丙綸與低質(zhì)量分?jǐn)?shù)不銹鋼纖維混紡紗生產(chǎn)工藝設(shè)計

濮 平，陸艷雯，何衛(wèi)星，丁 明，朱永熙

（江蘇省紡織研究所股份有限公司，江蘇 無錫 214000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，紡織產(chǎn)品越來越偏向功能化，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣，不再局限于人們?nèi)粘Ｉ钪惺煜さ姆b、家紡領(lǐng)域，還涉及電子工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運輸、航空航天及新能源等多個領(lǐng)域。本研究選用丙綸與低質(zhì)量分?jǐn)?shù)不銹鋼纖維進(jìn)行混紡，將少量不銹鋼纖維均勻混入常規(guī)纖維中，生產(chǎn)出兼具防靜電和抗菌等功能的產(chǎn)業(yè)用紗線制品。關(guān)于丙綸抗靜電過濾材料已經(jīng)有相關(guān)研究[1]，與針刺加工方法不同，本產(chǎn)品采用環(huán)錠紡設(shè)備進(jìn)行加工，制成的紗線制品一般用作工業(yè)過濾材料，廣泛應(yīng)用于化工、輕工、制藥、電子、食品等領(lǐng)域，以解決工業(yè)生產(chǎn)過程中粉塵產(chǎn)生靜電，引起爆炸和燃燒的問題。

1 纖維性能

丙綸是以丙烯聚合得到的等規(guī)聚丙烯為原料紡制的合成纖維，原料來源豐富，產(chǎn)量僅次于聚丙烯腈纖維，分子結(jié)構(gòu)簡單，由碳、氫兩種元素構(gòu)成，因此，其化學(xué)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，密度在化學(xué)纖維中最小，強度較高，回彈性好，耐磨性較高，耐反復(fù)彎曲性能優(yōu)于其他合成纖維，抗微生物性好，不霉不蛀，是五大綸中唯一完全環(huán)保、安全、無污染的纖維[2]。

不銹鋼纖維力學(xué)性能優(yōu)異，有較好的撓曲性，因此具有可紡性和良好的導(dǎo)電性，耐高溫，耐腐蝕，在空氣中不易氧化，目前在紡織領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

2 紡紗工藝設(shè)計

2.1 原料選擇

選用2.78 dtex×51 mm過濾專用納米復(fù)合丙綸纖維。

不銹鋼纖維選擇316L不銹鋼纖維牽切條，規(guī)格：條重定量6.00 g/m，纖維直徑12 μm，纖維長度40～50 mm。該不銹鋼纖維條重穩(wěn)定，整齊度高，纖維卷曲，可紡性好。

2.2 紡紗規(guī)格確定

不銹鋼纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不僅會影響產(chǎn)品最終防靜電性能的優(yōu)劣，還會影響紡紗過程的難易程度。一般情況下，不銹鋼纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，織物的電磁屏蔽性能越好，相應(yīng)的可紡性能越差，紡紗難度也越高[3]，與防靜電工作服、高壓屏蔽服相比，用于過濾的產(chǎn)品不銹鋼纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)可偏低控制。因此，為保證紡紗過程順利進(jìn)行，最終確定產(chǎn)品規(guī)格為49.2 tex丙綸97%/不銹鋼3%。

2.3 紡紗工藝流程

第一步：丙綸纖維經(jīng)過開清棉工序制成一定大小的棉卷，再將棉卷經(jīng)過梳棉工序加工制成一定質(zhì)量的丙綸生條。

第二步：丙綸生條+不銹鋼纖維牽切條→FA302并條機（五道并合）→A456粗紗機→FA503細(xì)紗機→GA014MD絡(luò)筒機→并紗機→捻線機。

3 各工序生產(chǎn)工藝及技術(shù)措施

3.1 清花

清花要堅持“多松少打”的原則，適當(dāng)減緩打手速度，打手與塵棒之間的隔距適當(dāng)加大，減少對纖維的損傷。由于纖維含雜少，塵棒之間的隔距適當(dāng)減小可以有效防止纖維下落，卷子質(zhì)量偏差控制在±100 g以內(nèi)，不勻率在1.1%以下，正卷率在98.0%以上。

3.2 梳棉

梳棉要選用合適的分梳原件，采用化纖型金屬針布，避免纖維充塞針隙和纏繞錫林。考慮采用“慢速、較大隔距”工藝，錫林、刺輥、蓋板、漏底隔距適當(dāng)放大，合理設(shè)計生條定量，控制在17.5 g/5 m左右。

3.3 并條

為了充分混合，采用五道分步混并，頭并采用1根不銹鋼纖維條和5根丙綸生條同時喂入，二并采用3根頭并和5根丙綸生條同時喂入，三并采用2根二并和5根丙綸生條同時喂入，使配比為丙綸97%/不銹鋼3%，再通過四并、五并同時喂入8根條子并合，使丙綸和不銹鋼纖維盡可能混合均勻，最后一道并條出條定量控制為42 g/10 m。

丙綸和不銹鋼纖維都屬于長纖維，在生產(chǎn)過程中車速要適當(dāng)減緩，如果存在纖維須條繞皮輥的現(xiàn)象，還需要撒適量滑石粉緩解。另外，并條機的隔距要偏大設(shè)置，尤其是頭并、二并和三并，要保證纖維牽伸開，同時要避免因隔距過大導(dǎo)致纖維被拉斷。三并和四并隔距可適當(dāng)減小，以保證紗條條干均勻度。并條工藝參數(shù)設(shè)置如表1所示。

表1 并條工藝參數(shù)

配比計算：丙綸生條定量3.50 g/m，不銹鋼纖維牽切條定量6.00 g/m。

3.4 粗紗

可以采用“重加壓，較大隔距”工藝配置，保證牽伸順利進(jìn)行，改善重量不勻、條干不勻的情況。由于丙綸較為蓬松、光滑，粗紗捻度宜偏大設(shè)置，這一舉措可以減少粗紗的意外牽伸，提高成紗品質(zhì)。本次試紡的是12 S粗支紗，粗紗定量設(shè)置要考慮到細(xì)紗機的最小牽伸倍數(shù)在10倍左右，因此，粗紗定量設(shè)置為6.2 g/10 cm。粗紗工藝參數(shù)如表2所示。

表2 粗紗工藝參數(shù)

3.5 細(xì)紗

由于制成的紗支較粗，牽伸過程中所需牽伸力較大，搖架壓力宜適當(dāng)放大。另外，為了提高紗線力學(xué)性能，減少成紗毛羽，考慮將細(xì)紗捻系數(shù)設(shè)定在350～400。細(xì)紗工序是制成紗線的關(guān)鍵步驟，一旦制成紗線就不能再調(diào)整，所以需要合理設(shè)置細(xì)紗工藝參數(shù)，務(wù)必保證紗支和捻度不出問題，同時要保證成紗條干均勻，減少粗細(xì)節(jié)及毛羽數(shù)。因此，可以秉持“重加壓，大后區(qū)羅拉隔距，小后區(qū)牽伸倍數(shù)”工藝原則控制成紗質(zhì)量。丙綸和不銹鋼纖維都屬于中長化纖，第一，皮圈鉗口隔距可適當(dāng)放大，避免因為隔距小而造成牽伸不開，產(chǎn)生不勻。第二，階梯曲面下銷的弧度可適當(dāng)減小，以減小摩擦力界的強度，從而減小羅拉加壓。第三，要放大后區(qū)隔距、增大后羅拉加壓，以減少粗細(xì)節(jié)。第四，生產(chǎn)粗支紗時，為控制紗線卷繞時的氣圈張力和形態(tài)，鋼絲圈質(zhì)量偏大掌握，保證卷繞緊密。細(xì)紗工藝參數(shù)如表3所示。

表3 細(xì)紗工藝參數(shù)

3.6 絡(luò)筒

絡(luò)筒工序主要是將管紗加工成一定大小的筒子，方便后道運輸和加工，主要以控制紗疵為目的，由于短粗節(jié)約占紗疵的80.0%，短粗節(jié)控制要從嚴(yán)掌握。根據(jù)紗線情況合理調(diào)整電子清紗器工藝參數(shù)，以有效清除紗疵，提高成紗質(zhì)量。槽筒速度適當(dāng)減緩，減少毛羽的產(chǎn)生。另外，加裝食品級蠟盤上蠟裝置，以減少毛羽掉落的問題。

3.7 并紗

并紗是捻線的準(zhǔn)備工序，將兩根單紗合并到一起，為減少毛羽掉落，加裝食品級蠟盤上蠟裝置。

3.8 捻線

捻線工序需要進(jìn)行適當(dāng)改造，解決紗線彈性較大、紗支較粗的問題，盡量減少接頭，控制好成形質(zhì)量，有利于后道生產(chǎn)。

4 紗線質(zhì)量檢測

制成紗線49.2 tex×2的丙綸97%/不銹鋼3%混紡紗質(zhì)量指標(biāo)如表4所示。

表4 成紗質(zhì)量指標(biāo)

5 結(jié)語

（1）在生產(chǎn)不銹鋼纖維混紡紗線時，要根據(jù)不同纖維的特性對各道工序工藝參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，使紗線達(dá)到最理想的效果。

（2）由于生產(chǎn)過程中金屬纖維在混紡紗中所占比例小，為了讓混合更加均勻充分，應(yīng)采用多道混并，確保其達(dá)到理想的混紡比例。

（3）由于生產(chǎn)粗支紗粗紗出條定量較大，粗紗捻度要合理配置，粗紗車速也要合理控制，防止在細(xì)紗工序出現(xiàn)牽伸不開或牽伸不勻的現(xiàn)象。

（4）在絡(luò)筒、并紗工序需要采用食品級蠟盤，減少后道工序毛羽的產(chǎn)生，滿足產(chǎn)品在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用需求。