咖啡炭改性涤纶与粘胶赛络集聚纺纱的实践

项 玲，于灵芳

（杭州二棉纱线有限公司，杭州 311203）

0 引言

步入21世纪，健康、舒适、环保、安全成为人们生活的主题，使高新技术纺织品、功能性纺织品集舒适、休闲、保健为一体，成为当今世界纺织品发展的潮流。具有抗菌、防臭、抗静电、吸湿排汗、防水、防油等功能的服饰，的确给我们的生活带来了新的感受。功能性纺织品服装，犹如一座等待挖掘的金矿，谁能掌握先机，谁就能先挖到真金。

制造咖啡炭改性涤纶是将咖啡废渣直接置入高温电热炭化炉制作成粗咖啡炭；再经粗研磨机、湿研磨机制成纳米咖啡炭，尔后通过喷雾成粒形成纺丝级纳米咖啡炭粉；再将其与聚酯通过共混纺丝生产出咖啡炭改性涤纶纤维［1］。其呈浅灰色，具有绿色、节能、环保的优点——其生产过程中的CO2排放比竹炭改性涤纶减少48%，比椰炭改性涤纶减少85%；还具有蓄热保温的功能——经测试咖啡炭纤维在光照射下比普通PET纤维升温幅度高，穿上咖啡炭服饰可以享受咖啡带来的自然、温暖、舒心；还能抑菌消臭——水与养分是细菌的温床，细菌繁殖快慢取决于环境温度、水分和养分，而咖啡炭的多孔吸附效果让体表水分得到有效控制，进而起抑制细菌繁殖的作用，因大幅减少细菌繁殖时释放出的臭气氨还可有效除臭［2］。

由于粘胶具有吸湿透气性好、价格低廉、染色性能好、与皮肤亲和性好的优点，咖啡炭改性涤纶具有抑菌除臭、蓄热保温等优点，咖啡炭改性涤纶与粘胶进行混纺，使粘胶的吸湿透气与咖啡炭改性涤纶的蓄热保温、抗菌除臭都得到了充分的发挥。采用该混纺纱制成的面料，外观上悬垂不皱、光泽柔和自然，贴身穿着时细腻滑爽、柔软有弹性，改善了冬天粘胶纤维接触肌肤时的冰凉感，营造出人体与内衣之间舒适健康的小气候。该混纺纱可用于机织、针织，为保健内衣、T恤、运动服、床品、袜类等提供了纱线资源，深受消费者喜爱。

1 原料规格

咖啡炭改性涤纶与粘胶的实测性能指标如下。

a） 咖啡炭改性涤纶指标：线密度为1.67dtex，长度为38mm，断裂强度为4.35cN／tex，断裂伸长率为38.8%，线密度偏差率为3.6%，180℃干热收缩率为6.0%，断裂强度变异系数为13.1%，长度偏差率为－2.8%，无超长纤维，其比电阻为5.3×107（Ω·g）／cm2；疵点含量为5.2mg／（100mg）；卷曲数为8.8个／（25.4mm），卷曲率为11.9%，含油率为0.23%，回潮率为0.75%。

b） 粘胶纤维指标：线密度为1.33dtex，长度为38mm，干断裂强度为2.60cN／tex，干断裂伸长率为22.3%；湿断裂强度为1.20cN／dtex，超长纤维率为0.1%；倍长纤维率为2.8%，回潮率为10.8%，干强变异系数CV值为8.61%；卷曲数为0，质量比电阻值为4.0×106（Ω·g）／cm2。

2 纺纱工艺流程

2.1 混合方式

咖啡炭改性涤纶纤维与粘胶纤维按40∶60的比例排入圆盘抓棉机，抓取后打成紧包，再拆进圆盘抓棉机，这样可充分保证混合均匀，相比较其他混棉方式减少了用工，提高了生产效率。

2.2 工艺流程

FA002A型抓棉机→FA016A型混棉机→FA106A型开棉机→FA046A型振动棉箱给棉机→A076E型成卷机→A186G型梳棉机→A272F型并条机（三道）→A454型粗纱机→ZJ1218型细纱机→No.21C型自动络筒机。

3 各工序主要技术措施及参数

3.1 清花工序

由于咖啡炭纤维与粘胶纤维整齐度好、不含杂质，清花采用“多松少落、减少打击”的工艺原则。生产时降低开棉机梳针打手速度为510r／min，缩小尘棒间隔距，增大打手与尘棒间隔距，成卷机打手速度为960r／min，棉卷罗拉速度为12r／min，棉卷定量为410g／m，棉卷长度为36m，为防止粘卷，在成卷机紧压罗拉处间隔放入6根同品种粗纱，棉卷重不匀为1.0，伸长率为－0.7%。

3.2 梳棉工序

由于咖啡炭纤维与粘胶纤维中含有的硬并丝经过开清棉工序后的含量已经很少，所以梳棉工序的重点是分梳和转移。为了减少对纤维的损伤，在原粘胶工艺基础上适当放大锡林—盖板隔距，生条定量为20g／（5m），锡林转速为342r／min，刺辊转速为750r／min，道夫转速为25r／min，锡林—盖板隔 距（mm）分别为0.25、0.23、0.20、0.20、0.23。 盖 板针布选用MCZ24型，锡林针布选AC2520×01860型，道夫针布选AD4030×01890型。生条棉结为0粒／g，萨氏条干为13.9%。

3.3 并条工序

并条工序采用三道并合工艺，头并并合数为8根，二并、三并均为6根；采用顺牵伸的工艺原则，采用适当的隔距，改善纤维的伸直平行度；胶辊表面采用抗绕涂料处理，主要工艺参数和质量水平见表1。

表1 并条工序工艺配置与质量水平

3.4 粗纱工序

为了加强对牵伸区纤维的控制，粗纱工艺采用“小隔距、轻定量、中档加压、较小的后区牵伸、低速度”的工艺原则。由于细纱采用赛络纺双根粗纱喂入，粗纱定量宜偏轻掌握为4.3g／（10m）。赛络集聚纺细纱退绕时引纱距离比普通环锭纺引纱距离长、张力大，粗纱退绕时容易产生断头。为保证粗纱正常退绕，在细纱不出硬头的前提下适当增大粗纱捻系数，既可减少粗纱退绕时意外伸长，又可在赛络集聚纺时增加细纱前区须条紧密度，从而减少成纱细节及毛羽、提高强力；但粗纱捻系数不易过大，以免细纱牵伸不开吐硬头。粗纱工序主要工艺参数和质量水平见表2。

表2 粗纱工序工艺配置与质量水平

3.5 细纱工序

赛络集聚纺是两根赛络纺粗纱经牵伸区后，分别经过集聚纺装置异形管表面对应的一组吸气槽，在负压的作用下使纤维集聚，再经控制胶辊输出后合股成纱。赛络集聚纺充分发挥了赛络纺和集聚纺两者的优势，使成纱指标有了很大提高。成纱毛羽大幅度减少，强力有明显的提高［3］。

为防止因两根粗纱喂入时牵伸力过大出现牵伸不开而出硬头，细纱采用“重加压、低速度、大后区隔距、小后区牵伸”的工艺原则。细纱后区牵伸倍数偏小选择，罗拉钳口压力偏重掌握，选用间距合理的双联喇叭口，间距要与异形管吸风槽的上口相适应。选用中硬度、高弹性胶辊，以确保细纱机状态良好；在操作上应加强巡回，防止一根粗纱断掉仍然继续纺纱而出现跑单条现象，以免影响产品质量。

细纱采用“二大一小”的工艺原则，即采用较大的粗纱捻系数、较大的后区罗拉隔距、较小的后区牵伸倍数，罗拉隔距为19mm×40mm，后区牵伸倍数为1.15，采用PG1／2钢领、布雷克公司生产的C1UL udr 6／0钢丝圈，集聚纺异形管负压为3.2 kPa，网格圈目数为120，锭子速度为1.42kr／min。成纱质量见表3。

表3 R／T咖啡炭60／40 14.8tex赛络集聚纺成纱质量

要保证赛络集聚纺成纱质量稳定，必须做到保养揩车周期为15d，确保异形管及牵伸部件状态良好。揩车时异形管组件应彻底清洁、罗拉胶辊轴承加油适量，防止网格圈油污、网眼堵塞问题。对于网格圈跑偏缺损、张力架未处于工作状态，应及时检查处理。由于赛络集聚纺无导纱动程，易使胶辊磨损、使用寿命明显缩短，要经常关注、查看胶辊磨损状态，杜绝出现凹槽引起的条干恶化、牵伸不开及纱疵增加问题［4］。

3.6 络筒工序

选用日本No.21C型自动络筒机，使用乌斯特UQC3电清，采用“小张力、低速度”的工艺原则。保持纱线通道光洁，速度不能太快，避免毛羽增加；合理设计捻接器参数，控制好接头质量；合理设定电清参数，有针对性的切除有害疵点，主要以控制短粗疵点为主。工艺配置见表4。

表4 络筒工序工艺配置

4 结语

咖啡炭纤维是一种新型功能性涤纶纤维，应针对其蓬松、静电等特点，通过试纺优选纺纱工艺参数，以确保纱线质量，满足后道市场的需求。

4.1 咖啡炭纤维较蓬松、易粘卷，应采用增大紧压罗拉压力，使用大紧压罗拉防粘装置，调节尘笼风量，缩短棉卷定长，采用粗纱进层隔层等措施，防粘效果明显。

4.2 在原纺粘胶工艺基础上适当放大锡林－盖板隔距，合理选配针布型号等措施，以减少对纤维的损伤，提高纤维梳理度。

4.3 采用圆盘混棉方式，使纤维充分混和，确保混纺比准确。

4.4 为了满足纱线光洁、毛羽少的要求，宜采用赛络集聚纺纱技术。与同号传统环锭纺纱相比，赛络集聚纺捻系数要偏小掌握，以符合针织用纱的要求。赛络集聚纺技术的优越性源于其装置的合理设计和精良制造，但是要生产出优质的纱仅仅依靠赛络集聚纺的先进设备是不够的，还需要专件、器材（如钢领、钢丝圈、胶辊、胶圈、网格圈等）的合理使用，赛络集聚纺工艺的配套（如气流、隔距、牵伸、负压、捻度、速度），日常设备维护保养以及严格的现场管理。

4.5 降低络筒速度，合理设定清纱与捻接参数，调整好络筒过程中的张力大小，才能确保成纱质量。

面对竞争激烈的市场，只有不断开发高科技含量、高附加值的产品，才能满足客户不断提高的产品需求，才能提升市场竞争力。

［1］王永凤，孙晶，孙瑞芙.咖啡炭改性涤纶混纺织物的开发［J］.棉纺织技术，2013，41（9）：62－64.

［2］方国平，钱维良.麻赛尔与咖啡炭纤维功能强化的技术突破［J］.针织工业，2012（10）：1－3.

［3］薛少林，宋红，张瑾，等.紧密纺集聚工艺试验研究［J］.棉纺织技术，2006，34（1）：46－49.

［4］罗亚玲，吴建坤.特细号R 7.4tex赛络紧密纺粘胶纱的开发实践［C］／／2014’全国细纱技术研讨会论文集.杭州：中国纱线网，2014：121－126.