技术 | 精梳棉/聚酰亚胺混纺色纺纱的生产实践

聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环（-CO-N-CO-)基团的芳杂环高分子聚合物，英文名为“Polyimide”，简称”PI”，是迄今为止耐热等级最高的高分子材料，并成为当前高技术纤维中重要的品种之一。随着聚酰亚胺合成技术的提高，广泛应用于航天、航空、微电子等领域，由于它具有非常高的结构强度和耐温性、阻燃性，可以用于飞船结构性部件；由于它具有极强的洁净性能和抗菌性能，可用于宇航服中的部分材料。因其综合性能较好，但制成工艺复杂、原料价格昂贵，其产品开发仅限于工程和尖端科学领域，在服装服饰服用方面的开发较少。

精梳棉/聚酰亚胺混纺色纺纱线应用了精梳棉的天然性能，手感柔软、耐湿热性和吸汗的优点，结合原生金黄色聚酰亚胺纤维的耐紫外线、耐辐射性，耐磨抗皱、抑菌性等，混合纺制出70%精梳棉30%聚酰亚胺纤维14.8tex针织色纺纱线，克服了100%聚酰亚胺纤维可纺性差的问题，加上精梳棉优良的性能，使纤维性能互补，混纺产品性能优异（见图1），可应用于长期在潮湿环境中穿着的军用内衣。

图1 精梳棉/聚酰亚胺混纺的优势

一、原料性能指标

选用新疆兵团2129细绒棉，主体长度29.8mm，断裂强度29.5cN/tex，马克隆值4.2，整齐度83.0%，回潮率6.5%，含杂率1.5%。

聚酰亚胺纤维规格为1.22dtex×38mm，单纤维强力4.0cN，断裂强度3.28cN/dtex，伸长率16.5%，回潮率1.4%，倍长纤维15mg/100g，疵点18mg/100g，卷曲数40个/10cm，比电阻107Ω·cm，含油率0.3%，金黄色。

二、生产流程

原料预处理→合料→FA002A自动抓棉机→ZFA035混开棉棉→ZF1102开棉机→A076F成卷机→FA201B梳棉机→FA306并条机→JWF1435粗纱机→JWF1510A细纱机→络筒→包装

三、生产工艺措施

3.1 原料混合方法

采用原料盘混混合+并条条子混合的双混合工艺：将精梳白坯纱生产流程和色纺纱特殊的生产流程相结合，以使两种纤维充分混合，保证布面混色均匀的效果。先将20%的原棉用精梳流程生产出精梳棉网，打包后与30%经过养生和预开松的聚酰亚胺纤维装盘经清花流程预混，再次打包后重新上盘，经过清花、梳棉、预并得到混合预并条。另外50%的新疆棉经过清花、梳棉、条并卷、精梳后得到精梳棉条。将4根混合预并条与4根精梳棉条再经过三道并条进行混合，混合后进入下道工序。

3.2 生产过程控制措施

聚酰亚胺纤维具有优良的强伸性能，但因回潮率较小、表面摩擦系数较低，体积比电阻较大，在纺纱过程中易产生静电，生活难做，为此需要先将聚酰亚胺纤维加助剂进行养生处理，将30%的聚酰亚胺纤维开包后先分成三组，将抗静电剂和水分别按纤维重量的1%和10%混合后，用喷雾器均匀地喷洒在纤维上，人工拌匀，用塑料纸覆盖密封后，放置24小时以上。

将养生好的聚酰亚胺纤维和20%的精梳棉网装盘用清花流程生产，清花采用多梳轻打的工艺原则，开棉机使用梳针打手，速度控制在600r/min，棉卷米重420g/m左右，车间湿度控制在60-65%。

梳棉要注意适度梳理，减少纤维损伤、减少棉结。盖板与锡林隔距0.22、0.20、0.20、0.20、0.22mm，活动盖板速度98mm/min，刺辊速度700r/min，锡林与道夫隔距5英丝，强化纤维梳理转移，生条内棉结控制在10粒/g以内，生条定量22g/5m，车间湿度控制在65-70%。

并条工序出条速度300m/min，适当减小定长，以防止条子过高摩条造成疵点，精梳棉/聚酰亚胺纤维混合条先进行一遍预并，再与精梳棉按4根+4根的方法进行三道并合，熟条定量21g/5m。熟条条干控制在2.5%以内，条干眼差控制在0.5%以内，车间湿度湿度控制在55-60%。

粗纱工序定量偏轻控制，合理设置张力参数、优选锭翼压掌绕数，减少卷绕张力对伸长的影响，罗拉隔距10×26×30mm，捻系数偏大掌握，粗纱定量7g/10m，粗纱工序湿度控制在55-60%。

细纱工序采用大隔距、小后区牵伸、小钳口隔距的工艺原则，减小加捻三角区，有效控制边缘纤维散失，改善纱线条干和断裂强力，降低成纱细节。罗拉隔距20×30mm，钳口隔距2.5mm。细纱工序湿度控制在60-65%。

络筒工序采用中张力、中车速的工艺原则，注重细节和大粗节的控制，降低切疵次数，注意捻结器接头质量和接头大小，单锭接头强力需达到原纱强力的85%以上。络筒车间湿度控制在65-70%。

四、生产关键控制点

4.1 色差的控制

色纺纱的色差是指纱线在同一光源下的色泽差异，这是色纺纱特有的疵点类型，与坯纱的黄白纱色档有根本的区别，具体表现在筒纱上有成圈的深或浅于原纱的色圈，织在布面上会有宽度不同的横条。色纺纱的色差通过水洗等后整理技术是难以消除的，所以色差会造成严重的损失，是色纺纱质量控制中的关键点。

（1）原料。聚酰亚胺纤维是原液金黄色纤维，对原料进行逐包取样检测色光，在D65灯光下，原料包与包之间会有色泽差异，有的黄色偏深，有的偏浅，为避免色差，我们根据原料的深浅程度重新进行排队，按队次平均分配上盘。精梳棉采用固定3个唛头的新疆兵团2129棉花，主体颜色级在90%以上，对非主体颜色级的棉包提前剔除，确保原料颜色一致性。

（2）生产过程控制。聚酰亚胺纤维和原棉排包入盘时，由于两种原料的密度不同，采取“交叉摆放、削高填低、镶缝填平、横铺直取”的原则，注意勤抓少抓，以保证混合均匀，每次换盘时，头三个及最后的三个卷要回盘使用，以减少盘头、盘尾重量不匀造成的色差；打到盘中时预留出2个标准卷，之后每盘打出的合格卷与标准卷进行色光差异对比，直到本品种结束为止。梳棉、并条、粗细纱、络筒采用先做先用的原则，合理控制半成品存量，保证均衡生产，避免半成品积压过多。并条采用蛛网搭配方式喂入，以达到混合均匀的效果；使用的器材标识要清楚，避免生产过程中器材标识不清而造成色差；特别要注意并条工序条子重量差异、漏条、挂花等问题。

4.2飞花异纤的控制

色纺纱飞花异纤疵点的数量是色纺厂综合管理水平的体现，具体表现是有与纱线主体颜色反差强烈的单根或束纤维附着在纱线表面而形成纱疵。飞花异纤对布面外观的影响较大。

色纺厂经常会有多种颜色的纱线同时在线生产，各个色系之间要采取隔离帘、盖布等方法进行防护，从合料开始至各个工序上机时，因机器设备内部联接处的管道中有毛刺挂花，或者管道的转角处气流不畅造成纤维滞留，都会混入下一个产品中形成异纤；值车工在操作过程中使用的竹扦上混有其它颜色的纤维，接头时不慎混入备用的条子、粗纱上防护不严，空气中漂浮的纤维附着在表面，也会造成飞花异纤。在色纺厂，因气流流动的原因，空气中会存在着单根纤维，如果对半制品防护、存放不当，必然会有飞花异纤附入，所以做好防护隔离等预防措施，合理安排车位机台，对设备进行全方位清洁非常关键。

4.3用棉量的控制

精梳棉、聚酰亚胺纤维长度长、整齐度好、含杂低，清梳以柔性开松梳理为主，减少开清点打击个数，降低速度，减少对纤维的损伤，清花减少气流补入，少落或不落，以实现纤维顺利转移为主，梳棉工序在保证生条棉结和短绒率的前提下，尽可能减少后车肚及盖板花量，各工序产生的回花、风箱花等和清梳落物分别单独收集后，按3-5%的比例进行回用。

4.4成纱指标效果

精梳棉聚酰亚胺混纺色纺纱线无论强力、条干均达到色纺纱行业标准FZ/T12014-2014针织用棉色纺纱优等品指标。

五、结 论

开发精梳棉/聚酰亚胺纤维混纺色纱，要对原料进行适当的预处理，优选工艺路线，优化工艺参数，制订、落实各种质量预控措施，对影响纱线质量的飞花异纤、色差等问题进行提前防范，对影响生产成本的用棉量指标进行重点控制，以确保产品质量，合理控制生产成本。

作者：孔维春 孟杰 汶上如意技术纺织有限公司

编辑：中国纱线网新媒体团队

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