細旦粘膠纖維紡高支紗研究與實踐

施宋偉

（福建省長樂市長源紡織有限公司， 福建 長樂 350212）

細旦粘膠纖維紡高支紗研究與實踐

施宋偉

（福建省長樂市長源紡織有限公司， 福建 長樂 350212）

普通粘膠紡中、高支紗在長樂地區較為常見，細旦粘膠紡高支紗，符合紡織工業“十二五”規劃的要求，同時避免了同質化競爭。文章將專家組的指導建議和實際開發紡制過程中的實踐經驗做了較為系統的總結，從紡制機理、要點、流程到設備、器材的選型均有較為詳細的介紹，相信能夠給同樣意向的紡紗企業以經驗和啟迪。

細旦；高支；柔性梳理；改善條干

進入21世紀，綠色環保紡織品成為紡織品中的新視點，在服飾的基礎上，服用的功能作為更高層次的功能日益被人們所注重。在紡織工業的發展中，新材料的應用成為重要的一個發展方向。

紡織工業“十二五”規劃中將發展功能性、差異化紡織品提到了戰略的高度。細旦粘膠纖維是我國近年來投入技術力量研發的新型差別化纖維,是一種高品質、高技術的紡織原料,是化學纖維向高技術、高仿真化方向發展的代表。目前我國將1.0dtex左右的纖維稱為細旦纖維（將0.5一1.0dtex的纖維稱為微細纖維,將小于0.3dtex的纖維稱為超細纖維。 ）,已經在國內紡織業得到了廣泛的重視，并逐步加以推廣應用,該纖維纖度細、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），用細旦高支粘膠紗加工制作的織物具有品質優良,質地輕薄等優點。經染整加工處理后的面料以色澤柔和、懸垂性優良、質地華貴典雅,絲綢般的風格,富有彈性而深受消費者的青睞。故其纖維可廣泛應用于針織、梭織、晚禮服、休閑服、裝飾、內衣、酒店用品、家紡等產品。

項目為2013年福州市6.18院士專家重點簽約項目，由東華大學程隆棣教授領導的科研團隊與福建省長源紡織有限公司王曉東總經理率領的工程技術人員共同聯手研究開發。所使用的細旦粘膠纖維是由奧地利蘭精公司生產的0.80dtex×38mm粘膠纖維。

1 研究內容

1.1 細旦粘膠纖維紡制過程中，核心內容為梳理過程。由于細旦粘膠纖維的纖度只有普通粘膠纖維一半左右，梳理過程中極容易斷裂，產生大量短絨，影響成紗外觀及質量。研究了多種錫林金屬針布的針齒形態、梳理角度、對纖維的傷害程度，優選了針布的型號，并導入柔性梳理的概念。

1.2 細旦粘膠紡高支紗，紗線的條干甚為重要，以自調勻整并條機和賽絡紡專攻紗線條干。

1.3 紡紗過程中外部環境對成紗結果有較大影響，通過纖維預處理、加濕機、空調機控制紡紗環境。

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

2 生產工藝流程

以0.80dtex×38mm粘膠纖維紡制60支、80支細旦粘膠紗，工藝流程如下：原料預處理→JWF1012往復式抓棉機→JWF1024多倉混棉機→JWF1126開棉機→JWF1204A梳棉機→HSD961一并→HSD961二并→DV2-AL末并→FA467E粗紗機→DTM1129細紗機→POLAR E自動絡筒機

項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上加以改進得來，主要改進部分有5點：（1）增加了原料預處理，（2）JWF1204A梳棉機的錫林、刺棍、道夫針布改型，（3）采用新型HSD961、DV2-AL并條機，（4）DTM1129細紗機更換錠子、紗管、鋼領、鋼絲圈、膠輥等專件，（5）細紗車間增加空調設備。

3 纖維的測試及性能分析

3.1 纖維測試結果

表1 細旦粘膠纖維性能

3.2 纖維性能分析

3.2.1 細旦粘膠纖維的截面呈較圓的不規則鋸齒形，并有明顯的皮芯層結構；纖維縱向為平直的圓柱體，溝槽明顯較粗而深。

3.2.2 細旦粘膠纖維的強度適中，手感柔軟，光澤柔和，吸濕性強，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，儲存穩定性差，縮水率高，且含油量偏高。

3.3 通過性能測試及分析對原料針對性預處理

3.3.1 原料穩定性差，存放期不可過長。從原料購入到投入使用控制在一個月以內，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。使用加濕器對清花車間加濕，使得原料在加工前降低油性并預先吸濕。

4 梳棉機金屬針布針齒研究

細旦粘膠纖維較常規粘膠纖維抗彎剛度小，彎曲撓度大，斷裂強度低，不宜梳理。自身的結構性特點，致使其可紡性比較差，特別是紡紗的重點工序——梳棉。在梳棉工序容易造成起靜電、纏錫林、掉棉網、棉結短絨多，不僅生活難做，而且成紗品質差。為解決這些問題，除了對纖維預處理，放大梳理隔距，輕定量低車速外，優選金屬針布專件器材是關鍵。

目前國際上常用紡細旦粘膠纖維采用的是瑞士glaf針布，該針布專為細旦粘膠類纖維素纖維設計，紡制效果良好，但價格較貴昂。為此，我們尋找國內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

4.1.1 材質優異。該錫林針布采用高耐磨進口合金鋼絲制造，提高了針布使用壽命。

4.1.2 齒尖超薄穿刺，分梳能力強。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。紡細旦纖維齒密增加，有利于針布對纖維的握持、分梳，便于把纖維分梳成單纖維狀態，以利于棉結排除、纖維伸直度的提高和減輕錫林針尖的磨損。

4.1.3 特殊齒型的設計。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，起到對纖維柔性梳理。

4.2 梳棉機上機工藝

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.

為了使針布對細旦粘膠纖維的適應性充分得以顯示，將普通金屬針布，大白鯊錐齒針布、glaf錐齒針布做一對比。實驗結果如表2：

表2 細旦SR60S 半成品及成紗質量指標

4.3 根據實驗結果得出結論

4.3.1 使用使用國產、進口錐齒針布的粗節、細節、+200%棉結指標都要比普通金屬針布好許多。這一點我們在紡制過程中間就有體會，使用普通金屬針布紡細旦粘膠纖維要對錫林針布定期抄針，否則會繞錫林。而錐齒針布無需抄針。

4.3.2 國產大白鯊錐齒針布與進口glaf錐齒針布相比較，無論在成紗條干還是粗節、細節、+200%棉結指標方面都比較接近，考慮到進口glaf錐齒針布相價格高出國產錐齒針布一倍以上，選用國產針布具有較高的性價比。

5 采用新型HSD961、DV2-AL并條機

紡織企業采用新型自調勻整并條機是技術更新、轉型升級的趨勢所迫，要生產高支、高密、高質量、高附加值的產品，沒有采用自調勻整并條機改善條干質量，是不可想象的。所以在產品設計之初就擬訂了用HSD961、DV2-AL（東夏紡機）并條機替代原A272C并條機的方案，以改善粗紗條干。

表3 DV2-AL并條機工藝參數

6 細紗采用賽絡紡裝置并調整部分專件

按照專家組的建議，在DTM-1129細紗機上加裝了賽絡紡裝置。賽絡紡又名并捻紡，國內也稱為A，B紗。賽絡紡是在細紗機上喂入2根保持一定間距的粗紗，經牽伸后，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，拼合后被進一步加捻成類似合股的紗線，卷繞在筒管上。賽絡紡織物較常規環錠股線織物條干好，毛羽少，手感柔軟，耐磨，透氣性能好。

紡高支紗由于細度高，容易斷頭，在細紗專件上做了改進：

6.1 采用新型高速高性能細紗錠子

選用的是同心紡織機械生產的平錠底錠子，采用底部下支承徑向流體動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、錠盤直徑進一步減小等創新設計。這些創新設計在結構上相對于傳統尖錠底錠子先天地具有運行平穩無軸向竄動、摩擦磨損少、承載能力強、一致性好等許多優點。

6.2 采用BC型錐面鋼領

其主要特點是：鋼領與鋼絲圈的接觸面積大，壓強小、溫升低，使用壽命可達普通鋼領的2倍；卷裝特性及張力特性好、紡紗張力和張力波動小、有效改善紗線質量和降低斷頭；適紡紗支范圍廣，對溫濕度變化的適應性好。

表4 細紗工藝參數

6.3 采用優質細紗管

選用長樂當地生產的222mm優質細紗管，該紗管質地輕，外部光潔，與錠子配合度高。

7 項目所用設備及專件

項目實施過程中，在設備及專件方面做了研究和調整。見表5

表5 設備、專件目錄

8 產品技術指標及檢測結果

根據GB 18401-2003《國家紡織產品基本安全技術規范》，將細旦粘膠纖維紡制的60支、80支紗線送中紡標（深圳）檢測有限公司技術測試，所有指標均達到一等品范圍內，售出產品也得到下游用戶的廣泛好評。檢測結果見表6，表7。

9 總結

9.1 通過與東華大學專家團隊的產學研合作，項目實現了細旦粘膠纖維紡高支紗的產業化，在整條紡紗生產線未做大調整的前提下（僅更換自調勻整并條機），通過錐齒針布及細紗專件的更換，以較小的代價取得了可喜的成績。

9.2 在梳棉機金屬針布的研究上，對錐齒針布在細旦纖維的梳理過程與結果做了細致的分析，對國產金屬針布的推廣應用起示范作用，有效降低了企業成本。

表6 細旦 SR60S檢測報告

表7 細旦SR80S檢測報告

9.3 細旦粘膠紡高支紗，條干勻整是重要的基礎，專家組設計的工藝流程中，采用自調勻整并條機和賽絡紡裝置改善紗線的條干。在實際工作中發現，由于長源紡織的設備狀態良好，只要其中一項就可以達到正常紡紗狀態，而采用自調勻整并條機要比采用賽絡紡更加經濟劃算，因為前者僅是一次性投入。

9.4 項目為“6.18”示范項目，通過政府的搭橋，長源紡織與東華大學得以聯手，各自施展強項。3個多月的合作期間，雙方合作默契，高效率地完成了課題的任務，給今后的進一步合作打下良好的基礎。

9.5 細旦粘膠纖維紡高支紗，在長樂地區尚為先例。在長樂一地500萬紗錠中，紡普通粘膠約占1/4，同質化相當嚴重，競爭激烈，給企業的經濟效益帶來極大的負面影響。項目的成功不僅給長源紡織帶來高附加值的收益，也給其他紡織企業提供了有益的借鑒作用。

[1]程龍棣.細旦混紡纖維細度配比問題的研究[J].紡織學報,1999,6.

[2]于修業.LYOCELL纖維紡紗工藝及紗線結構性能研究[J].染整技術,2000,4.

[3]曹愛國.錐齒針布在生產細旦纖維中的應用[J].遼東學院學報,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。