茶葉碳纖維紗線開發(fā)

李迎輝

（忠華集團(tuán)有限公司，廣東 清遠(yuǎn) 511500）

在人們的觀念中，一提到“牛仔”服裝，首先想到的是“厚”“重”以及“難清冼”等字眼。針對(duì)牛仔紗線的開發(fā)方向，人們要尋找一種特有資源，可以保持牛仔服的固有特性，方便各行各業(yè)的工作人員穿用。因此，對(duì)牛仔服提出了特定的功能要求，比如質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電導(dǎo)熱等，滿足各行各業(yè)工作人員的需求。

為了達(dá)到上述要求，人們?cè)谧匀唤鐚ふ屹Y源，“碳”在眾多的原料中被篩選出來(lái)。碳是一種非金屬元素，化學(xué)元素符號(hào)為C，位于元素周期表第二周期的ⅣA族，在常溫下具有穩(wěn)定性，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)人體的毒性極低，甚至能以石墨或活性炭的形式被人體安全地?cái)z取。

1 原料的選擇

碳是一種很常見的元素，以多種形式廣泛存在于大氣、地殼和生物之中，拉丁語(yǔ)為Carbonium，意為“煤，木炭”。碳單質(zhì)很早就被人類認(rèn)識(shí)和利用，碳的一系列化合物—有機(jī)物更是生命之本。碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。碳能在化學(xué)上自我結(jié)合而形成大量化合物，生物體內(nèi)絕大多數(shù)分子都含有碳元素。碳的化合物可作為多種工業(yè)材料，具有極大的商業(yè)價(jià)值。

茶葉碳纖維是以纖維素纖維或者化學(xué)纖維為主體，經(jīng)高溫氧化碳化而成的一種纖維，有以下優(yōu)點(diǎn)[1-2]。

（1）具有耐高溫、抗摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性。

（2）外形呈纖維狀，質(zhì)地柔軟，可加工成各種織物。由于其石墨微晶結(jié)構(gòu)沿纖維軸擇優(yōu)取向，沿纖維軸方向有很高的強(qiáng)度和模量。

（3）碳纖維的密度小，因此比強(qiáng)度和比模量高。

（4）碳纖維的主要用途是增強(qiáng)材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復(fù)合，制造先進(jìn)的復(fù)合材料。碳纖維可增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量，相應(yīng)參數(shù)在現(xiàn)有工程材料中是最高的。

2 茶葉碳纖維的規(guī)格

茶葉碳纖維的規(guī)格為1.5 D×38 mm，選擇一種灰色的原料（圖1），為后續(xù)實(shí)現(xiàn)紗線開發(fā)的個(gè)性化提供前提條件。

圖1 茶葉碳纖維原料

3 紡紗生產(chǎn)工藝

3.1 成分配比

在選擇配比這一關(guān)鍵問(wèn)題上，結(jié)合茶葉碳纖維的色澤及可紡性，前紡工序選擇單一的茶葉碳纖維純紡。細(xì)紗工序決定其混紡的比例需求。

3.2 清梳工藝的選擇

清梳車間的濕度要盡可能偏高，一般情況下要比紡棉的濕度大20%左右。如果空調(diào)系統(tǒng)沒(méi)辦法滿足這一要求，還要結(jié)合噴霧加濕的辦法。

另外，對(duì)于清梳工藝的選擇也要特別注意。（1）盡可能減緩錫林的梳理速度。錫林的梳理速度應(yīng)比紡棉的梳理速度慢15%左右。（2）放大梳理隔距。錫林的梳理隔距應(yīng)比紡棉的梳理隔距大1~2絲。（3）加大道夫和剝棉羅拉的張力，讓棉網(wǎng)能夠順利轉(zhuǎn)移。

3.3 并條工序

由于是單纖維純紡，并條工序采用三道并生產(chǎn)，即預(yù)并—頭并—末并。采用順牽伸的并條工藝，加大后區(qū)隔距，保證熟條的條干均勻度。

3.4 粗紗工序

粗紗工序要注意車間濕度的合理掌控，盡可能偏大控制，消除一部分靜電。粗紗的捻系數(shù)盡量加大，保證粗紗表面的粗糙程度。紡紗張力盡可能地減小，保證粗紗的牽伸順利進(jìn)行。用較大的后區(qū)隔距和較小的后區(qū)牽伸倍數(shù)，保證纖維的伸直平行度，保證粗紗成形良好。粗紗的定量偏重控制，達(dá)到質(zhì)、量的完美結(jié)合。

經(jīng)過(guò)多次試紡，得出粗紗定量6.5 g/10 m，粗紗的捻度為3.5~3.6 T/10 cm，后牽伸以1.25倍的條干指標(biāo)為宜。

3.5 細(xì)紗工序

為使這一系列的紗線更加豐富多樣，細(xì)紗工序采用單一的茶葉碳纖維粗紗，和其他纖維的粗紗雙根喂入生產(chǎn)，類似于AB紗的生產(chǎn)模式。另外一根粗紗可以靈活掌握，隨意調(diào)整原料種類，可以是棉，可以是滌，也可以是其他纖維素纖維；可以是有顏色的，也可以是沒(méi)有顏色的，粗紗的定量可以輕也可以重，這樣紡出來(lái)的紗多種多樣。此外，還可以用來(lái)做包芯紗，有花色的效果。

細(xì)紗工藝后牽伸偏小掌握，一般后區(qū)牽伸為1.21左右；后區(qū)羅拉隔距偏大掌握，一般羅拉的中心距在65~67 mm；成紗的捻系數(shù)控制在380左右。這樣的工藝配置紡出成紗的條干CV，粗節(jié)、細(xì)節(jié)都能達(dá)到讓客戶滿意的效果。