摘要：在No.802HR型喷气纺纱机上开发了大豆蛋白纤维与精梳长绒棉50／50 14.8tex混纺喷气纱，通过采取合理工艺配置有效控制了产品质量，介绍了纺纱工艺要点及质量控制体会。关键词：大豆蛋白纤维；长绒棉；喷气纱；工艺；质量1 前言大豆蛋白纤维具有蚕丝般的光泽、羊绒般轻柔滑糯的手感及麻纤维的吸湿快干等特点，满足了人们对服饰自然化、舒适化、休闲化、个性化的追求，开发大豆蛋白纤维产品具有广阔的市场前景。为此，我公司在No.802HR型喷气纺纱机上开发了大豆蛋白纤维／精梳长绒棉50／50 14.8tex混纺喷气纱。其成纱质量好，色泽呈自然淡黄色，适宜制作高档衬衫及针织面料。1 原料性能棉纤维全部选用长绒棉，其中新疆棉占90％，本地棉占10％。长绒棉纤维的主要物理指标为：平均品级1.5级，平均含杂率1.9％，平均长度37.0mm，平均细度1.56dtex，成熟度系数1.59，平均强力4.6cN。大豆蛋白纤维规格为1.5dtex×38mm，颜色为米黄色，有光泽。主要物理指标为：干强4.3cN／dtex，湿强3.9cN／dtex，湿断裂伸长率21％，干断裂伸长率18％，回潮率7.4％，含油率0.87％，卷曲数12.5个／cm。2 纺纱工艺流程大豆蛋白纤维：A002C型抓棉机→A035型混棉机→A036型开棉机→092型给棉机→A076型成卷机→AI86D梳棉机————————————————————————————————————————棉纤维：A002C型抓棉机→A035型混棉机→A036型开棉机→A092型给棉机→A076型成卷机→AI86D型梳棉机→A272F型并条机（预并）→AI91B型条卷机→A201E精梳机—————————————————→A272型并条机（混一）→FA303型并条机（混二）→FA303型并条机（混三）→No.802HR型喷气纺纱机3 各工序主要工艺参数及技术措施3.1 清棉工序大豆蛋白纤维表面光滑，纤维间抱合力差，纺纱时静电现象比较严重，必须对其进行预处理，适当加油、加水后，在生产环境中预置24h左右。由于纤维实际测得回潮率为6.9％，较低，按4％一5％加湿密封预置后，在上包生产时原料回潮率控制在12％一13％左右，其适纺性能较好。为改善纤维间抱合力，使纺纱生产顺利且成纱质量更好。大豆蛋白纤维在开清棉工序应采取“多松少打，勤抓少抓，少落或者不落”的工艺原则。降低打手速度，减小尘棒间隔距，增大打手与尘棒间隔距。A036型豪猪开棉机采用梳针打手，速度450r／min，打手与给棉罗拉隔距放大至13mm，尘棒间隔距收到最小甚至封死，A076型机综合打手速度限制在900r／min以下，风扇速度1200r／min，尘棒采用反装的形式来缩小间距。同时，适当减小成卷定量（干定量为343g／m），增加卷长，有助于保持湿度。在成卷过程中由于纤维粘连，造成梳棉退绕困难，为此在A076型机上使用防粘罗拉，增加紧压罗拉压力，并在棉层中夹入粗纱，效果非常明显。对成卷要用塑料薄膜包覆，防止水分挥发。由于长绒棉多为皮辊棉，含杂质较多，特别是含较多的破碎棉籽，在工艺上采用“少抓多梳、轻打多落、充分混和”的原则。A002型抓棉机刀片伸出肋条由4cm收缩到3.5cm，减少喂入棉量；A036型开棉机采用梳针打手，转速为500r／min，尘棒隔距适当放大，进口至出口为15mm，12mm，12mm，12mm，安装角缩小到25°，加强梳理和落杂，打手至给棉罗拉隔距11mm；A076型成卷机综合打手速度控制在900r／min，以减少纤维损伤，风扇速度控制在1350r／min，以提高棉卷均匀度。3.2 梳棉工序由于大豆蛋白纤维吸湿性好而保湿性差，梳棉工序采用化纤生产工艺，多梳少落，锡林采用2810型针布，道夫采用4030型针布，盖板选用JST36型金属针布。为使纤维顺利转移，加大锡林刺辊线速比至2.1，缩小锡林与道夫之间隔距。由于纤维抱合力差，棉网飘头、落网、烂边、断头等现象严重，适当调整棉网张力，降低刺辊和道夫速度，生条定量不可太轻，同时控制车间相对湿度在70％一75％，必要时增加皮圈导棉装置和导条滑轮装置，增加大压辊压力以解决棉网易断问题。梳棉工序要进一步减少长绒棉纤维中的棉结杂质，减少短绒产生。刺辊速度降低，除尘刀~刺辊隔距为0.38mm，以减少纤维的损伤和断裂；刺辊~小漏底的入口隔距缩小到5.5mm，出口放大到1.5mm；锡林~盖板五点隔距缩小，锡林与刺辊的速度比增大到1.8倍；盖板针布使用2525型弹性针布，使纤维充分梳理，排除短绒和细小杂质并迅速转移。主要工艺参数见表1。
3.3 棉预并、条卷工序棉预并采用6根并合，干定量14.15g／5m，罗拉隔距9mm×12mm，后区牵伸倍数为1.45倍，以提高纤维的伸直平行度。小卷定量偏轻掌握，干定量36.5g／m；罗拉隔距适当放大，为8mm×12mm；并合根数20根。3.4 精梳工序精梳工序是提高成纱质量关键的一道工序，根据长绒棉含短绒较多，成纱棉结数量偏多的特点，在精梳工序采用“多落棉、短给棉、较好梳理”的工艺原则。给棉长度由5.72mm减小到5.28mm。为解决由于增大落棉率而使棉网质量下降，条干出现机械波的问题，适当使分离罗拉提前，以弥补由于分离接合脱节产生的机械波，效果较好，条干CV保持在4.12％左右。主要工艺参数：干定量13.35g／5m，牵伸倍数80.39倍，锡林速度145r／min，罗拉隔距12mm，并合根数6根，落棉率15.0％。3.5 并条工序大豆蛋白纤维蓬松、放湿快、抱合力差，在并条工序易产生缠绕罗拉、堵条等现象，50％的大豆蛋白纤维和50％的棉混和后，纺纱性能得到改善。采用三道、8根并合，使两种原料充分混和。因纤维长度长，罗拉隔距适当放大，合理进行牵伸分配，头并后区牵伸倍数控制在1.7倍~1.8倍，以改善纤维的伸直平行度：末并后区牵伸倍数控制在1.2倍~1.3倍左右。由于受喷气纺纱机牵伸限制，并条定量较轻，选择较小的喇叭口使棉条紧密，同时，降低前罗拉输出速度，摇架加压量适当增加，以保证足够的握持力和牵伸力，确保纤维在牵伸中运动稳定，提高条干水平。控制车间相对湿度在70％±3％，有利于增强纤维间抱合力，改善静电现象。主要工艺参数见表2。
3.6 喷气纺纱工序3.6.1 纺纱基本条件的选择由于大豆蛋白纤维／CJ50／50 14.8dtex品种纱号细，车速应适当放慢，喷嘴到前罗拉的隔距也相应缩小。采用小的罗拉隔距，增强对纤维的握持，同时增大第一喷嘴压力，有利于提高成纱强力。由于熟条偏细，大豆蛋白纤维散湿较快，造成条子太烂，在导条架上喂入时极易拉断，将相对湿度控制在65％~70％之间，有利于大豆蛋白纤维纺纱的顺利进行。喷气纺主要工艺参数如下：车速180m／min，第一喷嘴一前罗拉距离39mm，第一喷嘴压力0.3MPa，第二喷嘴压力0.5MPa，罗拉隔距（上）36mm×38mm，罗拉隔距（下）39mm×40mm，集棉器2.0mm，总牵伸（TDR）164，主牵伸（MDR）40，喂入比（FR）0.97，卷绕比（TR）0.97，电清短粗节S2cm，120％，长粗节L40cm，40％，长细节T40cm，－30％。3.6.2 牵伸分配的优选牵伸分配直接影响到成纱的条干均匀度，在理论分析的基础上，我们又对不同的牵伸分配进行了纺纱试验，结果表明，主牵伸为45时，条干波谱图无机械烟囱，成纱质量最好。牵伸分配及成纱质量如下：主牵伸（MDR）45，后区牵伸（BDR）1.8，条干CV12.9％，细节3个／km，粗节13个／km，棉结71个／km。3.6.3 喷嘴压力的优选喷嘴压力决定成纱强力，第一喷嘴压力的大小影响着成纱中外包缠纤维的多少。第一喷嘴压力增大，使喷嘴内气流转速加快，前罗拉钳口处和第一喷嘴间纱条气圈振动加剧，须条易于扩散，分离出的头端自由纤维数量增加 包缠效率提高，成纱强力增大。但第一喷嘴的压力并非越大越好，达到一定值后，再继续增大将会导致芯纤维数量减少，成纱强力降低。第二喷嘴压力是形成纱线最终结构的关键因素，它决定着包缠纤维对芯纤维包缠的松紧程度、包缠密度、包缠状态，对纱线强力起决定性作用，对纱线的弹性、刚度、条干均匀度也有较大的影响。为此，我们对喷嘴的压力进行了工艺优选试验，试验表明，当第一喷嘴压力为0.35Mpa，第二喷嘴压力为0.50MPa时，喷气纱强度最大而毛羽较少。喷嘴压力配置及成纱强力、毛羽情况如下：第一喷嘴压力0.35MPa，第二喷嘴压力0.50MPa，强度13.7cN／tex，强力CV7.4％，伸长率7.1％，伸长率CV11.4％，2mm毛羽4.2根／m，3mm毛羽1.2根／m。4 成纱质量成纱质量如下：条干CV12.8％，细节3个／km，粗节12个／km，棉结66个／km，强度13.5cN／tex，强力CV9.8％，伸长率7.2％，伸长率CV10.2％，黑板棉结25粒/g，黑板结杂28粒／g，2mm毛羽5.3根/m，3mm毛羽1.1根/m。喷气纺纱具有产量高、能耗低、卷装大、流程短及用工少等优点，喷气纱质量在条干均匀度、毛羽等方面优于环锭纱，具有纱疵少、单强不匀低、最低强力高的优点，因此，在很大程度上弥补了单纱强力低的不足。喷气纱织成的布毛羽少，棉结、粗细节纱疵少，布面外观质量好于环锭纱织物，织机效率高，具有抗起球、耐磨、透气、干爽、蓬松、防皱等优点。大豆蛋白纤维与长绒棉精梳混纺喷气纱兼有两者共同的性能，织物吸湿、透气、抗起球，具有优良的服用性能，是高档的内衣面料。我们在开发生产中针对大豆蛋白纤维的主要特性，合理配置工艺，成功纺制了大豆蛋白纤维与精梳长绒棉混纺喷气纱，成纱质量达到了用户要求。（江苏清棉集团有限公司 李芝谊）
