细旦粘胶纤维纺高支纱研究与实践

施宋伟

（福建省长乐市长源纺织有限公司， 福建 长乐 350212）

细旦粘胶纤维纺高支纱研究与实践

施宋伟

（福建省长乐市长源纺织有限公司， 福建 长乐 350212）

普通粘胶纺中、高支纱在长乐地区较为常见，细旦粘胶纺高支纱，符合纺织工业“十二五”规划的要求，同时避免了同质化竞争。文章将专家组的指导建议和实际开发纺制过程中的实践经验做了较为系统的总结，从纺制机理、要点、流程到设备、器材的选型均有较为详细的介绍，相信能够给同样意向的纺纱企业以经验和启迪。

细旦；高支；柔性梳理；改善条干

进入21世纪，绿色环保纺织品成为纺织品中的新视点，在服饰的基础上，服用的功能作为更高层次的功能日益被人们所注重。在纺织工业的发展中，新材料的应用成为重要的一个发展方向。

纺织工业“十二五”规划中将发展功能性、差异化纺织品提到了战略的高度。细旦粘胶纤维是我国近年来投入技术力量研发的新型差别化纤维,是一种高品质、高技术的纺织原料,是化学纤维向高技术、高仿真化方向发展的代表。目前我国将1.0dtex左右的纤维称为细旦纤维（将0.5一1.0dtex的纤维称为微细纤维,将小于0.3dtex的纤维称为超细纤维。 ）,已经在国内纺织业得到了广泛的重视，并逐步加以推广应用,该纤维纤度细、比表面积大、抗弯刚度小、吸湿透气性好、手感柔软、光泽柔和细腻。高支纱泛指60-100支纱（30支以下低支纱，30-60支为中支纱，100支以上为超高支纱），用细旦高支粘胶纱加工制作的织物具有品质优良,质地轻薄等优点。经染整加工处理后的面料以色泽柔和、悬垂性优良、质地华贵典雅,丝绸般的风格,富有弹性而深受消费者的青睐。故其纤维可广泛应用于针织、梭织、晚礼服、休闲服、装饰、内衣、酒店用品、家纺等产品。

项目为2013年福州市6.18院士专家重点签约项目，由东华大学程隆棣教授领导的科研团队与福建省长源纺织有限公司王晓东总经理率领的工程技术人员共同联手研究开发。所使用的细旦粘胶纤维是由奥地利兰精公司生产的0.80dtex×38mm粘胶纤维。

1 研究内容

1.1 细旦粘胶纤维纺制过程中，核心内容为梳理过程。由于细旦粘胶纤维的纤度只有普通粘胶纤维一半左右，梳理过程中极容易断裂，产生大量短绒，影响成纱外观及质量。研究了多种锡林金属针布的针齿形态、梳理角度、对纤维的伤害程度，优选了针布的型号，并导入柔性梳理的概念。

1.2 细旦粘胶纺高支纱，纱线的条干甚为重要，以自调匀整并条机和赛络纺专攻纱线条干。

1.3 纺纱过程中外部环境对成纱结果有较大影响，通过纤维预处理、加湿机、空调机控制纺纱环境。

1.4 通过胶辊、胶辊涂料、纱管、锭子、钢领、钢丝圈的选配，确定最佳纺纱专件。

2 生产工艺流程

以0.80dtex×38mm粘胶纤维纺制60支、80支细旦粘胶纱，工艺流程如下：原料预处理→JWF1012往复式抓棉机→JWF1024多仓混棉机→JWF1126开棉机→JWF1204A梳棉机→HSD961一并→HSD961二并→DV2-AL末并→FA467E粗纱机→DTM1129细纱机→POLAR E自动络筒机

项目工艺流程是在普通粘胶纤维（1.50dtex×38mm）纺制工艺流程的基础上加以改进得来，主要改进部分有5点：（1）增加了原料预处理，（2）JWF1204A梳棉机的锡林、刺棍、道夫针布改型，（3）采用新型HSD961、DV2-AL并条机，（4）DTM1129细纱机更换锭子、纱管、钢领、钢丝圈、胶辊等专件，（5）细纱车间增加空调设备。

3 纤维的测试及性能分析

3.1 纤维测试结果

表1 细旦粘胶纤维性能

3.2 纤维性能分析

3.2.1 细旦粘胶纤维的截面呈较圆的不规则锯齿形，并有明显的皮芯层结构；纤维纵向为平直的圆柱体，沟槽明显较粗而深。

3.2.2 细旦粘胶纤维的强度适中，手感柔软，光泽柔和，吸湿性强，透气性好，有良好色性，但是弹性差并容易褶皱，且不挺括，耐水洗、耐磨性差，储存稳定性差，缩水率高，且含油量偏高。

3.3 通过性能测试及分析对原料针对性预处理

3.3.1 原料稳定性差，存放期不可过长。从原料购入到投入使用控制在一个月以内，并做到“先到先用”

3.3.2 原料使用前在温度较高的车间里先存放24h，并松包。使用加湿器对清花车间加湿，使得原料在加工前降低油性并预先吸湿。

4 梳棉机金属针布针齿研究

细旦粘胶纤维较常规粘胶纤维抗弯刚度小，弯曲挠度大，断裂强度低，不宜梳理。自身的结构性特点，致使其可纺性比较差，特别是纺纱的重点工序——梳棉。在梳棉工序容易造成起静电、缠锡林、掉棉网、棉结短绒多，不仅生活难做，而且成纱品质差。为解决这些问题，除了对纤维预处理，放大梳理隔距，轻定量低车速外，优选金属针布专件器材是关键。

目前国际上常用纺细旦粘胶纤维采用的是瑞士glaf针布，该针布专为细旦粘胶类纤维素纤维设计，纺制效果良好，但价格较贵昂。为此，我们寻找国内glaf锡林针布的替代品——锥齿锡林针布。

4.1 锥齿锡林针布的性能特点

4.1.1 材质优异。该锡林针布采用高耐磨进口合金钢丝制造，提高了针布使用寿命。

4.1.2 齿尖超薄穿刺，分梳能力强。该锡林针布的基厚为0.5mm、齿尖小于0.05mm、齿密为860齿/(25.4mm)2。纺细旦纤维齿密增加，有利于针布对纤维的握持、分梳，便于把纤维分梳成单纤维状态，以利于棉结排除、纤维伸直度的提高和减轻锡林针尖的磨损。

4.1.3 特殊齿型的设计。普通金属针布放大截面如图2，针齿有如木工的锯条，锥齿锡林针布的针齿边界呈圆弧状，单齿犹如锥体。特殊的齿型提高了针布的抗轧能力，使得锡林针布不宜损伤、充塞，不宜嵌花，同时有利于纤维的分梳，减少纤维损伤，降低半成品短绒含量，起到对纤维柔性梳理。

4.2 梳棉机上机工艺

锡林速度300 r·min-1，刺棍速度609 r·min-1，盖板速度79 r·min-1，道夫速度80 r·min-1，锡林-盖板隔距0.25、0.23、0.2、0.2、0.2、0.2mm，锡林-前固定盖板隔距0.30、0.30、0.25、0.25、0.23、0.23mm，锡林-后固定盖板隔距0.66、0.61、0.61、0.56、0.56、0.45mm，锡林-道夫隔距0.15mm，锡林-刺棍隔距0.18mm.

为了使针布对细旦粘胶纤维的适应性充分得以显示，将普通金属针布，大白鲨锥齿针布、glaf锥齿针布做一对比。实验结果如表2：

表2 细旦SR60S 半成品及成纱质量指标

4.3 根据实验结果得出结论

4.3.1 使用使用国产、进口锥齿针布的粗节、细节、+200%棉结指标都要比普通金属针布好许多。这一点我们在纺制过程中间就有体会，使用普通金属针布纺细旦粘胶纤维要对锡林针布定期抄针，否则会绕锡林。而锥齿针布无需抄针。

4.3.2 国产大白鲨锥齿针布与进口glaf锥齿针布相比较，无论在成纱条干还是粗节、细节、+200%棉结指标方面都比较接近，考虑到进口glaf锥齿针布相价格高出国产锥齿针布一倍以上，选用国产针布具有较高的性价比。

5 采用新型HSD961、DV2-AL并条机

纺织企业采用新型自调匀整并条机是技术更新、转型升级的趋势所迫，要生产高支、高密、高质量、高附加值的产品，没有采用自调匀整并条机改善条干质量，是不可想象的。所以在产品设计之初就拟订了用HSD961、DV2-AL（东夏纺机）并条机替代原A272C并条机的方案，以改善粗纱条干。

表3 DV2-AL并条机工艺参数

6 细纱采用赛络纺装置并调整部分专件

按照专家组的建议，在DTM-1129细纱机上加装了赛络纺装置。赛络纺又名并捻纺，国内也称为A，B纱。赛络纺是在细纱机上喂入2根保持一定间距的粗纱，经牵伸后，由前罗拉输出这2根单纱须条，并由于捻度的传递而使单纱须条上带有少量的捻度，拼合后被进一步加捻成类似合股的纱线，卷绕在筒管上。赛络纺织物较常规环锭股线织物条干好，毛羽少，手感柔软，耐磨，透气性能好。

纺高支纱由于细度高，容易断头，在细纱专件上做了改进：

6.1 采用新型高速高性能细纱锭子

选用的是同心纺织机械生产的平锭底锭子，采用底部下支承径向流体动压轴承加轴向平面止推轴承、颈部上轴承减小直径至∮6.8MM、上下支承中心距缩短至100MM、锭盘直径进一步减小等创新设计。这些创新设计在结构上相对于传统尖锭底锭子先天地具有运行平稳无轴向窜动、摩擦磨损少、承载能力强、一致性好等许多优点。

6.2 采用BC型锥面钢领

其主要特点是：钢领与钢丝圈的接触面积大，压强小、温升低，使用寿命可达普通钢领的2倍；卷装特性及张力特性好、纺纱张力和张力波动小、有效改善纱线质量和降低断头；适纺纱支范围广，对温湿度变化的适应性好。

表4 细纱工艺参数

6.3 采用优质细纱管

选用长乐当地生产的222mm优质细纱管，该纱管质地轻，外部光洁，与锭子配合度高。

7 项目所用设备及专件

项目实施过程中，在设备及专件方面做了研究和调整。见表5

表5 设备、专件目录

8 产品技术指标及检测结果

根据GB 18401-2003《国家纺织产品基本安全技术规范》，将细旦粘胶纤维纺制的60支、80支纱线送中纺标（深圳）检测有限公司技术测试，所有指标均达到一等品范围内，售出产品也得到下游用户的广泛好评。检测结果见表6，表7。

9 总结

9.1 通过与东华大学专家团队的产学研合作，项目实现了细旦粘胶纤维纺高支纱的产业化，在整条纺纱生产线未做大调整的前提下（仅更换自调匀整并条机），通过锥齿针布及细纱专件的更换，以较小的代价取得了可喜的成绩。

9.2 在梳棉机金属针布的研究上，对锥齿针布在细旦纤维的梳理过程与结果做了细致的分析，对国产金属针布的推广应用起示范作用，有效降低了企业成本。

表6 细旦 SR60S检测报告

表7 细旦SR80S检测报告

9.3 细旦粘胶纺高支纱，条干匀整是重要的基础，专家组设计的工艺流程中，采用自调匀整并条机和赛络纺装置改善纱线的条干。在实际工作中发现，由于长源纺织的设备状态良好，只要其中一项就可以达到正常纺纱状态，而采用自调匀整并条机要比采用赛络纺更加经济划算，因为前者仅是一次性投入。

9.4 项目为“6.18”示范项目，通过政府的搭桥，长源纺织与东华大学得以联手，各自施展强项。3个多月的合作期间，双方合作默契，高效率地完成了课题的任务，给今后的进一步合作打下良好的基础。

9.5 细旦粘胶纤维纺高支纱，在长乐地区尚为先例。在长乐一地500万纱锭中，纺普通粘胶约占1/4，同质化相当严重，竞争激烈，给企业的经济效益带来极大的负面影响。项目的成功不仅给长源纺织带来高附加值的收益，也给其他纺织企业提供了有益的借鉴作用。

[1]程龙棣.细旦混纺纤维细度配比问题的研究[J].纺织学报,1999,6.

[2]于修业.LYOCELL纤维纺纱工艺及纱线结构性能研究[J].染整技术,2000,4.

[3]曹爱国.锥齿针布在生产细旦纤维中的应用[J].辽东学院学报,2015,3.

10.3969/j.issn.1007-550X.2016.03.003

TS102.51

A

1007-550X（2016）03-0044-05

2016-01-16

施宋伟（1964-），男，浙江黄岩人，工程师，主要从事科研管理工作。