转杯纺非棉针织纱的开发:转杯纺的成纱特点

　　1转杯纺开发非棉针织纱的积极意义 　　 　　1.1开拓了转杯纺使用原料多样化,改变了对棉花的 　　 依存度 　　转杯纺技术从上世纪60年代开始应用于纺纱领域至今已有 40 多年历史,最早生产牛仔布用纱,纱支以粗支纱 97 ～ 48 tex(6S ～ 12S)为主,使用原料 100% 棉花。从80年代开始随着纺纱支数的提高(最高为 29 tex(20S)),可用作中粗支休闲面料用纱,但使用原料仍以棉花为主,与化纤混纺纱线很少。转杯纺纱速度快,纱支又较粗,棉花消耗量大,尤其是转杯纺产能快速发展,需用棉花数量也快速增加,如按 200 多万头转杯纺产能计算,相当于 1 000 万环锭纺纱能力。按平均纱号 36.4 tex(16S)计算,每年需消耗棉花 440 多万t,而我国棉花种植受”粮棉争田”制约,不可能扩大棉花种植面积,近几年棉花产量维持在 700 万 ～ 800 万t之间,可用于纺纱用棉花只占棉花总产量的 70% 左右。由于生产量与需求量缺口较大,国家每年还要花大量外汇进口棉花来满足纺纱生产需要。有限的棉花资源,首先要用于环锭纺生产中高档次及特种用纱,因此转杯纺所用原料应及早摆脱对棉花的依赖,向多种非棉纤维及二次原料再利用开拓,这对调整转杯纺纱线结构与产能持续发展均具有积极意义。
　　1.2有利于转杯纺纱线应用领域的拓展
　　较长时间以来,由于转杯纺以生产纯棉粗支纱为主,故其使用范围较窄,主要用于牛仔布用纱。随着转杯纺纱技术进步,纺纱速度大幅度提高,在线质量控制手段的不断完善,使转杯纺的纺纱支数与纱线品质显著提高,尤其是多种非棉转杯纱的开发与生产,使转杯纱的应用范围更加广泛。目前针织用中细支转杯纱的生产量正在快速增加,转杯纺“用下脚原料,生产低档纱”的历史将一去不复返。
　　1.3用先进转杯纺纱机开发好非棉针织纱使企业获得
　　 良好经济效益
　　企业采用差异化的经营策略,不但避开了生产纯棉转杯纱的同品种竞争,而且因各企业所用原料各异、生产纱线品种各具特色,还使企业获得较好的经济效益。以粘纤及其混纺针织纱为例,用先进转杯纺纱机生产的 19.7 tex粘纤针织纱,由于其纱线条干、毛羽、疵点等质量指标均优于环锭纺同规格粘纤纱,目前市场上售价可多卖 1 000 ～2 000 元/t;如以粘纤为主体原料与 15% ～ 20% 羊毛、亚麻及功能性涤纶等纤维混纺,因其强力提高、服用性能改善,其售价可比同规格纯粘纤针织纱提高 3 000 元/t以上。又如在转杯纺纱机上开发兔、羊毛混纺针织纱线,由于其产品附加值高,其吨纱获利更高。用转杯纺生产的丝及其混纺针织纱,由于原料是绢丝落绵的二次利用,而制成的针织品多数出口,其经济效益也十分可观。
　　总之,积极利用各种非棉原料开发具有一定特色与功能的转杯纺针织纱,既是适应市场多样化、功能化纱线的需求,也是提高转杯纺企业经济效益的一条重要途径。
　　
　　2转杯纺生产非棉针织纱的技术要点
　　
　　2.1要选好原料及互配
　　由于非棉原料多样、性能各异,故比用纯棉生产转杯纱难度要大,因此如何根据各种原料的不同性能搞好互配是十分重要的环节。
　　以生产粘纤针织纱为例,由于针织品对纱线条干、疵点、毛羽、断头及染色性要求较高,尤其是作针织内衣要求柔软舒适、纱线捻度要小,故在原料选用时,除了掌握不同厂家每批原料质量性能外,重点要对粘纤的长度和细度进行科学搭配。根据多种原料搭配方案试验结果表明:在纤维长度不变的情况下采用 1.33 dtex纤维比用 1.67 tex纤维在成纱条干CV值、棉结、细节、粗节等指标均有明显改善,成纱强力也有一定提高。在纤维细度相同情况下,长度由 38 mm改为 32 mm时,成纱条干CV值、细节、棉结等质量指标与长度不变细度改细情况相同,同时采用 32 mm纤维时纺纱断头率下降,生产效率提高。分析原因在一定纺杯直径下(纺 19.7 tex采用 33 mm纺杯)用 38 mm纤维纺纱时,纺杯内“搭桥纤维”数量增多,从而造成纺纱断头增加,条干恶化。但当生产 14.5 tex粘胶纱时,用 1.33 dtex纤维,使成纱截面纤维根数可达到 111 根,这对提高成纱强力有利。因此对粘纤的细度与长度的选配要根据纺纱号数及纺杯直径来科学选用。
　　同理在纺粘纤色纺纱及混纺纱时,对有色粘纤的质量规格及羊毛、亚麻、涤纶等规格也要科学选配,两者的长度与细度要与粘纤接近。如选用细度 80S、长度 35 ～ 45 mm细支毛、用主体长度 35 mm亚麻精梳短纤维,用 31 mm的优质木棉纤维等均与粘胶纤维有良好互配性,从而提高纺纱可纺性能。
　　在生产丝针织纱时,因绢丝落绵分“A”与“S”两种,“A”落绵纤维长、短绒率小,故用“A”落绵生产丝纱的质量要好于“S”落绵,但“A”落绵价格贵,会增加纺纱成本,故也应根据产品规格和质量要求来选配混合比。当生产Nm 30 以上针织纱时“A”落绵混用比例不应低于 30%,但生产Nm 20 针织纱时,可用“S”落绵为主体原料,以降低生产成本。
　　2.2要重视原料的预处理与混合方法
　　由于生产转杯纺非棉针织纱使用的原料种类多、性能差异大,如羊毛、兔毛、绢丝落绵均系动物纤维,亚麻是植物纤维,手感粗硬,而木棉纤维表面光滑抱合力差,因此在混合前均需经过预处理工序以改善其可纺性能。羊毛条、亚麻条使用前均需添加抗静电剂和柔软剂,并经给湿加油,在仓内堆放 24 h,以提高其抗静电性并改善手感。在与粘纤混纺前最好采取二次条混方法,即先将羊毛(或亚麻)与粘纤先按 50/50 混比制条,再与纯粘纤条子经 3 道并条工艺来控制混合比例。木棉纤维因密度小、抱合力差,也要先经开松预处理,增加纤维表面毛刺提高抱合力,然后再与粘纤混合。对绢丝落绵因含杂屑较多且超长、缠绕纤维占有一定比例,因此在开清棉成卷前必须对落绵进行预开松和超长纤维扯断处理,以减少清梳工序出现缠绕分梳元件的现象。因此做好原料预处理与科学混棉是改善可纺性的重要环节。
　　2.3要合理选配前纺工艺,控制好半制品质量
　　前纺工艺是否合理是影响半制品质量的关键,喂入转杯纺纱机的条子质量好,纺纱时断头就少,纱疵产生几率也小,目前生产非棉转杯纱一般有 3 种前纺工艺配置。
　　(1)采用清梳联工艺,从提高梳理与混合均匀效果考虑,用清梳联比传统清花、梳棉工艺优越,目前纺纯粘胶与竹纤维针织纱时均可采用清梳联工艺,但粘纤与竹纤维强力较低,故在清梳工艺处理时应采用“轻打击、多松少返、梳打结合”的工艺原则,减少纤维损伤。
　　(2)当粘纤与其它非棉纤维混纺时,因两种纤维性能不同,采用清棉与梳棉分别制条、在并条机上混条方法较好,如粘/毛、粘/麻、粘/涤混纺均采用传统清梳工艺。
　　(3)当生产批量较小、纤维性能特殊不适宜采用清棉成卷工艺时,可用纤维预开松后直接喂入毛斗至梳棉机成条,如粘/木棉纺、兔毛混纺纱目前均采用这种工艺处理。
　　由于非棉纤维,尤其是再生纤维素纤维强力一般较低,故在梳棉机上处理时不宜采取高速度、紧隔距、强分梳工艺,要适当降低速度,放大隔距,并采用大角度针布,以加快纤维转移,减少纤维损伤。
　　并条工序担负着牵伸并合、提高纤维”三度”(伸直、平行、分离)的功能,在纺中细支非棉针织纱时宜采用 2 ～ 3 道并合为好,尤其是末道并条最好配置自调匀整装置,以控制条子重量与减少条重差异,这对降低成纱长片段不匀率是有重要作用的。
　　2.4要优化转杯纺工艺,选好元器件
　　由于转杯纺非棉针织纱的纺纱号数均在 19.7 ～ 14.5 tex之间,采用纺杯直径较小(31 ～ 33 mm),而所用纤维的长度多数比棉纤维要长,在纺纱器内如纤维转移不好会造成断头增加,并产生粗节等质量疵点。湖州威达集团通过多次试验:在纺 19.7 tex以上粘纤针织纱时选用直径 33 mm、T533BD型转杯和B174DN型分梳辊,在转杯与分梳辊速度分别 11 万r/mim与 8 300 ～ 8 500 r/mim的条件下,由于断头率降低,机台生产效率达到 99% 左右。同时为了满足用户低捻度要求,选用KSK4型假捻盘和TS30 � 3阻捻头,使成纱设计捻系数达到 3.0 左右,比同细度纯棉针织纱捻系数降低 0.8 ～ 1.0,较好地解决了转杯纱捻度高的技术关键。
　　2.5要重视空调设备的配套,控制好纺纱车间温湿度
　　由于转杯纺纱速度要高于环锭纺 4 ～ 5 倍,且使用原料品种又较多,在高速运转下纤维与机件摩擦产生静电要比纺纯棉纱时严重,如车间温度控制不当,极易造成”三绕”,增加纺纱断头与纱疵产生,降低生产效率,因此配好空调设施、实施均衡送风、控制好车间温度是保证生产正常、降低纺纱断头、提高设备生产效率与产品质量的重要保证。
　　
　　3转杯纺开发的非棉针织纱
　　
　　3.1粘纤针织纱
　　目前在全自动与半自动转杯纺纱机上生产的 19.7 ～ 14.5 tex(30S ～ 40S)粘纤针织纱并与合纤长丝交织的针织品,是当前国内外市场上十分流行的中高档针织服装。纺纱企业相继开发并批量生产粘纤针织纱,生产品种已从 19.7 tex(30S)为主向 14.5 tex(40S)更细号数发展,由于其主要质量性能优于环锭纺,受到针织用户普遍欢迎,目前已成为转杯纺生产的畅销品种之一。
　　3.2粘纤色纺针织纱
　　用有色粘纤与漂白粘纤混纺生产粘纤色纺针织纱,混用色粘纤比例最低为 13%,高的在 80% 以上,生产号数以19.7 tex(30S)为主,受到普遍欢迎。由于目前粘纤生产企业生产有色粘胶色谱不多,以黑色为主,如能进一步开发多色彩粘纤,可使粘纤色纺纱的色彩更加丰富,市场前景将更 看好。
　　3.3粘纤混纺针织纱
　　(1)粘/毛混纺针织纱:选用 90% 1.33 dtex×38 mm细旦粘纤与 10% 80S 35 ～ 45 mm长度的细羊毛,混纺纱号数为 19.7 ～ 14.7 tex,由于羊毛具有良好天然卷曲与弹性,使制成的针织品增加了弹性和抗皱性。
　　(2)粘/涤混纺发光针织纱:采用 3 种原料组合,粘纤为 84%,规格为 1.33 dtex × 38 mm,有光涤纶 10%,规格为1.56 dtex × 38 mm,扁平涤纶 6%,规格为 4.58 dtex × 38 mm。由于纱线中加入具有功能性涤纶,不但增加织物抗皱性,而且经染色整理后布面呈现闪闪发亮的光感效果。
　　(3)粘/麻混纺针织纱:选用 1.33 dtex × 32 mm粘胶纤维与主体长度为 35 mm的进口亚麻精梳短纤维为原料,并根据面料手感要求确定粘/麻混纺比 85/15,生产 19.7 tex(30S)细支针织用纱。由于亚麻纤维手感滑爽、透气,并且有抗菌防霉等功效,二种纤维组合后优势互补,刚柔相兼,用该纱线制成的针织面积具有滑挺爽的风格。
　　(4)粘/木棉混纺针织纱:根据针织物手感要求采用80/20的粘/木棉混纺比例,粘纤选用1.33 dtex× 32 mm,木棉主体长度为 31 mm,使两种纤维长度接近,并采用木棉纤维人工预混开松,使纤维表面形成毛刺增加抱合力,然后与粘胶纤维混合纺纱,生产号数为 19.7 ～ 14.5 tex。该粘/木棉混纺纱织物布面轻盈、柔和,富有弹性,保暖性佳。预计随着木棉纤维产业的发展和市场的扩大,用转杯纺开发粘/木棉混纺针织纱具有广阔的市场前景。
　　(5)粘纤/纽代尔混纺针织纱:纽代尔与粘胶纤维混纺,可弥补粘胶类纱线强力较低的缺陷,使成纱质量尤其是纱线强力与条干均匀度均比粘纤针织纱有一定提高。
　　3.4竹纤维针织纱
　　用竹纤维纺纱织成针织物具有良好吸湿透气性,其悬垂性和染色性能也好。竹纤维不但具有蚕丝般的光泽和手感,还具有抗菌防臭、防紫外线功能,故其性能优于普通粘胶纤维。对竹纤维的开发利用在环锭纺纱中以混纺较多,但在转杯纺纱中应用尚较少。
　　3.5高比例兔毛及其混纺半精纺色纱
　　桐乡易德纺织公司利用转杯纺独特纺纱形式与纱线结构,通过对兔毛纤维进行预处理改善可纺性,采用“立体混合,横铺直取”和毛工艺控制色差,改进梳理工艺减少纤维损伤、控制短绒增长,优化纺纱工艺改善条干均匀度等措施,成功开发Nm 36/2兔/棉/腈(65/20/15)“三合一”半精纺混色纱,在毛针织物使用后,显示出纱线条干均匀、细节少、毛羽少、抗起毛起球、耐磨性好等特点。
　　3.6丝针织纱的开发
　　多年来生产证明:用转杯纺工艺生产丝纱的生产工序、产品质量、原棉消耗、加工成本等均优于环锭纺。同时,用转杯纺生产丝针织纱是一项对绢丝落绵二次利用工程,既可使绢丝下脚料得到最充分利用,又可为针织服装提供一种具有多种保健功能的新型纱线。目前用转杯纺开发丝纱,既可以生产纯丝纱,也可以生产丝与棉、麻、羊毛等纤维混纺,纺纱支数为Nm 20 ～ 40,可根据针织服装需求来确定。由于其经济效益要高于纯棉针织纱,故也是转杯纺开发非棉针织纱的一个不可忽视的领域。
　　
　　4结语
　　
　　(1)用转杯纺纱机开发非棉针织纱,既扩大转杯纱的应用领域,又减小对棉花的依存度,是调整转杯纺产品结构的一项重要决策,对转杯纺产能的持续发展与转杯纺纱线应用范围的拓展均有积极意义。
　　(2)要纺好非棉转杯纺针织纱,必须从原料选用与互配、前纺工艺配套、转杯纺工艺优化与元器件选用等方面入手,使生产的非棉转杯纺纱线质量达到用户要求,取得最佳的经济效益。