茶叶碳纤维纱线开发

李迎辉

（忠华集团有限公司，广东 清远 511500）

在人们的观念中，一提到“牛仔”服装，首先想到的是“厚”“重”以及“难清冼”等字眼。针对牛仔纱线的开发方向，人们要寻找一种特有资源，可以保持牛仔服的固有特性，方便各行各业的工作人员穿用。因此，对牛仔服提出了特定的功能要求，比如质量轻、强度大、耐高温、耐腐蚀、导电导热等，满足各行各业工作人员的需求。

为了达到上述要求，人们在自然界寻找资源，“碳”在众多的原料中被筛选出来。碳是一种非金属元素，化学元素符号为C，位于元素周期表第二周期的ⅣA族，在常温下具有稳定性，不易发生化学反应，对人体的毒性极低，甚至能以石墨或活性炭的形式被人体安全地摄取。

1 原料的选择

碳是一种很常见的元素，以多种形式广泛存在于大气、地壳和生物之中，拉丁语为Carbonium，意为“煤，木炭”。碳单质很早就被人类认识和利用，碳的一系列化合物—有机物更是生命之本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，生物体内绝大多数分子都含有碳元素。碳的化合物可作为多种工业材料，具有极大的商业价值。

茶叶碳纤维是以纤维素纤维或者化学纤维为主体，经高温氧化碳化而成的一种纤维，有以下优点[1-2]。

（1）具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。

（2）外形呈纤维状，质地柔软，可加工成各种织物。由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，沿纤维轴方向有很高的强度和模量。

（3）碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。

（4）碳纤维的主要用途是增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进的复合材料。碳纤维可增强环氧树脂复合材料的比强度和比模量，相应参数在现有工程材料中是最高的。

2 茶叶碳纤维的规格

茶叶碳纤维的规格为1.5 D×38 mm，选择一种灰色的原料（图1），为后续实现纱线开发的个性化提供前提条件。

图1 茶叶碳纤维原料

3 纺纱生产工艺

3.1 成分配比

在选择配比这一关键问题上，结合茶叶碳纤维的色泽及可纺性，前纺工序选择单一的茶叶碳纤维纯纺。细纱工序决定其混纺的比例需求。

3.2 清梳工艺的选择

清梳车间的湿度要尽可能偏高，一般情况下要比纺棉的湿度大20%左右。如果空调系统没办法满足这一要求，还要结合喷雾加湿的办法。

另外，对于清梳工艺的选择也要特别注意。（1）尽可能减缓锡林的梳理速度。锡林的梳理速度应比纺棉的梳理速度慢15%左右。（2）放大梳理隔距。锡林的梳理隔距应比纺棉的梳理隔距大1~2丝。（3）加大道夫和剥棉罗拉的张力，让棉网能够顺利转移。

3.3 并条工序

由于是单纤维纯纺，并条工序采用三道并生产，即预并—头并—末并。采用顺牵伸的并条工艺，加大后区隔距，保证熟条的条干均匀度。

3.4 粗纱工序

粗纱工序要注意车间湿度的合理掌控，尽可能偏大控制，消除一部分静电。粗纱的捻系数尽量加大，保证粗纱表面的粗糙程度。纺纱张力尽可能地减小，保证粗纱的牵伸顺利进行。用较大的后区隔距和较小的后区牵伸倍数，保证纤维的伸直平行度，保证粗纱成形良好。粗纱的定量偏重控制，达到质、量的完美结合。

经过多次试纺，得出粗纱定量6.5 g/10 m，粗纱的捻度为3.5~3.6 T/10 cm，后牵伸以1.25倍的条干指标为宜。

3.5 细纱工序

为使这一系列的纱线更加丰富多样，细纱工序采用单一的茶叶碳纤维粗纱，和其他纤维的粗纱双根喂入生产，类似于AB纱的生产模式。另外一根粗纱可以灵活掌握，随意调整原料种类，可以是棉，可以是涤，也可以是其他纤维素纤维；可以是有颜色的，也可以是没有颜色的，粗纱的定量可以轻也可以重，这样纺出来的纱多种多样。此外，还可以用来做包芯纱，有花色的效果。

细纱工艺后牵伸偏小掌握，一般后区牵伸为1.21左右；后区罗拉隔距偏大掌握，一般罗拉的中心距在65~67 mm；成纱的捻系数控制在380左右。这样的工艺配置纺出成纱的条干CV，粗节、细节都能达到让客户满意的效果。