吴兴华，姜晓巍，贺英华，宗树敏

(1.德州学院 纺织服装学院，山东 德州 253000；2.陵县恒丰纺织品有限公司，山东 德州 253500)

随着科技发展和经济水平的提高，人们越来越重视服饰的舒适、环保、保健等方面的性能，为适应这种消费需求，本文开发线密度为14.7 tex的粘胶/火山岩腈纶/精梳棉/大豆蛋白复合纤维50/20/20/10多组分混纺纱。火山岩腈纶是将来自于火山喷发的火山碎屑进行纳米级颗粒粉碎，经热处理后，在高聚物聚合时加入，制成的一种新型功能性纤维。火山岩腈纶具有吸湿透气、抗紫外线、消除异味、抑菌等功能，并且此种功能持久性强，可以避免穿着或洗涤后功能减退的情况。大豆蛋白复合纤维是采用生物工程技术以豆粕中的球蛋白为原料制得，因功能性助剂的添加改变了蛋白质的空间结构，制得的纤维具有分层结构，蛋白质处于纤维的外层[1]，其与人体皮肤接触时亲肤性及舒适性均较好，纤维表面的沟槽使得纤维吸湿性导湿性良好。粘胶、火山岩腈纶、大豆蛋白复合纤维、精梳棉多组分混纺纱，使用价值高，可很好地满足人们对服装面料保健性与舒适性的要求，具有很强的市场发展前景。

本文研究以粘胶、火山岩腈纶、大豆蛋白复合纤维、棉纤维为原料，利用赛络紧密技术开发具有一定保健功能的环保舒适纱线，以期更好地满足消费者对舒适、环保、保健服饰的需求。

1 产品开发思路

将火山岩腈纶、大豆蛋白复合纤维与精梳棉、粘胶混纺，通过增加纤维抱合力改善火山岩腈纶和大豆蛋白复合纤维可纺性偏差的问题，同时可以发挥棉纤维良好的吸湿性和柔软性，以及粘胶纤维光泽好的特点，有利于纱线品质的提高。采用赛络紧密纺的纺纱方法，可以在改善纱线均匀度的同时，将2束须条先初步加捻，汇合后再加捻形成纱线，使纱线的毛羽大量减少以改善条干[2]。其成品面料布面光洁，品质高，满足客户对产品质量的要求。

2 原料性能特点与规格

2.1 原料性能特点

火山岩腈纶是一种线密度为1.0 dtex的腈纶纤维，该纤维手感柔软、蓬松、强力高。大豆蛋白复合纤维表面光滑，自然卷曲少，抱合力差，纺纱时容易产生静电现象，必须先将开包的大豆蛋白复合纤维散纤施加抗静电剂，同时进行加湿处理[3]。另外，为提高产品档次，与之混纺的新疆棉宜选用长度好、强力高、细度一致性较好的原棉，从而使其织物具有桑蚕丝的天然手感、轻薄柔软，且有良好的吸湿透气性。

2.2 原料规格

新疆棉的主要指标为：平均长度29.02 mm，短绒率为14.03%，整齐度指数为84.31，马克隆值为4.68，回潮率为6.3%，含杂率为1.4%。粘胶、火山岩腈纶和大豆蛋白复合纤维主要指标见表1。

表1 粘胶、火山岩腈纶、大豆蛋白复合纤维主要指标

3 工艺流程

因4种混用纤维的性能差异较大，为改善可纺性及保证混合效果，采用粘胶与火山岩腈纶、大豆蛋白复合纤维先包混，再与精梳棉条条混的方式。纺纱工艺流程如下：

①粘胶/火山岩腈纶/大豆蛋白复合纤维：FA002A抓棉机→A035混开棉机→FA022多仓混棉机→打包机→硬包二次上盘→FA002A抓棉机→A035混开棉机→FA022多仓混棉机→FA106A开棉机→A092AST给棉机→FA141成卷机→FA224A梳棉机

②新疆棉：FA002A抓棉机→A035混开棉机→FA022多仓混棉机→FA106开棉机→A092AST给棉机→FA141成卷机→FA224B梳棉机→FA316B预并条机→HC181型条卷机→HC350型精梳机。

③粘胶/火山岩腈纶/新疆棉/大豆蛋白复合纤维：FA311混并→FA311混并二→FA311混并三→THF4423粗纱机→EJM271细纱机→21C自动络筒机。

4 各工序关键技术措施

4.1 清花工序

粘胶、火山岩腈纶、大豆蛋白复合纤维长度不匀率低，其杂质、短绒较少，且火山岩腈纶为细旦纤维，宜采用相对较短的工艺流程。根据纤维的特点，清花工序应减少打击、以梳为主、渐进开松，打手形式采用梳针打手以避免对纤维的损伤。应适当减少落棉，并注意防止棉卷黏连，以保证棉卷的质量。开棉机的速度、成卷机的综合打手速度应偏低掌握。为保证棉卷的均匀度，适当增加风扇速度，为避免黏卷，采用了加粗纱的方法。清花工序的主要工艺参数：棉卷干定量340 g/m，开棉机打手回转速度582 r/min，成卷机打手回转速度800 r/min。

4.2 梳棉工序

梳棉工序应注意在保证纤维充分梳理的情况下，减少对纤维的损伤，为此梳理机件的运动速度应偏低掌握，控制好隔距、生条的定量偏轻掌握。为保证针齿对纤维的良好梳理，实现纤维单纤化，减少生条棉结，刺辊和给棉板之间的隔距适当增加，锡林盖板间隔距偏小掌握，采用新型的化纤用针布，并保持针齿光洁、平整；为减少加工过程中对纤维的损伤，刺辊、锡林和道夫速度偏低掌握；为避免纤维返花，防止过度梳理，刺辊与锡林的线速比偏大掌握。因原料含杂少，可以减少盖板花量以及各处的落棉，因此盖板的回转速度应适当减小。由于纤维表面光滑、抱合力小，应适当增大纤维的回潮率[4-6]。采取以上措施可使棉纤维的分梳质量明显提高。梳棉工序主要工艺参数见表2。

表2 梳棉工序主要工艺参数

4.3 并条工序

因多组分纤维混纺，为保证混合的均匀性，便于控制混纺比例，采用三道并条，并条工序温度控制在24～32 ℃，相对湿度65%～70%。为保证熟条质量，提升成纱条干水平，应使握持力和牵伸力的大小满足要求，以保证纤维在牵伸区中的运动稳定，改善条子结构，因此罗拉隔距适当增大，合理分配各道并条的牵伸倍数，头并后牵伸偏大掌握，末并后牵伸偏小掌握；根据大豆蛋白复合纤维立体卷曲少、抱合力小，易起静电的特点，罗拉加压量适当增加，并采用防缠绕皮辊[7]。并条工序主要工艺参数：混三并干定量16.5 g/(5 m)，后区牵伸倍数为1.3，隔距11 mm×8 mm×17 mm，出条速度220 m/min。

4.4 粗纱工序

采用赛络纺，为减少细纱牵伸负担，粗纱采用轻定量，并适当增大粗纱捻系数，注意保证粗纱张力均匀性和前后排之间张力均匀性，避免粗纱产生意外伸长，减少粗纱断头，降低粗纱质量不匀率。选择较小的后牵伸区牵伸倍数，适当增大前牵伸区牵伸倍数，进一步提高纤维伸直度，后区牵伸隔距偏大掌握，以保证牵伸顺利进行，改善粗纱条结构及质量[8]。粗纱工序主要工艺参数：粗纱捻系数94，前罗拉转速193 r/min，罗拉中心距39 mm×54 mm×72 mm，后牵伸区牵伸倍数1.23，粗纱干定量3.7 g/(10 mm)。

4.5 细纱工序

赛络紧密纺是在细纱机上同时采用赛络纺和紧密纺的方法，双粗纱须条的并合加捻以及气流集聚作用，有利于成纱条干、大量减少毛羽和成纱强力的提高。但双粗纱喂入，使牵伸力增大，容易出现牵不开、出硬头的情况，因此应控制好牵伸工艺，可以增大罗拉的加压量，同时罗拉握持距偏大掌握，并适当降低车速，以减少断头，提高成纱条干水平。合理选择钢领、钢丝圈，保证机械状态良好，采用双孔喇叭口，并注意加强巡回，防止出现跑“单条”现象[9-10]。

细纱工序主要工艺参数：锭速15 500 r/min，后区牵伸倍数1.12，前罗拉转速200 r/min，捻系数345，罗拉中心距45、65 mm，钳口3.5 mm，皮辊为365涂料皮辊，钢丝圈使用圣拉美 6/0。粘胶/火山岩腈纶/精梳棉/大豆蛋白复合纤维 50/20/20/10 14.7 tex细纱质量指标见表3。

表3 粘胶/火山岩腈纶/精梳棉/大豆蛋白复合纤维50/20/20/10 14.7 tex细纱质量指标

4.6 络筒工序

络筒工序要注意减少毛羽增加，适当降低车速，减少纱线张力，合理设置电清工艺和捻接工艺参数，避免条干恶化及棉结增加。络筒工序电清工艺参数：短粗节+120%×1.2 cm, 长粗节+40%×20 cm，长细节-40%×20 cm，棉结+160%，络筒速度1 200 m/min。粘胶/火山岩腈纶/精梳棉/大豆蛋白复合纤维 50/20/20/10 14.7 tex筒纱质量指标见表4。

表4 粘胶/火山岩腈纶/精梳棉/大豆蛋白复合纤维50/20/20/10 14.7 tex筒纱质量指标

5 应用前景

现代社会，消费者对于服饰的需求已从单一的穿着需求转向追求新颖、舒适、环保、功能化，单一原料成分的纱线面料已经不能很好地满足需求。开发多种纤维混纺或交织的面料，特别是运用天然环保、功能性纤维，已成为纺织企业调整产品结构、实现产品提档升级的必然趋势。线密度为14.7 tex的粘胶、火山岩腈纶、大豆蛋白复合纤维、精梳棉多组分混纺针织纱的开发，正是顺应了这一趋势，目的是集各类纤维之长，补其所短，在保有火山岩腈纶、大豆蛋白复合纤维吸湿透气、亲肤、抗紫外线、抑菌、吸附异味等优异特性的基础上，附加粘胶光泽靓丽、棉手感柔软等特性使面料性能更加优良，更能符合消费者的消费需求。

6 结束语

为满足消费者对舒适、环保、保健服饰的消费需求，采用粘胶、火山岩腈纶、大豆蛋白复合纤维、新疆棉4种纤维混纺开发线密度为14.7 tex的赛络紧密多组分纱，为改善大豆蛋白复合纤维和火山岩腈纶纤维可纺性并提高成纱质量，对原料的预处理、混纺比例、纺纱过程中的温湿度控制以及各工序关键工艺参数进行了研究。在纺纱前对大豆蛋白复合纤维进行加湿加抗静电剂养生处理，生产过程中各工序应注意降低速度，多梳少打，减少纤维损伤，严格控制车间温湿度，相对湿度宜偏高掌握，保持设备良好机械状态，优选各工序工艺参数，提高成纱质量。另外火山岩腈纶纤维为消光腈纶，其与有光和半光纤维相比，光泽上有较大差异，整个生产过程中需做好隔离防护。纱线具有良好的舒适性并有消除异味、抑菌的功能，市场发展前景广阔。