新型纤维梳理与混合工艺的优化措施

文/肖光伟（金轮针布(江苏)有限公司）

在纺织行业中，纤维的处理和加工是决定最终产品质量的关键步骤之一。随着新型纤维材料的不断涌现，传统的梳理工艺面临着新的挑战。

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新型纤维的差异化

现代纺织品的纤维在细度和长度上呈现出显著的差异。目前，最细的纤维已经达到了0.1旦，而长度则从最短的4毫米到最长的120毫米不等。这种差异使得在梳理过程中需要特别关注不同纤维的处理方式。

（1）纤维细度的差异化。行业内已经开发出了细度仅为0.1旦的超细纤维。例如，山东的一家客户采用了0.1旦、0.4旦、0.5旦和0.7旦的纤维进行混纺，这对梳理技术提出了极大的挑战性。这正是细度差异化给梳理理论带来的技术难题。

（2）纤维长度的差异化。棉纺中最长纤维可达到120毫米，而最短的纤维只有4毫米。长纤维与短纤维混合时，纤维特性差异很大。如天然纤维中的木棉长度短、重量轻，毛羽纤维长度只有3mm，在梳理时不能简单排除，而需采用特定的方法来保持其在产品中的均匀分布。特别是毛羽纤维非常短（只有3毫米），还有一种被称为“毛型纤维”的纤维，细度在3旦、4旦之间，纤维长度可能达到110毫米或120毫米。

现代纺织品中纤维的细度和长度差异给梳理过程带来了一定的挑战。为了确保产品质量和性能，我们需要针对不同纤维的特性采取相应的处理措施。

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新型纤维对梳理质量的控制要求

在纺织品的生产过程中，梳理质量的控制是一项至关重要的工作，它直接影响到最终产品的质量。不同种类的纤维对梳理的要求各异，有的需要更好的分梳效果，有的则更注重减少短绒的排除。因此，根据纤维的具体特性来调整梳理工艺对于提升成纱质量至关重要。

在梳理过程中，必须明确判断梳理质量的主要准则：是需要优先保证分梳度，还是要重点减少排除率。比如生产木棉纤维和毛羽纤维品种，我们不希望有较多的纤维在梳理过程中被排除掉，否则制成率会较低。因此，要综合考虑纤维的不同属性和最终产品的要求

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新型纤维转移性能的优化

纤维在梳棉机内部的转移是影响生产效率和产品质量的重要因素，特别是超细或超短纤维，如0.1旦的超细纤维，转移过程尤为困难。为了优化转移效率，需要在设备上和工艺上进行创新，例如通过改变剥棉罗拉与道夫之间的牵伸倍数，并合理配置针布。

在梳理超短纤维的过程中，3-5毫米的短纤维转移很困难，而且很容易被排除掉，因此需要考虑如何增加短纤维与长纤维之间的抱合力。这可以通过控制纤维回潮率来实现，将回潮率提高到10%甚至20%，相对湿度增加到80%、90%甚至100%。

以增加短纤维与长纤维之间的抱合能力，从而控制排除数量。

有一次在与东华大学的教授交流时，他提到目前木棉纯纺品种的制成率只有10%，而最高只能达到15%。如果能够将制成率提高到30%，将是一个挑战。为了实现这一目标，需要关注纤维的转移性能。有些纤维难以转移，如0.1旦的纤维，在转移过程中需要考虑锡林道夫的转移以及道夫与剥棉罗拉之间的转移。而道夫与剥棉罗拉之间的转移可能比锡林道夫之间的转移更难，有时候根本转移不过来。在定量又很轻的情况下，剥棉罗拉如何把道夫表面的纤维转移过来？这就要依赖于纤维与纤维之间的抱合力，这是工艺控制的重点。

除了直接转移外，还有一个气流负压转移。道夫与剥棉罗拉之间要靠什么转移？我们称之为牵伸倍数的转移。剥棉罗拉与道夫之间的牵伸倍数究竟是做负牵伸还是做正牵伸？常规的牵伸倍数是1.01、1.02、1.03、1.05倍，是否可以采取负牵伸？如0.95、0.9倍，采用小一点的牵伸倍数是否会改善转移效果？这是一个工艺优选的思路。当我们遇到转移问题时，可能需要对与原料的一些性能指标相对应的工艺参数进行优化和调整。当然，这里还涉及到针布的选型思路。因此，我们需要综合考虑各种因素来解决问题。

当纺长纤维时，现在有些梳棉机需要纺110毫米、120毫米的纤维，这时设备就需要进行改良或改造。如现代化的设备对转移性能非常差的纤维无法实现气流剥取。如果从道夫上剥不下来怎么办？原来采用的斩刀剥取就是一种气流剥取的方式，通过斩刀的高频摆动带动气流而实现剥取。也就是说，对于这种新型纤维，可能需要从设备、工艺或者原来的操作方式上做一些改变和突破。

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新型纤维混合均匀度的保证

在多纤维混纺产品的生产过程中，在梳理过程中确保不同纤维的均匀混合是一项技术挑战。为此，可以通过调整棉箱的打手速度、筵棉的厚度以及锡林与盖板之间的相互作用来改善混合效果。同时，适当调整道夫转移率也被证实可以提高混合均匀度，尽管这可能会略微增加棉结和短绒的产生。

对于多种纤维混纺的品种，如果纤维的细度、长度差异很大，如何保证混合均匀度就是一个难题。传统的混合方法如预混和筵棉铺层需要进一步优化。目前最常规的一种混合方式是在清花之前进行预混，然后打包再到抓棉机，以获得更好的混合均匀度。然而，在生产过程中仍然可能出现混合不均匀的情况，如生产不同颜色纤维的混纺品种，成条或成网时出现一段黑一段白等问题。这种混合不匀在生产有色纤维时还可以在梳棉工序被发现，但如果是生产白色混纺产品，则可能要在染色过程后才能发现色差问题。

我们发现，清梳联的筵棉铺层结构，与棉卷的铺层结构完全不同，棉卷的铺层结构对混合更有利。为了解决这个问题，我们是否可以考虑通过改变棉箱的结构来保证筵棉的铺层结构与棉卷结构相同？此外，还可以调整筵棉的开松效果和厚度，通过提高棉箱的打手速度，可以改善筵棉的开松效果，从而减少大棉束的数量并提高混合效果。当然，开松与棉结、杂质、短绒是相互关联的。另外，适当增加筵棉的厚度也可以改善混合效果。

锡林与盖板之间的混合是单纤维混合，盖板速度快一点感觉混合效果要弱化一点，盖板速度慢一点，混合效果要好一点。因此，盖板花率的多少会影响混合效果，但影响没有想象的那么大。

锡林道夫之间的转移率也会影响纤维混合均匀度。道夫转移率低一点混合效果会提高。有一个客户生产色纺品种时发现，使用新旧不同的针布会对混合效果产生显著影响。这家企业清梳联的梳棉机有一台是新针布，也有一台是旧针布。他对两台梳棉机采用了不同的工艺大漏底入口工艺，而大漏底的入口隔距可以改变道夫转移率，他把旧针布梳棉机的大漏底入口隔距放大放到最大值（4毫米），生产出来的棉网很漂亮，黑白纤维分布很均匀。而新针布大漏底的入口隔距被缩小，因为新针布要求转移率要高一点，以减少重复分梳，减少纤维损伤，结果出来的棉网就有一条白一条黑的情况。由此可见，道夫转移率会改变的混合效果，通过改变大漏底入口隔距改变了道夫转移率，从而影响了纤维的混合效果。当然，降低道夫转移率也会带来一些弊端，如增加棉结和短绒的数量。特别是在纺非棉纤维时，如超短、超细的新型纤维（也包括天然纤维），转移性能较弱，因此要特别关注锡林道夫之间的转移率。

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工艺与设备的协同优化

在优化梳理工艺的探索中，我们不仅需要关注纤维本身的特性，还需要重视将纤维的特性与设备的改进相结合。如通过调整锡林针齿的工作角度和盖板的齿密来改善纤维的分梳和转移效率。针对不同的纤维类型，选择适合的针布配置，既能减少损伤，又能提高产量和质量。然而，在梳理过程中，找到棉结和短绒的平衡点是一项挑战。为了达到良好的梳理效果，我们需要在减少短绒的同时保持高产量，这确实很难做到。因此，我们需要自己去做试验和探索。

在梳理工艺中，最关键的是针布的合理配套。我们要考虑各种纤维的特性，有些原料特性要求把分梳放在第一位，有些则要把排除或转移放在第一位。如一些刚性较大的纤维，其转移性能相对较弱，在梳棉工艺的配置上，就要首先考虑保证纤维良好的转移效果。

在锡林盖板的分梳过程中，目前锡林针齿的工作角度和盖板针布的工作角度都做了很大的调整。锡林的工作角度已经做到了45度，常规来说一般为30度，现在从30度逐渐增大到35度、40度、45度，使锡林与盖板之间的转移率也得到了很大的改善。当然，这也带来了纤维锡林与道夫之间转移的问题。因此，我们对针齿的结构形态进行了大量的改进。从分梳的角度考虑，我们将盖板针布的齿密往较密的方向发展，从原来的每平方英寸400齿到450齿，现在到了520齿。同时，工作角度也越来越大，从原来的70度、73度到现在的76度、78度。从道夫转移的角度考虑，我们往往会认为应向密度较高的方向发展。道夫齿密从原来的每平方英寸300多齿到现在的500多齿。但是通过一些试验，我们发现在锡林速度较快的情况下，锡林带动的气流很大。这时，道夫的密度越大，对气流的阻碍作用反而会越强，反而导致道夫转移率降低。因此，我们正在探索道夫齿密的最佳发展方向。

在锡林速度较慢的条件下，气流运行缓慢，我们可以使用高密度的（如齿密512的）道夫针布。但是当锡林速度达到460rpm时，特别是在纺非棉纤维时，锡林速度很快，有420rpm、460rpm的，甚至有企业开到480rpm。这时，我们一般要求道夫针布的密度要往稀的方向发展，使用377齿的道夫针布反而会使道夫转移效果更好一点。然而，密度低了握持性能肯定会弱化。此时，我们需要通过改变针齿的结构形状来提高握持性能。例如，H7-30-377BR4-NF道夫针布就采用了增加4道横纹设计思路。

我们做了很多试验，合理配套梳理针布，对成纱质量的影响非常大。

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结语

面对现代纤维材料的多样性和复杂性，纺织企业需采取一系列综合措施来优化梳理工艺。不仅包括对纤维特性的深入理解和差异化处理，还涉及到梳理质量控制、转移性能的优化、混合均匀度的保证以及工艺与设备的协同改进等方面。

编辑：纺织大学堂

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