亚麻/粘胶抗菌吸湿赛络纺低捻竹节纱的生产

2022-10-15侯小伟

纺织器材 2022年5期

侯小伟

(泰山学院艺术学院，山东泰安 271000)

0 引言

亚麻粘、亚麻棉、莱赛尔亚麻、涤亚麻、纯亚麻等低捻竹节纱,以37 tex～236 tex 为主，广泛应用于沙发布、窗帘布、手套、帽子、围巾、袜子、地毯及各类服装面料等。其中，亚麻纤维与粘胶纤维混纺纱线，利用纱号、捻度和捻向的变化，配合织物组织的变化形成条格和隐格的效果，织物立体感强、吸湿性好、手感独特、透气性和抗菌性好，易洗易烫，是家用沙发套、汽车座套等装饰布的首选。为此，笔者团队开发了节粗为2.6倍的亚麻/粘胶 60/40 118.1 tex抗菌吸湿赛络纺低捻竹节纱。

1 原料特性

亚麻纤维分为纤维用、油用和油纤兼用3种类型，其中油用亚麻纤维长度较短。亚麻的单纤维和束纤维构造在麻茎不同部位是不一致的，其根部单纤维横截面呈圆形或者扁圆形，细胞壁薄、层次多、髓大而空心；两端亚麻单纤维尖细、长度变异极大，呈现出纵向中段粗两端细、横截面呈多三角形状的结构[1]。虽然亚麻纤维强力高、吸湿性好、不沾身、抗菌抑菌、防污抗静电、防紫外线，且阻燃效果极佳，长期与皮肤接触，益于促进人体代谢机能[2]，但因其刚性大、可挠度小、染色难、可纺性较差，故对成品加工技术要求很高。成纱号数较粗时，需选择长度偏短的亚麻纤维，本例采用的亚麻纤维物理指标：平均长度为23.9 mm，断裂强度为6.1 cN/dtex，16 mm以下短纤率为19.5%。

粘胶纤维是最早的化学纤维，其生产成本低、用途广、织物吸湿透气性好，但因其耐磨性差、缩水率大、易变形等缺点影响了其发展。本例中采用的粘胶纤维物理指标：线密度为1.7 dtex，长度为38 mm，干强为2.3 cN/dtex，湿强为1.2 cN/dtex，干伸长率为23.8%，线密度偏差率为0.2%，长度偏差率为-0.5%，超长率为0.3%，倍长纤维为0.2 mg/(100 g)，白度为85.2%，回潮率为12.1%，含油率为0.3%。

为了发挥亚麻纤维的优点，弥补亚麻纤维短绒高、可纺性差的缺点，选择亚麻纤维与粘胶纤维混纺，可提高低捻纱线的可纺性，且纺纱成本降低、制成率提高。

2 生产思路

亚麻纤维单独成条难度较大，需与粘胶纤维进行盘混。其详细的生产控制预案为：① 各工序跟踪生产，合格一个工序推进一个工序，每工序安排专人负责记录与调整参数，如清花各打手速度、隔距，梳棉工序锡林、刺辊及道夫的速度、生条定量、隔距以及梳棉落棉率的控制范围，并条机的车速、隔距、定长、后牵伸倍数；粗纱的车速、捻系数、隔距；细纱的车速、钢领钢丝圈配置、胶辊优选，自动络筒机的车速、张力、捻接参数、电清参数等。② 亚麻纤维生产时各工序必须搭棚隔离，既能保证温湿度，又防止污染漂白品种。③ 为保证全流程机台效率稳定，各工序制定扫车周期，通过缩短扫车周期，保证各机台保持较高车速。④ 为保证配比准确，用甲酸/氯化锌试剂定量分析两种纤维的含量，对两种纤维的盘混干定量进行确定，根据重新确定的配比修正粘胶纤维和亚麻纤维的上机干重，保证亚麻纤维在纱线中的含量。

3 工艺配置及主要技术措施

赛络纺亚麻粘胶低捻竹节纱的工艺流程为：A002型抓棉机→A006B型混棉机→A036型豪猪开棉机→A092型双棉箱给棉机→A076型单打手成卷机→A186型梳棉机→FA306型并条机(二道)→A456E型粗纱机→FA502型细纱机→No.21C-S型村田自动络筒机。各工序工艺配置如下。

3.1 清棉工序

可纺性较差的亚麻纤维纺纱前必须进行预处理[3]：用软麻油剂A，B料及水按1∶2∶7比例制成均匀乳液，按照8%的给湿量为亚麻纤维加湿。将亚麻纤维放在塑料薄膜棚里，用喷雾器逐层喷洒乳液，最后用塑料薄膜将纤维密封，吸湿36 h后上盘，保证纤维充分吸湿，以减少生产过程中的静电缠绕问题[4]。

粘胶纤维的体积比电阻要求小于108Ω·cm，如果原料未达到标准，必须进行预处理，并在车间分级室吸湿平衡24 h以后快速测试，合格后方可使用。粘胶和亚麻上盘前，先对两种原料的回潮率进行测试，要求亚麻纤维的回潮率控制为15%～18%，粘胶纤维回潮率控制为10%～13%，上盘质量按干重乘回潮率计算。

由于亚麻纤维长度短、整齐度差、短绒率高，清梳工序落麻比粘胶纤维多，因此确定亚麻纤维的投料比混纺占比高1%，将亚麻纤维和粘胶纤维按干重61∶39进行盘混，回花、回卷和回条全部回用。棉包的排列对纤维的开松混和至关重要，棉包之间要紧密排列，且每包密度应一致，上盘务必做到原料上下左右一致，盘头盘底棉卷重新回盘，以保证混和均匀；注意亚麻的开松质量，原料开松不良时，易造成纱疵增加；经常查看亚麻原料，发现并丝及短绒较多时过一遍清花，能有效降低并丝及麻粒，再经FA002型抓棉机及梳针打手开松后，重新打包回盘，与粘胶按照规定排包图上盘。生产中，注意用同配棉的粗纱喂入棉卷，防止棉层间黏连[5]；用塑料布包卷棉卷严格防护并轻拿轻放，将亚麻粘胶卷推至梳棉加湿棚内保湿；严格控制棉卷存量，做到先做先用[6]；下卷后测试回潮率要求为11%～12%，太高或太低均不适宜生产。

清花工序担负着主要的除杂任务。为保证制成率，清花工序的落棉率偏低控制在2.5%以内；各打击点打手速度偏低控制，增加打手与尘棒之间的隔距，以减少纤维损伤；缩小尘棒间的隔距以减少落棉[7]、多落尘杂及粗长麻，达到即良好开松又降低落棉的目的。

清花工序主要工艺参数：A002型抓棉机抓棉打手转速为600 r/min；A036型豪猪开棉机梳针打手转速为480 r/min，打手与尘棒之间的隔距入口为12 mm、出口为17 mm；A076型清棉成卷机打手转速为900 r/min，打手与尘棒间的隔距入口为10 mm、出口为18 mm。由于亚麻纤维短绒率高、纤维抱合力差，需加大棉卷定量，因此亚麻粘胶卷定量为500 g/m，定长为36 m，棉卷质量为18.3 kg/卷，棉卷每米质量不匀率控制在2.0%以内，伸长率控制为1.5%，若出现波动须及时对设备进行调整。

3.2 梳棉工序

梳棉必须搭棚保湿，在下卷前将温湿度调整到要求范围：温度控制为30.0 ℃～31.5 ℃，相对湿度偏大掌握为65%～70%；如湿度低可用微雾加湿器，必要时洒热水。每天检查棉网，每班测试回潮率；每天必须吹车1次，每班必须清理前后吸风管2次；梳棉生头时值车工务必掐除轻重条，落筒时搓条子把关轻重条；梳棉条子质量以实际为准，可以调牙处理。若清花加湿不到位、短纤维集聚，则会造成梳棉机前落网、棉条脆断，必须调整梳棉机张力牙，减小棉网张力造成的落网。梳棉生条定量小，纤维抱合力差，加之粘胶纤维抱合力差、亚麻纤维离散度大，机前容易落网，将生条定量从25 g/(5 m)调整为28 g/(5 m)后，机前落网改善，道夫转移率增加，纤维间的抱合力增强。此外，道夫针布对纤维的抓取力差时，容易掉网，应选抓取力好的道夫针布；打磨各通道，保持通道清洁，无挂花、积花；梳棉车肚花每班清理2次，保证车肚花不接触小漏底。

梳棉采用“慢速度、柔梳理、大隔距、小落棉率”工艺。梳棉锡林、刺辊及道夫速度偏低掌握，梳棉落棉率控制在4.5%以内，采用网眼式200 mm漏底；相比纺棉，将A186型梳棉机给棉板—刺辊隔距放大为0.41 mm，将锡林—盖板隔距放大为0.51 mm，锡林与刺辊、锡林与道夫的隔距与纺棉一致为0.13 mm。后车肚工艺以降低落棉为主，理论上高刀大角度可以降低落棉率，但是具体落棉率的控制是根据清花原料实际含杂决定的。其具体工艺为：小漏底与刺辊入口、出口隔距偏大控制，两点隔距分别为9.50 mm，0.79 mm；锡林与大漏底之间的隔距与气流密切相关，如果大漏底隔距过小，入口处容易积花、刮花，大漏底与锡林入口、中间和出口隔距偏大控制，3点隔距分别为2.18 mm，1.65 mm，0.48 mm；由于生条定量偏大控制，因此后盖板与锡林隔距偏大控制，后下盖板隔距为0.48 mm，后上盖板隔距为1.09 mm；由于纤维经过盖板梳理以后，纤维的伸直平行度较高，前盖板与锡林隔距须偏小掌握，前上盖板及前下盖板隔距分别为0.79 mm，1.09 mm。

梳棉工序主要工艺参数：锡林转速为360 r/min，刺辊转速为770 r/min，盖板线速度为82.3 mm/min，道夫转速为20.0 r/min，牵伸倍数为86.8，生条定量为28 g/(5 m)。

3.3 亚麻纤维含量试验

为满足用户对亚麻纤维含量不低于59.5%的要求，用亚麻粘胶生条试纺亚麻粘胶低捻纱，按照GB/T 2910.22—2009标准规定，用甲酸/氯化锌试剂将粘胶纤维从已知干燥质量的混合物中溶解去除。取纱样约4 g在100 g甲酸/氯化锌溶液中，置于(40±2)℃的恒温水浴装置中150 min以上(每隔45 min震荡1次)溶解。在此过程中，由于粘胶纤维溶解、亚麻纤维不溶解，可以将粘胶纤维与亚麻纤维进行定量区分。按照以上步骤测试得到亚麻纤维的平均含量为59%，为满足用户要求的含量，将亚麻纤维和粘胶纤维干重比调整为62∶38后盘混上机。

3.4 并条工序

并条必须搭棚保湿，温度控制为30 ℃～31 ℃，相对湿度控制为50%～60%；车速偏高掌握，不低于220 m/min；每天检查纺纱通道，保证无挂花；上条时必须搓条子，把关轻重条及梳棉生头时的轻重条，并条上条或每落筒必须检查机后条子并合数是否正确，发现问题及时处理；并条机后出现断条时，必须检查牵伸区内有无缺条，一旦缺条必须处理干净机前不合格条子，用防护布防护好，并用筒盖盖好；加大对粗细条和色差的把关，头并和末并加强对质量的控制，每班试验1次，如果头并质量偏差波动很大，要适当调牙，但须防止在末并调牙太多；并条胶辊、圈条、集束器等须每天检查清洁1遍。

并条工序采用二道并合，为避免条子过度熟烂，头并后区牵伸倍数偏大控制，以提高对前弯钩纤维的伸直度；二并后区牵伸倍数宜偏小控制，提高熟条的伸直平行度；罗拉直径分别为45 mm，35 mm，35 mm，开车前检查罗拉隔距，偏大控制为8 mm×20 mm；喇叭口口径过小会影响条子流通，太大又无法把关疙瘩条，故综合考虑选用口径为3.8 mm的喇叭口；考虑粗纱定量大，选用直径为13 mm的调节环；设定FA306型并条机的压辊速度为1490 r/min，车速为234 r/min，重不匀控制在1.5%以内。两道并条的工艺参数如表1所示。

表1 FA306型并条机工艺参数

3.5 粗纱工序

粗纱必须搭棚保湿，温度控制为30 ℃～31 ℃，相对湿度控制为50%～60%，且粗纱下机须立即通知细纱改纺并测试指标。此外，需每天检查纺纱通道，每周最少清洁2次，保证通道无挂花；粗纱断头飘头疵点必须清洁干净方可开车，并把关连续性疵点；粗纱落纱前对车面做一遍清洁，防止污染，落纱后及时套塑料袋进行防护；每周抽检1遍乌斯特条干，杜绝严重机械波出现；每月测试1遍粗纱伸长率，将台间、锭间伸长差异控制在0.5%之内。

由于亚麻纤维的离散度大、粘胶纤维的抱合力较差，因此粗纱采取“重加压、大捻系数”工艺。为降低粗纱断头，使用新型假捻器，以提高假捻效果、减少意外牵伸。主要工艺参数：粗纱定量为11 g/(10 m)，捻系数为81，上机捻度为2.28捻/(10 cm)，牵伸倍数为5.18，后牵伸倍数为1.3，罗拉加压为230 cN，钳口隔距为6.5 mm，集合器为12 mm；选用防静电处理的邵尔A硬度为75度胶辊，罗拉隔距为26.5 mm×33.5 mm，锭速为4216 r/min，前罗拉转速为185 r/min；粗纱条干CV值控制在5.0%以内，粗纱质量偏差控制在3.5%以内。

3.6 细纱工序

在纺纱前搭隔离棚，安装微雾加湿器，将温度控制为30 ℃～33 ℃，相对湿度控制为50%～60%；组长每班1 h检查温湿度变化并及时调整，以减少因气候变化带来的温湿度波动；注意做好粗纱防护和罗拉、胶辊粘缠，把关色差纱、煤灰纱；及时做质量指标，每天测试回潮，关注回潮变化，正常台位每2 d一个周期测试指标；根据断头情况，配置细纱值车工人数，及时巡回，防止出现飞花“扑拉头”问题，减少浪费，提高制成率。改纺前备好邵尔A硬度为65度、直径大于29.3 mm的胶辊；改纺时根据竹节仪器显示数据以及强力指标对比样品指标，不合格不允许开车；改纺铺车了机必须按规定执行，粗纱控制在1～2层以内，不能空管，铺车粗纱必须清洁干净纱面，方可开车。

细纱开车后测试千锭时断头为90个，在50号细纱机台及2号粗纱机上，选择粗纱捻系数、钢丝圈型号、细纱捻系数3个因素，结合纱线强力进行三因素三水平进行工艺优选试验，以保证千锭时断头降到40个以内，具体见表2。

表2 正交试验情况

由表2可知，方案7的千锭时断头最少，但为提高产量选择方案5，虽然千锭时断头数由30个变为35个，但二者的成纱强力差异小。因此，经优选试验确定纺亚麻/粘胶 60/40 118.1 tex赛络竹节纱的粗纱捻系数为81，细纱前罗拉转速为171 r/min，细纱捻系数为650；经观察，折合细纱千锭时断头数由90个减少为35个，满足试验要求。

细纱机安装伺服电机竹节纱控制器，亚麻/粘胶 60/40 118.1 tex赛络低捻竹节纱具体设计参数：节长为6 cm～8 cm，节距为48 cm～85 cm，节粗为2.6倍，基纱号数为101.9 tex，竹节号数为264.9 tex，竹节循环为43个，循环长度为30.35 m，无规律性竹节。细纱机工艺参数：设计捻系数为650，锭速为8030 r/min，前罗拉速度为171 r/min，喇叭口规格为6.0 mm×4.5 mm，钳口为8.0 mm，钢丝圈使用蓝金刚G15型，每12 d更换1次，钢领使用PG1-4854型，使用周期为10个月，细纱罗拉隔距为18 mm×29 mm。

3.7 络筒工序

络筒车速须偏高掌握，不低于900 m/min，筒纱质量须偏大掌握(每筒2.8 kg以上)。改纺开车后，根据纱疵情况，优化电清参数，第一时间做100 km纱疵测试并控制在50个/(100 km)以内，开车纱疵不超过90个/(100 km)；日常轮班长每班查2遍纱疵，纱疵超标时及时反馈，查明原因并整改；后纺工序改纺时必须彻底清理车上原纺品种纸管、管纱；打纱时必须逐个检查管纱是否正确。

改纺优化接头参数，接头平均强力控制为原纱强力的90%以上，最低为75%以上，不合格不允许开车；由捻接工逐锭测结，日常捻接工每天验结1遍。改纺后捻接腔为G8型，腔盖为N55型，解捻时间为0.71 s，延迟时间为0.69 s，加捻时间为0.12 s，拨纱片刻度为L4。

根据客户对布面的要求，对于大棉结和长粗节的切除，电清偏松控制，以减少接头量、提高制成率和络筒效率。络筒机清纱通道参数：短粗幅度为300%，短粗长度为10 cm；长粗幅度为200%，长粗长度为200 cm；细节幅度为-80%，细节长度为40 cm。启动号数偏差：偏粗为20%，偏细为-50%，长度为10 m；连续号数偏差：偏粗为20%，偏细为-50%，长度为10 m；链状纱疵幅度为0，长度为1.2 cm，间距为8 cm，疵点数为80个；CV值报警值为±25%。捻接通道参数：Jp幅度为165%，Jm幅度为-60%，捻接长度为3.5 cm。

经测试试验亚麻/粘胶 60/40 118.1 tex赛络低捻竹节纱的综合断裂强度为1060 cN，强力CV值为 5.1%，断裂伸长率为8.9%，捻系数为614，捻不匀为2.7%。采用3.3节所述方法，试验亚麻纤维含量为60%，粘胶纤维的含量为40%，与设计一致，各项指标均较好地满足了用户的需求。