纺织技术 | 差别化超高支紧赛涤/竹70/30 3.69tex纱创新研发与质控要点|张力|棉纤维|涤纶|纱线|纺制|细纱

1、前言

随着社会进步和人们生活水平日益提高，绿色环保和具有保健功能的纺织品越来越受到人们青睐。竹浆纤维是我国自行研发的一种新型再生纤维素纤维，集抗菌、防紫外线、透气、凉爽及吸放湿快、手感柔软、悬垂性好、染色色彩亮丽等特性于一身，有“中国纤维”之雅称。超细旦涤纶纤维具有良好柔软性、抗皱性及耐磨性，两种纤维以70/30比例混合纺制的160s/2股线制成的高端面料，具备柔软、抗皱、耐磨、透气、色彩亮丽等诸多优点，深受大家青睐。

2、关于超高支纱及行业开发背景

随着纺纱场景变化行业纱支范围定义在发生演化，第三版《棉纺手册》把100支及以上纱支称之为超高支纱，第四版《棉纺织手册》则把120支以上定义为超高支纱，随着设备智能化程度不断提高及新工艺新专件新技术日新月异，纯棉精梳紧密纺100支～140支使用常规工艺技术已经实现规模化连续生产，但有两个新问题，一是同支数同原料条件下紧赛纺纱方式比紧密纺纱方式难度更大，单根须条截面纤维根数低一倍，钢丝圈钢领选配难度倍增；二是差别化纤维因油剂、静电等影响及竹纤维二醋酸等极低的纤维强度短板存在，同条件下纺制难度高于纯棉原料，故从精准区分角度来看，笔者认为不同原料不同纺纱方式对超高支纱范围定义应有所区别。

超高支纱光泽好，织物轻薄、细腻，具有极高的品质和档次，能为服装带来质感，随着消费者对高品质纺织品需求提升和品牌意识的加强，高端服装、家纺等领域对超高支产品的需求是持续增加趋势，新型纤维具备差别化、生物基、多功效、高性能等纯棉纤维所具备不了的新性能，把其加持到超高支产品领域再加之紧赛纺纱方式，会成为行业非常有前景且有意义的新品创新活动，同时为丰富行业超高支纱领域品类做出贡献。

3、生产超高支产品面临挑战及差别化紧赛超高支纱研发瓶颈

超高支产品研发生产面临主要挑战： ①千锭时断头多，挡车工工作难度大，规模化连续生产受到严重制约；

②紧赛单根须条及纱体截面纤维根数极少，纤维单强利用率和纤维间抱合力受限，成纱强力很低；

③纤维短绒更易暴露，影响纱线毛羽；

④纤维细度、长度等指标显著制约产品的条干CVm%、粗细节，尤其是纤维细度对-35%细节影响极其显著；

⑤棉结和A1类细小纱疵等疵点容易暴露，对原料疵点含量切勿忽视，5项中最首要破解的是如何降低细纱工序千锭时断头，以期达到高效规模化连续生产实现产业化之目的。

新型纤维尤其差别化纤维品类近几年呈百花齐放，种类繁多，从传统理念会认为纺纱难度小于同支数纯棉超高支纱，仔细分析研究和生产实践下来并非如此，分析如下：

一是传统棉纤维超高支纱均选用优质长绒棉，对纤维强度Str(160支及以上产品Str应控制在44 以上)、 Mic、Len、Unf及手拣疵点数量等均有极其苛刻要求，甚至只使用自己特殊培育的原棉才能完成该类产品产业化，而差别化许多纤维尤其新型纤维素纤维强度基本均低于优质长绒棉纤维强度，本论文涉及到的竹浆纤维强度仅为其54%左右，诸如二醋酸等纤维强度更低，所以成纱强力并不是人们想象的那样高，经常出现低于同支数超高支纱纯棉品种。

二是差别化原料中存在着棉纤维所不会有的助剂、油剂、增光剂等且静电较大，可纺性与专件选配更难于纯棉。

三是行业160支以上超高支基本均使用紧密纺，采用紧赛纺纱方式几乎没有，紧赛纺比紧密纺纱方式对钢领钢丝圈的选配和匹配难度倍增，对异型管截面尺寸及负压槽尺寸设计变化无章可循。现对该产品研发和工艺质量控制要点进行详述。

4、开发和生产难点

4.1 原料特性了解及精细选配

竹浆纤维横截面为天然中空，边缘具有不规则锯齿形，纵向表面有较浅的沟槽，有“会呼吸纤维”之美誉，其另一特点是含有“竹醌”，天然抗菌抑菌，抗紫外线优异，手感细腻软糯，亲肤顺滑，对敏感肌肤友好，其生产难点是因纤维强度很低（湿强极低只有1.2CN/dtex-1.3CN/dtex），纺制过程中应充分考虑其吸放湿快及纤维强度低易损伤，需进行柔性梳理工艺要点，因所生产为超高支纱故选用国内知名品牌吉林化纤1.11dtex×38mm细旦规格竹浆纤维；超细旦涤纶选用知名品牌仪征化纤0.89dtex×38mm规格, 其特性如下：

①线密度仅为0.8旦尼尔，制成面料后触感更接近棉丝等天然纤维，无粗糙感，适合贴身衣物；

②细旦纤维直径小，织成面料结构更疏松，空隙更多，空气流通性好，穿着时不易闷热，适合夏季服装和轻薄面料；

③相比于常规纤维的“化纤光”，该纤维光泽更温润、内敛、可呈现哑光提高织物的高级感；

④纤维细且柔韧性佳，制成的面料更易悬垂，不易起皱变形，能保持服装的流畅版型，适合裙装、衬衫等对悬垂性要求高的单品；

⑤细旦纤维比表面积大，能更快吸附皮肤表面汗液，并通过纤维间隙快速蒸发，减少潮湿黏腻，适合内衣、运动装等；

⑥纤维强度达6.1cN/dtex以上，高强抗拉伸，不易破损，且洗后不易缩水、变形、易护理。生产难点为由于纤维密度小，同截面内纤维根数增多和比表面积增加，使纤维间摩擦力增大致使静电严重，牵伸力陡增，生产中极易产生绕锡林、并条堵眼、缠罗拉胶辊等纺制难点。两种纤维以70/30比例配伍达到了优势互补优点突出服用性能更加优异，纤维指标见表1。

表1 原料技术指标

4.2工艺流程

（1）竹浆纤维：FA002型自动抓棉机→A035E型混开棉机→FA106E型梳针打手开棉机→FA161A型振动给棉机→A076F型单打手成卷机→FA201B型梳棉机。

（2）超细旦涤纶：A002D型自动抓棉机→FA025多仓混棉机→FA106E型梳针打手开棉机→CF940棉箱→FA201B型梳棉机。

（1）+（2）→FA317A型并条机→FA306A型并条机→D81L带自调匀整并条机→FA4423型粗纱机→F1520M型细纱机→NO.21C--S自动络筒机。

4.3 各工序纺制技术要点

4.3.1 开清棉工序

依据竹浆纤维和超细旦涤纶纤维特性，采用“缩短流程，柔性开松，勤抓少抓，细致撕扯，薄棉快喂，顺利转移”工艺原则，各单机降低打手速度，检查打手完好状态，提高单机运转效率，以上均有利于保护纤维，减少短绒产生。

开清棉工序主要工艺参数：自动抓棉机打手伸出肋条+2.5 mm，小车运转速度2.37 r/min，做到勤抓少抓；A035E单机摆板角度调为40°，最大限度做到横铺竖取，利于混和，角钉帘--压棉帘隔距调为25 mm，角钉帘--均棉罗拉隔距40 mm，角钉帘速度96 m/min，压棉帘及水平帘速度1.15 m/min，有利于进一步撕扯棉束，为充分混和奠定基础。

FA106E型机打手速度降至480 r/min，梳针打手--剥棉刀隔距2.0 mm，生产超细旦涤纶纤维使用简易清梳联生产线，达到减少单机打击工艺目的；A076F单打手成卷机将综合打手翼式刀片去掉，检查针板完好状态，天平罗拉--综合打手隔距13 mm，打手速度850 r/min，打手--剥棉刀隔距2.0 mm，风扇速度1350 r/min。棉卷定量：竹浆纤维360 g/m，定长30.6m, 棉卷罗拉速度12 r/min，棉卷不匀率控制在1.2%以内。

4.3.2 梳棉工序

由于竹浆纤维抱合力差，单纤强力低，又加之为细旦规格，本工序生产难点是解决掉网严重、成条困难、棉结偏高等问题。超细旦涤纶纤维因横截面纤维根数多，梳理力大，极易出现缠绕锡林及棉网云斑严重等问题。针对以上纺制难点，竹浆纤维采用了“低速度，小定量，紧隔距，小张力”工艺原则，适当放大了握持分梳处刺辊与给棉板隔距，减少纤维损伤，偏紧掌握锡林与道夫、道夫与剥棉罗拉及上下轧辊等转移隔距，有利于缓解掉网严重、成条困难等生产问题；超细旦涤纶纤维必须保持足够梳理度，否则棉网云斑严重，成纱棉结和粗节恶化，A1纱疵偏高，但因其细度细，纤维又相对易损伤，且因梳理力大，静电难散逸，易出现缠锡林问题，故锡林与盖板针布选型至关重要。梳棉工序两种纤维生条的主要工艺参数见表2。

表2 梳棉工序两种纤维主要工艺参数

检测棉网无云斑清晰度优，生条棉结≤1粒/g，生条内在结构“三度”良好。

4.3.3 并条工序

竹浆纤维具有很强的吸放湿性，且在并合牵伸过程中纤维伸直度大幅提高，纤维间抱合力会变得很差，超细旦涤纶纤维因截面纤维根数多，比表面积大，所以静电严重，易堵圈条盘。本工序相应采取了“较大湿度，重加压，轻定量，大隔距，慢速度”的工艺原则。并条工序主要工艺参数见表3。

表3 并条工艺

4.3.4 粗纱工序

依据竹浆纤维表面光滑、抱合力差以及细旦涤纶纤维密度小、同截面纤维根数多、牵伸力大的特点，该工序采用“重加压，大隔距，小后区牵伸倍数，偏低速度，小张力”的纤维伸直工艺，最大限度改善半制品内在结构中的“三度”,为细纱工序大牵伸倍数纺纱奠定良好的基础。粗纱工序主要工艺参数：粗纱定量1.9g/10 m，捻系数67，罗拉隔距13 mm×30mm×40 mm，钳口5.5 mm，后区牵伸1.24倍，条干CV值3.9%，重量不匀率0.6%。

4.3.5 细纱工序

由于竹浆纤维卷曲少、抱合力差、单纤维强力极低，会产生成纱强力低、毛羽多、千锭时断头率高等纺制难点，超细旦涤纶纤维静电严重，牵伸力大，“三绕”问题及牵伸波较严重，纺制超高支纱时，设备状态至关重要，卷捻部位优劣直接影响到千锭时断头，对其进行了平龙筋、平锭子、平大小立柱、平钢领板、敲锭子、吊线坠、校活气圈、校清洁器隔距等详细整机，并对紧赛纺千锭时断头影响显著的钢领钢丝圈反复优选优化。

对牵伸部位影响质量显著的罗拉、胶辊、胶圈、上下销、摇架及压力逐锭校修，并对网格圈、异型管、胶辊型号等集聚纺部件进行优化，最后选用S63胶辊和PG1/2 3854钢领及24/0钢丝圈，细纱工序主要工艺参数：单纱号数3.69 tex，锭速14500r/min，捻度1749捻/m，隔距块2.0 mm，罗拉隔距19 mm×40 mm，后区牵伸1.214倍，负压2000 Pa。成纱质量指标：单纱强力80.8 cN，条干CVm% 14.88%，-50%细节64个/km，+35%粗节535个/km，+50%粗节75个/km，+140%棉结398个/km，+200%棉结89个/km，3mm毛羽数4.16根/10m。

4.3.6 络筒工序

根据两种纤维特点，采用较严电清、偏低速度，小张力，光洁通道工艺原则，以最大限度控制毛羽增幅，设备选型日本村田NO.21C--S机型，速度900m/min，张力基准电压 1.5V，电清型号USTER QUANTUM3，电清门限：粗节设定 NSL1 380% 、 0.6mm ；NSL2 280% 、1. 0mm ； NSL3 210% 、2.0mm ；NSL4 130% 、3.8mm ； NSL5 75% 、 8.0mm ；NSL6 35% ,、25.0mm ；NSL7 22% 、110cm ；NSL8 18% 、200.0 cm。细节设定 T1 --40% 、0.2mm ； T2 --70% 、3.0mm ；T3 --60% ，8.0mm ；T4 --38% 、30.0mm ；T5 --25% 、100mm ；T6 --22% 、160mm ；T7 --18% 、200mm 。 PF 灵敏度30% ，周期个数 6 ；c/cc C P +14% 、6.0 m ； Cm --14% 。 CCp +19% 、+12% ； CCm -19% 、+12%。每次擦车用布条擦拭槽筒沟槽，保证络纱通道光洁无油剂，使管纱络成筒纱后各项指标恶化幅度降至最低。

5、结语

差别化紧赛涤/竹70/30 3.69tex超高支纱因纱截面纤维根数极少，竹浆纤维强度低，纤维表面光滑，存在成纱强力低，棉结高，毛羽多等质量难题及千锭时断头高、生活难做等纺制瓶颈。依据两种纤维各自特性采取了系列措施：

5.1 开清棉工序

采用短流程、柔开松，梳棉工序采取降低梳理力、保证梳理度、优化针布选型等措施，以达到保纤维降短绒、保证棉网良好清晰度之目的。

5.2 并粗工序

采用低速度、大隔距、小后区牵伸倍数，减小牵伸力以保护纤维、提高“三度”工艺路线，为细纱超大倍数牵伸奠定良好基础。

5.3 细纱工序

则提高设备状态，优化关键专件，重点解决千锭时断头率高难以规模化连续生产瓶颈及质量指标难达标纺制难点。

5.4 络筒工序

采用偏严电清、低速度、小张力、光洁通道等措施，减少络纱过程中纱线恶化程度；并捻工序做到接头优良、捻度均匀、筒纱密度适中，保证后工序生产效率及布面效果。

作者：王建峰（河北佰斯特集团）、王瑞平（石家庄长晟纺织集团）

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