朱 丹 黄仲丽 陈红霞 李秋红

（1.河南省纺织产品质量监督检验院，河南郑州，450042；2.河南平棉纺织集团股份有限公司，河南平顶山，467000；3.国家棉花及纺织服装产品质量检验检测中心，河南郑州，450042）

羽毛蛋白纤维是利用动物羽毛的化学分子结构和物理特性而制成的新型再生蛋白质纤维素纤维［1］。纤维体感舒适，吸放湿性能好，防紫外线，日晒色牢度好，上色鲜艳，纺制的纱线具有良好的耐磨、抗皱性能以及丝般的光泽。

本研究综合利用棉纤维和羽毛蛋白纤维的性能特点，通过采取相应的技术措施，成功纺制出棉/羽毛蛋白纤维50/50 18.4 tex 赛络集聚纱，增加了产品附加值。

1 原料主要性能

所纺制纱线主要用于高档织物，要求纱线条干均匀，棉结杂质少。选用主体品级2.0 级的优质新疆细绒棉，纤维色泽乳白，长度较长，整齐度较好，主体长度29 mm，品质长度31 mm，细度1.77 dtex，断裂比强度30 cN/tex，16 mm 以下短绒率9.2%，纤维成熟度适中，马克隆值4.1，所含杂质疵点较少。羽毛蛋白纤维规格1.28 dtex×38 mm，单纤维断裂强度4.9 cN/dtex，质量比电阻4.2×108Ω·g/cm2。

2 纺纱工艺流程

为提高纤维抱合力，增加羽毛蛋白纤维的可纺性，保证纺纱顺利生产，羽毛蛋白纤维在清棉圆盘按照70%羽毛蛋白纤维加30%棉纤维的比例进行投料，将纺制出的混纺生条与精梳棉条在并条工序进行并合，这样既保证了羽毛蛋白纤维的可纺性能和产品质量，同时也能保证混纺比准确。具体工艺流程如下。

（70% 羽毛蛋白纤维+30% 棉纤维）：FA002A 型自动抓棉机→ZFA1130 型单轴流开棉机（配FA051A 型凝棉器）→FA022 型多仓混棉机→FA106A 型开棉机（配FA051A 型凝棉器）→FA046A 型振动棉箱给棉机（配FA051A 型凝棉器）→A076 型成卷机→FA224A 型梳棉机→FA317 型并条机

棉纤维：JWF1012 型往复式抓棉机→TF27型桥式吸铁机→TF45A 型重物分离机→ZFA113C 型单轴流开棉机（FA051A 型凝棉器）→FA028C-160 型多仓混棉机→JWF1124 型精开棉机×2→ZF1062 型异纤分离机→FA151 型微除尘机→JWF1204A 型梳棉机→FA317 型并条机→JSFA306A 型条并卷机→JSFA588 型精梳机

（羽毛蛋白纤维棉预并条+精梳棉条）：FA316 型并条机（三道）→JWF1415 型粗纱机→BS516 型细纱机→SAVIO 自动络筒机→成包入库

3 纺纱工艺参数及技术措施

针对羽毛蛋白纤维表面光滑、蓬松、抱合力差、容易产生静电缠绕黏附机件等纤维特性，我们在生产中主要采取了以下措施。

3.1 纤维预处理

羽毛蛋白纤维具有柔软、光滑、蓬松和易产生静电的特点，为了确保其良好的可纺性，必须先对羽毛蛋白纤维原料进行防静电和加湿处理，再放置4 h 后方可上机。

3.2 开清棉工艺

羽毛蛋白纤维的质量比电阻较大，容易积聚静电，为防止纺纱过程中黏附机件，车间相对湿度控制在70%左右。为提高纤维抱合力，增加可纺性，按照70%羽毛蛋白纤维+30%棉进行投料。在开清棉工序贯彻“多松少打，尽量少落”的工艺原则。抓棉机要少抓、勤抓，适当降低各机打手速度，减少纤维损伤。FA106A 型开棉机采用梳针打手，以减少纤维损伤和短绒的产生；拆除开棉机前两组尘棒，换为密封板以控制落棉率，提高制成率；适当收紧尘棒间隔距，使原料中的少量束丝早落。采用凹凸防黏罗拉，增大紧压罗拉压力，同时喂入6 根～8 根纯棉粗纱，防止黏卷。羽毛蛋白纤维棉混纺卷要用包卷布包好以防止水分散失和油剂挥发［2］。开清棉工序主要工艺参数：FA002A型抓棉机打手速度720 r/min，FA106A 型开棉机梳针打手速度480 r/min，羽毛蛋白纤维棉混纺卷干重400 g/m，成卷罗拉转速12 r/min。

3.3 梳棉工艺

由于羽毛蛋白纤维表面光滑、抱合力差，容易出现剥棉不易转移、棉卷下坠或棉网飘头、烂边、机前容易断条等问题，因此遵循“柔和梳理，顺利转移，轻定量，低速度，中隔距”的工艺原则，针对生产中遇到的实际问题采取以下措施。

（1）针对成网困难，棉网易出现飘头、落网现象，加装导棉胶圈装置，使罗拉输出的棉网转移并集束成网。适当降低生条定量、棉网张力和牵伸倍数，有利于改善生条条干水平。适当降低锡林、道夫和刺辊的速度，可减少纤维损伤，保证纤维顺利转移［3］。

（2）在羽毛蛋白纤维的纺纱过程中，梳棉工序的温湿度控制特别重要。相对湿度小时，易出现静电吸附、飘网和黏附导棉胶圈等现象，甚至难以生头。梳棉工序较为有利的温湿度控制范围：相对湿度60%～65%，温度25 ℃～28 ℃。

（3）加强值车工的巡回工作，及时发现和处理机后黏卷，防止生条重量不匀率的恶化。

（4）合理调整分梳和转移隔距，做到锡林道夫不缠绕、不搓揉，保持纤维在棉网中具有良好的伸直平行状态。

（5）在棉网质量达到内控指标要求的前提下，尽量少出盖板花，以节约原料成本。

梳棉工序主要工艺参数：给棉板刺辊隔距0.30 mm，锡林刺辊隔距0.18 mm，锡林道夫隔距0.10 mm，锡林盖板隔距0.25 mm、0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.23 mm；锡 林 速 度330 r/min，刺辊速度810 r/min，盖板速度160 mm/min，出条速度70 m/min，生条干定量19.5 g/5 m。

3.4 并条工艺

并条工序以提高纤维平行伸直度、降低重量不匀为重点，采取“轻定量，慢速度，防缠绕，重加压，大隔距，预并大后区牵伸，末并小后区牵伸，小喇叭口”的工艺原则。羽毛蛋白纤维长度长、弹性好、整齐度好，但是立体卷曲少、抱合力差、放湿快，生产中静电现象严重，易缠绕罗拉和胶辊。因此，车间相对湿度宜偏大掌握（65%～70%），同时选用防静电胶辊；采用“重加压，大隔距”工艺，可保证握持力与牵伸力相适应。为提高成纱质量，防止生产中因混和不匀出现色差，采取以下工艺措施。

（1）为了改善熟条重量不匀率，同时利于混纺比准确，首先在预并工序采用6 根羽毛蛋白纤维棉混纺生条并合，同时选用大后区牵伸，有利于后弯钩纤维伸直，使纤维具有较好的伸直平行度；再采用制成的5 根羽毛蛋白纤维棉预并条（干定量20.0 g/5 m）和2 根精梳棉条（考虑纺纱质量和成本，精梳工序精梳落棉率控制在18%，精梳棉条干定量20.0 g/5 m）进行三道混并，二道、末道混并均为6 根并合，末并采用小后区牵伸，有利于熟条伸直平行度的改善和条干均匀度的提高。

（2）由于羽毛蛋白纤维较光滑，静电效应明显，纤维间抱合力差，同时精梳棉条的纤维伸直平行度较好，经预并和三道混并并合工艺后，纤维间得到充分混和和平行伸直，但熟条易熟烂和发毛。熟条定长落筒后，均用塑料薄膜罩住熟条，一是防止运输中碰擦发毛，二是防止纤维散湿和油剂挥发，影响可纺性。

（3）由于羽毛蛋白纤维比棉纤维长，适当放大罗拉隔距可改善并条条干均匀度。

并条工序主要工艺参数见表1。经实测，熟条条干CV2.85%，重量不匀率0.8%。

表1 并条主要工艺参数配置

3.5 粗纱工艺

JWF1415 型粗纱机采用四罗拉双短胶圈牵伸。该工序采取“轻定量，慢速度，重加压，大隔距，较小后区牵伸，较大粗纱捻系数，粗纱小张力，适当钳口隔距”的工艺原则。由于细纱工序采用赛络集聚纺，可适当降低粗纱定量，减少细纱牵伸力，提高成纱条干均匀度；增加粗纱捻系数可有效防止因粗纱意外伸长产生细节及粗纱单根断裂影响成纱质量的问题。采用小卷装，并结合较大轴向卷绕密度、粗纱小张力、良好的假捻效果、较大的粗纱捻系数，增强了纱条中纤维间的抱合力，增加了纱条紧密度和光洁度，减少了粗纱卷绕退绕过程因意外伸长产生的细节、断头，可防止粗纱条干恶化。“重加压，大隔距，较小后区牵伸，适当钳口”工艺，可保证纤维正常牵伸，防止出现因牵伸不开造成的长粗节疵点，同时有利于改善粗纱条干均匀度；由于熟条抱合力差，机后易劈条，生产上必须加强巡回，严防熟条起毛。车间相对湿度控制在65%～70%，温度控制在25 ℃～28 ℃。

粗纱工序主要工艺参数：粗纱定量3.6 g/10 m，罗拉隔距9 mm×28 mm×35 mm，总牵伸8.056 倍，后区牵伸1.19 倍，捻系数76，锭翼速度750 r/min，钳口隔距4.0 mm。经实测，粗纱条干CV4.5%，重量不匀率1.2%。

3.6 细纱工艺

细纱工序采用赛络集聚纺工艺，使纱线结构紧密、强力高、条干好、毛羽少、抗起毛起球性能好。偏小设计前区罗拉隔距，减小纤维浮游区；增大后区罗拉隔距，减小后区牵伸，有效控制纤维运动，防止粗纱捻度重新分布，有利于纱线条干的改善。使用新型碳纤加宽上销和曲面下销，加强了对前区摩擦力界的控制，改善了纱线条干并提高了强力。前胶辊选用高弹性、低硬度免处理胶辊，有利于提高握持力，避免出现粗纱牵伸不开出“硬头”现象。采用集聚纺专用钢丝圈，减少纱线毛羽和断头。负压管负压的大小是影响集聚纺纱线质量的重要因素，在生产中必须及时清理风箱积花，保持负压稳定［4］。须条在负压管上的运动状态会显著影响纱线条干。在实际生产中，因摇架压力过大、静电积聚、胶辊表面不良、负压管负压偏小等因素造成须条在罗拉与负压管间的“无控制区”发生下坠或左右歪斜的现象。因此，集聚纺摇架压力应适当偏小掌握，防止静电积聚，保持罗拉、胶辊表面光洁，防止黏缠，保持负压管负压正常；选用合理目数的网格圈，保证成纱质量稳定；同时，加强操作管理和值车工巡回检查，防止网格圈堵塞和因单根粗纱断裂造成单股纺纱的情况。

细纱工序主要工艺参数：罗拉隔距17.5 mm×30 mm，总牵伸41.570 倍，后区牵伸1.2 倍，捻系数382，锭速12 000 r/min，胶辊邵尔A 硬度65 度，网格圈目数140 目/2.54 cm，钢领型号PG1 4254，钢丝圈型号EMgC 2/0。

3.7 络筒工艺

为保证后道工序顺利退绕而不出现脱圈筒和松芯筒，筒子卷绕张力要稳定，筒子密度要均匀一致、成形良好，结头外观和强力指标符合成纱质量要求；络筒采用金属槽筒，保证纱线通道光洁。适当降低络筒速度，控制在800 m/min 左右，小张力可避免毛羽恶化。使用空气捻接器，捻接结头强力达到原纱强力的85%以上，结头外观光洁，粗细均匀。配备洛菲电子清纱器，设计合适的清纱参数，保证切除有害纱疵的同时尽量避免过度切疵造成结头增加，从而影响织机效率和布面效果。电子清纱器主要参数：棉结5.0 倍，短粗节2.0 倍×1.3 cm，长粗节1.2 倍×25 cm，长 细节-40%×20 cm。

4 成纱质量指标

纺制的棉/羽毛蛋白纤维50/50 18.4 tex 赛络集聚纱性能指标：条干CV10.8%，-50%细节0 个/km，+50% 粗 节15 个/km，+200% 棉 结21 个/km，断 裂 强 度14.5 cN/tex，强 力CV6.8%，毛羽H值4.0。成纱质量达到了较好的质量水平，各项指标能够满足用户的使用要求。

5 结语

在羽毛蛋白纤维与棉纤维混纺纱的生产中，由于羽毛蛋白纤维抱合力差，在纺纱时容易起静电，需加入一定量的抗静电剂并进行加湿预处理，同时控制好各车间温湿度。为了进一步提高羽毛蛋白纤维的可纺性，在清棉工序按照70%羽毛蛋白纤维加30%棉纤维的比例进行投料；梳棉工序加装导棉胶圈装置，确保均匀成卷，防止黏层，保证梳理充分、转移良好、出网清晰、成条顺利；并条工序采用“轻定量，大隔距，小后区牵伸”工艺原则，确保混纺比准确、并合牵伸充分；粗纱工序采取“轻定量，慢速度，大隔距，较小后区牵伸，较大粗纱捻系数，小张力”的工艺原则，防止粗纱意外伸长；细纱工序采用赛络集聚纺工艺，以减少成纱毛羽和提高成纱条干水平；络筒工序设置合理电子清纱器参数，减少毛羽，并解决筒子成形问题。最终顺利纺制出满足质量要求的羽毛蛋白纤维混纺纱。