王 琳，孫彥青，劉曉燕，陳 振

(1.海斯摩爾生物科技有限公司；2.山東華興紡織集團有限公司：山東 泰安 271400)

0 引言

隨著現代科技的進步，新型紡織纖維不斷涌現，其功能不斷滿足人們對紡織品健康、舒適的需求。殼聚糖混紡紗線具有健康、抑菌、綠色環(huán)保的特點，已成為國內較有特色的新型紗線之一[1]。賽絡集聚紡紗線的纖維排列整齊、結構緊密，紗線的毛羽、強力、條干、耐磨性和外觀都有顯著改善[2]；賽絡集聚紡紗線織物抗起球性好、手感柔軟、平滑，是高檔服裝的理想選擇。結合纖維功能與賽絡集聚紡紗工藝，我們研發(fā)生產了殼聚糖/竹纖維/精梳棉賽絡集聚紡14.8 tex單紗，用于高檔針織貼身內衣的織造。

1 原料性能與選配

1.1 殼聚糖纖維

殼聚糖纖維是從海洋生物中提取的純天然綠色纖維，其織物具有良好的透氣性、吸濕性與保濕性、生物相容性且無抗原性、生物可降解性以及廣譜抗菌性、防腐性、止血和促進傷口愈合等特殊功能，因而殼聚糖纖維在可吸收外科手術縫合線、人造皮膚(非織造布)、止血材料、傷口包扎材料、抗菌織物、離子交換纖維及輻射能防御布方面的應用廣泛，是一種健康功能性纖維[3]。

海斯摩爾生物科技有限公司生產的具有自主知識產權的純殼聚糖纖維(海斯摩爾Hismer纖維)，是利用殼聚糖溶液良好的成絲性能、采用濕法紡制而成，為唯一申報國家發(fā)明專利的醫(yī)用殼聚糖纖維。殼聚糖纖維的長度為38 mm，線密度為1.67 dtex，斷裂強度為1.5 cN/dtex，公定回潮率為17.5%，實際回潮率為15.8%。

1.2 竹纖維

竹纖維是以竹子為原料生產的優(yōu)質再生纖維素纖維，其織物具有良好的吸濕、排濕性，在2000倍電子顯微鏡下觀察，纖維的橫截面呈凹凸狀、布滿了近似橢圓形的孔隙，呈高度中空，毛細效應極強，可在瞬間吸收和蒸發(fā)水分，專家美譽其為“會呼吸的纖維”。竹纖維是經特殊工藝生產的一種非木源植物纖維，其產品可自然降解，是一種生態(tài)環(huán)保型紡織原料，可緩解對木源的需求壓力。竹纖維混紡紗線的面料染色性能優(yōu)越，其色澤亮麗、懸垂性佳，吸濕透氣性好，手感爽滑、柔軟親膚[4]。

以唐山三友集團興達化纖有限公司竹漿纖維為原料，纖維長度為38 mm，線密度為1.33 dtex，干斷裂強度為2.43cN/dtex，濕斷裂強度為1.22cN/dtex，公定回潮率為13%。

1.3 精梳棉

由于客戶對棉結、條干、強力作為要點提出了明確的指標要求，我們優(yōu)先選用新疆機采棉，確定了用棉指標后采用公檢大數據在自動配棉系統(tǒng)中將原棉依照馬克隆值、長度、斷裂強度等指標選擇單包原棉并分類分組，共選擇3組原棉搭配；配棉后的原棉主要指標：馬克隆值為4.0，長度為29.1 mm，斷裂強度為29.2 cN/tex，AFIS短絨率為16.5%，AFIS棉結為206粒/g，含雜率為2.1%。

2 工藝流程

混合方法為條混，工藝流程如下：

殼聚糖：WKSL-350型微型開梳聯合機→A186D型梳棉機；

竹纖維：FA002D型抓棉機→FA028型多倉混棉機→FA109型開棉機→FA221B型梳棉機；

精梳棉：FA009型抓棉機→FA105A型單軸流開棉機→FA029型多倉混棉機→FA116型主除雜機→FA156型除微塵機→FA203A型梳棉機→F1268A型精梳機。

并條工藝流程為：

3 主要工藝及質量控制

3.1 殼聚糖纖維成條工藝

殼聚糖纖維整齊度好、不含雜質，在微型清梳聯工序采取工藝原則是“短流程、低速度、少損傷、少落棉”，以利于減小各梳理器材對纖維的損傷，各打手速度均偏小掌握，梳棉機上以提高纖維的梳理度、減少對纖維的損傷、盡量少落或者不落纖維為原則。梳棉主要工藝參數：錫林轉速為330 r/min，刺輥轉速為748 r/min，出條線速度為82 m/min，錫林—蓋板隔距為0.22 mm，0.20 mm，0.20 mm，0.20 mm，蓋板線速度為90 mm/min，生條干定量為18.5 g/(5 m)；生條質量指標：疵點為1粒/g，質(重)量不勻率為3.0%。

3.2 竹纖維成條工藝

竹纖維清花工藝原則是“多開松、少打擊、低速度、少落棉”，減少纖維損傷，提高纖維開松。

清花主要參數：抓棉機打手轉速為860 r/min，開棉機打手轉速為1000 r/min，棉箱打手轉速為730 r/min；實行精細抓棉，提高小車運轉率。抓棉小車打手刀片縮進肋條為0，每次下降距離為1 mm，往復行走線速度為15 m/min，保證運轉率在95%以上，以達到勤抓、少抓的目的。

梳棉工序主要控制原則是“輕定量、大隔距、低速度、小張力”，主要工藝參數：生條定量為18.5 g/(5 m)，出條線速度為100 m/min，給棉板—刺輥隔距為1.2 mm，刺輥—錫林隔距為0.18 mm，錫林—蓋板隔距為0.22 mm，0.20 mm，0.20 mm，0.20 mm，錫林轉速為360 r/min，刺輥轉速為740 r/min，蓋板線速度為180 mm/min，以充分梳理纖維。同時，采用較大的錫林與刺輥的線速比，杜絕返花造成再生棉結，減小剝棉張力、使成條均勻。生條質量指標：疵點為1粒/g，質(重)量不勻率為2.5%。

3.3 精梳棉成條

3.3.1 清梳聯工藝

精梳棉在清梳聯工序控制原則為“少損傷、少增長、多排雜”，減少纖維損傷，控制短絨增長率，減少棉結產生，排除雜質。

清花主要參數：抓棉打手轉速為1200 r/min，單軸流打手轉速為500 r/min，精開棉機打手轉速為560 r/min，棉箱打手轉速為650 r/min；實行精細抓棉，提高小車運轉率。抓棉小車打手刀片縮進肋條為2 mm、每次下降距離為0.8 mm，往復行走線速度為17 m/min，保證運轉率在95%以上，以達到勤抓、少抓的目的。梳棉做好“五鋒一準”，即保證刺輥、錫林、道夫、回轉蓋板和固定蓋板針布的鋒利度、保證隔距準確上車。

梳棉主要工藝參數：生條定量為20 g/(5 m)，出條線速度為120m/min，給棉板—刺輥隔距為0.8 mm，刺輥—錫林隔距為0.18 mm，錫林—回轉蓋板隔距為0.20 mm，0.18 mm，0.18 mm，0.18 mm，錫林轉速為406 r/min，刺輥轉速為810 r/min，回轉蓋板線速度為296 mm/min，以有效梳理纖維。同時采用較大的錫林與刺輥線速比，提高道夫轉移率，實現纖維的順利轉移，以減少生條棉結。

生條質量指標：AFIS棉結為34粒/g，16 mm以下AFIS短絨率為13.87%，質(重)量不勻率為1.35%。

3.3.2 精梳工藝

精梳工序控制原則是提高短絨和棉結排除率、降低精梳條中的短纖維含量、減少精梳棉結的產生、改善纖維伸直平行度。

精梳工序的主要工藝參數：采用較小的錫林—鉗板隔距(0.5 mm)，并整機校準，消除眼差；采用后退給棉方式，給棉長度為5.2 mm，頂梳插入深度為+0.5 mm；精梳落棉率控制為14%～16%。精梳條質量指標：AFIS棉結為7粒/g，16 mm以下AFIS短絨率為5.93%，烏斯特條干CV值為3.21%。

3.4 并條工序

3.4.1 主要工藝參數

為了使纖維充分混合，同時保證混紡比，采取殼聚糖條、竹纖維條各預并1次進行質(重)量控制，然后混合3次的工藝。并條工序的主要工藝原則為“大隔距、大后牽伸、混合均勻”，主要工藝參數見表1。

表1 并條主要工藝參數

因為殼聚糖、竹纖維較易起靜電，并條膠輥提前涂覆抗纏繞涂料，并條工序加溫、加濕，主要質量指標：混三質(重)量不勻率為0.47%，條干CV值為2.85%。

3.4.2 殼聚糖含量控制與檢測

因為殼聚糖的價值高，客戶要求殼聚糖/竹纖維/精梳棉12/50/38 賽絡集聚紡14.8 tex成紗中殼聚糖含量必須嚴格控制為(12±0.5)%，所以含量控制與檢測是重點質量項目。

3.4.2.1 試驗步驟

檢測方法參照行業(yè)標準執(zhí)行[5]，具體試驗步驟如下：

a) 按照規(guī)定程序將試樣烘至恒重并冷卻；

b) 稱取恒重1 g～2 g(W)待測試樣，將其放置于250 mL具塞三角瓶中，再加入(100-W) g的醋酸溶液在常溫下進行溶解，用磁力攪拌器連續(xù)攪拌3.5 h，以使待測試樣中的殼聚糖纖維完全溶解，然后靜置10 min；

c) 稱取b)中溶解好的溶液(5±0.005) g(W3)放入150 mL錐形瓶，再加入50 mL三級水、2滴～3滴甲苯胺藍指示劑，待用；

d) 將c)中的錐形瓶置于磁力攪拌器座上，邊攪動邊將聚乙烯硫酸鉀滴定液滴入(滴定速度控制在0.03 mL/s以內)，當溶液由藍色變?yōu)樽霞t、且在20 s內不褪色并出現絮狀沉淀物時，即為滴定終點，讀取聚乙烯硫酸鉀滴定液的滴定體積V1；

e) 取與c)中等量的三級水，再加入2滴～3滴甲苯胺藍指示劑，并按d)同樣的方法進行空白滴定，讀取聚乙烯硫酸鉀滴定液的滴定體積V2；

f) 每個試樣應取3個平行樣進行測定。

3.4.2.2 結果計算和表示

試樣中殼聚糖纖維的公定回潮率為17.5%，凈干含量計算公式如下。

(1)

(2)

(3)

式中：

W1——試樣中殼聚糖纖維脫去乙?；睦w維質量/g；

W2——試樣中殼聚糖纖維未脫去乙?；睦w維質量/g；

W3——c)中稱取的溶液質量/g；

C——聚乙烯硫酸鉀濃度/(mol·L-1)；

f——聚乙烯硫酸鉀滴定液的系數(標準試劑標簽上Factor值)；

V1——d)中聚乙烯硫酸鉀滴定液的滴定量/mL；

V2——e)中聚乙烯硫酸鉀滴定液的滴定量/mL；

D——殼聚糖纖維的脫乙酰度93%;

161——殼聚糖中1個糖單元的相對分子質量；

203——甲殼素中1個糖單元的相對分子質量；

P——試樣中殼聚糖纖維的含量/%；

W——試樣的質量/g。

3個樣品殼聚糖預并條干定量為18.03 g/(5 m)時含量為11.78%，當殼聚糖預并條干定量為18.28 g/(5 m)時含量為12.06%，當殼聚糖預并條干定量為18.41 g/(5 m)時含量為12.13%；根據含量試驗確定殼聚糖預并條干定量為(18.25±0.20) g/(5 m)。

3.5 粗紗工藝

因為細紗采用賽絡集聚紡工藝，結合混紡后原料特性則粗紗工序采用的工藝原則為“輕定量、較大捻系數、大后牽伸”。開車前對卷繞密度進行調整以確保卷繞張力，大、中、小紗和前、后排張力一致，粗紗伸長率控制為不大于1.5%。賽絡集聚紡是2根粗紗喂入，粗紗定量偏輕；在保證細紗不出硬頭的前提下，粗紗捻度宜偏大掌握、提高纖維間抱合力以使粗紗條有一定的強力，保證在退繞時順利，避免因退繞不良引起的細節(jié)或斷頭。

粗紗工序主要工藝參數見表2。

表2 粗紗工序主要工藝參數

粗紗工序主要質量指標：質(重)量不勻率為0.74%，條干CV值為3.98%。

3.6 細紗工藝

賽絡集聚紡是賽絡紡和集聚紡相結合的一種組合紡紗工藝，賽絡集聚紡使成紗毛羽更少、強力更高，又具有賽絡紡合股的效果。細紗采取的工藝原則是“大牽伸、大后區(qū)隔距、小后區(qū)牽伸、小鉗口隔距、低速度”；采用了新型加長上下銷，校整浮游區(qū)長度為3 mm以加強對浮游纖維的控制；膠輥硬度偏小掌握，以選用邵爾A硬度68度為宜；車間相對濕度偏大掌握，控制為55%～65%。

細紗工序主要工藝參數和指標見表3、表4。

表3 細紗工序主要工藝參數

3.7 絡筒工藝

絡筒工序使用ORION自動絡筒機，采取工藝原則為“低速度、小張力、緊門限”，重點控制棉結、毛羽增長率，清除長粗節(jié)、長細節(jié)和異性纖維等紗疵，以滿足客戶的質量要求。

表4 細紗工序主要質量指標

絡筒工序洛菲電清主要工藝參數見表5。

表5 洛菲電清主要工藝參數

3.8 主要技術難點及措施

3.8.1殼聚糖纖維回潮大、斷裂強度低、易損傷，微型清梳聯工序一定要保證濕度，采取少喂、勤喂的工藝并結合梳棉輕梳理、慢速度的工藝，使梳棉機機后筵棉均勻，棉網清晰易于成條。

3.8.2并條根據纖維長短特性合理分配牽伸，調整后區(qū)牽伸倍數、適合的后區(qū)隔距有利于后彎鉤纖維的伸直和質量提升；控制3組分纖維混紡比例的準確度是要點，通過含量試驗控制預并質(重)量、保證不同纖維比例，殼聚糖含量試驗合格后方可開車。

3.8.3自絡優(yōu)化配置捻接工藝參數，杜絕捻接不良、保證捻接強力不小于原紗的80%；優(yōu)化絡筒張力，采用小張力，控制好張力盤轉速，確保紗線的伸長彈性和強力，減輕絡紗張力對成紗的影響，也減少絡筒斷頭；關注電清工藝參數，重點控制條干異常值，切除長粗、長細等紗疵。

3.8.4控制車間標準溫濕度，特別是并條工序；并條濕度過小會造成膠輥吸花、堵圈條盤問題；溫度以25 ℃～30 ℃為宜，空調加濕將相對濕度控制為65%～68%，確保溫濕度。

4 結語

殼聚糖/竹纖維/精梳棉12/50/38 賽絡集聚紡14.8 tex混紡紗，結合纖維功能與賽絡集聚紡的優(yōu)勢工藝，根據3組分纖維的不同特點采用3道并條混合的方法；并條工序熟條檢測殼聚糖含量，保證纖維配比的準確性；各工序采取相應的工藝原則、優(yōu)化工藝參數，細紗采用賽絡集聚紡工藝使混紡紗的成紗質量達到了較好的水平，滿足了客戶需求。