竹浆纤维/长绒棉/竹炭纤维混纺针织纱开发及性能测试
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摘要
分析了竹浆纤维、竹炭纤维和长绒棉的性能特点，并结合原料的性能对混纺纱工艺进行探讨，对各工序的关键技术进行优化，最后对所开发的纱线性能进行测试，产品符合相关技术要求，可为针织企业开发具有抗菌防臭功效和柔软舒适手感的针织面料提供差异化的选择。
为了适应消费者的个性化需求，产品的差异化发展是未来纺织企业寻求突破的关键所在，多种纤维的混纺和交织已经成为行业发展的主流趋势。目前，针织产业呈现出以舒适和健康为主题的发展特征，特别是功能性纤维的应用越来越广泛。本文采用竹浆纤维和竹炭纤维两种新型纺织材料与长绒棉进行混纺，开发具有抗菌防臭功效和柔软舒适手感的针织用纱线。
1 原料选配
竹浆纤维是将自然生长的竹子做成浆粕而后喷丝而成的再生纤维素纤维，它具有有良好的透气性、瞬间吸水性和良好的染色性等特性[1]。竹炭纤维是以毛竹为原料经高温煅烧制得具有蜂窝化的竹炭微粒，然后与聚酯改性切片熔融纺丝制成，具有抑菌除臭、吸湿透气等特点[2]。选用的竹浆纤维、竹炭纤维和长绒棉纤维的性能如表1所示。
2 纺纱工艺设计
2.1 纺纱流程
竹浆纤维/长绒棉/竹炭纤维40/30/30混纺针织纱的纺纱工艺采取先分别制取竹浆纤维/竹炭纤维生条和棉生条，然后将两者进行并条、粗纱和细纱的加工。
竹浆纤维/竹炭纤维生条制作：FA002型抓棉机A006C型混棉机FA106 型开棉机FA141型单打手成卷机FA201B型梳棉机。
棉生条制作：FA006型抓棉机A006BS型混棉机FA106B型开棉机FA141型单打手成卷机FA201A型梳棉机。
竹浆纤维/长绒棉/竹炭纤维混纺针织纱：竹浆纤维/竹炭纤维生条+棉生条FA303型并条机（三道）FA456型粗纱机FA503型细纱机。
2.2 纺纱工艺
2.2.1 竹浆纤维/竹炭纤维生条制作
竹浆纤维和竹炭纤维均为化学纤维，整齐度和洁净度较高，适合一起进行前纺加工，为了减少静电现象并增加纤维之间的抱合力，可加3%抗静电剂进行预处理，然后在FA002型抓棉机上按照4：3的比例进行投料。根据两种纤维的特点，以“低速、少打”为原则，刀片伸出肋条距离为2.2mm，FA106型开棉机豪猪打手转速为480r/min，FA141型单打手成卷机综合打手转速为860r/min，棉卷干定量为400g/m。
FA201B型梳棉机采用变频器实现道夫无级调速，设有数控显示仪和多处安全自停装置。为了减少纤维的损伤，锡林与盖板和刺辊的隔距均应偏大掌握；为了利于纤维的转移，针布的工作角要偏小控制。梳棉工艺参数为：锡林转速340r/min，道夫速度为6.2r/min，刺辊转速810r/min，盖板速度105mm/min，盖板-锡林隔距为0.30mm、0.28mm、0.28mm、0.28mm和0.30mm，生条干定量为19.97g/5m。
2.2.2 棉生条制作
长绒棉的细度和强力较低，为了减少纤维在抓取过程中的损伤并且降低短绒和棉结的产生，FA006型抓棉机尽量采取精细抓棉的工艺设置，打手速度降低到1200r/min，抓棉小车的速度控制在10m/min左右。FA106B型鼻形打手是在FA106型豪猪开棉机基础上进行改造，增加了打击点，除杂效率更高。FA141综合打手转速760r/min，棉卷干定量为390g/m。
长绒棉在梳棉工序采取“轻定量、低速度、紧隔距”的工艺原则[3]，锡林转速330r/min，刺辊转速790r/min，盖板速度为100mm/min，盖板与锡林隔距为0.18mm、0.16mm、0.16mm、0.16mm和0.18mm，生条干定量为17.27g/5m。梳理过程较为充分，并且降低了棉网结杂现象的产生。
2.2.3 并条工艺
将竹浆纤维/竹炭纤维混合生条和棉纤维生条按照70：30（4根混合生条和2根棉生条）的比例进行头道并条，然后分别采用8根进行二道和三道并条加工。并条工序采用“轻定量、慢车速和大隔距”的工艺原则，为了降低罗拉绕花现象，适当加大罗拉隔距和摇架加压。头并工艺参数：定量为18.95g/5m，后区牵伸为1.48倍，出条速度为165m/min；二并工艺参数：定量为18.5g/5m，后区牵伸为1.48倍，出条速度为168m/min；三并工艺参数：定量为17.65g/5m，后区牵伸为1.35倍，出条速度为171m/min，罗拉隔距均为9mm×14mm。
2.2.4 粗纱工艺
粗纱工序采用低车速和小的伸长率，以确保粗纱条干均匀；为了降低细纱工序的牵伸负担，粗纱采用轻定量。粗纱工艺参数：粗纱定量4.9g/10cm，前罗拉转速278r/min，罗拉隔距25mm×35mm，牵伸倍数7.32，捻系数62，捻度28.55捻/米。
2.2.5 细纱工艺
考虑到竹浆纤维和竹炭纤维的表面光滑和纺纱过程中易于出现毛羽等因素，细纱工序需要合理选择钢领及钢丝圈，并使用软弹胶辊来拓宽纵向的摩擦力界[4]。FA503细纱机工艺参数为：牵伸倍数为28.25，捻系数315，捻度73捻/10cm，锭子转速15000r/min，前罗拉速度260r/min，罗拉隔距18mm×27mm。
3 纱线性能测试
通过采取以上工艺流程和技术措施，开发的竹浆纤维/长绒棉/竹炭纤维40/30/30混纺针织纱的成纱质量指标为：单纱断裂强度为22.8cN/tex，强力CV值为9.5%，条干CV值为11.5%，+50%粗节为14个/km，-50%细节为11个/km，+200%棉结为25个/km。
4 结束语
由于竹浆纤维具有良好的吸湿透气性，竹炭纤维具有优异的抑菌及除臭性能，加之长绒棉的柔软舒适性，所开发的竹浆纤维、竹炭纤维和长绒棉三组分混纺针织纱可作为针织内衣、袜子等的原料，为针织面料产品的差异化和高附加值提供新的选择，必将受到市场的欢迎和消费者的喜爱。
参考文献：
[1] 姚桂香.长绒棉/竹浆纤维/Modal混纺细特纱的开发[J].上海纺织科技，2007，（12）：44-45.
[2] 胡利强，刘进秀，等.竹炭纤维/圣麻纤维/天丝混纺面料开发实践[J].山东纺织科技，2011，（6）：16-18.
[3] 孟昭民.精梳长绒棉5.8tex纱的节棉实践[J].棉纺织技术，2010，（4）：47-49.
[4] 詹树改，周海敏.纯竹浆纤维14.8tex纱的生产实践[J].棉纺织技术，2009，（5）：34-37.
（作者单位：魏伟，滨州市产品质量监督检验所；亓林敏，滨州市纺织纤维检验所；毛雷，盐城工业职业技术学院）