纤维/涤纶混纺纱生产工艺介绍

0 引言 

　　大豆纤维属于再生蛋白质纤维，它是采用生物工程新技术从脱脂的豆粕中提取蛋白质，通过添加功能性助剂，改变蛋白质空间结构，经湿法纺丝而成。它是一种“绿色”的易生物降解纤维，具有良好的吸湿性和透气性，用其制成的面料手感柔软，穿着舒适。是制作高档内衣、服装的理想原料。 

　　南阳纺织集团曾开发研制大豆蛋白纤维/涤纶65/35 13tex混纺纱。本文将结合生产实践，就其工艺特点作一探讨。 

　　1 纺纱过程及主要工艺参数 

　　1.1 原料选择及其性能特点 

　　涤纶：选用韩国1.5dtex，38mm涤纶短纤维。 

　　大豆蛋白纤维：规格为1.27dtex，38mm，色泽是米黄色，两种纤维物理性能见表1所示。 

　　大豆纤维的特性是：表面光滑，蓬松，单丝细度细，比重轻，强力和伸长率高，耐酸耐碱性能好，富有弹性和光泽，吸湿导湿性优良。湿断裂强度相当于干断裂强度的85％左右，初始模量较大，并具有较高的钩接强度和结节强度，较高的纤维强度和良好的延伸性。当大豆蛋白纤维与涤纶混纺后，混纺纱强力提高，外观、光泽和染色性能均比涤棉混纺纱更好。 

　　表1 大豆蛋白纤维与涤纶纤维的主要物理指标 

项目 涤短纤 大豆蛋白纤维 
细度（tex） 1.5 1.27 
干断裂强度（cN/dtex） 5.0 4.2 
湿断裂强度（cN/dtex） 4.9 3.9 
干断裂伸长率（％） 44 16 
湿断裂伸长率（％） 44 17 
质量比电阻（lgΩg/cm2） 9.3 9.5 


　　1.2 主要工艺流程 

　　涤纶：清花A002D→A006B→A036C（梳针）→ 

 

→并条FA302（三道）→粗纱A454G→细纱FA502A→络筒村田No.7-Ⅱ→成包. 

　　1.3 各主要工序工艺参数 

　　1.3.1 清花工序工艺特点（大豆蛋白纤维） 

　　大豆蛋白纤维比电阻高，在纺纱中易产生大量静电，在开包后用抗静电剂、防滑剂和水按一定比例配制后喷洒在原料中，堆放一定时间后，然后进行生产。车间相对湿 度控制在70％-75％之间，以减少静电的影响，抓包机要少抓、勤抓、清花过程中尽可能减少对纤维的打击数。大豆蛋白纤维成卷后一般粘连性较严重，从而影响生条的条干和重量不匀率，因此清花成卷机上要使用防粘罗拉，并加大紧压罗拉的压力。成卷后用塑料薄膜包好，严防水分和油剂挥发，其主要工艺参数见表2。 

　　表2 清花工序主要工艺参数
项目 工艺参数 
棉卷干重（g/m） 398 
A036C打手速度（r/min） 395 
给棉罗拉一打手隔距（mm） 13 
A006B打手速度（r/min） 390 
A092剥棉打手速度（r/min） 395 
A092均棉罗拉速度（r/min） 310 
A092回击罗拉转速（r/min） 425 
棉卷罗拉（r/min） 12 
棉卷伸长率（％） 1.25 


　　1.3.2 梳棉工序工艺特点（大豆蛋白纤维） 

　　大豆蛋白纤维静电现象严重，纤维间抱合力差，纤维易粘附针布，纤维网剥取困难，要适当降低生条定量和棉风张力牵伸倍数。相对湿度控制在70％-75％之间，使之减轻因静电吸附纤维和缠绕压辊现象，要配置纺化纤的针布并适当加大锡林与刺辊速比，减小锡林与道夫隔距，降低锡林速度，以减少在分梳过程中对纤维的损伤。适当调大锡林与盖板间的隔距，以减少短绒和棉结。生产工艺的配置原则以采用“轻定量、低速度、中隔距、小张力牵伸”为宜，其主要工艺参数见表3所示。 

　　表3 梳棉工序主要工艺参数 
项目 工艺参数 
生条定量（g/5m） 21.73 
锡林速度（r/min） 315 
道夫速度（r/min） 21 
刺辊速度（r/min） 785 
盖板速度（mm/min） 104 
给棉板—刺辊隔距（mm） 0.29 
锡林—盖板隔距（英寸‰） 0.279、0.254、0.229、0.229、0.254 
锡林—道夫隔距（英寸‰） 0.102 
大压辊-下轧辊牵伸倍数 1.127 


　　1.3.3 并条工序特点 

　　胶辊有绕工本费现象，短纤维积聚在绒套上来不及清洁就进入纤维网，易形成疵点。由于涤纶纤维本身回潮率较小，当相对湿度过大时，易缠绕胶辊罗拉，因此并条工序相对湿度应适当偏低掌握，以控制在65％-70％之间为宜，加压量适当加大，使之保证有足够的握持力与牵伸力相适应，以确保纤维在牵伸中稳定运动，从而提高条干水平。因此并条生产工艺应采用“重加压、中定量、大隔距”的工艺原则，主要工艺参数见表4所示。为了使大豆蛋白纤维与涤纶混合均匀，还要注意以下几个方面。 

　　a)为确保混纺比准确和混和均匀，采用涤预并条和混并三道，共四道并条工艺配置。 

　　b)混并头道以2根涤纶预并和4根大豆蛋白纤维生条进行并合牵伸，混并二、三道则以8根条子进行并合牵伸。 

　　表4 并条工序主要工艺参数 

项目 定量（g/5m） 并合数（根） 胶辊加工（kg） 出条速度（m/min） 
涤预并 18.13 8 30×32×30×6 210 
混并头道 17.15 6 30×32×30×6 200 
混并二道 16.10 8 30×32×30×6 200 
混并三道 15.80 8 30×32×30×6 200 


　　1.3.4 粗纱工序工艺特点 

　　选择合适的捻系数，并适当控制粗纱张力，要尽可能减少粗纱意外牵伸，这样对成纱条干有利。由于熟条极易分叉散开，操作时要严防条子起毛、破边。要特点注意涤纶原料中超长和倍长纤维及前道未并条子中的疵点，粗纱罗拉隔距要适当放大。在整个粗纱工艺中以采用“重加压、大捻度、大隔距、慢车速”的工艺原则为宜，主要工艺参数见表5所示。 

　　表5 粗纱工序工艺参数 

项目 工艺参数 
粗纱定量（g/10m） 4.207 
轴向卷绕密度（圈/cm） 4.251 
前区集合器（mm） 8.0 
中区集合器（mm） 6×4 
锭速（r/min） 660 
粗纱捻度（捻/10cm） 4.65 
加压重量（kg/双锭） 20×15×20 
前罗拉速度（r/min） 235 


　　1.3.5 细纱工序工艺特点 

　　宜选择硬度稍大的胶辊，可提高成纱条干水平。根据大豆蛋白纤维的特性，采用“中加压、小钳口隔距、大后区罗拉隔距、小后区牵伸倍数”的工艺原则。车间相对湿度控制在68％-72％之间，以减少静电作用的影响，使细纱车间生产顺利进行。细纱捻系数应适当偏大，以增加纤维之间的抱合力，减少成纱毛羽。可适当降低车速和锭速，以便降低离心力和静电积聚现象对成纱质量的影响。其主要工艺参数见表6。 

　　表6 细纱工艺参数 
项目 工艺参数 
锭速（r/min） 14000-15000 
罗拉隔距（mm） 19×30 
罗拉加压（kg/双锭） 15×10×12 
钳口隔距（mm） 2.5 
捻度（捻/10cm） 98.5 
前罗拉速度（r/min） 176 
后区牵伸倍数（倍） 1.29 
钢领型式 亚光 
钢丝圈型式 7506-b/0（镀氟） 


　　2 成纱质量情况 

　　成纱质量情况（见表7）。 

　　表7 成纱质量性能（15次测试平均数） 
项目 实测值 
条干CV（％） 14.3 
单纱断裂强度（cN/tex） 23.6 
百米重量CV值（％） 1.6 
百米重量偏差（％） +0.2 
单强CV值（％） 8.2 
捻系数 370-390 
细节（个/km） 3 
粗节（个/km） 13 
棉结（个/km） 25 
2mm毛羽（根/10m） 236.7 
3mm毛羽（根/10m） 78.99 


　　3 大豆蛋白/涤纶混纺纱毛羽的工艺影响因素分析 

　　大豆纤维和涤纶混纺时，由于静电作用，纤维间抱合力较差、纤维蓬松，在纺细纱的过程中，易产生大量的毛羽，为减少成纱毛羽，做了下面的专题测试，其结果见表9、表10所示。 

　　3.1 锭速对成纱毛羽的影响 

　　纺大豆蛋白纤维/涤65/35 13tex时，选用四种锭速，在同粗纱同锭条件下，纺纱后分别测试其毛羽数，结果见表9所示。 

　　表9 不同锭速对细纱毛羽的影响 
项目 锭速（r/min） 
17660 16520 16000 14760 
2mm毛羽（根/10m） 210.48 190.11 187.42 159.48 
3mm毛羽（根/10m） 67.58 60.48 55.33 43.01 


　　由表9可见，锭速对毛羽的影响十分显著，当锭速由17660r/min降为14760r/min时，2mm和3mm毛羽数量各减少了24.40％和36.20％，主要原因是大豆蛋白纤维和涤纶纤维的比电阻大、抱合力差，锭速增加后，气圈段纱线的离心力增大，并且纺纱中产生大量的静电，使纤维更容易从纱条中冒出而形成毛羽。 

　　3.2 车间相对湿度对毛羽的影响 

　　细纱车间的相对湿度在50％-60％之间时，毛羽明显增加，但当相对湿度提高到70％以上时，成纱毛羽数量明显下降。将在相对湿度50％-60％时存放48h的大豆蛋白纤维/涤65/35 13tex的粗纱（测得其回潮率为2.50％），与相对湿度在70％-73％之间的粗纱（测得其回潮率为3.5％），纺纱后比较其毛羽数量，测试结果见表10所示。 

　　表10 相对湿度对细纱毛羽的影响 
相对湿度（％） 50-60 70-73 
2mm毛羽（根/10m） 231.79 168.45 
3mm毛羽（根/10m） 84.57 60.92 


　　由表10可见，纺大豆蛋白/涤纶混纺纱时，当细纱车间的相对湿度和粗纱回潮率较大量，将会减小纺纱过程中的静电现象，从而有利于减少成纱毛羽的数量。 

　　4 结束语 

　　a)纺制大豆蛋白/涤纶混纺纱时，用抗静电剂和抗滑剂喷洒纤维表面，可减少静电影响，有利于纺纱过程顺利进行。 

　　b)适当降低锡林、盖板和道夫速度，可减小纤维的损伤和短绒率，有利于纤维顺利转移。 

　　c)并条加压量适当增大，使握持力和牵伸力相适应，稳定纤维运动，有利于提高条干水平。 

　　d)提高粗纱的内地质量，有利于细纱牵伸和摩擦力界的稳定，也有利于提高成纱质量。 

　　e)细纱胶辊硬度适当偏大掌握，有利于成纱质量的提高。 

　　f)细纱后区牵伸与加捻卷绕部分的工艺合理配置，如适当减小后区牵伸倍数，提高粗纱和细纱捻系数，合理选定细纱锭速等，对提高成纱质量是行之有效的措施。 

　　g)保持细纱车间合适而稳定的温湿度，对改善大豆蛋白/涤纶混纺纱的质量有重要作用。