因为锦纶和长绒棉适纺性相对较差，不同供应商的原料及长绒棉含糖高低均会影响后续生产。

a)锦纶纤维表面比较光滑，又不像天然纤维具有天然转曲，因此抱合力很差。应选用卷曲数较高、卷曲弹性力大的锦纶原料。同时含油率的高低与纤维的可纺性关系密切，含油率低的纤维易产生静电，含油率过高则容易产生粘缠现象。在满足抗静电性、平滑性等要求的情况下含油率少些为好，锦纶含油率在0.3%～0.4%时纺纱生产相对较好。

b)锦纶原料要放置一个月甚至更长时间之后使用。使用时先松包，后在锦纶包表面均匀添加防静电剂(每包按原料质量4‰的防静电剂和2‰水的混合液添加)，存放平衡24h后投入使用。

c)A076E成卷机上加装花卷防粘装置，A186F梳棉机加装托棉网板。锦纶纤维蓬松极易粘卷，因此除加大紧压罗拉压力外，在A076E紧压罗拉上方再加装防粘装置，用6只粗纱随棉卷生产逐层夹入棉层中，使棉卷退绕时不易粘卷。由于锦纶在梳棉机大压辊前面易坠网，所以采用白铁皮制作了托棉网板使棉网能够集束成条。

d)比马棉往往包差较大，所以使用前应逐包检查棉包色泽和包差，发现色差及包差较大的剔出，进行分类使用，防止后道产生黄白档。

e)比马棉生产时尽可能避开使用清梳联，因为往复抓包机是2只打手而且打手直径相对较小，生产时极易产生绕打手情况，造成抓包机抓取困难而影响生产。如果必须使用清梳联生产，抓棉机打手必须实施改造。

f)加工比马棉时，清梳工序各落杂点要结合实际运行情况制定清洁周期。根据比马棉含糖高的实际运行情况，2h左右需要对开清棉设备尘棒糊花进行清除，每周对尘棒等通道部位进行糖分的擦洗，挡车工每次巡回检查梳棉机道夫、锡林三角区的挂花情况，以防止带入棉网形成坠网和断头影响生条质量。

g)根据锦纶及比马棉原料易粘缠绕的特点，并条机圈条器上方的小压辊压簧应更换为低压力的，同时在小压辊上加装清洁绒板来清除小压辊上的粘花及附着物。

h)高温季节加工比马棉时应使用消糖剂，棉包拆包时在棉包四面均匀刷涂，每包刷0.8～1.0kg的防粘剂，在分级室平衡24h以上，使油剂与水分均匀地渗透到纤维中。这样可改善比马棉的适纺性。

6.2保持清洁

锦纶纤维适纺性较差，在梳棉机大压辊处易刺花缠绕，因此必须使大压辊之间的隔距和下刮片压力及磨损正常，同时结合生产情况用滑石粉拉擦梳棉机圈条器圈条通道，清除通道内油脂。

并条圈条盘斜管、大压辊、下刮皮、集束器等部位，每3～4h用温开水清洗一遍，确保糖分和油脂清除，减少毛棉条和缠绕发生。

粗纱锭翼和压掌部位(结合粗纱落纱情况)每周用布沾汽油或者四氯化碳对锭翼通道进行拉擦，减少粗纱意外牵伸和断头。

6.3增加试验频次

锦纶每班检查清花动态正卷，每周一次棉卷重量不匀率试验，使棉卷重量不匀率控制在1.8%以下。因锦纶花卷重量波动相对较大，所以挡车工要对生条进行逐桶称重，并进行轻重分放，在后道搭配使用，并条每班做4次条干和重量试验，及时进行成纱混纺比试验，以确保混纺比在正常范围内。

6.4加强操作管理

做好各道纱疵分析，推行“工人自检”活动，锦纶及比马棉在生产过程中极易缠绕，容易夹伤皮辊、皮圈以及挡车工使用钩刀清理缠绕造成皮辊刀伤等，所以要加强皮辊、皮圈的检查交接。

7　结　语

锦纶与比马棉生产混纺精梳纱因两种原料的特殊性能，纺纱难度较大，必须对工艺流程、工艺参数以及器材进行优化选配。根据原料的适纺性能进行配棉和混棉，在确保温湿度在可控范围内方可组织生产，要加强试验和日常检查管理，重点要解决锦纶和比马棉生产中的粘、缠、绕等实际问题，只有在生产正常的前提下才能保证精梳混纺纱的质量。

参考文献：

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[3] 姜怀.纺织材料学[M].2版.北京：中国纺织出版社，1996：89-90.

[4] 《纺织原料手册》编写组.纺织原料手册:棉分册[M].北京：中国纺织出版社，1995:435-436.

[5] 王桂庆，温海庆，朱华新.低比例高品质锦棉纱生产实践[C]//2014’中国纱线质量暨新产品开发技术论坛文集.全国棉纺织科技信息中心，2014：247-249.

[6] 朱建庆，吴翼翔.皮马棉精梳纱的生产实践[C]//2011’中国纱线质量暨新产品开发技术论坛文集.全国棉纺织科技信息中心，2011：187-188.

[7] 肖际洲，刘允光，李子信.再议美PIMA长绒棉在前纺适纺性的探讨[C]//2015’中国纱线质量暨新产品开发技术论坛文集.全国棉纺织科技信息中心，2015：374-375.

(责任编辑：张祖尧)

收稿日期：2015-04-02

作者简介：王昌宏(1968-)，男，江苏高邮人，高级工程师，大学专科，主要从事棉纺工艺及新产品开发的研究。

中图分类号：TS114.5

文献标志码：B

文章编号：1009-265X(2016)01-0045-05

Production Practice of Nylon & Pima Cotton Combed Blended Yarn

WANGChanghong

(Gaoyou Jingwei Textile Co., Ltd., Gaoyou 225600, China)

Abstract：In view of the special requirement for the abrasion resistance and comfort of military combat uniform, this paper puts forth the production of the blended combed yarn by Nylon and Pima cotton, and introduces the characteristics of Nylon and Pima cotton, the spinning flow of the blended Nylon/Pima cotton combed yarn and the outstanding problems in the spinning process. Technical parameters were adjusted and spinning devices were selected again in accordance with the character of the two kinds of materials to gain temperature and humidity control range and measures for the workshop as well as production measures and production management attentions. The results show Nylong can be blended with combed Pima cotton to produce the qualified yarn, which can meet the demand for abrasion resistance and comfort, and finally can meet the quality demand by the combat clothing.

Key words：Nylon; Pima cotton; combed blended yarn; spinning technology; equipment; temperature and humidity