技术丨差别化紧赛弹力包芯纱的创新研发与生产实践

一、差别化紧赛弹力包芯纱的开发背景

行业寒冬持续加剧使常规产品销售与利润举步维艰，内地一些企业开始转型差别化产品抢占市场份额致使非棉产品领域竞争加剧，但疲软的市场却有一道“无弹不欢”独特风景，外包为差别化纤维弹力包芯纱产品一直处于紧俏状态，因包芯纱外包纤维需要完全包覆芯丝于纱体轴心特殊要求一般纱支以粗于14.8tex为主，且外包纤维以棉、涤、粘胶类具多。以外包纤维为差别化细旦天竹、细旦兰莫、超细旦涤纶且纱支高达11.8tex-9.8tex产品目前市场做好的极少，原因一是因纱支细含丝率高更易出现偏丝露丝质控难点，二是外包纤维为差别化纤维即使生产“平纱”亦有难点痛点，做包芯弹力产品其难度会增加许多，抬高了开发门槛，三是氨纶包芯纱纺纱方式行业以环纺或赛络为主流，紧赛包芯的新纺纱方式因纤维与丝“融合度”更难致使开发难度倍增，所以国内几乎空白，但其成品在抗菌、吸湿、排汗、防臭、挺括优异性能上又附以高弹舒适休闲之亮点成为成功人士衣品首选，纱线附加值非常可观，所以开发该系列产品开创差别化领域新赛道势在必行，我们都知道纺织是个系统工程，本文从产品开发难点、易产生疵品类型及生产实践中人、机、料、法、环各质控要素予以系统阐述。

二、对弹力包芯纱产品4种疵品类型及产生原因认知

（1）没有认知就无法检测把关，没有检测把关生产过程就会失控，生产过程失控就无法保证最终产品100%优良，我们首先要对易出现4种疵品类型进行认知：

（2）空芯纱：又称无丝纱，是指某一段纱中没有芯丝见图1，产生原因：a. 纺纱过程中氨纶丝因故产生断头而包覆纤维未断头仍继续纺纱。b.钢领钢丝圈配置不当产生的熔丝。两者区别是原因a空芯片段长，原因b空芯片段短，此类疵品对弹力面料危害极大。

（3）偏丝：氨纶丝没有包在纱芯内，见图2，产生原因氨纶丝喂入位置与外包纤维须条相对位置不妥。

（4）露丝：氨纶丝连续和局部露在包覆纤维外面，某种程度上可以说是偏丝最严重体现。产生原因：氨纶丝喂入位置与外包纤维须条位置严重不合适或氨纶丝离开其喂入路径失去控制。

（5）赤膊纱：长片段或一部分无包覆纤维只有氨纶丝，产生原因：大多是外包粗纱断头。

三、开发过程三大难点

开发三大难点为：①纤维与氨纶丝融合难；②各组份纤维混合难；③器材耐磨度达标难。

简述如下：①弹力包芯纱与外包纤维融合度我认为是紧赛弹力包芯系列产品核心难点，偏丝露丝等疵品的生产是其直接体现，所以氨纶丝喂入位置及其弹力、牵伸倍数等稳定性至关重要，最理想的融合度是氨纶丝位于外包纤维的不偏不倚轴心位置，如图3黄色部位。

行业包芯纱产品以环纺和赛络纺纺纱方式居多为什么鲜有紧密和紧赛产品?我认为紧密和紧赛纺纱体极其紧密增加了氨纶丝与外包纤维的融合难度，但诸如出口欧美日差别化弹力面料品质用环纺和赛络纺纱方式是难以达标的。

②差别化多组份包芯纱同样面临各组份精准混合问题，氨纶丝也是其中的一种组份，只不过外包纤维各组份之间径向要间隔均匀分布，而氨纶丝径向位置要求位于纱体轴心，同时笔者认为必须研究和关注产生偏芯漏芯的隐形因素(显性因素在文中生产实践中会详细阐述)，即外包纤维与氨纶丝等各类纤维性状对微观混合的影响规律见表1。

表1 外包纤维与氨纶丝等各类纤维性状对微观混合的影响规律

从表1可以得出结论在氨纶丝为定值时，外包纤维越细、初始模量越大越不利于氨纶丝位于纱体径向轴心位置，所以外包为差别化细旦纤维时发生隐形偏丝漏丝的概率更高。③ 大家熟知氨纶丝对胶辊胶圈和钢领钢丝圈的磨损是严重的，而即使差别化紧赛“平纱”产品对这些器材包括网格圈等周期要求亦是非常严苛，做差别化紧赛弹力包芯产品两种因素会产生叠加放大效应，器材耐磨度达标难度极大，需反复优选优化甚至定做器材才能与其耐磨度匹配，保证产品品质稳定性和一致性。

四、生产实践需控制的六大要素

4.1 原料选配是基础

紧赛弹力包芯纱包括氨纶丝与外包纤维两部分，因其弹性来自芯丝所以氨纶丝厂家和型号选择尤为重要，生产氨纶丝的企业集中在美、韩、德及中国，例如美国杜邦、韩国晓星及国产品牌千禧等，质量好的氨纶丝断丝少、油剂均匀、批次和弹力稳定(关键点)，尤其是牵伸倍数≥4.0倍时是丝质量优劣分水岭，高倍数时差的氨纶丝断丝率显著增加，另氨纶丝型号一般分聚醚类和聚脂类，如果后处理需丝光、煮炼或碱处理则需选用聚醚类型号。外包纤维品质也很关键，一是因氨纶丝有>400%超大伸长率故其基本上不承担成纱断裂强力，其纱线强力几乎全部由外包纤维承担，二是氨纶丝比常规单根纤维粗十几倍，同支数纱体截面纤维根数相当于大大减少，且外包纤维与芯丝不能产生有效抱合力，故纱线强力仅为同支纱80%-90%，所以外包纤维要选用品质优良原料予以弥补。

4.2 精细混合是前提

这类产品用途均是高档衬衫面料用纱，为了达标单染和米通条面料品质要求，需保证纱体径向达到以氨纶丝为轴心各组份纤维的间隔均匀分布，生产中各组份纤维精细混合非常重要，我们采取了较复杂的工艺流程：A002D自动抓棉机→CJFA100E六格式混棉机→SFU150G1自动打包机预混料打包→FA002D自动抓棉机→FA025多仓混棉机→FA106梳针开棉机→FA201B梳棉机→FA316B并条机→FA316B并条机→D81L带自调匀整并条机→FA467E粗纱机→EJM178JL细纱机（浩铭紧赛装置+经纬氨纶包芯纱装置）→村田21C自动络筒机。

4.3 工艺优化是关键

4.3.1 采取以下七项措施。

（1）开创性采用紧赛的纺纱方式，以达标出口日本布面品质要求。

（2）细纱捻度增加10%-15%，譬如11.8tex+40D我们选用了1140捻/m，9.84tex+30D 1360捻/m。

（3）氨纶丝牵伸倍数是核心参数，过高易断丝，过低产生原料成本增加及影响质量晃丝率增高，一定反复优化，比如我们紧赛细旦天竹/超细旦涤50/50 9.84tex+30D产品采用了4.2倍牵伸倍数。

（4）氨纶丝喂入位置很重要，Z捻纱在左面粗纱须条中心偏右处。

（5）锭速偏低掌握，我们设计14000r/min以内。

（6）因纱线回弹力存在筒子良好成形难度大，要对自络各压力值反复优化，纱支越高筒子硬度和保持良好成型难度越大。

（7）电清门限合理设定，在保证布面疵点不超标情况下尽可能减少接头数，电清对无丝偏丝疵点的精准拦截非常关键，需对电清各通道门限详细优化，新型电清QUANTUM 4 和PRISMA做此类产品具有更大硬件优势。

（8）捻接参数需反复优化。

4.4 专件器材是核心

（1）钢领钢丝圈选配至关重要，周期和选型不当最易出现前面讲述的“熔丝”疵点纱。

（2）导纱钩选用小孔径 Ø2.0mm耐磨材质。

（3）喇叭口选用小中心距和小孔径的。

（4）网格圈、胶辊、胶圈使用寿命大大缩短，要反复优选优化甚至特殊定做。

（5）自络捻接器部分使用包芯纱专用配件，保证捻结强力>80%。

4.5 设备状态是保障

（1）取消横动。

（2）每天检查传动链轮链条状态，保证不打滑不积聚短绒，确保导丝杠正常运转。

（3）保持导丝轮不卡顿并及时清理夹花。

（4）检查隔丝板位置，防止丝饼退绕不灵活。

（5）每8小时逐锭对丝一次，杜绝偏丝露丝疵品产生。

（6）对细纱卷捻部分严格整机杜绝强力弱环纱存在。

（7）建议单锭检测厂家在紧赛包芯纱设备上进一步试验完善断丝自停装置，从根源上杜绝空芯疵品纱的发生。

4.6 运转操作是中心

（1）断头必须换管接头，动作干净利索并用手及时勾断往吸棉管吸附的氨纶丝。

（2）落纱生头不允许刺管（抹管）生头，必须按正规操作法压管生头。

（3）缠胶辊罗拉后，同摇架另一锭会产生偏丝，要打断头后换管接头，该纱视为疵品另放。

（4）满纱后先逐锭检查无空丝偏丝后才能正常落纱。

（5）导丝轮槽、导丝杠清洁勤做，出现绕丝忌使用钩刀等锋利工具，避免损伤导丝杠及轮槽表面，均需用竹签处理。

（6）加大对疵品纱危害认知，严格防疵捉疵，着重加大对空丝、露丝偏丝、赤膊等检查管理力度，且与正常纱务必分检彻底统一管理。

（7）风箱花一概不用。

（8）质检员每天逐台逐锭检查自络捻接质量。

五、主要工艺参数及产品指标

粗纱定量3.65g/10m，粗纱定长4300米，细纱罗拉隔距19mmX45mm，后区牵伸倍数1.21倍，钢丝圈选用拉丝美U1MLUDR型号，钢领选用兰翔双镀层PG1 4054。几个产品质量指标见表2。

表2 不同产品质量指标

六、后工序使用注意事项

一般做喷气纬向用纱居多，最易出现的织疵为百脚或双纬（斜纹提花叫百脚，平纹为双纬），尤其是右侧短百脚和剥皮百脚占比更高，使用性能10万纬断头数≤1根，布机效率≥97%，布面品质满足了高端客户要求。

七、结语

差别化紧赛弹力包芯纱因其有诸多开发难点而市场上几乎无人生产，但其附加值高为企业提高了利润，同时避开了同质化内卷创建了差别化产品竞争新赛道，通过对该产品的3个开发难点研判，四种易见疵品熟知，六个品控要素把控，最终生产出使用性能好及布面品质优的产品，满足了高端客户的需求。

来源： 王建峰 河北佰斯特纺织、王瑞平 石家庄长晟纺织集团
编辑：中国纱线网新媒体团队

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