技术 | 差别化粘胶纱线的开发

经过改性处理的差别化纤维被赋予了更高的附加值，可以有效改善纤维的加工性能和服用性能，目前我国差别化纤维的比例已经达到了65%左右。

粘胶属于纤维素纤维，主要是以天然纤维（木质纤维、棉短绒）为原料采用化学方法纺丝而制成。根据原料和生产工艺不同可分为普通粘胶、高湿模量粘胶和高强力粘胶等。普通根据物理能和化学性能又分为棉型粘胶、毛型粘胶和长丝型粘胶。

普通粘胶纤维的截面呈锯齿形皮芯结构，纵向平直有沟横，吸湿性好，不易起静电，可纺性优良。短纤可以纯纺，也可以与棉、涤纶、毛等纤维混纺、交织。粘胶纤维的染色性非常好，易于上色，且色谱全、色牢度好、颜色鲜亮，但湿强较低（约为干强的一半），缩水率高且容易变形，弹性和耐磨性较差。

由于纤维素大分子的羟基(-OH)易于发生多种化学反应，因此可通过嫁接等方法对粘胶纤维进行改性，以提高纤维性能，生产出各种特殊用途的粘胶。差别化粘胶都是在普通粘胶的基础上改性而来的，常用的改性粘胶种类较多。

一、常见的差别化粘胶纤维

1.1 阻燃粘胶

采用溶胶凝胶技术，在纺丝溶剂中加入阻燃剂，使无机高分子阻燃剂在粘胶纤维有机大分子中以纳米状态或以互穿网络状态存在，既保证了纤维优良的物理性能，又实现了低烟、无毒、无异味、不熔融滴落等特性。

阻燃粘胶不发生火焰，离开火焰阴燃自行熄灭，广泛应用于服装、家居、装饰、无纺织物及填充物等。

1.2 抗菌粘胶

利用银、铜、锌等金属的抗菌能力，在纺丝溶剂中加入银、铜、锌等金属（或其离子），能够抵抗细菌在衣物上的附着,从而使人们远离病菌的侵扰。抗菌纤维对细菌的抵抗和杀灭作用不是一次性的暂时作用,而是具有长期的功效。

1.3 空调粘胶

通过改性形成横截面沿轴向中空结构，赋予纤维良好的保暖性、保水性和蓬松性。并将某些介质（如微胶囊等）充填进粘胶纤维的中空部分，在温度变化时通过填充的介质吸收热量，从而起到调节温度的功能，达到良好的保温效果。

另外还有艾草粘胶、光触媒粘胶、牛奶蛋白粘胶、抗紫外线粘胶等差别化粘胶纤维。

二、差别化粘胶纤维的物理特性

2.1 纤维长度

不同的纤维长度对纱线质量的影响程度因纤维种类而异。纤维长度的一致性对纱线强度和条干均匀度的影响非常大，故长度是决定其可纺性能的重要因素。化学纤维相对而言整齐度较好，因其纤维长度对可纺性的影响并不很大，目前常用的差别化粘胶纤维长度多为38mm。

2.2 纤维细度

纤维细度是决定成纱质量和可纺性能的主要指标之一。在其它条件不变时纤维越细，同号数纱线截面中的纤维根数多，成纱条干好、强力高。但纤维越细刚性越差，加工中容易扭结、折断而产生短绒，从而形成棉结等疵点，影响成纱质量。

2.3 纤维强度

纤维强度是决定纱线强度的最关键的指标,要注意的是纤维的干强和湿强变化对梳理效果的影响。粘胶湿强相对低，在生产过程中要注意温湿度的控制，尤其是在梳理过程中不宜过度加湿，以免纤维断裂形成大量的短绒而影响成纱质量。

2.4 疵点及伴生物

差别化粘胶在加工过程中由于工艺及设备的影响，易形成胶块、硬丝、并丝、倍长纤维等疵点，如果在纺纱过程中处理不当会形成布面疵点或影响生产效率。另外纤维中的油剂、助剂等伴生物对可纺性能的影响也是有利有弊，对专件器材也有一定的腐蚀性，需要在生产前需要进行一定时间的平衡、固化和养生。

2.5 纤维卷曲度

从梳理的角度来看，纤维卷曲不利于梳理，但可改善纤维的抱合性能，防止原料板结，提高纤维的可纺性能。因此适当的卷曲有利于提高纤维的纺纱性能、改善成纱质量。所以很多差别化粘胶会采用化学或机械方法增加纤维卷曲度。

2.6 纤维摩擦性能

适当的摩擦因数能提高纤维的可纺性能。在实际生产中通常根据测试的比电阻值来判定纤维的导电性并预测其可纺性能。一般比电阻大于109Ω·cm的纤维会影响可纺性；大于1013Ω·cm的纤维可纺性会非常差。因此为提高差别化粘胶的可纺性，在纤维生产过程中和纺纱过程中通常会加入适当比例的助剂，以减少静电现象。

三、纺纱生产工艺技术与措施

以抗菌粘胶为例，对生产过程中的工艺技术措施进行探讨分析，抗菌粘胶的物理指标见表1。

3.1 清梳联工序

3.1.1 清梳联流程

清梳联单机种类和型号比较多，主要有抓棉机（圆盘或往复抓棉机）、混棉机、开棉机、除微尘、梳棉机，而附机部分有桥式磁铁、金火探除器、吸、送棉风机或凝棉器等。组合选配上要充分考虑品种结构、品质要求、生产管理等因素。目前我们在生产差别化粘胶纤维方面采用的清梳联单机流程为“一抓一混一开一梳”的超短流程配置。

这样配置的原因：

（1）原料本身的长度、整齐度非常好，几乎不含短绒。

（2）原料中不含杂质，但含有少量的并硬丝和胶块。

（3）化纤经长流程多打击点开松后，容易造成纤维损伤，棉结短绒增加，产品质量下降。

（4）针对“小批量、多品种”生产模式，流程短，换品种、清洁灵活、便捷。

3.1.2 清梳工艺要点

（1）抓棉机。清花工序主要以开松、混合、除杂为主，应尽量减少纤维纠结和损伤。因此，抓棉机尽量采用高运转速度、低打手速度，以达到“勤抓、少抓、柔和开松”的目的。经优选试验，生产差别化粘胶品种抓棉小车运转速度3.0r/min、抓棉打手速度为600r/min为佳，打手刀片伸出肋条的距离根据原料的蓬松度来确定。

（2）混棉机。混棉机主要作用一是对大块原料进一步开松，减少后工序的梳理负荷，二是将不同批号的原料进行充分混合，降低色差隐患。所以，混棉机的打手速度要根据原料状态及物理特性合理选择，原则上要在确保原料开松度的情况下尽量降低短绒增长率，保证开松后的原料块在30mg以内。

（3）开棉机。开棉机主要是对初步开松混合的纤维进行精细开松，将原料分解成更小状态的纤维束，并尽可能排除杂质和胶块，以便于后工序的梳理和牵伸。为减少在开松过程中纤维的损伤，开棉机打手宜采用梳针打手，打手速度根据原料特性和产量合理选择，一般偏低掌握，控制在500-700r/min之间；下给棉罗拉与梳针打手的隔距一般调整为1.5-3mm。

（4）梳棉机。清梳联机组中梳棉宜采用“重定量、轻加压、合适速度、合理隔距”的工艺原则。一是提高道夫转移率，减少锡林重复梳理次数所导致的静电及纤维损伤现象；二是提高棉网质量，减少因静电、吸花、返花、落网等造成的棉条质量问题。为确保纤维顺利转移，应适当加大锡刺比，以减少刺辊返花导致短绒和棉结增加；适当降低锡林、刺辊和盖板速度，以减小纤维损伤及原料消耗；锡林和道夫隔距偏紧掌握，以解决转移不良、棉网飘落、下垂等问题。

3.1.3 清梳专件器材

现代清梳联梳棉机的锡林、道夫滚筒一般都采用了整体钢板卷装，包针后变形小，滚筒不需要斜磨。但在使用过程中要做好滚筒的防锈处理，严禁敲击滚筒，否则会影响针布的包覆质量。要根据原料、设备、产量、质量、纱支及管理水平，以锡林针布为核心，相应选配盖板、道夫、刺辊、附加分梳元件等专件器材。

专件配备的原则，首先是要保证正常生产，确保没有缠绕、嵌花现象，转移过程中避免出现返花、掉棉网等情况。其次是要保证纤维得到充分梳理，尽量梳成单纤维状态，以减少棉结及疵点的产生，因此在针布规格上的配置要求如下：

（1）锡林针布。以“矮、浅、小、尖、薄、密”为主；多为20系列，齿密不低于800齿/平方英寸，齿的基部厚度为0.4-0.5mm，工作角度一般控制在30°，同时要采用横向齿密大的规格，以便对纤维进行充分的梳理和混合。

（2）盖板针布。与锡林针布相配套，要保证盖板针布针尖的硬度和耐磨度，同时要保证梳针的抗弯性能，在植针排列上采用纵向稀密曲线排列，密度一般选用较密型，密度多为420-460针/平方英寸。

（3）道夫针布。一般采用大工作角，在针齿高度上选用相对稍高的圆弧齿型，以增加齿间纤维的容量、增大对纤维的握持力、增强转移剥取纤维的能力，同时起到引导气流的作用。

（4）附梳元件。主要包括前后固定盖板和预分梳板。在加装前后固定盖板时要同时增加棉网清洁器，以增加对纤维的梳理效果、多排出短绒、提高成纱质量。

（5）抗菌粘胶梳棉针布配置实例见表2。

3.1.4 梳棉工序上机工艺措施

（1）锡林与活动盖板隔距。宜偏小掌握，保证左右一致。新针布上车时隔距应偏大0.025-0.05mm控制。目前高产梳棉机盖板隔距普遍使用等隔距或由大到小的配置模式。

（2）锡林与固定盖板隔距。从进口到出口逐步减小，以对原料起预梳理作用。后固定盖板处的棉束较多，针齿受力较大，隔距一般偏大掌握，特别是定量重、原料品质差时更应偏大掌握；前固定盖板的作用主要是对充分分梳的纤维进行整理，以提高纤维的伸直平行度，前固定盖板的隔距应逐步收紧，并偏小掌握为宜。

（3）锡林与前后罩板隔距。要遵循入口大出口小的原则，以使气流顺畅。化纤品种锡林与后下罩板下口隔距一般不小于大漏底出口隔距，使得进口的气流平缓有序进入后罩板，减少落棉消耗。

（4）锡林与道夫隔距。道夫对棉网起凝聚转移的作用，对生条及棉网质量起着举足轻重的作用，因此锡林与道夫隔距应偏小掌握，以减少锡林缠花，保证棉网清晰、条干均匀、棉结少，否则棉网及生条质量将会受到很大影响。

（5）剥棉针布的配置及隔距。在高产梳棉机上，剥棉针布的配置及隔距不容小觑，否则很容易引发设备事故。在保证顺利剥棉的前提下，剥棉罗拉与道夫隔距偏大掌握有利于减少道夫损伤；但过大会影响剥棉效果，容易造成道夫返花，特别是使用横纹道夫针布时更要特别注意。

（6）上下轧辊之间的隔距。要根据棉条张力进行调整，如果隔距过大，棉网易下坠，造成断条或形成疵点；如果隔距小，棉网易漂浮形成疵点条。

（7）大漏底隔距。大漏底隔距对整个锡林区域的气流控制非常关键，大漏底入口隔距大，纤维不易在大漏底入口处堆积；但隔距过大，大漏底内气流不好控制，同时带入锡林工作区的气流多，从锡林与道夫三角区补入的气流容易对道夫上的棉网造成冲击，出现破洞、掉网等现象。因此，在不造成大漏底入口积花的前提下，隔距应偏小掌握为好。锡林与大漏底中部的隔距要比进口小，以逐渐收缩大漏底与锡林的隔距，使锡林带动的气流均匀地流出尘棒,从吸点溢出，有利于排除短绒和细小疵点。

3.2 并条

由于差别化纤维的性能差异较大，纤维与通道间纤维与纤维之间的摩擦系数差异也较大。差别化纤维长度长、抱合力差，在牵伸过程中容易产生静电和缠、挂、绕等问题。因此并条工序要保证纤维混和效果，降低条干不匀，以减少布面横档等疵点。

在差别化混纺中，混和道数过少可能会造成布面色差疵点。但混和次数过多易造成较大的牵伸附加不匀、须条过于熟烂，棉网、棉条容易粘连，也会影响成纱质量。根据纯纺及混纺不同一般采用2-3到并合，必要的情况下，需要增加生条的预并。生产抗菌粘胶/涤纶混纺品种时并条工艺配置实例见表3。

3.3 粗纱

生产差别化纤维时，由于纤维长度长、抱合力差异大、纤维与纤维之间的内摩擦系数大，为避免造成细纱出现牵伸不开、成纱小纱疵增加、细纱坏皮辊多等问题，粗纱工序应根据差别化纤维的特性，采用“低捻系数、轻定量、低张力、后区大隔距”的工艺配置，配合细纱大隔距、强控制，以取得较为理想的效果。生产抗菌粘胶/涤纶混纺品种时粗纱工序的工艺配置实例见表4。

3.4 细纱工序

为提高成纱质量、改善条干、减少纱疵，细纱工序可采用赛络紧密纺纱技术，实行“大前区和后区罗拉隔距、小后区牵伸倍数、小钳口隔距、低速度、重加压”的工艺原则。根据品种不同细纱锭速控制在12000-15000r/min。

控制细纱成纱质量的关键点是细纱专件器材的选用。钢领、钢丝圈要以“可高速运转、棉结毛羽少、寿命长”为选配原则，如选用走熟期短、提速快、指标好、断头少的PG1 4054离子镀钢领，使用周期控制在18-24个月

胶辊胶圈要以“防静电、条干好、回磨周期长、不易损坏”等为选配原则。

网格圈要以“防静电、集聚效果好、可清洗、寿命长”为选配原则网格圈目数100-140目为好。

3.5 络筒工序

络筒工序要以“合理切疵”为原则优化电清工艺参数，力求切除有害疵点，又减少误切、乱切的现象。如果设定不当，既影响到筒纱内在质量，又影响络筒生产效率及劳动强度。

因为很多差别化纤维的接头质量很难控制，不合格的接头会影响后道工序的生产效率和布面质量，因此控制捻接质量也是络筒工序的重点任务，每天要检查捻接质量。

四、结 语

只有充分了解和掌握原料性能，有针对性地设置生产工艺，合理选配梳理、牵伸器材，贯彻落实好各种质量控制措施，才能生产出优质的差别化粘胶纱线。

作者：雒书华 德州富华生态科技有限公司

编辑：中国纱线网新媒体团队

END

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