第３９卷第６期 ２０１１年６月 棉噍织技术 Ｃｏｔｔｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 高强维纶混纺纱纺纱工艺探讨 杨祖民 （山东东营市半球纺织有限公司） 于迎春 张 燕 施楣梧 （总后勤部军需装备研究所） 摘要： 探讨高强维纶混纺纱生产工艺。针对国产高强维纶的性能特点以及混纺纱的技术难点，通过对 纺纱工艺流程、混纺比、纺纱方式、捻度以及各工序纺纱工艺参数的试验与优选，确定了合理的纺纱＿Ｔ－艺，使Ｔ／ ＣＪ／Ｖ ６０／２０／２０ １９．６ ｔｅｘ高强维纶混纺纱纺纱顺利进行，成纱强仲性能、条干和常发性纱疵都达到了较好的水 平，满足了军、警作训服等工装面料对高强维纶混纺纱的质量要求。 关键词： 高强维纶；混纺比；捻度；隔距；速度；强力；条干 一～—ａｅ ～ 一一一～～一一～ｍ 一～ｍ一艏～射 一～∞ 一～６ ｂ～一∞ ～Ｐ一 中图分类号：ＴＳ１０４．２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００１—７４１５（２０１１）０６—００１３—０４ 通过添加部分高强维纶制得的面料，强度大 和较高的伸长率；调整凝同浴配方获得纤维的致 幅度提高，耐平磨次数有数倍甚至十倍左右的提 密皮层实现高耐磨性能。具体的加工路线有短纤 高，并保持良好的通透性和舒适性，可制成性价比 维路线和长丝束路线两种。短纤维路线生产的高 较高的工装面料，目前已应用于军、警作训服，油 强维纶强度≥７．５ ｃＮ／ｄｔｅｘ、断裂伸长率≥１０％、卷 田、坑道施工部队以及外军和国外工作面料。本 曲数３个／２５ ｎｌｍ～４个／２５ ｍｌＦｌ、水中软化点≥ 文针对高强维纶的性能特点，根据工装面料对高 １ １２℃；长丝束路线生产的高强维纶强度≥ 强维纶混纺纱线的质量要求，进行了混纺比、单纱 ８．０ ｃＮ／ｄｔｅｘ、断裂伸长率≥１２％、卷曲数≥ 捻度、纺纱方式及各工序相关纺纱工艺参数的试 ｌ５个／２５ ｍｍ、水中软化点≥１１４ ｏＣ。短纤维路线 验研究，优选并确定了混纺纱线的纺纱工艺。 和长丝束路线生产的高强维纶均有显著高于普通 维纶的力学性能，并且目前已有上万吨的生产应 １高强维纶基本性能 用，质量较稳定。高强维纶的少量使用即可显著 提高面料的强度，特别是耐磨性能。 国产高强维纶采用湿法加硼纺丝和醛化相结 合的技术路线加工而成，兼顾高强度和耐热水性 ２ 高强维纶混纺纱工艺优选 能，并通过牵伸及负牵伸的合理配置获得高强度 作者简介：杨祖民（１９６１一），男，工程师，东营，２５７３００ ２．１ 纺纱号数及工艺流程 收稿日期：２０１１＿０１ ２８ 根据典型工装面料的规格、采用粗纱号低密 棉噍 技术 Ｃｏｔｔｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第３９卷第６期 ２０１１年６月 度实现良好透气的设想以及一种规格纱线通过组 织变化加工一组不同厚重程度织物的思路，初步 选定成品单纱的号数为１９．６ ｔｅｘ。由于高强维纶 抱合性较差，而涤纶的可纺性比较好，两者混和均 匀后，利用涤纶短纤维稳定的卷曲，将低卷曲维纶 夹带着运行，减轻因高强维纶卷曲数低而造成的 的配方，例如Ｃ／Ｔ ６０／４０。因此，纱线混比的设计 思路是在Ｔ／Ｃ ６５／３５基础上，用高强维纶作为增 强元素，替换一部分涤纶。并考虑到维纶仍存在 大量羟基，有良好的吸湿性，故也可以替代一部分 棉纤维。同时考虑到高强维纶的断裂伸长率偏 小，选用断裂伸长率偏小的涤纶，并通过织物结构 加工困难问题。因此，涤纶与维纶预先在开清棉 工序混和，梳理成条，经预并后与棉精梳条进行三 设计和定形工艺设计来保证面料仍然具有足够的 断裂伸长率。为选取较合理的纤维混纺比，我们 道混并，再经粗纱、细纱、络筒纺制成筒纱。 对５种工装面料用纱的混纺比进行了优选试验。 ２．２混纺比确定 其中采用３２９细绒棉、１．３３ ｄｔｅｘＸ３８ ｍｍ涤纶纤 目前，我国常规工装面料多采用Ｔ／Ｃ ６５／３５ 维，１．５６ ｄｔｅｘｘ３８ ｍｍ高强维纶，试验纺纱号数为 的混配方式，对于追求舒适性、不强调高强耐磨的 ４２．４ ｔｅｘ，捻系数３８０。试验时从各混纺比方案中 较高端的工装面料，则采用棉纤维比例超过５０％ 抽取１５个满管纱进行检测，试验结果见表１。 表１ ５种工装面料用纱的试验结果 从表１可以看出：Ｔ／ＣＪ／Ｖ ６０／２０／２０混纺比 的关系，临界捻系数一般在３８０左右。本次研究 成纱强力最高，强力ＣＶ值最小，断裂伸长率接近 以捻系数３８０（捻度８５捻／１０ ｃｍ）为基准，向更大 最大，成纱条干没有多少差别。由此确定工装面 和更小两边扩展，做５个捻度试验。使用混纺比 料用纱采用２０％高强维纶。 为Ｔ／ＣＪ／Ｖ ６０／２０／２０的相同粗纱（高强维纶为长 ２．３单纱捻度的优选 丝束路线生产的高性能维纶短纤维），在同台细 合理选择捻系数是提高强力和条干水平的主 纱机上按照相同工艺纺制５种不同捻度的 要措施。根据以往化纤产品成纱强力与捻系数间 １９．６ ｔｅｘ纱并测试其成纱性能，结果见表２。 表２ ５种捻度成纱性能对比试验 从表２可以看出：由于采用了高强维纶，不同 验。利用同机台、同原料纺制Ｔ／ＣＪ／Ｖ ６０／２０／２０ 捻系数下的成纱强度都很高。当设计捻度为 定量分别为５．２ ｇ／ｌＯ １１３、３．２５ ｇ／１０ ｍ的两种粗纱， ８０捻／１０ ｃｍ时最高，成纱捻度在９０捻／１０ ｃｍ、 在细纱分别纺捻度均为８５捻／１０ ｃｍ的１９．６ ｔｅｘ ９５捻／１０ ｅｍ时断裂强度逐渐减小。综合考虑成 传统环锭纱与赛络纱，成纱指标比较如下。 纱强力和条干水平，并兼顾抗起毛起球效果，管纱 项目 环锭纺赛络纺 成纱捻度选定为８０捻／１０ ｃｍ比较有利。 实际号数／ｔｅｘ １９．７５ １９．６６ ２．４纺纱方式试验 断裂强度／ｃＮ・ｔｅｘ～ ２７．２ ２８．０ 选择传统环锭纺和赛络纺两种方式进行试 单强ＣＶ／％ ７．４６ ８．４２ 第３９卷第６期 择 织技术 ２０１１年６月 Ｃｏｔｔｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 断裂伸长率／％ ９．０８ ９．３３ 伤纤维而形成棉结。棉卷干重３９８ ｇ／ｍ，长度 断裂伸长率ＣＶ／％ ６．４４ ７．１４ ３１．６ ｍ，卷重１２．７ ｋｇ。清棉工序要重点解决以下 实测捻度／捻・（１０（３ｍ）～８２．６ ８４．４ 几个问题。 实际捻系数 ３６７ ３７４ （１）涤纶和维纶混棉称重排包。应根据实际 捻度ＣＶ／％ ３．９ ２．６１ 回潮率，按照Ｔ／Ｖ ７５／２５干重混比计算出涤纶和 条干ｃ ％ １ １．３７ １ １．２６ 维纶纤维每盘实际投入称见质量。 细节／个・ｋｍ ０ ０ （２）维纶纤维蓬松度差，需提前松包，涤纶和 粗节／个・ｋｍ １５ １５ 维纶要求按均匀、对称、垂直的原则放置；回花按 棉结／个・ｋｍ ２６ ２５ 比例回用；排好包后必须削齐、添平、踩实。 从试验结果可以看出：赛络纱的单纱强度比 （３）注意盘头和盘尾卷的色泽是否与正常卷 环锭纱高３．５％、成纱断裂伸长率高２．７５％，条干 色泽一致。挡车工要注意观察，将盘头色泽发白 水平接近，两种加工方式得到的纱线质量差异不 或盘尾发黄卷作退卷处理，或将盘尾剩余原料全 大。考虑到赛络纺的加工能力及加工成本，对于 部做回花处理。 大量生产的军、警作训服面料用纱，采取环锭纺方 （４）涤维卷在退绕时黏卷现象严重，可在成 式生产；对于国内外工装面料用纱，目前生产量不 卷机前罗拉加装加热棒产生熨烫效果，或同时在 是很大，可采用赛络纺方式，以达到更好的效果。 成卷时夹入３根～５根粗纱条，以解决此问题。 ２．５各工序工艺技术措施 ２．５．２梳棉工序 ２．５．１ 清棉工序 在梳棉加工Ｔ／Ｖ ７５／２５混和原料，参考正交 由于棉花组分的开清棉、梳理加工属常规生 试验方法，在ＦＡ２２６Ａ型梳棉机上采用同卷同机 产技术，故开清棉、梳棉工序只对涤维成分的工艺 台进行工艺对比试验，棉卷定量４００ ｇ／ｍ，盖板速 及生产技术难点加以介绍。涤维清棉的丁艺原则 度９９ ｍｍ／ｍｉｎ。每个试验方案至少运行５ ｍｉｎ～ 是采用与涤纶化纤相似的短流程，多梳少打，轻打 １０ ｍｉｎ，保证输出棉条的质量状态接近该方案条 少落，防黏防绕。适当选择重定量，降低打手速 件下的实际质量，再取样做相应的测试。试验方 度，放大打手与给棉罗拉的隔距，避免过度打击损 案及结果见表３。 表３试验方案及结果 从表３可以看出：方案２的结果比较好，但生 ９９ ｍｍ／ｍｉｎ，出条速度８０ ｍ／ｍｉｎ，锡林～盖板隔距 产效率太低，不符合生产配置要求；方案１的结果 ０．３ ｍｍｘ０．２８ ｍｍｘ０．２８ ｉＴｌｍ×０．３ ｍｍ，给棉板～ 也比较好，但出条速度太快，如果正常生产时生条 刺辊隔距０．３０５ ｍｍ，锡林～道夫隔距０．１２７ｍｍ， 内的棉结数量可能会大量增加。综合生产与质量 除尘刀位置平、９０。。此外，梳棉Ｔ序的相对湿度 两方面考虑，应该采用方案１０，方案１０与连续生产 控制在６０％～６５％时可纺性较好。 ７ ｈ的生条质量没有大的波动。因此，梳棉工序的 ２．５．３ 并条工序 主要工艺参数确定为：生条定量１９．４ ｇ／５ Ｉｌｌ，锡林 对混并各道工序定量、牵伸倍数、罗拉隔距、 转速３２５ ｒ／ｍｉｎ，刺辊转速７１０ ｒ／ｍｉｎ，盖板速度 出条速度进行了试验优选，确定头道６根并合 择瑶 技 Ｃｏｔｔｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第３９卷第６期 ２０１１年６月 （４根涤纶条子、１根精梳棉条、１根维纶条子），定 量１８．５ ｇ／５ Ｉｎ，总牵伸５．６倍，后区牵伸１．７１４倍； 二道８根并合，定量２０ ｇ／５ ｍ，总牵伸７．４８倍，后 区牵伸１．６１８倍；三道８根并合，定量ｌ９．５ ｇ／５ ｍ， 总牵伸８．２倍，后区牵伸１．３１倍；头、二道罗拉隔 距１２ ｍｍｘ２４ ｍｍ，三道罗拉隔距１０ ｍｍｘ２４ ｍｉｌｌ； 当加大为５．２０ ｇ／１０ ｍ，粗纱机选择Ａ４５８型。粗 纱工序工艺参数试验优选方案及结果见表４。 从表４可以看出：方案２的条干ＣＶ值最小。 确定粗纱主要工艺参数方案为方案２。 ２．５．５ 细纱工序 在前罗拉转速１８０ ｒ／ｍｉｎ，成纱捻度 各道速度均为２９０ ｍ／ｍｉｎ。 ２．５．４粗纱工序 ８５捻／１０ ｃｍ的条件下，对细纱有关工艺参数进行 试验优选，结果见表５。 由于细纱机牵伸性能较好，粗纱定量可以适 表４ 粗纱工序工艺参数优化试验结果 ＋ 罗拉隔距／ｒａｍ 后区牵伸／倍 钳口隔距／ｒａｍ 胶辊硬度 断裂强度 伸长率条干ＣＶ ／度 ／ｃＮ．ｔｅｘ ／％ ／％ 细节 粗节 棉结 ／个．ｋｍ ／个・ｋｍ ／个・ｋｍ 从表５可以看出：从单纱断裂强度考虑，方案 ７最好；从条干ＣＶ值分析，方案７和方案２都较 的临界捻系数会有变化，为充分发挥高强维纶的 高强性能，生产时成纱捻系数最好先优选后上机。 好，但方案２成纱千米细节较多。因此，方案７作 为较优方案。 经过工艺优选后，Ｔ／ＣＪ／Ｖ ６０／２０／２０ １９．６ ｔｅｘ 高强维纶混纺纱纺纱顺利进行，成纱强伸性能、条 ［１］ 上海纺织Ｔ学院棉纺教研室．棉纺学（上）［Ｍ］．北 京：纺织工业 版社，１９８２：１２１—１２５． 参考文献： 干和常发性纱疵都达到了较好的水平，较好地满 足了军、警作训服等工装面料的用纱质量要求。 ［２］ 上海纺织Ｔ学院棉纺教研室．棉纺学（下）［Ｍ］．北 京：纺织工业出版社，１９８１：２５０—２５１． ３ 结束语 （１）高强维纶纤维与涤纶纤维具有同样好的 可纺性，含高强维纶的混纺纱成纱强力更高。 ［３］ 施楣梧，高慧芳．用ＴＲＩＺ理论和方法促进纺织技术 创新［Ｍ］．北京：中国纺织出版社，２０１０：１３７．１３８． ［４］ 邵珠莲，刘承晋．提高细纱条干均匀度的工艺优化 配置［Ｊ］．棉纺织技术，２００７，３５（１）：９—１２． ［５］ 吴翼翔．改善并粗条干ＣＶ值的体会［Ｊ］．棉纺织技 术，２００９，３７（１０）：４Ｉ一４２． （２）由于高强维纶纤维卷曲较少，混纺时最 好在开清棉工序先与其他纤维混和，以改善可纺 性，但要注意色差（混比）问题。 （３）生产含高强维纶混纺纱时，车间相对湿 度要求稍大一些，尤其是梳棉工序。 ［６］ 周宏杰．在Ａ４５４型粗纱机上改善条干ＣＶ值的实践 ［Ｊ］．棉纺织技术，２００９，３７（２）：９—１２． ［７］ 余建武．ＦＡ４４２１型粗纱机纺制高含涤混纺纱的生 产实践［Ｊ］．棉纺织技术，２００８，３６（６）：４４．４７． （４）高强维纶混纺纱因维纶纤维断裂伸长率 偏小，随高强维纶含量的变化成纱达到最高强力 ［８］ 范尧明，涤棉混纺纱混和问题的评析与探讨［Ｊ］．棉 纺织技术，１９９９，２７（１２）：２ｌ－２４．