棉19.7 tex残雪环保纱的开发

杨克孝 吕爱丽

(1.百隆东方股份有限公司，浙江宁波，315200；2.宁波桑通质量技术服务有限公司，浙江宁波，315200)

纯棉纱线经染色后所呈现出来的颜色单一，为了满足市场对特殊风格纱线通过染色才能得到并且具有色纺麻灰效果的需求，开发新型的坯纱染色产品迫在眉睫。常规坯纱需要加盐加碱染色，会产生大量的污水，对环境造成极大的污染。本文通过将棉纤维经阳离子改性处理后，与普通棉纤维和精梳落棉混和，结合创新的纺纱工艺，将生产得到的坯纱通过无盐无碱染色后得到所需颜色并且具有特殊露白残雪风格的纱线[1]。该产品不仅能避免后道染色对环境造成的污染，并且循环利用了精梳落棉进行生产，是一款具有环保理念同时又拥有快速交货、潮流时尚、应用广泛等优势的创新型色纺纱专利产品。

1 原料的选用及配比

1.1 原料规格

选用的阳离子棉是对经过精梳工序后制成的白棉精网进行阳离子改性处理，从而减少改性处理后棉花的损耗，降低原料成本。其主要指标：主体长度30.5 mm，断裂强度2.15 cN/dtex，短绒率7.16%，棉结20粒/g，马克隆值4.63。

选用的新疆长绒棉主要指标：主体长度37 mm, 断裂强度3.21 cN/dtex，短绒率8.7%，棉结62粒/g，马克隆值4.22。精梳落棉原料批差比较大，尽量选用多批次混和后使用。主要指标：主体长度15 mm，短绒率98%。

1.2 原料配比

本产品采用并条条混工艺，需要进行两组配棉(原料A和原料B)。考虑到颜色深度、残雪露白效果以及要达到纺纱要求等因素，设计原料A配比：阳离子棉占比为10%～80%(阳离子棉越多，染色后颜色越深)，其余为细绒棉；原料B配比：精梳落棉占比为10%～30%，长绒棉含量为10%～30%，其余为细绒棉。

2 棉纤维阳离子改性处理

大多数适用于棉染色的染料为阴离子型染料，在碱性染浴中，棉纤维在水溶液中会因水解而带一定的负电荷，两者相互排斥，这样就使染料阴离子难以深入到纤维内部，需大量元明粉促染。但若应用阳离子改性剂，如含环氧基的季胺盐类化合物，可以将棉纤维阳离子化。改性剂中含有反应性基团，可在氢氧化钠等碱剂存在下，与纤维素纤维中的羟基进行反应，而它们本身又自带正电荷，所以可使棉纤维变为含阳离子基的纤维。棉纤维阳离子化后，阴离子型的活性活染料则可更多、更快地上染纤维。通过这种阳离子棉与普通棉染色的差异，同时结合创新的工艺生产，进行无盐无碱染色(阳离子棉上色，未处理棉不上色)可得到丰富多彩的棉残雪纱线。

3 纺纱工艺流程

由于并条工序采用条混方式进行，即采用所需比例的阳离子棉纤维与未处理的棉纤维混和(原料A)，经开清棉、梳棉、预并工序后待用；将精梳落棉、新疆长绒棉、细绒棉混和(原料B)，经开清棉、梳棉、预并工序后待用。并条工序采用条混法进行两道并条后制得熟条，经粗纱、细纱、络筒工序。具体生产流程如下。

通过上述条混的加工方法，结合相关的工艺参数，使得精梳落棉在纱线中能随机均匀聚集，形成具有白色“蝌蚪状”的纤维团，经无盐无碱染色后使阳离子改性棉纤维上色，精梳落棉和未改性棉不上色，从而得到布面具有残雪花灰效果的新型面料[2]。

4 各工序主要技术措施

4.1 开清棉工序

原料A。经阳离子改性的细绒棉与未改性的细绒棉按色彩搭配的深浅要求(阳离子棉越多，颜色越深)采取“横铺直取”的方式进行人工混和，对混和均匀的原料直接放入抓棉机内，采用“精细抓取，低速度，多松少打，以梳代打”的工艺原则。其主要工艺参数：打手速度760 r/min，棉卷罗拉转速12 r/min，棉卷干定量380 g/m。

原料B。由于精梳落棉含量较多，为了保证有突出的残雪风格以及后道工序能符合质量要求[3]，精梳落棉的比例与长绒棉比例按1∶1配棉。由于短绒含量高，可以适当喷洒一些水，使得精梳落棉具有更好的抱合性。主要采用“低速度，多松少打”，放大锡林与盖板隔距，减少精梳落棉的流失，保证产品风格。其主要工艺参数：打手速度600 r/min,棉卷罗拉转速10 r/min,棉卷干定量380 g/m。

4.2 梳棉工序

原料A的梳棉工序生产与常规工艺相同，此处不再赘述。针对原料B进行工艺优化设计。梳棉工序是生产此品种风格纱线的关键工序。由于精梳落棉较常规品种多，通常常规品种需要去除短绒及杂质，而本品种需要尽可能地保留短绒，才能得到所要的特殊残雪效果。梳棉隔距越大，残雪效果越明显，但条干CV差，强力也越低。因此，选择合理的梳棉工艺同时保证纱线质量和纱线风格至关重要；同时，车速偏慢控制，定量偏大掌握。生条定量23 g/5 m，锡林速度200 r/min，刺辊速度580 r/min，道夫速度15 r/min。

4.3 并条工序

并条工序在预并工序分别得到预并条A和预并条B，按“4根预并条A+4根预并条B”进行两道并合，且在头并时，预并条A与预并条B为1∶1相间排列，避免因混和不匀引起不规则长色条，导致的质量投诉。采用两道混并工艺，不仅能保证残雪风格的稳定性，而且可以通过调整预并条A和预并条B的定量或根数优化颜色深浅和露白残雪效果。

在制作预并条B时，由于精梳落棉含量较多，要尽量降低车速，一般控制在200 m/min。由于预并条B中含较高精梳落棉，生产时车间相对湿度尽量偏高控制在70%～75%，罗拉隔距偏小掌握，以保证生产的正常进行。

4.4 粗纱工序

粗纱工序要保证条干均匀，控制伸长率，减少意外伸长。各区通道保持光洁，减少粗纱条发毛，从而减少细纱毛羽[4]。由于精梳落棉含量较高，为了提高粗纱强力，在不出“硬头”的情况下，适当增加粗纱捻度。按照“大捻度，小张力，小伸长”的工艺原则，提高粗纱的条干均匀度。主要工艺参数：粗纱定量5.5 g/10 m，捻系数95～105，罗拉隔距15 mm×25 mm×32 mm，前罗拉转速170 r/min。

4.5 细纱工序

合理选配钢领和钢丝圈的型号。采用较小的后区牵伸，较小的钳口隔距，以利于纤维的平行伸直。由于该品种精梳落棉含量高，纱线会随机出现“蝌蚪状”的棉团，粗细节明显，条干CV值会偏高，毛羽较多，同时纱线捻系数要加大，提高纱线的强力，适当降低锭速。细纱主要工艺参数：捻系数372，总牵伸31.5倍，锭速12 000 r/min。纱线指标：条干CV值16.5%，细节35个/km,粗节780个/km，断裂强度12.3 cN/tex。

4.6 络筒工序

由于该产品本身条干较差，有较多的“蝌蚪状”棉团，从而形成具有残雪效果的特殊风格纱线，因此需要关闭电清设置，络筒速度要偏慢掌握(800 m/min)，防止纱线风格受到影响。

5 染色

染色工序采用成衣染色，也可以筒子纱染色。棉纤维阳离子化后，阴离子型的活性活染料则可更多、更快地上染纤维，必须采用无盐无碱对该产品进行差异化染色。未改性的棉纤维和精梳落棉纤维基本不上色，从而形成具有色纺纱所特有的花灰立体并且具有残雪露白风格的新型纱线。

6 对色

传统色纺纱经过纺纱、织造洗水后可以直接按用户来样进行调整各种色棉的含量，达到与原样一致的色光(一般要求4级至5级)后，方可进行生产。残雪环保纱线生产时是一个坯纱产品，无法辨别纱线风格的明显程度，需要无盐无碱染色后才能进行比较，通常要调整阳离子棉的含量(影响颜色的深浅度)和精梳落棉含量(影响露白效果)，颜色根据用户要求进行染色即可。

7 不同配棉和梳棉隔距对纱线风格的影响

阳离子棉的比例将决定着颜色的深浅程度，白精梳落棉的比例将会影响纱线特殊露白效果的明显程度，但是由于精梳落棉纤维长度短，合理配置梳棉隔距将直接影响精梳落棉短绒的保留，从而影响残雪风格。因此合理控制染色棉与白色精梳落棉的混和比例以及梳棉隔距对开发残雪纱线至关重要[5]。

梳棉工序锡林与盖板五点隔距采取两种方案，方案A为0.25 mm、0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.25 mm，方案B为0.38 mm、0.30 mm、0.25 mm、0.25 mm、0.38 mm。阳离子棉与白色精梳落棉的混和比例采取5种方案。方案1为10%阳离子棉、20%白色精梳落棉，方案2为10%阳离子棉、30%白色精梳落棉，方案3为30%阳离子棉、30%白色精梳落棉，方案4为50%阳离子棉、30%白色精梳落棉，方案5为80%阳离子棉、20%白色精梳落棉。

按以上方案进行试纺后织布，对阳离子棉进行无盐无碱染色比较，结果见表1。

从表1的试验结果可知，在白色精梳落棉含量相同时，阳离子棉含量越高，露白效果越明显，布面呈现由无露白逐渐到强露白的效果；阳离子棉含量10%时，由于染色后颜色太浅，导致露白效果不明显，梳棉隔距和精梳落棉比例对布面风格的影响没有完全表现出来，布面均呈现无露白效果；当阳离子棉达到50%及以上时，均有较明显的露白效果，但是相同的白色精梳落棉由于梳棉隔距不同，所呈现的露白效果也有较明显的差异，具体表现为梳棉隔距越大，保留下来的精梳落棉也越多，因此露白效果也越明显。

表1 不同配棉方案对纱线质量及风格的影响比较

试样方案梳棉方案阳离子棉含量/%白色精梳落棉含量/%断裂强度/cN·tex-1条干CV/%残雪风格明显程度1234567AABAABA101010305050702030303030303013.613.312.513.112.612.011.815.715.916.316.116.016.416.1无露白无露白无露白弱露白中露白强露白强露白

8 结语

采用传统坯纱进行染色，颜色单一，工艺简单，对环境的污染严重。开发具有残雪风格的色纺纱线，通过无盐无碱坯纱染色依然能保留色纺纱线独特的花纱效果，并且缩短了染色工艺、染料上染率，染料利用率也得到了提高，同时又节能减排、绿色环保，解决了传统纯棉坯纱染色风格单一的不足。但生产具有残雪风格的色纺纱线时仍需要重点注意以下几个方面。

(1)对棉纤维的阳离子改性处理时需要选择合适的改性剂以及改性时间。

(2)对阳离子棉、白色精梳落棉、长绒棉等比例的合理搭配以及对梳棉隔距的选择等都对纱线残雪风格有很大的影响。

(3)在保证纱线风格的同时，也要考虑纱线的物理指标符合后道织造的要求。白色精梳落棉太多，会使纱线强力低、条干差、短粗节多，后道织造会有爆孔、断纱等风险。

(4)具有残雪效果的色纺纱为坯纱产品，需要将纱线织布后进行无盐无碱染色，露白风格才会呈现出来。