精梳落棉紡紗技術的發展狀況及研究方向

李國鋒 ,王 莉 ,王 娟 ,張文泰 ,周繼琛

(1.阿克蘇職業技術學院,新疆 阿克蘇 843000;2.阿克蘇地區纖維檢驗所,新疆 阿克蘇 843000)

在紡紗技術中原料占紗線成本的75%左右,隨著全球疫情的波動,紡織市場競爭加劇,企業在關注產品質量的同時,考慮生產成本最低化。企業要想獲取更高的經濟效益,在改進紡紗設備、優化紡紗工藝的同時也要對原料進行慎重選擇,大幅降低用棉成本,才能夠獲得較好的性價比。近年來,受到節約資源、生態文明建設影響,人們開始關注精梳落棉的紡紗價值,并作為常用原料在轉杯紡紗系統中使用。在成紗質量穩定的情況下,科學、恰當地處理精梳落棉是紡織企業一貫關注的問題,利用精梳落棉這種二次利用的纖維生產各種規格的紗,能充分利用廢棄資源,拓寬精梳落棉的應用領域。對精梳落棉應用技術領域進行分析,尋求精梳落棉應用技術下一步的研究方向。

1 精梳落棉再利用技術的發展

精梳落棉纖維是傳統紡紗系統棉條在生產加工過程中經過精梳機時因長度較短無法參與紡制精梳紗而落下來的短纖維[1],是再用棉的一種,纖維平均長度在16 mm 左右,精梳長絨棉精梳落棉可以達到22 mm 左右。使用精梳落棉不僅在配棉時減少了成本投入,而且在低支紗范圍的應用取得了較好的成效,在中支針織用紗線的比例也在持續增加[2]。

1.1 精梳落棉纖維特點

精梳落棉經過多次打擊分梳,含雜低,具有成分復雜、外觀白度好、強度低、強度差異率較大、短絨率較高等特點。純精梳落棉比長絨棉節約3萬元/t左右,品質較差的精梳落棉比長絨棉節約3.5萬元/t。普通精梳紗線落棉率為12%～18%,高檔精梳紗線落棉率為18%～22%,是精梳紡紗制成率的關鍵。因此以精梳落棉為原料紡制轉杯紗,給企業帶來了顯著的經濟效益。

1.2 精梳落棉產品特點

紗線中短纖維含量的比例對紗線強力及伸率影響顯著[3]。精梳落棉為原料紡紗時需再次通過開清棉、梳棉等開松排雜裝置,對原料進行了二次除雜,因此成紗雜質比同等號數的純棉紗少。在轉杯紡紗系統凝聚過程中單纖維并合作用強,紗的長短片段不勻率比環錠紡低。千錠斷頭比同號環錠紡低,產能高,較好地解決了棉結雜質多以及整經、織造斷頭多的弊端。因此,當前純精梳落棉以轉杯紗產業化比例較大。

2 應用領域的發展狀況

2.1 純精梳落棉在純棉品種中的應用

張圣忠等選用纖維長度大于20 mm 的精梳落棉,紡制了純精梳落棉18.5 tex轉杯紡紗[4]。趙媛媛選用長絨棉精梳落棉,在半自動轉杯紡紗機上紡制了14.6 tex紗[5]。康玉萍等在環錠紡紗機上紡制了細絨棉70/長絨棉精梳落棉30集聚紗,并與純細絨棉緊密普梳紗進行對比,結果認為長絨棉精梳落棉可以部分代替細絨棉進行紡紗[6],使精梳落棉紡紗方法從轉杯紡拓展到了緊密紡領域。

2.2 精梳落棉在混紡紗中的應用

郝泉蘭等成功紡制出了成本低廉且紗線質量符合相關要求的陸地棉精梳落棉66/蓋板花34混紡58 tex和36 tex轉杯紗,并用58 tex轉杯紗成功試織了堅固呢和線毯。唐為芳等利用杜邦公司生產的再生滌綸與精梳落棉,在RFRS30抽氣式高速轉杯紡紗機上生產出28 tex混紡轉杯紗。W.Jansen等在賜來福提供的樣機上通過試驗將紡紗原料中精梳落棉比例從15%提高至50%,成功紡制出了滿足紗線質量的28 tex混紡針織紗線。

2.3 精梳落棉工藝技術保障

德國Auto3600、瑞士R40 及意大利F-3000 轉杯紡紗機均具備生產9.7～24.3 tex中細特紗生產能力,基本上能夠滿足美歐的高檔轉杯紗的生產。集聚紡技術通常用于生產中高檔紗,將精梳落棉混配到棉紡生產線中生產中高支紗,在不影響或者較小影響紗線質量的前提下,可以降低紡紗成本,提高經濟效益。

3 存在問題

3.1 品種應用存在誤區

利用精梳落棉紡制的轉杯高支紗具有價格低廉、經濟效益高等優點,還能實現資源的綜合利用。當前精梳落棉產業化生產主要應用于轉杯紡領域,且傳統配棉認為中高支需要新疆長絨棉等優質棉進行配棉,片面地認為純精梳落棉難以在環錠紡等對纖維要求較高的紡紗設備上成紗,在實際生產中只在轉杯紡中作為紡制低支紗的紡紗原料,勢必造成一定的資源浪費。

3.2 技術開發創新不夠

我國市面上流通較多是環錠紡和轉杯紗,因精梳落棉纖維性能較原棉差,國內外紡紗支數偏低,使用范圍也較為狹窄。在所有新型紡紗中,摩擦紡在原料的適用性方面占有絕對優勢,在紡粗號紗領域具有較大的優勢,它適紡棉、麻、羊毛等天然纖維和各種化學纖維原料。摩擦紡紗機能依靠塵籠內部吸風裝置清除塵雜,可用低級的原料甚至再生原料紡出較好品質的紗[7],可顯著降低紡紗的生產成本,但是在開發棉中細號紗領域實踐方面還存在空白。

3.3 精梳落棉管理難度大

環錠紡工藝技術相當成熟,在紡紗生產中所占比重最大。精梳落棉率是獲得落棉的直接方式,也是控制精梳落棉質量的重要環節,沒有精細化管理,就無法實現優質精梳落棉紗。全面實施精梳精細化管理,確保既可降低精梳落棉率,又可確保不同配棉精梳落率下成紗質量的目標。生產環錠精梳落棉紗可以通過集聚紡的方法,提高產品產量和質量。長絨棉和細絨棉精梳落棉的質量差異勢必增加精梳落率的使用管理。

4 精梳落棉技術的研究方向及趨勢

隨著新專件的不斷更新,新型紡紗技術取得了前所未有的發展,但是產業應用方面還存在局限性,產品創新研究不夠,技術應用動力不足,精梳落棉使用技術管理難度大等問題依舊阻滯著精梳落棉使用。有限的棉花資源、較高的原料和用工成本等因素的限制,迫使更多企業合理選用紡紗流程,通過技術革新拓展原料的適用范圍,在發展精梳落棉紗的同時也應考慮配備高檔紡紗生產線,紡制滿足市場需求的中高支紗,做到產品質量與經濟效益兼顧。

4.1 研究精梳落棉性能,為應用提供理論支撐

對精梳落棉品種開展研究,必須有相關的理論支撐。但國內外關于精梳落棉紡紗的系統研究較少。長絨棉和細絨棉精梳落棉的纖維性能差異化需得到進一步關注,紡紗的差異性也應得到進一步研究。精細化研究精梳落棉紗可紡性,為如何合理選用原料、優化紗線質量,制定可行的紡紗工藝以及進一步研究其織物服用性能提供一定的借鑒。

4.2 圍繞提升產品質量,積極開展工藝研究

環保的紡織品更受消費者青睞。遵循好原料紡制好紗的原則,一般采用新疆長絨棉等優質棉作為紡紗原料才能生產出滿足需求的高配比精梳落棉紗,將精梳落棉紗生產體系與新型紡紗生產體系相配套。在轉杯紡紗機技術成熟的前提下,發揮精梳落棉的優勢,開發高檔轉杯紗。緊密紡需根據優選的紡紗元件組合進行紡紗試驗,并建立有效回歸方程,取得理想的經濟效益。

4.3 立足產品功能定位,發展多領域技術

充分發揮平行紡適應纖維范圍廣、成紗毛羽少、紗線表面平滑、紗體柔軟的特點,開發吸濕性強、毛羽少、定量輕的包芯柔體紗,提升產品檔次和附加值。利用精梳落棉紡平行紗,用作織造地毯、裝飾織物。同樣,根據摩擦紡生產特點,運用細絨棉精梳落棉纖維長度短的特點,紡制高線密度抹布用紗,使紡紗成本大大降低,具有很高的經濟效益。

4.4 立足國產資源優勢,深入挖潛半精紡

采用半精梳流程,使棉紡紗線的性能得到了改善,同時降低了生產成本,拓展棉紡紡紗技術空間。半精梳流程一部分采用精梳條,另一部分纖維是精梳落棉條,前者排除了大部分的棉結和短絨,為棉紗提供了有利的條件;另一部分精梳落棉條中充分利用了精梳落棉,利于進行質量控制和成本控制。但在半精梳工藝流程中,尤其開發中細特紗線,應充分利用國產長絨棉精梳落棉,避免短絨比例的增加對粗紗、細紗牽伸區的纖維運動產生一定影響[8],采用新型下銷和大直徑不處理膠輥,優化工藝,縮小浮游區,減少握持距,拓展橫縱向摩擦力界,加強對纖維的控制,以利于對浮游纖維的控制,提高成紗質量。

5 結束語

新型紡紗技術的進步,為高效利用精梳落棉和進一步提高成紗品質提供了基礎條件。深度研究新專件、新方法,必須結合我國資源優勢和產品市場需求,有針對性地對我國現有紡紗設備進行升級與改造,尤其是積極研究新型紡紗技術的應用效果,深度研究精梳落棉的產品定位,擴大精梳落棉的應用領域,發展半精紡技術,精梳落棉技術方能取得新的發展。