喷气涡流纺近期开发新型纱线情况及相关技术措施

章友鹤 毕大明 赵连英

喷气涡流纺是目前纺纱系统中一项新技术，与传统环锭纺比较：具有纺纱流程短，生产效率高，质量在线监控、自动化智能化程度高等特点，还具有大幅度减少用工及减少纱线毛羽等优势。故用涡流纺纱线加工成针、棉织物，具有布面光洁、毛羽少，耐磨性好、抗起毛起球性佳，及色泽鲜艳、吸湿快干等优良性能。

涡流纺技术在国内从引进到投入生产运行还不到10年时间，由于其纱线结构及性能特点及加工成本较低的优势，已受到后加工用户的普遍欢迎，用途正在不断拓展，生产企业不断增加。据相关资料显示，目前国内已有30多家纺纱企业先后引进800多台喷气涡流纺机投入运行，可日产各类涡流纺纱线700多吨，年产量达24.5吨，已是新型纱线领域中仅次于转杯纺纱的一种新型纱线。

由于喷气涡流纺纱线有芯纤维与外包纤维两部分组成。从纱线包覆机理分析，它对柔性纤维具有较好的适应性，故目前国内多数企业都是以生产粘纤纱及T/R纱为主导产品。但随着涡流纺产能的不断增加，市场竞争日趋激烈，价格逐步走低，已与环锭纺纱线挂平，盈利率下降。因此如何依托涡流纺的技术优势与产品结构特点，来开发新型纱线提高产品附加值是众多企业十分关注的课题。据初步了解，近2年来，国内不少涡流纺企业在开发涡流纺新型纱线作出积极努力，已开发出5类各具特色的涡流纺新型纱线。本文就已开发的5类新型纱线性能特点、用途及开发中相应采取的技术措施作些分析研讨。

1 近2年涡流纺开发新型纱线情况

1.1 涡流纺开发色纺纱线

色纺纱是目前十分流行的一类纱线。它颠覆了传统的先纺纱后染色的工艺，采用先原料染色再纺纱与织造。这样在后续加工中纱线与织物均不需经染色加工，既缩短了加工工序，又减少了对环境污染。同时用色纺纱生产的织物具有立体混合效果，色彩自然而又含朦胧感，能满足现代消费者个性化、多样化、时尚化及低碳环保的服饰要求。故在市场上具有较强的竞争优势，是纱线生产领域今后的一个发展方向。用喷气涡流纺开发色纺纱是企业提高涡流纺产品附加值的一项重要举措，浙江省目前已有华孚、威达、宏扬、奥华等多家企业在涡流纺机上成功开发出3大系列色纺纱线。

1）麻灰系列色纺纱。有纯粘纤麻灰纱与粘纤混纺麻灰纱2类。前者采用原液着色的黑粘纤与本色粘纤混和纺纱，后者是在原液着色粘纤中混用10%～30%比例的莫代尔、天丝、涤纶、晴纶等本色纤维。由于粘胶纤维强力较低，手感过于柔软，混用一定比例的莫代尔、天丝、涤纶等纤维后，既可提高纱线强度，又可改善纱线风格，使产品档次提升。麻灰系列色纺纱按混用有色纤维比例不同，有深、中、浅之分，根据用户需求来生产。但随着色粘纤比例增加，其纱线强力降低幅度更大，故目前以生产粘纤混纺色纱较多。麻灰系列粘纤色纺纱可用作针织内衣用纱，具有优良的吸湿、透气与亲肤性能，深受消费者欢迎，是涡流色纺纱的主导品种。

2）彩色系列色纺纱。是在开发麻灰系列色纺纱的基础上，用有色粘纤与其它有色纤维组合开发的色纺纱线。如浙江湖州威达集团2013年开发的“威彩纱”,用92%有色粘纤与8%彩色涤纶组合混纺（彩涤有7种颜色），使纱线色彩呈现出新颖亮丽的风格；浙江宏扬集团开发的“炫彩纱”，用95%有色粘纤、2%彩色涤纶、3%彩点涤纶三组分混合纺纱，使纱线既有彩色又有彩点，风格独特，既可作秋冬季时令服装，又可用作围巾帽子等饰品；浙江华孚金瓶纺织公司2013年也先后开发了涡流纺亮光纱、闪光纱、七彩纱、点子纱等多种色纺纱线，使用原料除彩色粘纤外，还混用了三角异形纤维，彩色涤纶及彩色点子涤纶等，虽混用比例不高，在10%以内，但纱线显现出闪光、发亮、多色彩等多种效果，受到后加工企业及消费者欢迎。

3）多种纤维色纺纱。针对以粘纤为主体原料的色纺纱强力过低等缺点，采用其它多种纤维开发色纺纱。如湖州威达集团近期成功开发了“威涤纱”与“威尔纱”2种新型色纺纱线。“威涤纱”将细旦彩色涤纶与功能性本色涤纶混纺，通过合理调节彩色涤纶的比例开发出多种混比的威涤纱，纱线色彩丰富，制成的针织服装既具有挺刮保型性好的特点，又具有吸湿排汁，穿着舒适的功能；“威尔纱”是用细旦本色莫代尔与彩色莫代尔2种纤维混纺，彩色莫代尔混用比例在30%左右。由于莫代尔纤维比粘纤强力高、手感滑爽，因此用“威尔纱”制成的织物，强力提高，色彩亮丽自然，并具有透气舒适、抗起毛起球性好的特点，产品档次高于粘纤色纱的织物，是粘纤色纺纱的升级换代产品。

1.2 涡流纺开发多纤混纺纱

用多种纤维组合纺纱也是目前纱线品种发展的一个重要特征。用单天然纤维或合成纤维原料生产的纱线，已远远不能满足现代服饰对用纱的要求。故采用多纤混纺纱线来取代单一原料纺纱，已成为纺纱企业产品结构调整和升级的必然选择。涡流纺企业也不例外，目前用单一粘纤生产的涡流纱销售不畅，价格一直走低，分析原因除了产能发展过快，同质化竞争外，主要是用粘纤单一纺纱制成的针棉织品，强力低、牢度差、不耐磨，而采用多种纤维组合纺纱可扬各种纤维之长，补其之短，改善纱线结构与性能。据了解，近2年来国内涡流纺不少生产企业已在积极利用多种新型纤维组合来开发涡流纺纱线，使涡流纺使用原料向多元化、差异化方向发展。尤其是山东省的涡流纺企业积极与高柔等院校科研单位合作，依托院校的研发力量，先后开发出：棉/维劳夫特/天丝/牛奶4种纤维混纺的17tex涡流纱，精梳棉/涤纶/可溶性维纶3种纤维组合的14.8tex涡流纱等。前者“四合一”混纺纱与同品种环锭纱对比，纱线毛羽指标明显优于环锭纱，制成织物其耐磨性也比环锭纱显著提高；后者“三合一”混纺纱由于混用了3%～5%可溶性维纶，使涡流纺纱手感较硬的弊端显著改观，为生产手感柔软的涡流纱创新一条途径。山东德州华源公司选用11种天然纤维与再生纤维素纤维组合，其中以天丝新纤维与银离子抗菌粘胶纤维为主体原料，并吸收毛纺厂的和毛工艺，通过三次和毛使多纤混纺纱的混和均匀性达到设计要求。用该纱线制成的面料拥有挺刮、抗起毛起球和吸湿快干效果，又具有良好的扼菌功能，可用作高档服饰面料。

生产实践还证明，用多纤维组合纺纱，在一定程度上可以克服单种纤维纺纱可纺性较差的缺点。从涡流的成纱机理分析，涡流纺对柔性纤维可纺性较好；对刚性大的纤维，如麻类纤维、粗旦化纤及异截面化纤等原料，可纺性差，生产难度较大。但用多纤组合纺纱时，使用刚性纤维只要在一定比例内，也能使可纺性显著改善。

1.3 涡流纺开发以多种天然纤维为原料的混纺纱线

前述，涡流纺成纱机理与纱线呈包覆结构，涡流纺对使用原料要求比环锭纺“苛刻”，要求纤度细、长度长、整齐度好。但天然纤维中棉花纤维长度较短；羊毛纤维较粗且长度离散较大；蔴类纤维又粗又硬，长度参差不齐，整齐度较差。因此在涡流纺生产中使用这几类天然纤维纺纱有一定难度。但这些天然纤维均有其一定优良性能，如棉花吸湿透气亲肤好，羊毛尤其是羊绒弹性与保暖性佳，蔴类纤维挺刮滑爽、吸湿排汗通畅……。如何在涡流纺生产中用好这些天然纤维是涡流纺纱线拓展领域的关键。据了解，近几年来国内不少涡流纺企业在应用天然纤维生产多纤混纺纱线上作出了一定努力。尤其是江苏地区涡流纺企业用天然纤维开发出多种新型涡流纺纱线，如江苏悦达纺织公司先后开发汉麻“四合一”19.7tex混纺纱，精梳棉/亚蔴二组分19.tex混纺纱及维劳夫特与羊绒混纺19.7tex纱等品种。

1）汉麻“四合一”混纺纱。混用30%汉麻、20%麻赛尔、长绒棉与细绒棉各25%。汉麻是一种性能优异的麻纤维；麻赛尔是以天然麻纤维为原料制成的再生纤维素纤维，具有麻纤维的优良性能，混用20%麻赛尔纤维后使混纺纱中麻的使用比例达到50%，麻的风格凸现，且使可纺纱性改善。用“汉麻”混纺纱制成服饰既吸湿透气挺刮滑爽，又具有抗霉扼菌亲肤保健等功能。

2）精梳亚麻棉混纺纱。混用比例分别为55%、45%。亚麻具有良好吸湿透气及扼菌和防紫外线幅射多种功能，且纤维纤度比苧、黄麻细，贴身穿着无刺痒感，故用亚麻制成的服饰在国内外备受青睐。为了提高亚麻纤维在涡流纺纱中的可纺性，该公司选用精细开松并经养生软化处理后亚麻为原料，其纤维达到2.3dtex，长度在40mm左右，与棉纤维较接近，为在涡流纺机上顺利纺纱制造了良好条件。

3）维劳夫特与羊绒混纺纱。混用比例为80%、20%。维劳夫特是一种用木浆制成的再生纤维素纤维，截面呈扁平状，透气性佳、芯吸性能和抗静性能优良，并有湿气调节功能。羊绒手感柔软光泽柔和，质地轻盈富有弹性。二者混纺成纱可使纱线具有良好的光泽、手感和弹性，还具有较好的吸湿透气性。同时维劳夫特纤维有优良的抗静电性，弥补了羊绒纺纱时静电严重的缺点，该混纺纱线品位档次高，是作高档针织服饰理想用纱。

浙江与山东涡流纺生产企业，近二年来用天然纤维原料混纺开发涡流纺新型纱线上也作出一定努力。浙江宏扬集团生产的19.7tex“酷麻纱”是用1.33dtex细旦涤纶90%、原色亚麻10%混纺而成，用“酷麻纱”制成春夏季针织服装具有凉爽、舒适、抗菌、保健等特点，是传统环锭纺涤/麻纱的升级换代产品。宁波奉化双盾纺织公司2013年也开发亚麻/棉20tex混纺纱，用2级棉花65%与道精梳亚麻35%组合纺纱，既充分发挥2种纤维优良性能，又实现了在喷气涡流纺机高效生产，在纺纱速度400m/min条件下，通过优化各工艺参数，使设备生产率达到95%以上，较好的解决了亚麻纤维纺纱技术难点。山东纤维所与企业合作也在涡流纺机上开发了精梳棉/粘纤/羊毛“三合一”29.5tex涡流纺，并通过与同规格环锭纱对比分析，除成纱的强力稍低于环锭纱外，其它各项性能指标均优于环锭纺，尤其是纱线毛羽少，耐磨性良好及吸湿快干特性更为突出。

以上企业在涡流纺机上用天然纤维混纺开发新型纱线的成功实践说明，只要掌握各种纤维性能特点，合理选择混纺比，并优化纺纱工艺，就能用天然动植物纤维在涡流纺机生产出各种混纺纱线，这对扩大涡流纺原料范围与拓展产品用途是有积极意义的。

1.4 涡流纺开发功能性纱线

开发功能性纱线也是当前纱线生产领域关注的热点。根据市场需求，近2年国内涡流纺生产企业在开发功能性纱线上已取得一定进展。

1）山东德源纺织公司近期开发COOLPiuS/涤纶50/5014.8tex针织纱。由于COOLPiuS是一种改性涤纶纤维，具有快速吸湿扩散快干功能，且纤维的断裂强度及质量比电阻值均明显低于常规涤纶，故抗静电效果佳。用该2种纤维混纺纱制成服饰不但克服纯涤纶织物硬挺不透气的缺点，而且织物手感柔软能把人体水分迅速排出快干，穿着凉爽，是目前运动服装应用较多的一款纱线。

2）江苏南通职业大学与企业联合开发的“莫代尔/翡翠珍珠纤维混纺18tex涡流纺纱。这是一款具有亲肤养颜、保健功能的纱线。混纺比为莫代尔纤维65%、翡翠珍珠纤维35%，由于翡翠珍珠纤维含有珍珠粉特有的多种氨基酸和微量元素，在接触人体皮肤时这些微量元素会逐渐溶出，起到防止皮肤老化作用。而莫代尔是一种高湿模量纤维素纤维，既具有吸湿透气穿着舒适的特性，且其干湿态强力高、光泽亮艳、手感滑爽，将2种纤维混纺成纱，制成织物既有穿着透气舒适，又有亲肤养颜保健功能。

3）浙江宏扬集团开发的“煦暖纱”也是一款具有保暖除臭扼菌功能纱线。它采用中空涤纶45%、灰色咖啡碳涤纶25%、莫代尔30%，3种纤维混纺37tex涡流纺纱。由于“三合一”纱线中中空涤纶和咖啡碳涤纶占有70%比例，为制成织物带来质轻、弹性佳及良好的透湿性与舒适的保暖性。此外，咖啡碳纤维还具有吸湿发热、远红外线发射及除臭抑菌功能，是制作保暖内衣的功能性纱线。

4）宏扬集团开发的“玉丝纱”。系采用PLA玉米聚乳酸纤维60%、A100天丝20%、超细旦莫代尔20%，3种纤维混纺19.7tex纱。聚乳酸玉米纤维具有强力高、回弹性好、透气性与保暖性佳等优良特性，其最大特点是废弃后填埋堆肥可100%降解成二氧化碳和水。但其缺点是纤维熔点低、耐磨性差，与天丝、莫代尔纤维混纺可扬长避短，优势互补。用天丝可提高纱线的顺滑与光泽，使制成织物具有丝绸质感，选用细旦莫代尔可增加面料的柔软度与优异的贴身服用性能。故“玉丝纱”是一款既具有透气吸湿亲肤保暖功能，又可废弃后能自然降解对环境友好的环保型纱线。

5）浙江奥华纺织公司与上海德福纶化纤公司合作，用超仿棉纤维、丝丽绒纤维及库丝玛纤维等混纺，开发出具有各种功能性的涡流纺纱线。其中超仿棉纤维具有优异的吸湿性与柔软性；丝丽绒纤维具有蚕丝光泽与手感且染色性优良；库丝玛纤维由于截面异形构成排水通道，故具有吸湿、排汗及凉爽干爽功能。用这几种功能性涤纶与粘纤混纺成T/R65/35～80/20涡流纱，由于其性能优于常规T/R涡流纱，也受到用户好评，为功能性涤纶纤维在涡流纺中扩大应用创造了良好条件。

1.5 用涡流纺技术开发复合包芯纱

包芯纱是一种复合纺纱技术，在环锭纺细纱机上已被广泛采用。但用环锭纺技术生产包芯纱经常发现成纱中芯丝外露现象，造成在后道工序染色时出现不上色的弊端，影响成品质量。

涡流纺技术问世，也为解决环锭纺包芯纱芯丝外露的弊端提供良好条件。从涡流纺成纱机理可知：长丝在通过其中间喷咀时，可受到外包纤维的均匀包覆，使长丝能处于纱的中间。基于涡流纺生产包芯纱的优势，国内已有德州华源及浙江奥华等少数企业引进包芯纱装置装在涡流纺机上，生产出各种涡流纺包芯纱。德州华源公司先后用天丝纤维与涤纶短纤成功开发了天丝包芯纱与涤纶包芯纱。浙江奥华公司外包纤维以粘纤为主，芯丝采用锦纶长丝较多，如生产的14.8tex粘/锦包芯纱，系用1.33dtex粘纤作外包纤维，用33dtex/36F锦纶长丝为芯丝，使粘纤的良好吸湿性、染色性与锦纶长丝的优良回弹性完美结合。据生产包芯纱企业的生产实践，将芯丝比例控制在20%左右可彻底杜绝芯丝外露问题。故外包纤维与芯丝的互配比例要根据生产号数来设计。由于用涡流纺技术生产包芯纱其质量比环锭纺包芯纱有明显优势，也是涡流纺开发新型纱线的一个方向。但因引进包芯纱装置费用较贵，故目前尚未形成推广阶段。

2 涡流纺开发新型纱线采取的工艺技术措施简析

2.1 要针对使用纤维的不同特性，做好预处理工作

如对粗硬的麻类纤维，使用前必须进行给油养生软化处理，提高其可纺性。对棉花使用前要通过精梳工艺，排除短绒，提高整度。对回潮率较低及表面光滑等纤维，使用前进行必要的给湿与消除静电处理，增加纤维抱合力，减少静电荷。

2.2 要做好多种原料的互配及混和工作

从上述5类新型纱线看：多数是用2种及以上不同性能原料或不同颜色的纤维混合纺纱，故混纺比例的优选与提高混和均匀性，是2个关键技术。

1）在多纤维组合纺纱中必须要求主体成份纤维占50%以上，其它混和纤维可根据产品风格的要求来确定。根据涡流纺成纱机理，混用羊毛（羊绒）等动物纤维时其比例要控制在10%～20%。混用棉花比例以不超过50%为好，混用麻类纤维也应控制在30%左右，对出口麻混纺纱线，麻的比例可提高到55%。

2）对多种纤维混和方法除采用开清棉混棉与涤子混棉方法外，也可借鉴毛纺厂开毛、和毛方法，采用和毛机多次混和以提高多种纤维混和的均匀性。采用并条混棉时有的企业采用4道并条工艺，其目的也是为了提高多纤维混和的均匀性。

2.3 要根据生产新型纱线批量较小、品种多的特点来选用前纺工艺

据我们对相关企业的初步了解，目前多数生产企业均不用清梳联工艺，而采用传统的开清棉与梳棉工艺，这有利于品种变化，即使采用清梳联工艺，也是以采用简易式清梳联较多。对前纺工艺设计也是采用轻定量、慢速度、柔和梳理、加快转移、少伤纤维的工艺原则。并条工序，坚持低速度多并合，以提高纤维伸直平行度和混和均匀度。

2.4 要优选涡流纺工艺参数

涡流纺工艺参数较多，有纺纱速度、前罗拉钳口到纺锭前端距离、喷咀压力与直径喂入比、卷绕比等，均对生产效率与质量有直接影响，应根据不同纺纱品种来设计。尤其是纺纱速度与喷咀压力不是越高越好，应通过试验，选用最佳的纺纱速度与喷咀压力。

2.5 管理和温湿度控制工作

应根据生产小批量多品种特点，做好车间现场管理和温湿度控制工作，以防止质量波动与质量事故发生。

3 结语

喷气涡流纺是一项纺纱先进技术，与传统环锭纺比有许多优势，如何发挥其技术优势，要从生产各种新型纱线中显现出来，要避免与环锭纺纱线同质化，大批量竞争，要走小批量、多品种、高端化的技术路线，竭力提高产品附加值。

在涡流纺机上要生产出质量优、性能各异、多品种纱线，必须采取相应技术措施，尤其是选配好各种原料，做好混棉工作十分重要，同时要优化各工序的工艺设计，做好生产现场管理，从而使设备的生产效率与产品质量达到最大化，加快投资回收。

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