长绒棉/棉秆皮纤维混纺纱的纺纱工艺及性能探讨

陈 林

（盐城优和博新材料有限公司，江苏 射阳 224300）

本研究中的棉杆皮纤维采用了二次碱煮的提取方式，与精梳长绒棉进行混纺制成混纺纱，并且针对棉杆皮纤维的性能进行了测试，进一步开展对棉杆皮纤维纺纱工艺的研究并积累了有效数据，为混纺纱技术提供了全新的思路。其中，棉杆皮纤维与长绒棉的比例为20∶80，混纺成20.4 tex的纱线。

1 混纺纱工艺

混纺纱工艺通常指由两种或两种以上的不同纤维按照一定比例进行混合纺制的纱线，例如涤棉混纺纱或者涤黏混纺纱等。另外，还有用多种纤维按不同比例来分配调节变成了混纺纱。常见混纺纱工艺有涤/棉纱、涤/黏纱、涤/腈纱、腈/黏纱、腈/棉纱、黏/丝纱、黏/棉纱、锦/棉纱、麻/腈纱、麻/棉纱、麻/涤纱、丝/腈/黏纱、丝/腈纱等[1]。

2 材料特性

长绒棉即海岛棉，是一种纤维较长的棉种，可以人工栽培，属于锦葵科棉属。长绒棉的纤维柔长，品质优良，最长可达64 mm，细度能够达到8 500 m/g，宽度16 μm，强度为5克力/根。

棉秸秆是我国资源较为丰富的纤维素，棉秆纤维分为韧皮和茎秆两部分，而茎秆外部的韧皮纤维含量超过70%。提取出来的棉杆皮纤维具有优良的棉纤维性质，但销售价格只有棉纤维的一半，既能成为天然纤维的新品种，又能够节省棉资源，开创了原本废弃的棉秆的新用途[2]。

新工艺实验中所用的棉杆皮纤维通过二次碱煮法提取，长绒棉纤维方面则选择了阿瓦提长绒棉。

3 工艺开发思路

根据近几年我国对棉秆皮纤维的研究，其细度粗且刚硬的特点非常适应常规纺织设备加工。最常见的方式就是采用与棉纤维进行混纺。在生产过程中，产品类别较为受限，使用范围较小。但通过与精梳棉纤维加捻，长纤维容易滚进内侧，棉秆皮纤维色素造成外层颜色较深呈深褐色，反而为纱线增添了色彩。

4 工艺开发流程

为了减少棉秆皮纤维梳理工序中的损失，精梳工序环节加入了棉秆皮短纤维，以下为具体工艺流程使用的设备简介。

BDT019抓棉机：这款抓棉机的长度最短为10 670 mm，最长为50 270 mm，节距为2 475 mm。本机宽度有5 160 mm和6 320 mm两种，对应抓棉臂的工作阔度为1 600 mm和2 200 mm。

CVT3097清棉机：本机将豪猪打手改成梳针打手，并且适当地加大了打手和尘棒之间的间隔，放慢了梳针打手速度，避免损伤纤维。

DK903梳棉机：此机型定量选择也比较重，其中纺超细纤维时定量属于中定量范围，而纺棉时定量则为重定量范围。

D35预并条机：目前只有D35型并条机能够在出条速度为1 000 m/min 的情况下使1 m重量CV等于或小于0.4%（采用定长称重法）。D35型机车速对棉条匀整性的影响很小。

JSFA288精梳机（加入棉秆皮短纤维）：本机增加了空管的自动推出以及棉卷自动翻身等功能，增加了落棉刻度的补偿装置，让钳板开口能够随着落棉刻度的不同来进行及时调整，保障每次停车都能在24分度的位置上。

D35并条机：同上。

FA458A型粗纱机：本机型更加适合普梳与精梳棉以及65 mm以下的化学纤维，具有运转平稳、操作安全可靠、噪音小、纺纱质量稳定以及生产效率高等特点。

FA506细纱机：本机型更加适合多种规格的粗纱筒管以及粗纱卷装。顶部安装了吹吸装置，更加便利，布局更加合理，机型采用了三罗拉长短胶圈和螺旋弹簧加压，表面精度更高，承受重量更大。

5 工艺工序以及性能

5.1 清钢联

采用往复抓棉机的清梳工序更加有利于均匀抓取棉束。而梳棉针布的选型要避免造成过度的梳理情况，同时要考虑到梳理后单纤维化的情况。针布则选择AC2025×01550型的锡林针布，道夫针布则选用AD4030×02090型，能够有效提高长绒棉纤维的转移。盖板针布选用MCH52型，增强了去除短绒以及杂质的性能。锡林速度设置为480 r/min，刺棍速度设置为960 r/min，锡林与盖板之间的隔距设定为7-6-6-6-5，这样的设置有利于纤维的梳取，保障了梳理的质量[3]。

5.2 精梳

为了达到一定的纤维伸直度以及达到小卷的完全成型，梳棉生条的弯钩设置较为突出。精梳的准备工序主要设定的参数如下：并条并合数为8根，条饼卷并合数为22根，精梳机小卷数为8。锡林速度可以控制在250钳次/min左右，给棉长度则保持在4.7 mm左右，同时将精梳条的定量控制在20 g/5 m。通过将棉秆皮纤维添加到精梳棉网上，能够有效提高棉秆皮纤维的可纺能力。

5.3 并条

此道工序采用单道较少的并合数，充分发挥并条机的自调匀整作用，将牵伸倍数设定为8.04，罗拉隔距设定为18 mm×22 mm，有效地改善了纤维伸直平行。并条定量控制在20 g/5 m，后区的牵伸则设置为1.2倍。

5.4 粗纱

采用了恰当的捻系数、偏大的粗纱定量、速度低、小钳口的隔距以及较小的张力原则，有效避免了粗纱断头的情况。这样也有利于提升粗纱须条之间的紧密性，有效地改善了纤维与棉秆皮纤维之间的聚拢力。

5.5 细纱

由于棉秆皮纤维的天然转曲较为短缺，细度比棉花要粗，纤维之间的抱合力并不高。在进行混纺的时候需要更大的捻度才能够提升纤维的互相转移，并且提高棉秆皮纤维与棉纤维的混合和聚拢力，进而提高细纱断裂的强度。在细纱工序中需要降低细纱锭速，这样能够有效降低细纱断头的情况。参数设定为罗拉隔距18 mm×35 mm，前区小隔距能够加快纤维的运动，后区大隔距则能够加大纤维的伸直[4]。

6 质量控制要点

6.1 原料混合

原料清理是控制质量的重点，本品种纤维混合重点集中在原料的制作和清理方面。各组纤维混合比例的精准度与均匀度都由此来控制。为了保障质量，每次进行混棉的时候都要有管理人员进行详细的检查和记录，要经过试验人员复查后才能够开工运行。

6.2 细纱

对于细纱方面的控制重点在于锭差和台差。台差的控制可以通过周期的专用零件和器材来进行。锭差的控制则主要通过加强日常检修来进行。操作方面则需要档车工提升自身技术，有较强的责任心。

7 结语

将棉秆皮纤维混入高支混纺纱中具有一定的难度。通过在精梳工序中添加棉秆皮纤维来达到混纺的技术能够最大限度地减少棉秆皮纤维梳理过程中的去脱情况。通过对棉秆皮纤维高支纱和有色纱的研究，加大了棉秆皮纤维的使用范围，同时也降低了纺纱的成本，有效地缓解了棉秆处理对环境所造成的影响，推动了纺织工业的可持续发展。