粘胶竹节包缠纱的工艺设计

李迎辉 王 充

（1.忠华集团有限公司，广东清远，511800；2.陕西省纺织科学研究院，陕西西安，710038）

新时代消费者对服装的功能性、色彩等个性化有较高追求。色彩方面，对于纱线的后整染色效果有了更高的要求，希望染色后的效果更加多样化。

考虑到不同成分原料在纱体中的方式以及不同原料对染色的要求不同，我们设计开发了粘胶竹节包缠纱。芯纱采用节粗较大的粘胶纤维竹节纱，外包纤维选择涤纶长丝[1]。以下主要从原料选配、前纺工艺配置、细纱工艺改进以及设备改造等方面介绍粘胶纤维/涤纶长丝42.2 tex竹节包缠纱的纺制工艺。

1 原棉选配

芯纱原料选择四川宜宾丝丽雅股份有限公司生产的粘胶纤维，规格为1.33 dtex×38 mm的有光纤维，该纤维服用性能等同于棉纤维，吸湿排汗，可满足人们穿着舒适性的要求。粘胶纤维测试指标：干态断裂强度2.75 c N/dtex，湿态断裂强度1.40 c N/dtex，干态断裂伸长率18.4%，线密度1.32 dtex，线密度偏差率-0.8%，平均长度37.8 mm，长度偏差率-0.5%，超长纤维率0，倍长纤维0 mg/100 g，疵点1.3 mg/100 g，油污黄纤维0 mg/100 g，残硫量7.24 mg/100 g，含油率0.3%，白度84.5%。外包纤维选择涤沦长丝，其规格为111.1 dtex/32 F，断裂强度28 cN/tex～31 cN/tex。

2 工艺流程

BO⁃A型自动抓棉机（跳过梳针开棉机）→MX⁃110型多仓混棉机→CL⁃C3型三刺辊开棉机→SP⁃DX型除微尘机→DK788型梳棉机→FA306型并条机（两道）→RSB D401型并条机→JSR668型粗纱机→FA1520型细纱机→SAVIO络筒机

3 前纺工艺配置

3.1 清棉工序

由于粘胶纤维含杂少、长度一致、整齐度好，含有少量的索丝，清棉工序主要以开松、减少落杂为主。抓棉机抓棉速度17 m/min，抓棉厚度2.5 mm。开棉机速度尽量偏低控制，三刺辊的落杂点尽可能不落或少落，叶片开口均调到0.13 mm即可；开棉速度电机频率开到50%，三刺辊打手速度依次为550 r/min、950 r/min、1500 r/min。

3.2 梳棉工序

梳棉工序以降低分梳速度、减少纤维损伤为目的，锡林速度由420 r/min降低为360 r/min，刺辊速度由960 r/min降低到830 r/min，盖板速度降到80 mm/min左右，盖板与锡林4点隔距放大到0.25 mm、0.23 mm、0.23 mm、0.20 mm，另外适当降低各梳理针布的针齿密度。生条定量25.0 g/5 m，出条速度180 m/min。条干C V控制在5%以内，重量偏差控制在±2.5%以内，重量不匀率控制在2.5%以内。

3.3 并条工序

为了保证成纱的重量偏差和重量C V，并条工序采用三道并合，头道并合数7根，总牵伸7.15倍，后区牵伸1.57倍；二道并合数6根，总牵伸6.33倍，后区牵伸1.41倍；末道并合数6根，总牵伸6.07倍，后区牵伸1.33倍。各道并条罗拉中心距偏大控制在47 mm×50 mm，各道并条定量控制在25 g/5 m，FA306型并条机速度300 m/min，RSB D401型并条机速度450 m/min。条干C V控制在3.0%以内，重量偏差控制在±1.0%以内，重量不匀率控制在1.5%以内。

3.4 粗纱工序

粗纱工序采用四罗拉粗纱机，由于纤维素纤维的纤维长度较长，一致性较好，为了利于后道牵伸，粗纱的捻度不能偏大，需采用大的后区牵伸，控制好车间温湿度，减少粗纱毛羽。

粗纱主要工艺参数：罗拉中心距40 mm×55.6 mm×62.6 mm，总牵伸6.70倍，后区牵伸1.25倍，钳口隔距6.5 mm，粗纱捻系数控制在85～90之间，粗纱定量7.5 g/10 m，锭翼速度850 r/min。条干C V控制在4.0%以内，重量偏差控制在±1.5%之内，重量不匀率控制在1.5%以内。

4 后纺工艺配置

4.1 细纱机技术改造

在原来的环锭纺细纱机上加装了长丝架以及长丝喂入装置、长丝牵伸和传动部分。具体改造如图1所示。涤纶长丝2经过导丝管1到涤纶长丝传动轴7，再经过涤纶长丝牵伸辊6输出，将一定张力的涤纶长丝经过导丝轮8，在前胶辊9后面喂入前胶辊9和前罗拉10组成的钳口中，包缠在粘胶纤维的外面。

图1 细纱机技术改造图

4.2 细纱工艺路线

外包长丝采用较小的张力，让粘胶纤维与长丝处于“树缠藤”的形式存在于纱体，并配有节粗很大的竹节风格（竹节纱），让纱线更有特性[2]。这样两种不同吸色性能的纱线在后道工序中采用不同的染色工艺，会出现完全不同的“吸睛”效果。

4.3 细纱工艺参数

粘胶纤维竹节纱工艺：节长30 mm～50 mm，节距50 mm～100 mm，节粗4.0倍。

细纱工艺：罗拉中心距47 mm×67 mm，后区牵伸1.30倍，采用阿姆斯特朗邵尔A70度胶辊、PG14556型钢领、卡特№6型钢丝圈。为了保证包缠效果，采用较低的捻系数350（不含丝的纱线捻系数仅230左右），细纱锭速控制在11500 r/min。由于是竹节纱，成纱的条干C V不做具体要求，对比竹节纱风格即可。但为保证线纱的一致性，条干C Vb控制在3.0%以内。该竹节纱节粗很大，因此成纱的平均断裂强力相对较低，断裂强度要求控制在11.0 cN/tex以上即可。

4.4 络筒工序

由于节粗大，要尽可能降低络筒工序对纱线的伤害，络筒速度不能过高，控制在1000 m/min，并且保障络筒纱线通道的畅通。该品种捻度低、节粗大，如果络筒通道控制不好，就会造成外包纤维的挂伤，对成纱质量影响很大。预清纱器开口距离2.8 mm，捻接元件采用6901型喷雾捻接器，并注意捻接气压的稳定性，机台整体气压不低于100 k Pa，保障结头的外观和强力。结头外观偏粗掌握，强力要求达到原纱的70%以上。电子清纱器清纱工艺偏松掌握，重点保证包缠纱的结头强力。由于纱线捻度较低，退捻参数尽可能偏低控制，设置为2。搭头长度设置为9，加捻时间设置为7，这样既能保证外观，又能满足强力要求。

5 质量控制难点

针对该产品的特殊性，为了实现良好的包缠效果，在工艺控制和科学生产上做了大量的质量攻关。一是合理选择涤纶长丝和粘胶纤维的占比。经过大量的试验，涤纶长丝的含量低于20%时达不到用户要求的包缠效果。当涤纶长丝含量高于40%时，外包长丝和芯纱纱体分离，根本无法纺纱。节粗4.0倍的竹节纱包缠纺不仅生产困难，而且要保证竹节部分和细节部分的包缠效果，难度更大。经反复试验，涤纶长丝含量在25%～35%时包缠效果比较理想。二是涤纶长丝和粘胶纤维须条的定位。经过多次试验，选择传统包芯纱的长丝定位法，涤纶长丝在粘胶纤维须条右边的1/3处包缠效果较好。三是长丝张力的选择。对于具有包缠效果的品种，长丝张力应适宜，张力太大会造成外包纤维捻不上纱体容易被吸走，张力太小会出现长丝起“小辫子”造成疵点。经过大量的试验，最终确定长丝张力控制在1.02倍～1.03倍时包缠效果较好。四是捻度的选择。捻度太大布面效果和手感达不到柔软的要求，捻度太小纺纱生产困难。经过多次试验，成纱捻系数在350左右时效果较好。

6 纱线质量指标

经过以上一系列的工艺优化和质量攻关，纺出的粘胶纤维/涤纶长丝42.2 tex竹节包缠纱满足了用户的需求。具体质量指标：纱线号数42.2 tex，重量偏差-0.3%，重量不匀率0.9%，断裂强力510 cN，强力不匀率16.8%，断裂强度12.1 c N/tex，捻系数349，条干C Vb2.8%，棉结8个/km，毛羽指数5.87。

该品种织成的面料主要用于针织产品，布面风格粗犷，纹路清晰，满足了用户做运动休闲服饰的要求。

7 结束语

本研究在传统环锭纺纱机上通过工艺优化和设备改造开发了粘胶竹节包缠纱。为保证粘胶纤维竹节纱粗节和细节的包缠效果和生产要求，我们在做好原料优选的前提下，重点针对涤纶长丝含量、长丝定位、长丝张力等方面作了优化试验。实践证明：涤纶长丝含量在25%～35%、长丝在粘胶纤维须条右边的1/3处、长丝张力控制在1.02倍～1.03倍时，节粗4.0倍竹节纱的包缠效果较好。与此同时，考虑到节粗大的竹节纱捻系数不能太小，但下游针织产品又有手感柔软的要求，经反复试验，粘胶竹节包缠纱捻系数选择350左右，既满足了用户的需求，又保证了包缠效果、成纱质量和产量要求。该产品织成的针织产品满足了用户多元染色的要求，产品质地柔软，风格粗犷，丰富了针织面料的产品内涵。