提升色纺纱品质档次的方向及关键技术的探析

程四新 徐造林 章友鹤

摘 要：分析了我国色纺纱线的发展情况，指出提升色纺纱线品质档次及开发新型色纺纱线是形势发展的需求，并对提升色纺纱线的品质档次的方向与目标作了探析，文章最后对提升色纺纱线品质档次及开发新颖纱线需采用的6个关键技术作了简要的叙述。

关键词：色纺纱线;品质提升;关键技术

中图分类号：TSl04.7             文献标识码：B              文章编号：1674-2346（2018）04-0001-06

1    提升色纺纱线品质档次是形势发展的需求

色纺纱线是用2种及以上不同色泽的纤维混纺而成，是目前国内外十分流行的一种新型纱线。这是因为随着人们对穿着要求及纺织加工中对环保要求的提高，自然环保逐渐成为一种时尚，而色纺纱线具有色泽柔和、层次感强，织成布面能呈现出朦胧的花灰效果，故用色纺纱线制成的服饰符合人们追求时尚化、个性化的要求，受到国内外消费者普遍喜爱，穿着者越来越多。

色纺纱使用原料虽品种较多，但目前还是以棉花为主体。把棉花染色后，再将各种色泽棉花混和纺纱。染色后的棉花色泽丰富多彩，纺纱时可根据用户来样的纱线色泽要求灵活搭配，色泽调整极为方便，其色泽效果是本色筒纱或坯布染色后所不能比拟的，且可大大减少本色筒纱或坯布染色带来的环境污染。与本色纱生产后再染色相比，色纺纱生产具有众多优点，且可使产品附加值提高，使企业盈利空间也大于本色纱生产，故近几年来国内生产色纺纱企业快速增加，原生产本色纱线企业，也通过适当改造从事生产色纺纱线，这从近几年全国纱线展览会上已充分显示出来：展示本色纱线企业不断减少，而展示各类花色纱企业逐届增加。据业内相关部门估算：目前国内生产色纺纱的纱锭有近2000万锭，并在转杯纺和涡流纺的新型纺纱中，生产色纺纱的机台也在不断扩大。尤其是浙江省，是国内纺纱企业中开发色纺纱最早地区之一，该省开发色纺纱已有30多年历史，目前色纺纱的产能已占全省纺纱产能的1/3左右，有百隆、华孚等国内色纺纱生产的龙头企业，还有众多中小型纺纱企业，色纺纱线已成为浙江省纺纱企业的主导产品，在纱线内外销市场上居有重要地位。

由于国内色纺纱产能快速发展，同质化竞争已相继出现，尤其是生产常规的中低档次麻灰纱与纯化纤色纺纱的中小型色纺企业，由于缺乏研发力量，生产工艺装备没有得到相应的更新改造，故生产的色纺纱档次较低，产品质量与市场需求距离较大，已出现供大于需、同质化竞争激烈、处于微利和保本的生产局面。因此，要进一步提高色纺纱企业的经济效益，必须要加强色纺纱新品种开发，大力提升色纺纱线的品质档次，扩大色纺纱线在中高档服饰及家用纺织品中的使用比例，以优质、多品种来占领市场，这是形势发展对色纺纱提出的新要求。

2    提升色纺纱线品质档次的方向与目标

根据国内色纺纱生产龙头企业近几年来在提升色纺纱线品质档次上所做的努力，提升色纺纱品质档次的方向是：要适应生产时尚化、优质化、个性化服饰的要求，扩大色纺纱线在中高端服饰中的使用比例;出口的色纺纱线要在国际市场上处于领先地位;并要扩大非棉纤维在色纺纱生产中的使用比例，减少对棉花的依存度。

在色纺纱的品质上要达到5个目标：一是色纺纱生产要做到混料、混色均匀，使生产的纱线与织成面料无色档、色差等瑕疵。二是要提高色纺纱的成纱强力，降低强力不匀率，改善条干均匀度，使纱线表面光洁，毛羽少，能符合后道加工高效优质的生产要求。三是色纺纱的常发性纱疵（千米粗节、细节、棉结）要达到国际瑞士Uster公报统计值的5%先进水平，并基本消灭偶发性（10万米纱疵）纱疵，尤其是对质量影响较大的明显色结，要达到质量标准的优等品水平。四是要扩大纺纱支数范围，与纱线应用领域，通过原料优选与纺纱工艺优化，能适应9.7tex（60Ne）及以上优质色纺纱生产。五是在色纺纱生产中要与花式纱技术相结合，使生产的纱线不仅具有丰富多彩的色泽，且纱线表面形态多样，如段彩纱、竹节纱、云斑纱等，使织物呈现时尚化、个性化等风格。

3    对提升色纺线品质档次关键技术的探析

根据国内色纺纱重点企业近几年来生产高品质色纺纱的经验，在生产中要重点把好以下关键技术。

3.1    要优选原料把好原料染色关

色纺纱线是采用先染原料后纺纱的工艺，目前使用的原料品种虽在逐步增加，但棉花仍是色纺纱的主体原料，因此优选棉花与染好棉花，是纺好色纺纱的首道环节，它既关系到纱线质量，又关系到纱线成本。据相关企业多次检测证实：经染色后的棉花纤维比未染色前的纤维长度要下降0.2mm，断裂比强度降低2.0cn/tex，短绒率要增加1.5%，马克隆值增加0.8，细度增粗0.8dtex。此外，棉花经过高温反复洗染、上色，表面的蜡质大部分被去除，纤维发涩、弹性下降，易扭结成棉结。因此，在生产高品质色纺纱选择染色棉时，应根据染色方式及纱线品种质量要求，对染色棉的主要性能指标进行合理控制。

1）马克隆值控制：马克隆值是评价棉纤维内在品质的一个综合指标，其值的高低直接影响纤维的染色性能、强力、细度、天然卷曲性、弹性等指标，根据多家生产企业的生产实践，用于作高品质色纺纱的棉花马克隆值应控制在4.5～5.2之间，在该区间的纤维细度适中，成熟度高，吸色性好，且纺纱过程中抗打击能力强，不易出现束丝、棉结，并易清除杂质疵点。

2）纤维长度控制：從提高色纺纱强力考量，对用于高品质色纺纱的纤维长度有较高要求，纤维长度长，纤维间接触机会多，摩擦抱合大，能提高成纱强力，且长度整齐度好，成纱的强力不匀率低，尤其是在纺特细号纱时，纤维长度指标对成纱强力影响更为明显。根据相关企业生产实践：生产14.8tex（40Ne以上）纱时，应用29～32mm棉纤维染色，以确保成纱强力;生产14.8tex以上（40～20Ne）纱时，因纱线中截面纤维根数增多，可用27～29mm棉纤维染色，以兼顾质量和成本。

3）短绒率的控制：由于染色后色棉中短绒含量要比未染色棉增加2%～3%，短绒含量的增加，会使纺纱过程中浮游纤维数量增多，使成纱中条干均匀度恶化，细节增多，强力降低，强力不匀率增大。因此选用短绒含量较少的棉花染色是提高色纺纱质量的一项重要措施。生产高品质色纺纱时原棉中短绒含量要控制在10%左右，最高不能超过13%。

4）对原棉中杂质和疵点的要求：色纺纱的色棉结是影响织物质量的重要指标。应根据色结在不同品种外观上的表现程度来选择染色原棉。如颜色较浅的品种，主体颜色呈白色，深色棉结很难掩盖，在原棉选用上应选用成熟度较好、细度偏粗、棉结少的棉花染色。染色原棉棉结应控制在24粒/克以下;棉网中棉结要达到20粒/克以下。此外，原棉中杂质及僵瓣等疵点在染色时基本不上色，易暴露在染色棉表面，尤其是染浅色棉时更加明显，用这种染色棉纺浅色和敏感色的纱线，质量很难达到要求，故对染色原棉中杂质含量要控制1.5%～2.0%之间。目前皮辊棉含杂要高于锯齿棉1.0%～1.5%，如含杂超过3.0%的原棉不适应染浅色品种。

5）染色棉染色方式的选择：目前国内用于色纺的原棉染色有2种方式：一种是散棉染色;另一种是原棉经过梳棉或精棉加工后，以普梳棉网或精梳棉网形式染色。采用普梳棉网与精梳棉网染色是近几年来为提升色纺纱的品质与档次而采用的一种新的染色方法。该方法因染色前纤维已经过清梳工序或精梳工序处理，去除了原棉中大部分杂质和棉结，如经过精梳工序，原棉中大部分短绒被排除，故既可提高染色棉的品质，也可节约染化料消耗，故采用的企业在不断增多。但色纺纱的生产品种和质量要求不同，采用普梳棉网或精梳棉网染色，需根据纱线含色量与对色棉结要求不同来选择：当色纺纱含色量在10%～50%之间，成纱呈中性色时，可掩盖部分色棉结，可采用普梳棉网染色，染色部分纤维经过了两次清棉与梳棉工序对控制色棉结有利。当色纺纱含色量在10%以下时，因纱线中含色量低，染色部分纤维与主体纤维颜色形成了强烈对比，染色部分纤维色结更易凸现出来，故必须控制好染色部分纤维的色结数量，而通过精梳工序梳理，纤维在染色前可有效去除大部分短绒和棉结，使染色棉中的棉结数量处于最少状态，故生产高品质色纺纱采用精梳棉网染色是最佳选择。总之，无论采用哪种染色方式，要保证成纱质量，优选原料是前提，尤其是要控制好色纺纱或布面的色棉结和本色棉结，杜绝因原料选择不当而造成染色色花，进而产生成品色差与色档。

3.2    要把好生产前的调色、配色与对色关

色纺纱把“色”的概念融入生产全过程，这是它与本色纱生产的最大区别，也是核心竞争力所在。而要生产出色彩靓丽、色泽均匀的高品位纱线，必须在批量投产前做好调色、配色及打样对色等准备工作，确保批量生产的色纺纱达到设计和用户要求，这是目前国内生产高品质色纺纱线企业的共同经验与体会。这些企业为了使生产的色纺纱不但品质优，色泽丰富多彩，并能紧跟服饰流行色的变化，都配备了先进的调色、配色与对色设备仪器，及专业的经过培训的调色、配色及打样对色人员，并设置专门的调色、配色与打样对色车间，以确保调配色与打样对色工作准确、及时、无差错。多年来的生产实践证明：只要对颜色判断准确、描述准确、配对准确，则色纺纱生产中许多技术难题都能迎刃而解。在实际操作中要做好以下几点。

1）要细致做好调色、配色工作。这是色纺纱生产的重要前提。关键是要对各种有色纤维色彩的正确判定，虽然调配色的方法有多种，但其规律是相同的。即通过色相、明度、纯度三者之间的综合性的对比与调和的运用。“三要素”是相互联系的，色相决定颜色的质，而亮度和纯度表示的是量的变化，任何颜色只要确定了它的色相、纯度和亮度，就可以精确的确定它是什么色，只要颜色“三要素”中一个要素发生变化，这个颜色也就变化了。由于目前色纺纱生产中多数企业还是依赖人工视力来进行调色、配色工作，对色彩判断错视尚无法避免，因此在调色与配色时应考虑对色彩的错视因素。而要提高调色、配色的正确性，除了加强人员培训，减少判断错视误差外，发展方向是采用计算机配色系统，快速提供多种配色方案，提高配色效率与市场反应能力，降低对调色人员的依赖性。

2）要做好打样与对色工作。打样是在调配色基本完成的基础上进行。为了使打出的纱样与设计样或客户来样相符，减少批量投产后出现偏差，故打样工作必须要严格按打小样、打中试样与打生产样3步进行。打小样因投入纤维原料较少（100g左右），故打样过程操作人员要规范操作程序，包括称料、撕料、混料、喂料、纺针织布（标样）等，使打出的小样，尽量能达到设计要求。打中试样要在打样车间试纺机台上进行，经梳棉--并条--粗纱--细纱在试纺机台上纺出纱样，反映出试纺样与设计样或客户来样的差异，便于迅速调整。打生产样是在生产车间纺纱设备上，按正常生产时的操作方法和工艺设定纺制出生产样纱，作为批量生产前的大样。打生产样过程要特别关注2个质量控制点：一是要控制好混棉质量，如原料颜色配比、混和均匀性等，必须有专人严格检验把关;二是在末道并条机上生产的条子要基本反映出最终纱线颜色，除了纱线号数、捻度的微调会稍微影响颜色外，其它因素可以忽略不计。对色是色纺纱批量生产前的最后一道工序，在完成生产样纱试制后，必须对样纱做好对色工作，以准确表达出批量生产的色纺纱应具有的颜色。对色工作要特别关注以下几点：根据客户要求正确选择对色光源;对色时必须平视样品，可叠成2层或4层，不能用单层对色;对色时要尽量减少对比错视影响;要做好对色时色光检验布局的规范化，如检验室面积对色的亮度与方向及灯箱的选择等，以提高对色的科学性与正确性。

3.3    要根据染色纤维的特点，优化梳理工艺

由于色纺纱对色结和强力要求较高，但原棉经过煮染，尤其是经过开松打擊，使束丝与棉结增多，从而增加了成纱棉结的控制难度。在梳理中排除棉结和保护纤维损伤是其难点，因此在梳理过程中既要减少纤维损伤，又要保证梳理效果，这是色纺梳理的关键点。根据国内许多色纺纱企业的生产经验，在工艺设计上要采用柔性梳理，在梳理元件选用上要针对色纤维的特点来配置。

柔性梳理的理念是：以梳理力小实现梳理效果好，损伤纤维少，使生条中的棉结、短绒含量少。柔性梳理的重点是：减少握转分梳造成纤维的损伤。柔性梳理实现条件是：优化梳理工艺，合理选配梳理元件，使之符合握持、分梳、释放、转移的平衡，所有参与梳理元件的棱边、棱角、侧面都要有较高的光洁。柔性梳理采取的具体措施有以下几点：

1）增加齿密，提高梳理能力。针布齿密是色纺梳理的基本要求，锡林针布发展的趋势是纵向齿距扩大、横向齿距减少，以实现梳理充分与短绒控制兼顾的效果。

2）合理设置梳理区隔距，提高梳理质量。采用紧隔距、强分梳在精细自由梳理区有非常明显效果，但隔距过紧会加重纤维损伤，导致短绒和棉结增加，故紧隔距应重点用于梳理区和转移区，达到既充分梳理又加强转移效果。

3）优选锡林与刺辊速比控制棉结和短绒增长。多次试验证明，锡林刺辊速比在2.1以上有利于转移，刺辊速度适当降低，能减少对纤维的打击，起到保护纤维防止损伤的作用。

4）采用渐强分梳锡林盖板工艺。根据锡林与活动盖板梳理区内梳理力的变化规律，其隔距大小配置应使梳理力由入口到出口逐步变小，符合逐渐梳理强度原则，也能避免纤维梳理不当而受到损伤。生产实践证明：梳棉机加工色纺纱时采用渐进工艺后，可使生条质量得到明显改善。

5）增加分梳元件提高梳理能力。生产实践证明，在梳棉机上加装固定盖板可增加梳理面积，强化梳理度，并且对漏梳的纤维进行补充梳理，并进一步提高纤维的伸直平行度，有利于杂质的清除和短绒的排除，有效提高梳棉条质量。

6）使用新型锥齿型针布有利于降低棉结。使用实践证明，使用锥形刺辊针布由于其棱角园弧的独特设计，可减少对纤维损伤，从而降低棉结。锡林采用锥形针布，由于齿距误差比普通针布小（从0.01～0.02mm减少到0.005mm），齿尖锋利度提高，穿刺能力增加，再加上齿身光洁度的提高，对降低棉结有明显效果，目前锥齿形针布已在色纺纱生产中逐步推广使用。

总之，通过对梳理工艺的优化、梳理元件的合理选型配置，能够在梳理过程中，达到充分梳理，精细排染的目的，并对染色纤维进行有效保护，为纺出优质色纺纱线提供有利条件。

3.4    要采用智能化技术来改造传统并粗装备，使生产的半制品质量能适应高品质色纺纱线生产要求

1）在并条机上加装自调匀整装置。并条机在纺纱中处于承上启下的位置，其功能是通过多次并合与牵伸提高条子中纤维的分离、伸直、平行度及纤维混和与混色的均匀度，但并条通过道数越多又会增加纤维的浮游、搓扭而产生棉结。多年的生产实践证明，在末道并条机上加装自调匀整装置，可以在线检测与控制输出条子的质量，降低条子的重量不匀率与条重偏差，有利于成纱重量偏差与重量不匀率的改善，尤其是成纱的百米重量不匀率可稳定在1.5%～2.0%的标准优等水平。同时经过并条的道数可减少1道，对节约能耗与劳动力均有利。在并条机上加装自调匀整装置是一项智能化控制的新技术，在生产高品质色纺纱中应用效果明显。

2）要更新改造传统粗纱装备。粗纱是纺纱前最后一道准备工序，粗纱质量与成纱质量关系密切。传统粗纱机多数采用锥轮（又称铁炮）机械传动，机构复杂，维修困难，且误差大，使质量波动，尤其是在设备开关车时易产生细节粗纱，且大中小纱的卷绕强力差异也较大，已很难适应生产高品质色纺纱的要求，必须进行更新或改造。目前国内色纺纱企业使用传统粗纱机有2种：一是部分中小型企业仍在使用A系列（A454-A456型）托锭粗纱机，性能落后，生产效率低，已无改造可能，应通过更新改造采用新型多电机联动的悬锭式粗纱机一步到位;二是有的企业已采用锥轮传动的悬锭式粗纱机，可通过改造成多电机联动的电脑控制的新型粗纱机。从已改造和更新后的效果看，相比传统锥轮传动粗纱机，改造更新后的粗纱装备有如下优点：机构简化，传动精度提高，并可使运转速度提高10%～15%，有利于减少粗纱机开台数，对降低能耗与节约劳动用工均有利;粗纱机的关键部件如锭子、锭翼、罗拉、龙筋升降运动等同步性提高，可彻底消除开关车细节产生，有利于粗纱条干均匀度改善;由于多电机控制传动的一致性，可实现恒张力卷绕，使大、中、小纱及前后排张力差异减少，对成纱的3个不匀率（重量、条干、强力）改善效果明显。因此，对传统粗纱机的改造与更新也是提升色纺纱品质档次的一项重要措施。

3.5    细纱工序要积极采用智能化与信息化技术，提高质量与拓展应用功能

细纱机是纺纱主机，也是提升色纺纱品质档次与生产新颖纱线的关键设备。据我们了解，近几年来国内重点色纺纱企业围绕提升色纺纱品质档次与开发新型纱线，在细纱机上主要采用了4项新技术。

1）扩大紧密纺与紧密赛络纺新技术应用。紧密纺技术在我国推广应用已有10多年时间。由于它在环锭细纱机的牵伸区增加了一个气流集聚区，将牵伸区中的纤维集束后从前罗拉输出加捻成纱，其最大优点可使纱线强力提高、毛羽显著减少。由于色纺纱强力较低，故使用效果尤为明显。紧密赛络纺是在紧密纺基础上发展的，它采用两根粗纱喂入，使牵伸区的纤维既有集束又有并合的功能，可进一步改善色纺纱强力低、毛羽多的弊端，尤其是在纺细号或特细号纱时，效果尤为显著。故紧密纺与紧密赛络纺技术已成为提升色纺纱品质的一项重要措施，推广应用面已超过50%以上。

2）优选环锭纺的关键器材，确保设备运转正常效率提高。采用高精度罗拉，杜绝机械波产生;优选高弹性低硬度的胶辊胶圈，加强对牵伸区纤维的握转与控制，杜绝三绕现象产生;选配好高耐磨性的钢领与钢丝圈等卷绕附件，降低纺纱断头，减少纱线毛羽与纱疵的产生机率。

3）采用智能化与数字化的单锭控制技术，能及时掌握每个纱锭运转与紗线质量情况，快速查找纱锭断头原因，及时修复不良的牵伸部件与卷绕附件，消除带病运转，减少锭与锭之间的效率与质量差异，提高均一性，这对提高整体色纺纱品质有积极效果。

4）圍绕开发新颖色纺纱线，采用智能化与自动化技术，将环锭细纱机改造成多功能细纱机。如加装CCZ系列花色纱装置，可以生产多种形态的竹节纱与段彩纱;加装包芯纱装置，可以生产单（双）包芯纱;加装嵌入式装置，可以生产出多种纤维组合的花式纱等。使色纺纱不仅有原料与色彩变化，并向外观形态多样化发展，以适应人们对服饰向时尚化、个性化的诉求。同时新颖色纺纱线的产品附加值可进一步提高，使企业的盈利能力增加，这是色纺纱企业提升产品档次的一个新途经。

3.6    做好生产现场管理是提升色纺纱品质档次的重要保证

与本色纱生产相比，色纺纱批量小、品种多、交货期短，故品种翻改频率高，这对生产现场管理提出了更高要求。现场管理不到位，就极易产生疵品，使企业经济蒙受损失，且市场竞争力下降。根据国内色纺纱龙头企业浙江百隆东方、华孚色纺、山东如意集团等多年实践经验，认为在生产现场管理上要重点抓好3个环节。

1）做好分品种区域管理。根据不同色系合理安排车位，遵循“同一色系尽量在一个区域生产的原则”，并做好分品种、分机台的隔离措施，加强对飞花与异纤的防控，杜绝飞花异纤错支等纱疵的产生。

2）生产现场推行“5S”管理。把生产现场中的人、物、机、料、环的5个环节合理配置和优化，并把“5S”管理中的整理、整顿、清扫、清洁、素养5个要素，按程序严格做到位，使生产现场切实做到物流有序、劳动有效、生产均衡、环境整洁、信息及时、原材料节约、成本降低，实现效益最大化。

3）强化温湿度调控与管理。做好生产现场温湿度管理工作，关系到一线员工身体健康、产品质量与生产秩序。因温湿度波动会影响纤维的吸、放湿性能，从而影响可纺性，使质量波动，断头增加，效率降低，因此强化生产现场的温湿度调节与控制，减少波动，是纺好高品质色纺纱线的一个重要条件。

上述6个关键技术是多年来在生产实践中总结出来的，只要认真做好，做到位，对提升色纺纱品质档次与开发新颖色纺纱线都将有显著效果。

4    结语

色纺纱线是目前国内外十分流行的一种特色纱线，由于它采用先纤维染色后纺纱的工艺，既丰富了纱线的色彩，又使纱线产生朦胧的立体效果，提高了产品附加值，增加了企业的盈利能力，故在国内得到快速发展。但随着产能增加，一些常规色纺纱线品种已出现供大于需的态势，同质化竞争激励使价格不断走低，盈利空间被挤压。因此加快产品结构调整，着力提升色纺纱线的品质档次，走差异化、高端化之路是形势发展的需求。

要开发好高端化、差异化色纺纱线，提升品质档次，必须要采取多项关键技术，从优选原料入手，把好纤维染色关、调色配色关、梳理技术关，并要选好高端工艺技术装备及做好生产现场管理等工作，才能生产出市场需求的品质优良的色纺纱线，使色纺纱生产更上一层楼，实现升级换代。

参考文献

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Research on the Direction and Key Technology of Improving the Quality of Color Spinning

CHENG Si-xin1    XU Zao-lin2     ZHANG You-he3

（1.Bros Eastern Co.，Ltd，Ningbo，Zhejiang 315206，China;

2.Zhejiang KEER textiles Co.，Ltd，Hangzhou，Zhejiang 310026，China;

3.Zhejiang Textile Engineering Society，Hangzhou，Zhejiang 310018，China）

Abstract： This paper analyzes the development of color spinning yarn in China，points out that to improve the quality grade and to develop the new color spinning yarn are the requirements of the situation development and analyzes the direction and goal of improving the quality grade.Finally，the paper briefly describes the six key technologies for improving the quality of color spinning yarn and developing the new yarn.

Key words： color spinning yarn;quality improvement;key technology