纺织技术 | 灰竹炭纤维/大麻纤维/Coolplus纤维/棉精梳混纺柔洁纱的可纺性研究与生产实践（上）

前言

大麻纤维不仅具有吸湿、透气、舒爽、防霉、无静电等特点，而且还具有消散光波声波、吸附有毒有害气体等性能，同时具有天然的抗紫外线辐射功能，可以屏蔽95%以上的紫外线，有益于人体新陈代谢机能与微循环机能畅达等优异功能，这是一种最完美的天然纤维。大麻纤维从远古流传至今，在崇尚自然、绿色、环保的当今社会，仍然散发着恒久的魅力。

灰竹炭纤维是一种功能型纤维，用纯氧高温和气阻隔延时的煅烧方法，这是一种新工艺和新技术，它是首先将竹子经过高温干燥炭化工艺处理后，而形成的竹炭，再运用新型纳米技术和方法，将竹炭进一步微粉化，将纳米级竹炭微粒。经过一系列高科技技术和手段等，最后再使用粘胶传统的制备工艺流程，通过纺丝加工后，而制成灰竹炭纤维；该纤维既有多微孔结构、吸附能力强、抗菌消臭、杀菌消菌等优点，又具有负离子和红外线发射功能、吸湿性良、透气性佳、独特的红外线屏蔽功能、除臭、吸附异味和抑菌除臭等特点。

Coolplus纤维属于一种差别化纤维，截面呈现“+”字型，在该纤维表面上有四条微细沟槽，有独特的毛细作用，不仅能将皮肤表面湿气、汗水快速排出并蒸发，保持体内干爽舒适，没有潮湿感，而且纤维具有强力大、色泽柔和等性能。

利用灰竹炭纤维和大麻纤维等纤维，开发的一系列纺纱产品，不仅性能优良，而且还具有新颖的风格特征而深受消费者青睐。结合该纺纱产品的生产实践，对细纱机进行改造，柔洁纱装置机理是将粗纱假捻器的机理和细纱导纱钩作用集于一体，取替了传统叶子板，形成具有假捻功能的假捻轮盘，采用一条变频电机驱动龙带以实现动力传输。通过龙带传动，带动假捻轮盘转动，使纱线以稳定的捻度传递。假捻轮盘上翻，柔洁纱装置脱离皮带接触，动力传递中断，柔洁纱装置停止运转。

本文以灰竹炭纤维、大麻纤维、Coolplus纤维及棉纤维混纺柔洁纱为例，对影响灰竹炭纤维/大麻纤维/Coolplus纤维/棉精梳混纺柔洁纱质量的一些因素进行了分析和实验，为进一步开发新产品提供一定的参考。

一、纤维性能、纱线规格及工艺流程

1.1 原料性能

灰竹炭纤维具有纵向沟槽、多微孔结构、杂质少，长度长，细度小、强力大、纤维整齐度好、吸湿透气性好、光泽柔和、防霉抗菌、杀菌除菌、手感舒适等特点，它同时具有天然纤维和人造纤维独特的风格和优点等。差别化纤维Coolplus具有芯吸效应佳、舒适、透湿、透气、耐化学腐蚀、凉爽性好等特点，开发的服饰既具有导湿、快干、舒适等功效，又有无闷热的感觉，对人体热湿平衡起调节作用，使人们感到舒适爽快，同时还具有色泽柔和、外观精美和华贵高雅等风格。性能测试结果如表1所示。

表1 纤维的主要物理性能

大麻纤维原料为大麻的落麻纤维，细度为6.52dtex，主体长度28.65mm，短绒率20.7％，含杂率12.21％，质量比电阻lg（Ωg/cm2）为7.4，比重1.509g/cm，长度变异系数45.7％，回潮率11.9％，断裂伸长率3.23％，单纤维强力5.27cn，品质长度32.42mm，最长长度60.7mm，平均长度31.7mm。

1.2 纺纱前预处理

大麻是一种韧皮纤维，含有较多的木质素和果胶等，脱胶处理后，大麻的落麻纤维不仅粗硬、长度整齐度较差、短纤维含量多，而且有麻皮、并丝和硬条等较多不良杂质。含有较多的短绒、抱合力较差等。在实际生产纺纱之前，先进行充分的梳理和开松处理，要重点除取杂质和短绒等。因大麻纤维存在卷曲比较小、长度离散度较大的特点，在棉纺设备上，为了生产优质的混纺纱，必须进行严格的预处理工作，首先要经过清弹机的开松处理，一般要经过开松1-3遍，然后经过梳棉机进行柔和梳理一遍，重点工作是清除脱胶中未处理的硬纤维和部分短纤维等，因大麻纤维在纺纱加工过程中很易产生静电等不良现象，故要进行给油给湿的处理工作，确保纤维具有一定合适的回潮率，减少静电对生产的不良影响，防止缠绕各机件等，根据原料和车间的具体情况，合理掌握车间的温湿度。

根据情况不同，加入合适的给湿、给油、柔软剂和渗透剂等，并加入2.0%-3%的软水，以及加入量为原料5-9％的合成软麻精油剂等，用喷嘴均匀、细致地喷洒在原料表面上，放置48-72个小时，确保油剂能够渗透均匀，提高大麻的回潮率，降低静电不良现象的产生，保证大麻纤维回潮率控制在13-17％，确保大麻纤维柔软、强力改善等，提高大麻纤维的可纺性，最后将大麻纤维进行打包，以备生产使用。

Coolplus纤维原料包进入车间后，要及时与车间温湿度取得平衡。Coolplus纤维的表面较光滑和手感柔软，因纤维之间的抱合力比较小，很容易易粘连各个梳理元件和通道等，纺纱过程中静电不仅严重；Coolplus纤维的回潮率较小，在生产过程中对车间温湿度十分敏感，对半制品和细纱质量有影响。为改善纤维可纺性，在生产中根据原料和环境的情况，要适当加入0.6-0.9%的抗静电剂和0.33-0.38%的防滑剂与9-12倍水进行充分的混合，提高纤维之间的抱合力和摩擦力，达到纺纱要求，以提高半制品和成纱产品质量。

1.3 纱线品种和规格

品种1：灰竹炭纤维/大麻纤维/Cool plus/CJ 35/30/20/15 11.6 tex；

品种2：灰竹炭纤维/大麻纤维/Coolplus /CJ 40//35/15/ 10 14.7 tex；

品种3：灰竹炭纤维/大麻纤维/Coolplus /CJ 30/28/22/20 17.5 tex；

品种4：灰竹炭纤维/大麻纤维/Coolplus /CJ 25/40/15/ 20 18.7 tex。

1.4 纺纱工艺流程

（1）灰竹炭纤维和大麻纤维：清花FA002D→A006B→A036B→A036C→A092→FA141→梳棉FA231A→条子

（2）Cool plus纤维：清花FA002D→A006B→A036B→A036C→A092→FA141→梳棉FA231A→条子

（3）棉纤维：FA002→ A006B →A036B →A036C→ A092→ FA141→A186D梳棉机→ FA302（棉预并条机）→ 条卷FA331→精梳FA251→条子

（1）+（2）+（3）→并条FA302（三道）→FA423A粗纱机 → FA507(细纱机)→ 村田络筒→成包

由于纤维回潮率影响纤维刚性、强力和摩擦系数等，当回潮率增大时，纤维刚性下降，纤维与杂质粘附力加大，在开清棉加工中纤维容易纠缠，难于开松，受打击容易形成束丝，造成杂质容易粘附，不容易排出，产生较多的棉结，因此要合理掌握车间温湿度，适当控制纤维的回潮率，以提高半制品的质量，为生产优质细纱打下基础。加工Coolplus纤维时，清花和梳棉采有原有的工艺。

1.5 原料的混合方式及投料比例

大麻的落麻纤维不仅存在粗硬、刚度大、强力大、伸长率小、短纤维较多、散湿速率大、吸湿速率大等特点，而且大麻纤维产地多、脱胶方法多、批间色差大等，故要抓好原料配送关，合理选择大麻，确保同一色度，在实际生产过程中要求原料充足，供应相对稳定。大麻的落棉纤维比较容易产生静电等不良现象，生产中单独的成卷、成网和成条，比较困难控制，在开清棉车间必须采用包与包的混合方法，因落麻数量比原棉较多、容易脱落和落麻率大等，为保证混纺纱质量稳定性和一致性，严格控制混和均匀，保证混纺比例正确，大麻纤维含量应根据混纺比例大小，严格按照干重进行控制，要适当增加12-18％。在清花工序进行几种原料混合时，要严格根据落麻和残胶率等不同情况，适当提高回潮率，并严格掌握回潮率，确保纺纱生产顺利进行。

二、纺纱主要工艺参数的设计及关键技术措施

2.1 清花工序主要工艺特点及技术措施（灰竹炭纤维/大麻纤维）

灰竹炭纤维具有长度长、整齐度好、不含杂质、细度细、静电严重等特点，为了降低纤维损伤和提高半制品质量，以开松和柔和梳理为主，遵循“短流程、勤抓取、少抓取、少打击、小打击强度、中隔距、防静电、不缠绕等”的指导思想。当打手速度过高时，纤维受伤严重；反之，过低时开松效果不好，除杂困难。因此，打手速度要根据原料性能等因素进行优选。提高清花成卷下机合格率，降低卷子质量不匀率，减少废卷的成纱，节约成本。合理设计尘棒间的隔距，当尘棒间的隔距过大时，杂质和纤维容易下落，落棉量越大；反之亦然。合理设计打手与给棉罗拉、尘棒间的隔距，适当控制打击力度，提高纤维开松效果。优选梳棉机后部工艺和盖板花工艺，控制落棉量，提高产品质量。加强操作管理，防止挂、堵和塞等不良现象，及时排除杂质，提高产品质量。在清花工序，采取以下有效的技术措施，可以降低棉卷的重量不匀率。

（1）首先原料配棉就要控制好，尽量马值，回潮，纤维长短等基本一致，或可控的；

（2）原料上盘排包很重要，无论圆盘式或往复式，要做好上下，前后左右，高矮，头尾一致。密度一致。不能盘内有差异，盘与盘之间也要严格控制，排包图及削峰填平检查操作很必要；

（3）抓棉棉块尽量小，要求打手隔距要控制，锋利度一致且合乎规定，在保证运转效率前提下每行动单位下降尺寸要小；

（4）混棉机作用必须发挥充分。参数见表2。

表2 清花主要工艺参数

采取提高配料质量、优化工艺参数和加强设备操作管理后，卷子质量为：正卷率稳定在100%，卷子重量cv%值控制在1.01-1.07%，无粘连、破洞等不良现象。

2.2 梳棉工序主要工艺特点及技术措施（灰竹炭纤维/大麻纤维）

梳棉工序要合理优化刺辊和锡林速度，并采用转移性能好的针布，降低纤维损伤；加强设备管理工作，选择合适的梳理器材和梳理隔距，加强纤维顺利转移，减少纤维损伤。优选分梳元件，要适度进行分梳，严格控制棉网中的棉结数量。确保纤维转移部位隔距的准确性，保证传动部位正常运行，稳定提高生条质量。适当控制生条定量，有利于改善锡林与盖板之间的分梳作用。适当加大刺辊-给棉板之间的隔距，能够使分梳切点适当下移，减少刺辊握持打击时对纤维的损伤，可以降低短绒增长率。合理控制给棉罗拉-给棉板之间的隔距，可以避免纤维损伤和产生棉网云斑。优化刺辊-除尘刀之间的隔距，除尘刀口要光洁顺畅，不允许有毛刺，可减少纤维损伤，降低短融率。要充分发挥除尘刀除杂功效，并有效托持纤维，优选锡林-盖板间的隔距，提高松解效果，减少纤维损伤。适当控制棉网张力，避免造成棉网断裂而形成落网。工艺参数见表3。

表3 梳棉主要工艺参数

采取以上新工艺后，纺出的灰竹炭纤维生条质量为：萨氏条干均匀度为 14.0-15.3%，Uster条干不匀率为2.87-3.45%，棉结为1.73-2.31粒/g，生条质量有所改进。

（未完待续）

来源： 赵博 中原工学院
编辑：中国纱线网新媒体团队

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