防静电毛/涤/天丝混纺纱的关键技术探讨

摘要：本文阐述了Nm 116防静电毛/涤/天丝混纺纱产品的原料配置，分析了其可纺性，探讨了提高该混纺纱产品质量的方法;着重介绍了毛/涤/天丝混纺纱产品的生产工艺流程、生产工艺与设备，对生产中出现的质量问题，提出了解决方案;对毛/涤/天丝混纺纱的产品质量控制进行了分析和探讨，并分析了其产品特点和应用前景。

关键词：防静电;天丝;生产工艺;质量控制;混纺纱

中图分类号：TS106.4 文献标志码：A

The Key Techniques for Developing Antistatic Wool/ Polyester/Tencel Blended Yarn

Abstract： The paper analyzes the mix-up of raw materials and the spinnability of the Nm 116 antistatic wool/polyester/Tencel blended yarn， discusses how to improve the quality of the blended yarn， introduces in details the process and equipment for producing such yarn， offers solutions for solving some quality-related problems and for quality control. Whats more， the quality of the blended yarn was tested and the features and application prospects of the yarn were analyzed.

Key words： antistatic; Tencel; production process; quality control; blended yarn

随着经济的发展及劳动安全防护标准的不断提高，诸多特殊行业、工种对织物提出了更高的性能要求。如煤矿、化工、天然气、油田、兵工、面粉加工等高粉尘、易燃易爆的工作场合，精密仪表、电子计算机、变电站等高频辐射环境，以及科技、军事反雷达侦察的伪装遮障等领域。因此本文开发了超薄防静电毛/涤/天丝织物，其采用在原料中加入导电纤维，不同于一般织物加入防静电助剂的方式。

1 原料选配

1.1 防静电毛/涤/天丝纱的原料组成

确定混纺原料成分时，为了稳定毛条的质量，应选择一批或几批品质相近的原料，然后再选择能弥补、改善和提高混合品质的其他纤维进行混合。本文原料成分为澳毛、本白涤纶、天丝和黑色导电纤维，采用混纺精梳毛纺加工工艺纺制成Nm 116/2高支毛/涤/天丝机织纱，纱线工艺参数见表 1、表 2。

1.2 纱线可纺性分析

原料线密度是决定可纺性能的重要条件，最终成纱中应务必保证毛纱截面内的纤维根数为35 ～ 40根。国内毛纺厂使用的毛纱截面纤维根数计算方法见公式 1，式中：γ —羊毛纤维的密度（g/cm3），Nm — 毛纱公制支数，d — 纤维平均直径（μm），γ =1.32 g/cm3。

国际羊毛局的计算方法见公式 2，式中：CVd — 羊毛纤维直径变异系数，γ =1.32 g/cm3;CVd =0.20。

由公式 1、公式 2 计算出的毛纱截面内纤维根数达到35 ～ 40根的最低数，在毛纱的一般截面根数范围内。纤维细度对纺纱性能的影响占80%，纤维长度影响占15%，纤维强力占5%。羊毛纤维直径的变异系数每增加4%，相当于纤维细度增加 l μm;反之，CV值减小4%，则相当于纤维细度减小 l μm。该批次羊毛细度变异系数小，有利于成纱。

1.3 防静电毛/涤/天丝产品的特性

一些特种行业对抗静电、防辐射纺织品的要求逐年提高。目前比较常见的方法是在纺纱过程中加入导电纤维，来达到持久抗静电、防辐射的效果。常规毛纺织物的特点是导电性能较差，不但影响织物的风格特征，而且产生的静电还会影响穿着者的健康。因此，本文将导电纤维条与毛涤条混合，并添加适量天丝，来探讨防静电毛/涤/天丝纱的生产工艺。超薄抗静电毛/涤/天丝面料富有弹性，手感松软而且体轻，颜色艳丽。

2 生产工艺流程

生产设备采用进口机型，以最大程度地减少能源消耗，减少纱线断头、粗细节、毛粒等。抗静电毛/涤/天丝？纱的工艺流程如下：混条→匀整→头道粗纱→末道粗纱（粗纱预湿间）→细纱→络筒→并线→倍捻→蒸纱→成品。紧密纺生产工艺路线：HM-6→HLE-8→HG-6（2C）→HG-6（2CW）→HFV-5（DAS）→HFV-5（PRS）→EJ519→自动络筒（蒸纱）→并纱→倍捻→蒸纱。

3 生产过程中油剂和抗静电剂的控制

3.1 生产工艺过程中助剂的使用3.1.1 混纺纱和毛油的使用

纺纱过程中，因纤维之间、纤维与机件间发生摩擦而产生静电会给纺纱带来困难。生产中减少羊毛静电的方法有两种，一是减少摩擦产生的电荷，二是促使产生静电尽快流失。羊毛纤维中和毛油的加入能提高纤维平滑性，保持纤维之间、纤维与其它接触部件之间较小的摩擦系数，降低纤维生产加工中静电的产生，使纤维具有一定平滑性和良好的抱合力。和毛油可选用具有亲水性较强的油剂和非离子型抗静电剂，来消除或减少纤维在纺纱过程中的静电。

常用的抗静电剂为Kataxal（阴离子型的高分子脂肪醇磷酸酯），该抗静电剂可以以任意比例与水互溶，储存稳定性好。本文则使用顺滑灵和抗静电剂，使用和毛油的比列为1∶15，经过充分的预湿，增加回潮，减少静电，恢复纤维弹性。高支毛/涤/天丝？纱产品各道工序需注意条子质量，确保预湿时间，减少毛羽、毛粒，确保纱线光洁度。和毛油油水比偏浓，下机回潮必须严格控制，增加纤维抱合力，减少落毛，控制条干。

3.1.2 和毛油生产注意事项

正确选用和毛油品种及合理设计加油率，是提高精纺高支毛纺纱性能的重要保障。和毛油采用的油水比应根据季节和羊毛纤维的实际回潮率适当调整，控制加油后羊毛纤维的含油率在1.2% ～ 1.3%之间。

为便于和毛油充分渗透，确保生产顺利，原料进入车间后要先给湿，加油后储存24 h再交下道工序生产。粗纱下机后也要在相对湿度85%以上的纱库中存放 3 天以上，以便消除内应力，减少细纱断头率并保证成纱质量。

3.2 纺纱过程中静电的控制

3.2.1 合理使用助剂

原料中抗静电纤维的加入，以及通过添加助剂来控制静电的产生。本文添加的助剂为顺滑灵和抗静电剂，使用和毛油的油水比列为1∶15，加油方式采用喷雾式。

3.2.2 车间温湿度的控制

精纺纱在生产过程中对环境温湿度要求较高，否则会由于静电过大造成可纺性差、毛粒多、增加各类消耗等问题。通过生产实践，温度在20 ～ 30 ℃，相对湿度在65% ～80%之间比较适合于毛/涤/天丝混纺纱的生产。

4 Nm 116防静电毛/涤/天丝？纱的质量控制

4.1 生产过程质量控制

4.1.1 混条

混条工序可使毛条中的纤维平行，提高条干均匀度，降低重量不匀率。还可以根据毛条的含油及回潮情况，在混条时加入适量的和毛油、水和抗静电剂，以减轻前纺加工过程中的静电现象和纤维损伤。

为了满足并合需要，HM-6混条机选择的并合根数为18根，有利于毛条的梳理。为了达到下道工序的要求，混条设备选择的牵伸为14.25倍，牵伸牙为60T×46T。隔距的大小由出条的重量决定，根据上道工序毛条的重量，隔距选择为44 mm×36 mm，压力为3.6 Pa×3.5 Pa。针板号为每英寸的齿数，重量从重到轻，10#、12#、14#、16#分别由稀到密。HM-6混条设备使用UW和毛油 1 kg+水12 kg+0.57 kg抗静电剂。

4.1.2 针梳

前纺针梳分为HLE-8、HG-6（2C）、HG-6（2CW）三道设备，具有牵伸倍数高、占地面积小、速度高、产量高、卷装容量大等优点，工艺参数见表 3。

4.1.3 粗纱

采用DAS、PRS进口粗纱机，其车速、产量高，经过其搓捻作用的粗纱纤维结合比较紧密、外表光洁、毛羽少，纺成的细纱强力好、缩率小。其中DAS为头道粗纱机，PRS为末道粗纱机，工艺参数见表 4。

粗纱的主要质量指标是条干不匀率和重量不匀率。如果粗纱不匀率过大，将使细纱产生更大的不匀，细纱断头也会增多，产量降低。因此要尽量降低粗纱的重量不匀率，提高粗纱的条干均匀度，使喂入定量准确，退绕滚筒运转稳定，减少意外牵伸;成形卷绕张力合适，使成形良好;牵伸隔距选择恰当;操作接头良好;同时做好清洁工作。上机时对每个粗纱进行条干检查和CV值抽测，粗纱控制在0.8 kg/只，车速控制在95 m/min。另外，天丝品种接头也是关键，接头不易太长，包卷时纤维必须顺直，搓捻时必须放在手掌中轻轻搓，才能确保条干质量稳定，减少粗细节现象。下机粗纱进入预湿间，要有 2 天以上的预湿时间，使纤维恢复疲劳，减少摩擦后产生的静电;预湿后的粗纱，进行加湿，增加一定的回潮。

另外，当大肚纱、带毛纱和毛粒过多时，应注意前罗拉加压是否合适，检查是否有弯针、缺针，针区及罗拉、皮辊绕毛等;喂入毛条是否有粗细节;以及加油水不匀或和毛油加水太少等问题。

4.1.4 细纱

采用EJ519进口紧密纺细纱机，以保证纤维不受损伤。生产时隔距偏小掌握，双根粗纱喂入，以保证条干均匀。胶辊表面防静电处理，适当降低车速。细纱工艺参数：机型EJ519，并合 1 次，牵伸倍数18.67，条重0.42 g/50 m，牵伸牙5T×9T，后牵伸牙44T，隔距中后92.5 mm，捻向Z，捻度969捻/m，捻度牙33/70×40，钢丝圈33#，成形牙36/60，撑牙80/2，锭速8 300 r/min。

细纱上机前，应检查锭子的中心位置、牵伸部分皮辊的状态是否良好，使双皮圈的位置平行良好。上机时，调节好钢丝钩、车速，同时对细纱纡子测CV值，摇黑板。在生产中如果用传统纺纱方式，细纱的断头率明显高于紧密纺。紧密纺生产应调好负压，控制好支偏不匀率，确保半成品纱的质量。

毛/涤/天丝纱采用紧密纺纱成纱，改善了纱线条干、纱强和断裂伸长;纱线光洁，耐磨性好，可适当降低纱线捻度;织造上浆率低，呢面清晰，减轻修补及烧毛压力;提高生产整体效率及综合制成率。

细纱质量的控制主要在于断头率、条干及重量均匀度、毛羽量和成形状况。罗拉牵伸应减少因罗拉偏心、弯曲等机械因素引起的纱条不匀。皮辊表面要光洁、爽滑，具有足够的摩擦系数及一定的吸放湿和抗静电性，以减少绕花;丁氰橡胶包覆物要具有适当硬度，富有弹性，耐磨、耐油、耐老化，丁氰橡胶分子结构要均匀，套差要小，防止变形偏心，减少皮辊对细纱条干的影响。皮辊圆整度要好，同一副皮辊上左右两只皮辊的直径要一致，差异一般控制在0.05 mm以内，磨损、变形、偏心跳动等不允许超过公差范围，以减少机械因素对牵伸不匀造成的影响，提高细纱质量。罗拉隔距、喂入粗纱定量、牵伸大小应相适应，严格控制定量，同时加强机器维修保养工作。

为降低细纱断头率可采取以下的措施。集合器使用不当会增加纱疵，当口径过小、挂花、抖动及横动不灵活时，反而使纱线质量下降、断头增加，产生条干竹节;单纱捻系数的选择在115 ～ 130之间，可提高单纱强力，保证纱线在后道织造过程中的强力，同时可以降低细纱断头率;此外，还可通过降低车速、更换钢丝圈、提高挡车工的操作等方法降低细纱断头率。4.1.5 络筒

络筒工序采用日本村田自动络筒设备，速度为700 m/ min，张力为1.1 bar，使用乌斯特C15电清，长粗控制在120%，短粗控制在150%，细节50%，要求接头光滑。使用G3S捻结枪以保证接头品质。

络筒时，速度的选择应考虑到纱线的强力，强力大的提高速度，反之速度要降低;张力的选择应考虑到纱线的伸长，伸长越大张力越小，在伸长大的情况下加大张力会造成纱线的支数变高，强力变低，下道工序生产困难;为了在下道工序中减少消耗，应严格控制定长;对环境要求比较高，相应湿度应不超过75%，不低于60%，以保证电清正常工作;G3S捻结枪为气捻接头，气的稳定供应要调节到位，以保证每个接头都能合格。

4.1.6 并线

并线工序并和根数 2 根，张力片数 2 片，车速500 m/ min。使用电子式断头自停，以保证产品质量。并线工序要注意单股纱、多股纱、坏成形、分叉纱、磨白纱等的产生。

4.1.7 倍捻

倍捻工序使用机械式断头自停，并合 2 根，子弹头1#，锭子张力 4#，捻向S，捻度1 295捻/m，倍捻加油杯。倍捻接头时来回绕转 8 次后方可以接头。倍捻工序要注意松紧捻纱、成形不良、毛粒毛块、无捻纱等情况的产生。

4.1.8 蒸纱

毛纤维在并合、分梳和牵伸中，因反复摩擦而产生静电，因受力使其内部分子结构产生不平衡，将对后道生产加工和产品质量产生不良影响。在细纱和捻线中给毛纱加捻后，毛纤维本身的弹性力会使捻回退掉。为迅速恢复消除羊毛内部的应力不平衡状态和静电现象，稳定捻度，条子或纱线在制成后需存放一段时间，或进行蒸条处理。为稳定捻度和防止在退绕时扭结成辫，可进行蒸纱处理。蒸纱可缩短毛条、粗纱的存放时间，对纺织染整加工以及成品质量均有很大好处。

一般精纺强捻单纱以及股线（尤其是细纱合股同捻向的股线），单纬织物的纬纱，要求缩率低的织物用纱，混有涤纶及其他粗长纤维的纱线，纱支较高、捻度较大的纱线等，都需要进行蒸纱。蒸纱工艺要求见表 5。

蒸纱的温度和时间对蒸纱的质量有直接影响。一般对捻度大或同捻向的纱，蒸纱时间应长些，温度应高些;对于特数小的纱，蒸纱时间应长些，温度应高些;对于合股纱，蒸纱时间应长些;纯毛纱的蒸纱时间可短些，一般毛纱的蒸纱温度为80 ～ 85 ℃，时间为25 ～ 35 min;涤纶纱的蒸纱温度和时间应高些、长些。

Nm 116防静电毛/涤/天丝纱的蒸纱工艺见表 6。通过合适的蒸纱温度、时间等，能够很好的控制成品纱的捻度，不会出现疵点等现象。

4.2 成纱质量测试

条干不匀的纱线强力会降低并影响织物的强度，在织造过程中，纱线不匀更会导致断头率增加，生产效率下降，在织物上会出现各种疵点和条档，影响织物外观质量，故细纱条干均匀度是成纱质量的一项重要指标，测量的指标包括纱线的粗节、细节、毛粒数及CV值等。总的来说，纱线的条干CV值越低，纱线越均匀，布面效果越好。

确保纱线的条干CV值小于24.6%，毛粒不高于160%，平均断裂强力不低于160 cN;织物克重允差不低于-2.0%，断裂强力不低于147 N，撕破强力不低于147 N等技术指标。

4.2.1 条干均匀度测试结果与分析

采用YG135G条干均匀度测试仪对Nm 116/2精梳毛/涤/天丝？机织纱进行测试，结果数据：CV值22.39%，细节（-50%）769个/km，粗节（+50%）274个/km，毛粒（+200%）246个/km。按照第36期乌斯特公报，线密度为Nm 116/2的精梳机织毛纱其条干均匀度变异系数应不高于24.6%，细节不高于1 315%，粗节不高于385%，毛粒不高于160%。由结果可知，Nm 116/2毛/涤/天丝？机织纱的纱线条干不匀率指标均符合该产品标准，但是毛粒出现了超标。

4.2.2 力学性能测试结果与分析

纱线的力学性能在很大程度上影响着织物的力学性能和耐用性，其测试结果：断裂强力210.9 cN，断裂强度24.46 cN/tex，断裂伸长率23.73%，强力不匀率9.8%。

按照纺织产品标准FZ/T 22001 — 2010《精梳机织毛纱》，股线高支纱优等品的平均断裂强力指标应不低于160 cN，断裂伸长率不低于8.0%，平均断裂强力变异系数不大于15.0%。由测试结果可见，Nm 116/2毛/涤/天丝机织纱的纱线力学指标均符合该产品标准。

4.2.3 捻度测试结果与分析

短纤维通过加捻纺成纱线，纱线的捻度不匀对织物的外观和手感等都有着很大的影响。捻度大时，布面手感发硬，反光效应弱，呈现暗效果;捻度小时，布面手感较柔软，反光效应强，呈现亮效果。所以，应严格控制纱线的捻度，纱线捻度测试结果：平均捻度1 286.82捻/m，捻度变异系数2.7%，捻度偏差率0.6%。根据FZ/T 22001 — 2002，股线高支纱优等品的捻度变异系数指标不高于9.0%，可见，Nm 116/2毛/涤/天丝机织纱的捻度变异系数指标符合该产品标准。

4.2.4 成品纱支测试结果与分析

从细纱机上下来的竽管纱为半成品，通过络筒，并线，倍捻，蒸纱，最后才是成品间的成品。经过检纱工对色号、管色，与工艺单进行核对，确保每一批纱的准确。质量员进一步对纱线进行测试确定成品的质量。产品测试结果为一等一级：设计纱支Nm 116/2，实测纱支Nm 114.4/2，支数偏差1.39%，重量不匀率1.28%，设计捻度1 295捻/m，实际捻度1 288.1捻/m，捻度偏差0.58%，捻度不匀率3.12%，捻度偏差率0.53%。纱线的质量检测结果见表 7，根据标准，测出来的捻度不匀率、捻度偏差率、重量不匀率、支数不匀率都在许可范围内。

5 结束语

Nm 116防静电毛/涤/天丝混纺纱在原料的使用上，由于成纱截面内纤维根数在要求范围的下限，因而各道生产工艺和质量检测都要把好关。在纺纱过程中，要注意好每道工序的生产工艺，选择合适的机器设备，加强设备管理，以减少能源的消耗。通过工艺流程的设计，工艺参数的选择，以及添加适量助剂，保证生产环境的温湿度，降低静电的产生，增加可纺性;根据细纱线密度、倍捻合股数和用户的质量要求，加强生产过程中挡车工的操作管理;对条干进行道道把关。这不但有利于提高成纱质量，也可提高制成率。由此设计生产的超薄防静电毛/涤/天丝织物才能满足相关行业的需求。

参考文献

[1] 张桂珍.低碳、环保抗静电织物的生产实践[J].中国科技财富，2010（12）：251.

[2] 范尧明.超细全毛纱生产工艺[J].毛纺科技，1999（5）：40-44.

[3] 庄小雄，朱俊伟，方虹天，等.抗静电毛涤花呢织物的开发[J].毛纺科技，2009（8）：35-38.

[4] 温海永，杨西君.天丝纯纺与混纺纱线工艺[J].纺织科技进展，2007（1）：44-45.

[5] 金永安.高支毛纱的和毛油工艺设计[J].现代纺织技术，2012（2）：40-42.

[6] 周金凤，苏将胜，谷玉玲，等.提高精纺羊绒纱制成率的探讨[J].毛纺科技，2009（8）：4-7.

[7] 魏玉丹.基于提高生产效率的精梳毛纺前纺工艺比较研究[D].青岛：青岛大学，2010.

[8] 平建明，范尧明.毛纺工程[M].北京：中国纺织出版社，2007.