施宋偉

（福建省長(zhǎng)樂(lè)市長(zhǎng)源紡織有限公司， 福建 長(zhǎng)樂(lè) 350212）

細(xì)旦粘膠纖維紡高支紗研究與實(shí)踐

施宋偉

（福建省長(zhǎng)樂(lè)市長(zhǎng)源紡織有限公司， 福建 長(zhǎng)樂(lè) 350212）

普通粘膠紡中、高支紗在長(zhǎng)樂(lè)地區(qū)較為常見(jiàn)，細(xì)旦粘膠紡高支紗，符合紡織工業(yè)“十二五”規(guī)劃的要求，同時(shí)避免了同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)。文章將專家組的指導(dǎo)建議和實(shí)際開發(fā)紡制過(guò)程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)做了較為系統(tǒng)的總結(jié)，從紡制機(jī)理、要點(diǎn)、流程到設(shè)備、器材的選型均有較為詳細(xì)的介紹，相信能夠給同樣意向的紡紗企業(yè)以經(jīng)驗(yàn)和啟迪。

細(xì)旦；高支；柔性梳理；改善條干

進(jìn)入21世紀(jì)，綠色環(huán)保紡織品成為紡織品中的新視點(diǎn)，在服飾的基礎(chǔ)上，服用的功能作為更高層次的功能日益被人們所注重。在紡織工業(yè)的發(fā)展中，新材料的應(yīng)用成為重要的一個(gè)發(fā)展方向。

紡織工業(yè)“十二五”規(guī)劃中將發(fā)展功能性、差異化紡織品提到了戰(zhàn)略的高度。細(xì)旦粘膠纖維是我國(guó)近年來(lái)投入技術(shù)力量研發(fā)的新型差別化纖維,是一種高品質(zhì)、高技術(shù)的紡織原料,是化學(xué)纖維向高技術(shù)、高仿真化方向發(fā)展的代表。目前我國(guó)將1.0dtex左右的纖維稱為細(xì)旦纖維（將0.5一1.0dtex的纖維稱為微細(xì)纖維,將小于0.3dtex的纖維稱為超細(xì)纖維。 ）,已經(jīng)在國(guó)內(nèi)紡織業(yè)得到了廣泛的重視，并逐步加以推廣應(yīng)用,該纖維纖度細(xì)、比表面積大、抗彎剛度小、吸濕透氣性好、手感柔軟、光澤柔和細(xì)膩。高支紗泛指60-100支紗（30支以下低支紗，30-60支為中支紗，100支以上為超高支紗），用細(xì)旦高支粘膠紗加工制作的織物具有品質(zhì)優(yōu)良,質(zhì)地輕薄等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)染整加工處理后的面料以色澤柔和、懸垂性優(yōu)良、質(zhì)地華貴典雅,絲綢般的風(fēng)格,富有彈性而深受消費(fèi)者的青睞。故其纖維可廣泛應(yīng)用于針織、梭織、晚禮服、休閑服、裝飾、內(nèi)衣、酒店用品、家紡等產(chǎn)品。

項(xiàng)目為2013年福州市6.18院士專家重點(diǎn)簽約項(xiàng)目，由東華大學(xué)程隆棣教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)與福建省長(zhǎng)源紡織有限公司王曉東總經(jīng)理率領(lǐng)的工程技術(shù)人員共同聯(lián)手研究開發(fā)。所使用的細(xì)旦粘膠纖維是由奧地利蘭精公司生產(chǎn)的0.80dtex×38mm粘膠纖維。

1 研究?jī)?nèi)容

1.1 細(xì)旦粘膠纖維紡制過(guò)程中，核心內(nèi)容為梳理過(guò)程。由于細(xì)旦粘膠纖維的纖度只有普通粘膠纖維一半左右，梳理過(guò)程中極容易斷裂，產(chǎn)生大量短絨，影響成紗外觀及質(zhì)量。研究了多種錫林金屬針布的針齒形態(tài)、梳理角度、對(duì)纖維的傷害程度，優(yōu)選了針布的型號(hào)，并導(dǎo)入柔性梳理的概念。

1.2 細(xì)旦粘膠紡高支紗，紗線的條干甚為重要，以自調(diào)勻整并條機(jī)和賽絡(luò)紡專攻紗線條干。

1.3 紡紗過(guò)程中外部環(huán)境對(duì)成紗結(jié)果有較大影響，通過(guò)纖維預(yù)處理、加濕機(jī)、空調(diào)機(jī)控制紡紗環(huán)境。

1.4 通過(guò)膠輥、膠輥涂料、紗管、錠子、鋼領(lǐng)、鋼絲圈的選配，確定最佳紡紗專件。

2 生產(chǎn)工藝流程

以0.80dtex×38mm粘膠纖維紡制60支、80支細(xì)旦粘膠紗，工藝流程如下：原料預(yù)處理→JWF1012往復(fù)式抓棉機(jī)→JWF1024多倉(cāng)混棉機(jī)→JWF1126開棉機(jī)→JWF1204A梳棉機(jī)→HSD961一并→HSD961二并→DV2-AL末并→FA467E粗紗機(jī)→DTM1129細(xì)紗機(jī)→POLAR E自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)

項(xiàng)目工藝流程是在普通粘膠纖維（1.50dtex×38mm）紡制工藝流程的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)得來(lái)，主要改進(jìn)部分有5點(diǎn)：（1）增加了原料預(yù)處理，（2）JWF1204A梳棉機(jī)的錫林、刺棍、道夫針布改型，（3）采用新型HSD961、DV2-AL并條機(jī)，（4）DTM1129細(xì)紗機(jī)更換錠子、紗管、鋼領(lǐng)、鋼絲圈、膠輥等專件，（5）細(xì)紗車間增加空調(diào)設(shè)備。

3 纖維的測(cè)試及性能分析

3.1 纖維測(cè)試結(jié)果

表1 細(xì)旦粘膠纖維性能

3.2 纖維性能分析

3.2.1 細(xì)旦粘膠纖維的截面呈較圓的不規(guī)則鋸齒形，并有明顯的皮芯層結(jié)構(gòu)；纖維縱向?yàn)槠街钡膱A柱體，溝槽明顯較粗而深。

3.2.2 細(xì)旦粘膠纖維的強(qiáng)度適中，手感柔軟，光澤柔和，吸濕性強(qiáng)，透氣性好，有良好色性，但是彈性差并容易褶皺，且不挺括，耐水洗、耐磨性差，儲(chǔ)存穩(wěn)定性差，縮水率高，且含油量偏高。

3.3 通過(guò)性能測(cè)試及分析對(duì)原料針對(duì)性預(yù)處理

3.3.1 原料穩(wěn)定性差，存放期不可過(guò)長(zhǎng)。從原料購(gòu)入到投入使用控制在一個(gè)月以內(nèi)，并做到“先到先用”

3.3.2 原料使用前在溫度較高的車間里先存放24h，并松包。使用加濕器對(duì)清花車間加濕，使得原料在加工前降低油性并預(yù)先吸濕。

4 梳棉機(jī)金屬針布針齒研究

細(xì)旦粘膠纖維較常規(guī)粘膠纖維抗彎剛度小，彎曲撓度大，斷裂強(qiáng)度低，不宜梳理。自身的結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)，致使其可紡性比較差，特別是紡紗的重點(diǎn)工序——梳棉。在梳棉工序容易造成起靜電、纏錫林、掉棉網(wǎng)、棉結(jié)短絨多，不僅生活難做，而且成紗品質(zhì)差。為解決這些問(wèn)題，除了對(duì)纖維預(yù)處理，放大梳理隔距，輕定量低車速外，優(yōu)選金屬針布專件器材是關(guān)鍵。

目前國(guó)際上常用紡細(xì)旦粘膠纖維采用的是瑞士glaf針布，該針布專為細(xì)旦粘膠類纖維素纖維設(shè)計(jì)，紡制效果良好，但價(jià)格較貴昂。為此，我們尋找國(guó)內(nèi)glaf錫林針布的替代品——錐齒錫林針布。

4.1 錐齒錫林針布的性能特點(diǎn)

4.1.1 材質(zhì)優(yōu)異。該錫林針布采用高耐磨進(jìn)口合金鋼絲制造，提高了針布使用壽命。

4.1.2 齒尖超薄穿刺，分梳能力強(qiáng)。該錫林針布的基厚為0.5mm、齒尖小于0.05mm、齒密為860齒/(25.4mm)2。紡細(xì)旦纖維齒密增加，有利于針布對(duì)纖維的握持、分梳，便于把纖維分梳成單纖維狀態(tài)，以利于棉結(jié)排除、纖維伸直度的提高和減輕錫林針尖的磨損。

4.1.3 特殊齒型的設(shè)計(jì)。普通金屬針布放大截面如圖2，針齒有如木工的鋸條，錐齒錫林針布的針齒邊界呈圓弧狀，單齒猶如錐體。特殊的齒型提高了針布的抗軋能力，使得錫林針布不宜損傷、充塞，不宜嵌花，同時(shí)有利于纖維的分梳，減少纖維損傷，降低半成品短絨含量，起到對(duì)纖維柔性梳理。

4.2 梳棉機(jī)上機(jī)工藝

錫林速度300 r·min-1，刺棍速度609 r·min-1，蓋板速度79 r·min-1，道夫速度80 r·min-1，錫林-蓋板隔距0.25、0.23、0.2、0.2、0.2、0.2mm，錫林-前固定蓋板隔距0.30、0.30、0.25、0.25、0.23、0.23mm，錫林-后固定蓋板隔距0.66、0.61、0.61、0.56、0.56、0.45mm，錫林-道夫隔距0.15mm，錫林-刺棍隔距0.18mm.

為了使針布對(duì)細(xì)旦粘膠纖維的適應(yīng)性充分得以顯示，將普通金屬針布，大白鯊錐齒針布、glaf錐齒針布做一對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2：

表2 細(xì)旦SR60S 半成品及成紗質(zhì)量指標(biāo)

4.3 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論

4.3.1 使用使用國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口錐齒針布的粗節(jié)、細(xì)節(jié)、+200%棉結(jié)指標(biāo)都要比普通金屬針布好許多。這一點(diǎn)我們?cè)诩徶七^(guò)程中間就有體會(huì)，使用普通金屬針布紡細(xì)旦粘膠纖維要對(duì)錫林針布定期抄針，否則會(huì)繞錫林。而錐齒針布無(wú)需抄針。

4.3.2 國(guó)產(chǎn)大白鯊錐齒針布與進(jìn)口glaf錐齒針布相比較，無(wú)論在成紗條干還是粗節(jié)、細(xì)節(jié)、+200%棉結(jié)指標(biāo)方面都比較接近，考慮到進(jìn)口glaf錐齒針布相價(jià)格高出國(guó)產(chǎn)錐齒針布一倍以上，選用國(guó)產(chǎn)針布具有較高的性價(jià)比。

5 采用新型HSD961、DV2-AL并條機(jī)

紡織企業(yè)采用新型自調(diào)勻整并條機(jī)是技術(shù)更新、轉(zhuǎn)型升級(jí)的趨勢(shì)所迫，要生產(chǎn)高支、高密、高質(zhì)量、高附加值的產(chǎn)品，沒(méi)有采用自調(diào)勻整并條機(jī)改善條干質(zhì)量，是不可想象的。所以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就擬訂了用HSD961、DV2-AL（東夏紡機(jī)）并條機(jī)替代原A272C并條機(jī)的方案，以改善粗紗條干。

表3 DV2-AL并條機(jī)工藝參數(shù)

6 細(xì)紗采用賽絡(luò)紡裝置并調(diào)整部分專件

按照專家組的建議，在DTM-1129細(xì)紗機(jī)上加裝了賽絡(luò)紡裝置。賽絡(luò)紡又名并捻紡，國(guó)內(nèi)也稱為A，B紗。賽絡(luò)紡是在細(xì)紗機(jī)上喂入2根保持一定間距的粗紗，經(jīng)牽伸后，由前羅拉輸出這2根單紗須條，并由于捻度的傳遞而使單紗須條上帶有少量的捻度，拼合后被進(jìn)一步加捻成類似合股的紗線，卷繞在筒管上。賽絡(luò)紡織物較常規(guī)環(huán)錠股線織物條干好，毛羽少，手感柔軟，耐磨，透氣性能好。

紡高支紗由于細(xì)度高，容易斷頭，在細(xì)紗專件上做了改進(jìn)：

6.1 采用新型高速高性能細(xì)紗錠子

選用的是同心紡織機(jī)械生產(chǎn)的平錠底錠子，采用底部下支承徑向流體動(dòng)壓軸承加軸向平面止推軸承、頸部上軸承減小直徑至∮6.8MM、上下支承中心距縮短至100MM、錠盤直徑進(jìn)一步減小等創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這些創(chuàng)新設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上相對(duì)于傳統(tǒng)尖錠底錠子先天地具有運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)軸向竄動(dòng)、摩擦磨損少、承載能力強(qiáng)、一致性好等許多優(yōu)點(diǎn)。

6.2 采用BC型錐面鋼領(lǐng)

其主要特點(diǎn)是：鋼領(lǐng)與鋼絲圈的接觸面積大，壓強(qiáng)小、溫升低，使用壽命可達(dá)普通鋼領(lǐng)的2倍；卷裝特性及張力特性好、紡紗張力和張力波動(dòng)小、有效改善紗線質(zhì)量和降低斷頭；適紡紗支范圍廣，對(duì)溫濕度變化的適應(yīng)性好。

表4 細(xì)紗工藝參數(shù)

6.3 采用優(yōu)質(zhì)細(xì)紗管

選用長(zhǎng)樂(lè)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的222mm優(yōu)質(zhì)細(xì)紗管，該紗管質(zhì)地輕，外部光潔，與錠子配合度高。

7 項(xiàng)目所用設(shè)備及專件

項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，在設(shè)備及專件方面做了研究和調(diào)整。見(jiàn)表5

表5 設(shè)備、專件目錄

8 產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)及檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)GB 18401-2003《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》，將細(xì)旦粘膠纖維紡制的60支、80支紗線送中紡標(biāo)（深圳）檢測(cè)有限公司技術(shù)測(cè)試，所有指標(biāo)均達(dá)到一等品范圍內(nèi)，售出產(chǎn)品也得到下游用戶的廣泛好評(píng)。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6，表7。

9 總結(jié)

9.1 通過(guò)與東華大學(xué)專家團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)學(xué)研合作，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了細(xì)旦粘膠纖維紡高支紗的產(chǎn)業(yè)化，在整條紡紗生產(chǎn)線未做大調(diào)整的前提下（僅更換自調(diào)勻整并條機(jī)），通過(guò)錐齒針布及細(xì)紗專件的更換，以較小的代價(jià)取得了可喜的成績(jī)。

9.2 在梳棉機(jī)金屬針布的研究上，對(duì)錐齒針布在細(xì)旦纖維的梳理過(guò)程與結(jié)果做了細(xì)致的分析，對(duì)國(guó)產(chǎn)金屬針布的推廣應(yīng)用起示范作用，有效降低了企業(yè)成本。

表6 細(xì)旦 SR60S檢測(cè)報(bào)告

表7 細(xì)旦SR80S檢測(cè)報(bào)告

9.3 細(xì)旦粘膠紡高支紗，條干勻整是重要的基礎(chǔ)，專家組設(shè)計(jì)的工藝流程中，采用自調(diào)勻整并條機(jī)和賽絡(luò)紡裝置改善紗線的條干。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，由于長(zhǎng)源紡織的設(shè)備狀態(tài)良好，只要其中一項(xiàng)就可以達(dá)到正常紡紗狀態(tài)，而采用自調(diào)勻整并條機(jī)要比采用賽絡(luò)紡更加經(jīng)濟(jì)劃算，因?yàn)榍罢邇H是一次性投入。

9.4 項(xiàng)目為“6.18”示范項(xiàng)目，通過(guò)政府的搭橋，長(zhǎng)源紡織與東華大學(xué)得以聯(lián)手，各自施展強(qiáng)項(xiàng)。3個(gè)多月的合作期間，雙方合作默契，高效率地完成了課題的任務(wù)，給今后的進(jìn)一步合作打下良好的基礎(chǔ)。

9.5 細(xì)旦粘膠纖維紡高支紗，在長(zhǎng)樂(lè)地區(qū)尚為先例。在長(zhǎng)樂(lè)一地500萬(wàn)紗錠中，紡普通粘膠約占1/4，同質(zhì)化相當(dāng)嚴(yán)重，競(jìng)爭(zhēng)激烈，給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)極大的負(fù)面影響。項(xiàng)目的成功不僅給長(zhǎng)源紡織帶來(lái)高附加值的收益，也給其他紡織企業(yè)提供了有益的借鑒作用。

[1]程龍棣.細(xì)旦混紡纖維細(xì)度配比問(wèn)題的研究[J].紡織學(xué)報(bào),1999,6.

[2]于修業(yè).LYOCELL纖維紡紗工藝及紗線結(jié)構(gòu)性能研究[J].染整技術(shù),2000,4.

[3]曹愛(ài)國(guó).錐齒針布在生產(chǎn)細(xì)旦纖維中的應(yīng)用[J].遼東學(xué)院學(xué)報(bào),2015,3.

10.3969/j.issn.1007-550X.2016.03.003

TS102.51

A

1007-550X（2016）03-0044-05

2016-01-16

施宋偉（1964-），男，浙江黃巖人，工程師，主要從事科研管理工作。