吉茵诺尔抗菌棉混纺特细号纱的生产

郑敏博 邱双林 姚 贞 王 平 唐建东

(1.新型环保复合面料湖北省重点实验室，湖北襄阳,441000；2.际华三五四二纺织有限公司，湖北襄阳，441000)

吉茵诺尔棉(Keweenaw Cotton)，源于美国吉诺湾地区的印第安人种植的棉花，由于这里环境恶劣，不适合种植棉花，所产棉花长度较短。但是由于吉茵诺尔岛上布满了铜，岛上的泉水含铜量高，因此用岛上泉水浇灌的棉花就含有了一定的铜离子。科学研究证明，铜离子具有很好的杀灭病菌、辅助造血和修复皮肤的功效，那么用此棉花制成的制品不仅对人体起到杀菌抑菌的作用，还能帮助伤口愈合。后来人们通过深入研究，利用化学等手段成功制造出具有与原始抗菌棉相同性能的棉花，该项技术也称为吉茵诺尔技术。利用此技术处理后的棉纤维称为吉茵诺尔抗菌棉纤维(以下简称抗菌棉)，该纤维不仅保留了天然原料的亲肤性，还具有很高的抗菌性，对人体皮炎、湿疹、阴部瘙痒、婴幼儿红疹等真菌类皮肤疾患具有一定抑制作用，尤其适用于婴幼儿服装。我公司近年在抗菌面料开发上，先后将抗菌棉与莱赛尔、莫代尔、精梳棉等纤维混纺，组成不同混纺比、不同纱号品种，本文以莱赛尔/抗菌棉 70/30 7.4 tex集聚纺纱品种为例，对抗菌棉混纺纱的开发要点介绍如下。

1 原料选择

为了保证纱线的抗菌性能达到要求，选择抗菌棉含量在30%及以上，在原料选择上，考虑到抗菌棉可纺性差的因素，需适当搭配可纺性较好的纤维混纺，生产7.4 tex品种时，选择细旦莱赛尔和抗菌棉(长绒棉)按照70/30比例进行混纺。

抗菌棉主体长度平均35.3 mm，细度1.35 dtex，短绒含量11.9%，含杂率2.5%，回潮率10.72%，马克隆值在4.0～4.3，断裂强力4.15 cN/dtex。莱赛尔纤维长度38 mm，细度1.3 dtex，单纤维断裂强度4.27 cN/dtex，回潮率10.18%，断裂伸长率10.44%，质量比电阻6.16×108Ω·g/cm2。

表1为抗菌长绒棉的抗菌性能检测数据，数据显示该纤维抑菌性可达到99%以上，按照GB/T 20944.2—2007《纺织品 抗菌性能的评价 第2部分：吸收法》，当抑菌率大于99%时，具有良好的抑菌性(试验时间24 h)。

表1 抗菌棉的抗菌性能检测数据

实验菌种0 h对照样菌落数均值/CFU·mL-118 h对照样菌落数均值/CFU·mL-118 h样品菌落数均值/CFU·mL-1对照样细菌/真菌增长值(F)抑菌率/%大肠杆菌 金黄色葡萄球菌白色念珠菌 5.21×1046.23×1041.86×1057.20×1061.18×1079.07×1061.08×103<20<201.82.02.2>99>99>99

2 工艺流程

抗菌棉是经过化学工艺处理过的棉纤维，纤维强力较低，短绒较多，纤维中有硬块，分梳难度较大，为了提高成纱质量，抗菌棉需单独在梳棉工序进行充分梳理，再在并条工序进行混和。

3 生产工艺方案

3.1 原料预处理

由于抗菌棉较普通新疆棉强力低，而抗菌长绒棉中杂质又较多，回潮率较大，影响开松和除杂，过高的回潮率还会造成后工序黏缠，所以在生产前需要充分放湿平衡，将原棉包剪开中间两根钢丝，开包平衡24 h，平衡间温度控制在25 ℃～30 ℃，相对湿度控制在50%～55%。

由于莱赛尔纤维光滑，刚度大，抱合力较差，如果不进行适当的预处理，梳棉短绒会急剧增加，导致成纱棉结多，尤其是纺特细号纱时，更要注意短绒的增长率。为了保证成纱质量，细旦莱赛尔纤维原料要松包平衡24 h。如果回潮率低于10%，还要加湿，要求回潮率达到11%～13%为宜，预处理室最好安装温湿度监测仪，要求温度25 ℃～30 ℃，相对湿度55%～60%。为了减少纤维在开松和梳理中损伤，需要提前预处理，保证回潮率在10%及以上。

3.2 清棉工序

抗菌棉因含有铜离子，颜色泛浅绿，但由于工艺差异，每包抗菌棉颜色存在深浅差异，最佳方案是先预混打包再二次上槽。目的是对原料进行多维度均匀混和，将深浅不一的原料间隔排列，保证打手在每个截面均能同时抓到深浅不一的原料。具体做法是按照设计好的排包图上槽后，先抓取预混，再打包排列，保证颜色混和一致均匀[1]。抗菌棉的工艺配置重在除杂，大杂早排。为了有效清除杂质，清棉工序采用“勤抓少抓，多松少打，速度适当降低”的开松工艺原则，做到轻打多落，充分开松，开棉机隔距开口增加、进口减少，同时防止堵塞尘棒，在尘棒下改造吸风装置，可及时吸走落棉和杂质，保证吸风顺畅，尽早排除大杂、叶杂。在开清棉工序的开松工艺中，圆盘抓棉机的行走速度为15 m/min，抓棉打手速度为 800 r/min，抓棉小车每次下降距离为2 mm。在除杂工艺中，其中A306C型开棉机的梳针打手速度为450 r/min，综合打手速度降至800 r/min。棉卷定量354 g/m，棉卷定长36 m。通过以上工艺设计，可以有效减少纤维损伤和损耗，使棉卷重量不匀率控制在 1.5%，棉卷伸长率在 1.2%以内。而莱赛尔纤维在开清棉工序要贯彻“轻打，多梳，少落”的工艺原则，尽量不损伤纤维，抓棉过程要削高填平。其主要工艺参数：棉卷长度30.6 m、定量370 g/m，A076C型打手成卷机棉卷罗拉速度10 r/min，A036C型开棉机梳针打手速度选择420 r/min。经实测，成卷重量不匀率1.1%，伸长率1.4%。生产的正卷如果在8 h以内不使用，要进行适当保湿，防止纤维内水分的散失。

吉茵诺尔技术处理对原料中的非棉异纤不起作用，因此抗菌棉中的异纤仍然存在。为了剔除异纤，减少三丝，抗菌棉清棉必须通过异纤挑拣机，而挑拣机必须要进行对比度设置才能有效剔除异纤，且对喷出的原棉进行人工挑花，再本支回用，以提高原料制成率。

3.3 梳棉工序

抗菌棉在梳棉工序采取的工艺原则是轻定量，慢速度，紧隔距，尽量排除短绒与杂质。提高棉网清晰度和纤维伸直度，适当降低各梳理组件的速度，减少梳理对纤维造成的损伤；同时适当提高锡林与刺辊、道夫与锡林的线速比，以确保梳理过程中纤维能顺利转移，减少梳理过度造成的棉结。而细旦莱赛尔纤维不含杂，纤维整齐度好，梳棉上以梳理为主，但尽量减少纤维损伤，生条短绒率控制在3.0%以下。抗菌棉梳棉工序主要工艺参数：锡林速度360 r/min，刺辊速度为850 r/min，盖板速度降为220 mm/min，可以有效地排除杂质和短绒；盖板与锡林隔距0.18 mm、0.16 mm、0.16 mm、0.16 mm、0.18 mm，刺辊和锡林隔距0.18 mm，锡林与道夫隔距0.13 mm，出条速度41 m/min，生条定量16.17 g/5 m。而莱赛尔纤维生条定量为19.0 g/5 m，出条速度41 m/min，锡林速度280 r/min，刺辊速度550 r/min，盖板速度降为86 mm/min，盖板与锡林隔距0.24 mm、0.22 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.22 mm。

针对抗菌棉特性，选择锡林型号AC2035×01740，与常规新疆棉锡林针布型号AC2030×1740对比，两种针布齿密相同，但前者工作角小，针相对矮，对纤维的穿刺能力强，纤维在针尖容易转移，在主梳理区梳理充分，生条棉结相比下降了20%，短绒增加了1%。将锡林速度从400 r/min降为360 r/min，刺辊速度降为850 r/min时，生条棉结未增加，而短绒也没有增加。对这种改性棉花进行充分梳理，以降低棉结、短绒负增长，有利于成纱强力的增加[2]。生条质量指标如下。

棉卷品种 抗菌长绒棉 莱赛尔纤维

棉结/粒·g-140 5

短绒/% 9.2 2.4

杂质/粒·g-112 0

棉网质量 一级 一级

3.4 精梳工序

为了进一步排除短绒和杂质，提高纤维的伸直度和平行度，精梳工序相当重要。在本工序采用后退给棉，给棉长度4.7 mm，抗菌棉16 mm以下短绒率控制在11%以下。因抗菌棉纤维回潮率较大，小卷定量要小，为了有效清除杂质和棉结，重点将梳理隔距调整在0.25 mm～0.35 mm，采用圆心角110°锡林，单位纤维受到梳理的针齿数多，梳理效果也好，落棉率可降低0.4%，棉结减少3粒/g～5粒/g。各毛刷直径一致并关注运转状态，保证每个眼清洁能力相同，经过试验，落棉中短纤维含量占落棉量的72%。防止钳板清洁不良，造成积花增加，最终会影响到分梳效果，也造成落棉量增加。检查棉网的清晰度、棉网边缘不良、棉网破洞等，杜绝精梳工序缠绕分离罗拉和分离胶辊现象；加强温湿度管理控制，保证通道光滑无毛刺[3]。精梳条AFIS检测指标：抗菌棉(长绒棉)精梳条棉结12粒/g，杂质4粒/g，短绒率4%。

3.5 并条工序

并条工序起着承上启下的作用，尤其对质量的影响不能小觑，纤维一旦伸直平行度不高,产生机械波或者存在黏缠挂堵等现象，均会导致成纱纱疵的成倍增加, 严重影响成纱质量。随着现代化高速并条机的使用，并条条干不匀更易产生波动，所有并条速度不宜过高，整个过程需要我们加强控制和管理。由于抗菌棉有颜色，为了混和相对均匀，并条工序采用三道并条，同时为了防止道数多，条子过熟，并条选用“轻定量，慢速度”的工艺设计，加强机台清洁工作，保持通道光洁，减少黏缠挂堵[4]。并条条子中纤维伸直度好，粗纱结构合理，才能保证较好的成纱条干，且减少纱疵。并条工序尽量采用硬度低的胶辊，对提高成纱条干有利，但胶辊太软，在温湿度变化较大的季节，易缠绕胶辊，而且胶辊容易变形。经试验，采用邵尔A78度的胶辊比邵尔A82度的并条条干下降了0.4%，成纱条干下降了0.2%，千米细节、粗节和棉结均相比有所下降。并条工序主要工艺参数见表2。

表2 并条工序主要工艺参数

机型并合数/根后区牵伸/倍罗拉隔距/mm速度/r·min-1FA317FA306ARD221C2抗菌棉+4莱赛尔661.81.61.348×5347×5044×48270270300

3.6 粗纱工序

粗纱工艺要加强对浮游纤维的控制，提高纤维间的抱合力，在满足细纱牵伸的前提下，适当增加粗纱捻系数，较大的捻系数可防止粗纱在加捻过程和细纱退绕时意外牵伸的产生。故粗纱工序定量3.6 g/10 m，粗纱捻系数85；粗纱卷绕张力应适当，并严格控制好大、中、小纱和前、后排粗纱张力差异控制在1.5%以内，张力要适中，防止细节产生；罗拉隔距10 mm×23 mm×40 mm，机后避免上高条，防止毛条、冒粗纱，导条辊运转良好，挡车工及时处理断头，防止飘头，要求锭翼管道光滑无毛刺，及时清理棉蜡和飞花飘头。

3.7 细纱络筒工序

细纱工序采用集聚纺技术，目的是进一步提高成纱强力，降低纱疵和毛羽。细纱使用中长型的上下销，加强中区牵伸对纤维运动的控制；采用较小钳口隔距，并使用前区压力棒，可有效控制成纱细节，重点是严格控制上销和前胶辊隔距的一致性，同时采用较小的后区牵伸倍数和较大后区隔距，还有保证集聚纺集聚管张力架张力一致稳定，网格圈运行平稳，以上均可以改善成纱条干，减少纱疵产生，降低纱线断头率[5-6]。细纱工序主要工艺参数:前罗拉速度130 r/min；总牵伸49倍；后区牵伸1.13倍，罗拉隔距19 mm×38 mm，捻系数390。

络筒工序络纱速度不宜过高，防止成纱质量恶化。电子清纱器选择USTER 3型，根据十万米纱疵分级情况，合理设置清纱曲线。由于纱线带色，异纤设置要通过取样确定，尽可能切除异纤。经实测，成纱主要质量指标：单纱强力149.7 cN，断裂强度20.2 cN/tex，单纱强力CV11.0%，断裂伸长率5.3%，最低单纱强力113.5 cN，条干CV值13.79%，条干CVb2.0%，细节12个/km，粗节54个/km，棉结188个/km。其成纱质量达到了使用要求。

4 结束语

综上所述，抗菌棉与莱赛尔混纺特细号纱的生产，要了解原料性能，选择合适的原料预处理方式，以提高不同纤维的可纺性；采取合理的生产流程，保证原料充分混和；各工序工艺参数适当配置，梳棉采取柔性分梳，使其杂质尽量早落，较少纤维损伤，尤其是抗菌棉要区别常规棉花对待，在整个生产过程中，要做好与其他品种的防护隔离，防止不同纤维之间的交叉污染。同时，针对抗菌棉中的三丝问题，在剔除异纤中要合理设置异纤参数，做到尽可能地剔除异纤。生产过程需要严格控制车间温湿度，车间相对湿度宜控制在55%～70%之间。通过以上工艺技术及质量控制措施，最终保证了莱赛尔/抗菌棉 70/30 7.4 tex纱的成纱质量和布面效果。