纖維/滌綸混紡紗生產工藝介紹
0 引言
大豆纖維屬于再生蛋白質纖維，它是采用生物工程新技術從脫脂的豆粕中提取蛋白質，通過添加功能性助劑，改變蛋白質空間結構，經濕法紡絲而成。它是一種“綠色”的易生物降解纖維，具有良好的吸濕性和透氣性，用其制成的面料手感柔軟，穿著舒適。是制作高檔內衣、服裝的理想原料。
南陽紡織集團曾開發研制大豆蛋白纖維/滌綸65/35 13tex混紡紗。本文將結合生產實踐，就其工藝特點作一探討。
1 紡紗過程及主要工藝參數
1.1 原料選擇及其性能特點
滌綸：選用韓國1.5dtex，38mm滌綸短纖維。
大豆蛋白纖維：規格為1.27dtex，38mm，色澤是米黃色，兩種纖維物理性能見表1所示。
大豆纖維的特性是：表面光滑，蓬松，單絲細度細，比重輕，強力和伸長率高，耐酸耐堿性能好，富有彈性和光澤，吸濕導濕性優良。濕斷裂強度相當于干斷裂強度的85％左右，初始模量較大，并具有較高的鉤接強度和結節強度，較高的纖維強度和良好的延伸性。當大豆蛋白纖維與滌綸混紡后，混紡紗強力提高，外觀、光澤和染色性能均比滌棉混紡紗更好。
表1 大豆蛋白纖維與滌綸纖維的主要物理指標
項目 滌短纖 大豆蛋白纖維
細度（tex） 1.5 1.27
干斷裂強度（cN/dtex） 5.0 4.2
濕斷裂強度（cN/dtex） 4.9 3.9
干斷裂伸長率（％） 44 16
濕斷裂伸長率（％） 44 17
質量比電阻（lgΩg/cm2） 9.3 9.5
1.2 主要工藝流程
滌綸：清花A002D→A006B→A036C（梳針）→
→并條FA302（三道）→粗紗A454G→細紗FA502A→絡筒村田No.7-Ⅱ→成包.
1.3 各主要工序工藝參數
1.3.1 清花工序工藝特點（大豆蛋白纖維）
大豆蛋白纖維比電阻高，在紡紗中易產生大量靜電，在開包后用抗靜電劑、防滑劑和水按一定比例配制后噴灑在原料中，堆放一定時間后，然后進行生產。車間相對濕 度控制在70％-75％之間，以減少靜電的影響，抓包機要少抓、勤抓、清花過程中盡可能減少對纖維的打擊數。大豆蛋白纖維成卷后一般粘連性較嚴重，從而影響生條的條干和重量不勻率，因此清花成卷機上要使用防粘羅拉，并加大緊壓羅拉的壓力。成卷后用塑料薄膜包好，嚴防水分和油劑揮發，其主要工藝參數見表2。
表2 清花工序主要工藝參數
項目 工藝參數
棉卷干重（g/m） 398
A036C打手速度（r/min） 395
給棉羅拉一打手隔距（mm） 13
A006B打手速度（r/min） 390
A092剝棉打手速度（r/min） 395
A092均棉羅拉速度（r/min） 310
A092回擊羅拉轉速（r/min） 425
棉卷羅拉（r/min） 12
棉卷伸長率（％） 1.25
1.3.2 梳棉工序工藝特點（大豆蛋白纖維）
大豆蛋白纖維靜電現象嚴重，纖維間抱合力差，纖維易粘附針布，纖維網剝取困難，要適當降低生條定量和棉風張力牽伸倍數。相對濕度控制在70％-75％之間，使之減輕因靜電吸附纖維和纏繞壓輥現象，要配置紡化纖的針布并適當加大錫林與刺輥速比，減小錫林與道夫隔距，降低錫林速度，以減少在分梳過程中對纖維的損傷。適當調大錫林與蓋板間的隔距，以減少短絨和棉結。生產工藝的配置原則以采用“輕定量、低速度、中隔距、小張力牽伸”為宜，其主要工藝參數見表3所示。
表3 梳棉工序主要工藝參數
項目 工藝參數
生條定量（g/5m） 21.73
錫林速度（r/min） 315
道夫速度（r/min） 21
刺輥速度（r/min） 785
蓋板速度（mm/min） 104
給棉板—刺輥隔距（mm） 0.29
錫林—蓋板隔距（英寸‰） 0.279、0.254、0.229、0.229、0.254
錫林—道夫隔距（英寸‰） 0.102
大壓輥-下軋輥牽伸倍數 1.127
1.3.3 并條工序特點
膠輥有繞工本費現象，短纖維積聚在絨套上來不及清潔就進入纖維網，易形成疵點。由于滌綸纖維本身回潮率較小，當相對濕度過大時，易纏繞膠輥羅拉，因此并條工序相對濕度應適當偏低掌握，以控制在65％-70％之間為宜，加壓量適當加大，使之保證有足夠的握持力與牽伸力相適應，以確保纖維在牽伸中穩定運動，從而提高條干水平。因此并條生產工藝應采用“重加壓、中定量、大隔距”的工藝原則，主要工藝參數見表4所示。為了使大豆蛋白纖維與滌綸混合均勻，還要注意以下幾個方面。
a)為確保混紡比準確和混和均勻，采用滌預并條和混并三道，共四道并條工藝配置。
b)混并頭道以2根滌綸預并和4根大豆蛋白纖維生條進行并合牽伸，混并二、三道則以8根條子進行并合牽伸。
表4 并條工序主要工藝參數
項目 定量（g/5m） 并合數（根） 膠輥加工（kg） 出條速度（m/min）
滌預并 18.13 8 30×32×30×6 210
混并頭道 17.15 6 30×32×30×6 200
混并二道 16.10 8 30×32×30×6 200
混并三道 15.80 8 30×32×30×6 200
1.3.4 粗紗工序工藝特點
選擇合適的捻系數，并適當控制粗紗張力，要盡可能減少粗紗意外牽伸，這樣對成紗條干有利。由于熟條極易分叉散開，操作時要嚴防條子起毛、破邊。要特點注意滌綸原料中超長和倍長纖維及前道未并條子中的疵點，粗紗羅拉隔距要適當放大。在整個粗紗工藝中以采用“重加壓、大捻度、大隔距、慢車速”的工藝原則為宜，主要工藝參數見表5所示。
表5 粗紗工序工藝參數
項目 工藝參數
粗紗定量（g/10m） 4.207
軸向卷繞密度（圈/cm） 4.251
前區集合器（mm） 8.0
中區集合器（mm） 6×4
錠速（r/min） 660
粗紗捻度（捻/10cm） 4.65
加壓重量（kg/雙錠） 20×15×20
前羅拉速度（r/min） 235
1.3.5 細紗工序工藝特點
宜選擇硬度稍大的膠輥，可提高成紗條干水平。根據大豆蛋白纖維的特性，采用“中加壓、小鉗口隔距、大后區羅拉隔距、小后區牽伸倍數”的工藝原則。車間相對濕度控制在68％-72％之間，以減少靜電作用的影響，使細紗車間生產順利進行。細紗捻系數應適當偏大，以增加纖維之間的抱合力，減少成紗毛羽。可適當降低車速和錠速，以便降低離心力和靜電積聚現象對成紗質量的影響。其主要工藝參數見表6。
表6 細紗工藝參數
項目 工藝參數
錠速（r/min） 14000-15000
羅拉隔距（mm） 19×30
羅拉加壓（kg/雙錠） 15×10×12
鉗口隔距（mm） 2.5
捻度（捻/10cm） 98.5
前羅拉速度（r/min） 176
后區牽伸倍數（倍） 1.29
鋼領型式 亞光
鋼絲圈型式 7506-b/0（鍍氟）
2 成紗質量情況
成紗質量情況（見表7）。
表7 成紗質量性能（15次測試平均數）
項目 實測值
條干CV（％） 14.3
單紗斷裂強度（cN/tex） 23.6
百米重量CV值（％） 1.6
百米重量偏差（％） +0.2
單強CV值（％） 8.2
捻系數 370-390
細節（個/km） 3
粗節（個/km） 13
棉結（個/km） 25
2mm毛羽（根/10m） 236.7
3mm毛羽（根/10m） 78.99
3 大豆蛋白/滌綸混紡紗毛羽的工藝影響因素分析
大豆纖維和滌綸混紡時，由于靜電作用，纖維間抱合力較差、纖維蓬松，在紡細紗的過程中，易產生大量的毛羽，為減少成紗毛羽，做了下面的專題測試，其結果見表9、表10所示。
3.1 錠速對成紗毛羽的影響
紡大豆蛋白纖維/滌65/35 13tex時，選用四種錠速，在同粗紗同錠條件下，紡紗后分別測試其毛羽數，結果見表9所示。
表9 不同錠速對細紗毛羽的影響
項目 錠速（r/min）
17660 16520 16000 14760
2mm毛羽（根/10m） 210.48 190.11 187.42 159.48
3mm毛羽（根/10m） 67.58 60.48 55.33 43.01
由表9可見，錠速對毛羽的影響十分顯著，當錠速由17660r/min降為14760r/min時，2mm和3mm毛羽數量各減少了24.40％和36.20％，主要原因是大豆蛋白纖維和滌綸纖維的比電阻大、抱合力差，錠速增加后，氣圈段紗線的離心力增大，并且紡紗中產生大量的靜電，使纖維更容易從紗條中冒出而形成毛羽。
3.2 車間相對濕度對毛羽的影響
細紗車間的相對濕度在50％-60％之間時，毛羽明顯增加，但當相對濕度提高到70％以上時，成紗毛羽數量明顯下降。將在相對濕度50％-60％時存放48h的大豆蛋白纖維/滌65/35 13tex的粗紗（測得其回潮率為2.50％），與相對濕度在70％-73％之間的粗紗（測得其回潮率為3.5％），紡紗后比較其毛羽數量，測試結果見表10所示。
表10 相對濕度對細紗毛羽的影響
相對濕度（％） 50-60 70-73
2mm毛羽（根/10m） 231.79 168.45
3mm毛羽（根/10m） 84.57 60.92
由表10可見，紡大豆蛋白/滌綸混紡紗時，當細紗車間的相對濕度和粗紗回潮率較大量，將會減小紡紗過程中的靜電現象，從而有利于減少成紗毛羽的數量。
4 結束語
a)紡制大豆蛋白/滌綸混紡紗時，用抗靜電劑和抗滑劑噴灑纖維表面，可減少靜電影響，有利于紡紗過程順利進行。
b)適當降低錫林、蓋板和道夫速度，可減小纖維的損傷和短絨率，有利于纖維順利轉移。
c)并條加壓量適當增大，使握持力和牽伸力相適應，穩定纖維運動，有利于提高條干水平。
d)提高粗紗的內地質量，有利于細紗牽伸和摩擦力界的穩定，也有利于提高成紗質量。
e)細紗膠輥硬度適當偏大掌握，有利于成紗質量的提高。
f)細紗后區牽伸與加捻卷繞部分的工藝合理配置，如適當減小后區牽伸倍數，提高粗紗和細紗捻系數，合理選定細紗錠速等，對提高成紗質量是行之有效的措施。
g)保持細紗車間合適而穩定的溫濕度，對改善大豆蛋白/滌綸混紡紗的質量有重要作用。