防靜電毛/滌/天絲混紡紗的關鍵技術探討

摘要：本文闡述了Nm 116防靜電毛/滌/天絲混紡紗產品的原料配置，分析了其可紡性，探討了提高該混紡紗產品質量的方法;著重介紹了毛/滌/天絲混紡紗產品的生產工藝流程、生產工藝與設備，對生產中出現的質量問題，提出了解決方案;對毛/滌/天絲混紡紗的產品質量控制進行了分析和探討，并分析了其產品特點和應用前景。

關鍵詞：防靜電;天絲;生產工藝;質量控制;混紡紗

中圖分類號：TS106.4 文獻標志碼：A

The Key Techniques for Developing Antistatic Wool/ Polyester/Tencel Blended Yarn

Abstract： The paper analyzes the mix-up of raw materials and the spinnability of the Nm 116 antistatic wool/polyester/Tencel blended yarn， discusses how to improve the quality of the blended yarn， introduces in details the process and equipment for producing such yarn， offers solutions for solving some quality-related problems and for quality control. Whats more， the quality of the blended yarn was tested and the features and application prospects of the yarn were analyzed.

Key words： antistatic; Tencel; production process; quality control; blended yarn

隨著經濟的發展及勞動安全防護標準的不斷提高，諸多特殊行業、工種對織物提出了更高的性能要求。如煤礦、化工、天然氣、油田、兵工、面粉加工等高粉塵、易燃易爆的工作場合，精密儀表、電子計算機、變電站等高頻輻射環境，以及科技、軍事反雷達偵察的偽裝遮障等領域。因此本文開發了超薄防靜電毛/滌/天絲織物，其采用在原料中加入導電纖維，不同于一般織物加入防靜電助劑的方式。

1 原料選配

1.1 防靜電毛/滌/天絲紗的原料組成

確定混紡原料成分時，為了穩定毛條的質量，應選擇一批或幾批品質相近的原料，然后再選擇能彌補、改善和提高混合品質的其他纖維進行混合。本文原料成分為澳毛、本白滌綸、天絲和黑色導電纖維，采用混紡精梳毛紡加工工藝紡制成Nm 116/2高支毛/滌/天絲機織紗，紗線工藝參數見表 1、表 2。

1.2 紗線可紡性分析

原料線密度是決定可紡性能的重要條件，最終成紗中應務必保證毛紗截面內的纖維根數為35 ～ 40根。國內毛紡廠使用的毛紗截面纖維根數計算方法見公式 1，式中：γ —羊毛纖維的密度（g/cm3），Nm — 毛紗公制支數，d — 纖維平均直徑（μm），γ =1.32 g/cm3。

國際羊毛局的計算方法見公式 2，式中：CVd — 羊毛纖維直徑變異系數，γ =1.32 g/cm3;CVd =0.20。

由公式 1、公式 2 計算出的毛紗截面內纖維根數達到35 ～ 40根的最低數，在毛紗的一般截面根數范圍內。纖維細度對紡紗性能的影響占80%，纖維長度影響占15%，纖維強力占5%。羊毛纖維直徑的變異系數每增加4%，相當于纖維細度增加 l μm;反之，CV值減小4%，則相當于纖維細度減小 l μm。該批次羊毛細度變異系數小，有利于成紗。

1.3 防靜電毛/滌/天絲產品的特性

一些特種行業對抗靜電、防輻射紡織品的要求逐年提高。目前比較常見的方法是在紡紗過程中加入導電纖維，來達到持久抗靜電、防輻射的效果。常規毛紡織物的特點是導電性能較差，不但影響織物的風格特征，而且產生的靜電還會影響穿著者的健康。因此，本文將導電纖維條與毛滌條混合，并添加適量天絲，來探討防靜電毛/滌/天絲紗的生產工藝。超薄抗靜電毛/滌/天絲面料富有彈性，手感松軟而且體輕，顏色艷麗。

2 生產工藝流程

生產設備采用進口機型，以最大程度地減少能源消耗，減少紗線斷頭、粗細節、毛粒等?？轨o電毛/滌/天絲？紗的工藝流程如下：混條→勻整→頭道粗紗→末道粗紗（粗紗預濕間）→細紗→絡筒→并線→倍捻→蒸紗→成品。緊密紡生產工藝路線：HM-6→HLE-8→HG-6（2C）→HG-6（2CW）→HFV-5（DAS）→HFV-5（PRS）→EJ519→自動絡筒（蒸紗）→并紗→倍捻→蒸紗。

3 生產過程中油劑和抗靜電劑的控制

3.1 生產工藝過程中助劑的使用3.1.1 混紡紗和毛油的使用

紡紗過程中，因纖維之間、纖維與機件間發生摩擦而產生靜電會給紡紗帶來困難。生產中減少羊毛靜電的方法有兩種，一是減少摩擦產生的電荷，二是促使產生靜電盡快流失。羊毛纖維中和毛油的加入能提高纖維平滑性，保持纖維之間、纖維與其它接觸部件之間較小的摩擦系數，降低纖維生產加工中靜電的產生，使纖維具有一定平滑性和良好的抱合力。和毛油可選用具有親水性較強的油劑和非離子型抗靜電劑，來消除或減少纖維在紡紗過程中的靜電。

常用的抗靜電劑為Kataxal（陰離子型的高分子脂肪醇磷酸酯），該抗靜電劑可以以任意比例與水互溶，儲存穩定性好。本文則使用順滑靈和抗靜電劑，使用和毛油的比列為1∶15，經過充分的預濕，增加回潮，減少靜電，恢復纖維彈性。高支毛/滌/天絲？紗產品各道工序需注意條子質量，確保預濕時間，減少毛羽、毛粒，確保紗線光潔度。和毛油油水比偏濃，下機回潮必須嚴格控制，增加纖維抱合力，減少落毛，控制條干。

3.1.2 和毛油生產注意事項

正確選用和毛油品種及合理設計加油率，是提高精紡高支毛紡紗性能的重要保障。和毛油采用的油水比應根據季節和羊毛纖維的實際回潮率適當調整，控制加油后羊毛纖維的含油率在1.2% ～ 1.3%之間。

為便于和毛油充分滲透，確保生產順利，原料進入車間后要先給濕，加油后儲存24 h再交下道工序生產。粗紗下機后也要在相對濕度85%以上的紗庫中存放 3 天以上，以便消除內應力，減少細紗斷頭率并保證成紗質量。

3.2 紡紗過程中靜電的控制

3.2.1 合理使用助劑

原料中抗靜電纖維的加入，以及通過添加助劑來控制靜電的產生。本文添加的助劑為順滑靈和抗靜電劑，使用和毛油的油水比列為1∶15，加油方式采用噴霧式。

3.2.2 車間溫濕度的控制

精紡紗在生產過程中對環境溫濕度要求較高，否則會由于靜電過大造成可紡性差、毛粒多、增加各類消耗等問題。通過生產實踐，溫度在20 ～ 30 ℃，相對濕度在65% ～80%之間比較適合于毛/滌/天絲混紡紗的生產。

4 Nm 116防靜電毛/滌/天絲？紗的質量控制

4.1 生產過程質量控制

4.1.1 混條

混條工序可使毛條中的纖維平行，提高條干均勻度，降低重量不勻率。還可以根據毛條的含油及回潮情況，在混條時加入適量的和毛油、水和抗靜電劑，以減輕前紡加工過程中的靜電現象和纖維損傷。

為了滿足并合需要，HM-6混條機選擇的并合根數為18根，有利于毛條的梳理。為了達到下道工序的要求，混條設備選擇的牽伸為14.25倍，牽伸牙為60T×46T。隔距的大小由出條的重量決定，根據上道工序毛條的重量，隔距選擇為44 mm×36 mm，壓力為3.6 Pa×3.5 Pa。針板號為每英寸的齒數，重量從重到輕，10#、12#、14#、16#分別由稀到密。HM-6混條設備使用UW和毛油 1 kg+水12 kg+0.57 kg抗靜電劑。

4.1.2 針梳

前紡針梳分為HLE-8、HG-6（2C）、HG-6（2CW）三道設備，具有牽伸倍數高、占地面積小、速度高、產量高、卷裝容量大等優點，工藝參數見表 3。

4.1.3 粗紗

采用DAS、PRS進口粗紗機，其車速、產量高，經過其搓捻作用的粗紗纖維結合比較緊密、外表光潔、毛羽少，紡成的細紗強力好、縮率小。其中DAS為頭道粗紗機，PRS為末道粗紗機，工藝參數見表 4。

粗紗的主要質量指標是條干不勻率和重量不勻率。如果粗紗不勻率過大，將使細紗產生更大的不勻，細紗斷頭也會增多，產量降低。因此要盡量降低粗紗的重量不勻率，提高粗紗的條干均勻度，使喂入定量準確，退繞滾筒運轉穩定，減少意外牽伸;成形卷繞張力合適，使成形良好;牽伸隔距選擇恰當;操作接頭良好;同時做好清潔工作。上機時對每個粗紗進行條干檢查和CV值抽測，粗紗控制在0.8 kg/只，車速控制在95 m/min。另外，天絲品種接頭也是關鍵，接頭不易太長，包卷時纖維必須順直，搓捻時必須放在手掌中輕輕搓，才能確保條干質量穩定，減少粗細節現象。下機粗紗進入預濕間，要有 2 天以上的預濕時間，使纖維恢復疲勞，減少摩擦后產生的靜電;預濕后的粗紗，進行加濕，增加一定的回潮。

另外，當大肚紗、帶毛紗和毛粒過多時，應注意前羅拉加壓是否合適，檢查是否有彎針、缺針，針區及羅拉、皮輥繞毛等;喂入毛條是否有粗細節;以及加油水不勻或和毛油加水太少等問題。

4.1.4 細紗

采用EJ519進口緊密紡細紗機，以保證纖維不受損傷。生產時隔距偏小掌握，雙根粗紗喂入，以保證條干均勻。膠輥表面防靜電處理，適當降低車速。細紗工藝參數：機型EJ519，并合 1 次，牽伸倍數18.67，條重0.42 g/50 m，牽伸牙5T×9T，后牽伸牙44T，隔距中后92.5 mm，捻向Z，捻度969捻/m，捻度牙33/70×40，鋼絲圈33#，成形牙36/60，撐牙80/2，錠速8 300 r/min。

細紗上機前，應檢查錠子的中心位置、牽伸部分皮輥的狀態是否良好，使雙皮圈的位置平行良好。上機時，調節好鋼絲鉤、車速，同時對細紗紆子測CV值，搖黑板。在生產中如果用傳統紡紗方式，細紗的斷頭率明顯高于緊密紡。緊密紡生產應調好負壓，控制好支偏不勻率，確保半成品紗的質量。

毛/滌/天絲紗采用緊密紡紗成紗，改善了紗線條干、紗強和斷裂伸長;紗線光潔，耐磨性好，可適當降低紗線捻度;織造上漿率低，呢面清晰，減輕修補及燒毛壓力;提高生產整體效率及綜合制成率。

細紗質量的控制主要在于斷頭率、條干及重量均勻度、毛羽量和成形狀況。羅拉牽伸應減少因羅拉偏心、彎曲等機械因素引起的紗條不勻。皮輥表面要光潔、爽滑，具有足夠的摩擦系數及一定的吸放濕和抗靜電性，以減少繞花;丁氰橡膠包覆物要具有適當硬度，富有彈性，耐磨、耐油、耐老化，丁氰橡膠分子結構要均勻，套差要小，防止變形偏心，減少皮輥對細紗條干的影響。皮輥圓整度要好，同一副皮輥上左右兩只皮輥的直徑要一致，差異一般控制在0.05 mm以內，磨損、變形、偏心跳動等不允許超過公差范圍，以減少機械因素對牽伸不勻造成的影響，提高細紗質量。羅拉隔距、喂入粗紗定量、牽伸大小應相適應，嚴格控制定量，同時加強機器維修保養工作。

為降低細紗斷頭率可采取以下的措施。集合器使用不當會增加紗疵，當口徑過小、掛花、抖動及橫動不靈活時，反而使紗線質量下降、斷頭增加，產生條干竹節;單紗捻系數的選擇在115 ～ 130之間，可提高單紗強力，保證紗線在后道織造過程中的強力，同時可以降低細紗斷頭率;此外，還可通過降低車速、更換鋼絲圈、提高擋車工的操作等方法降低細紗斷頭率。4.1.5 絡筒

絡筒工序采用日本村田自動絡筒設備，速度為700 m/ min，張力為1.1 bar，使用烏斯特C15電清，長粗控制在120%，短粗控制在150%，細節50%，要求接頭光滑。使用G3S捻結槍以保證接頭品質。

絡筒時，速度的選擇應考慮到紗線的強力，強力大的提高速度，反之速度要降低;張力的選擇應考慮到紗線的伸長，伸長越大張力越小，在伸長大的情況下加大張力會造成紗線的支數變高，強力變低，下道工序生產困難;為了在下道工序中減少消耗，應嚴格控制定長;對環境要求比較高，相應濕度應不超過75%，不低于60%，以保證電清正常工作;G3S捻結槍為氣捻接頭，氣的穩定供應要調節到位，以保證每個接頭都能合格。

4.1.6 并線

并線工序并和根數 2 根，張力片數 2 片，車速500 m/ min。使用電子式斷頭自停，以保證產品質量。并線工序要注意單股紗、多股紗、壞成形、分叉紗、磨白紗等的產生。

4.1.7 倍捻

倍捻工序使用機械式斷頭自停，并合 2 根，子彈頭1#，錠子張力 4#，捻向S，捻度1 295捻/m，倍捻加油杯。倍捻接頭時來回繞轉 8 次后方可以接頭。倍捻工序要注意松緊捻紗、成形不良、毛粒毛塊、無捻紗等情況的產生。

4.1.8 蒸紗

毛纖維在并合、分梳和牽伸中，因反復摩擦而產生靜電，因受力使其內部分子結構產生不平衡，將對后道生產加工和產品質量產生不良影響。在細紗和捻線中給毛紗加捻后，毛纖維本身的彈性力會使捻回退掉。為迅速恢復消除羊毛內部的應力不平衡狀態和靜電現象，穩定捻度，條子或紗線在制成后需存放一段時間，或進行蒸條處理。為穩定捻度和防止在退繞時扭結成辮，可進行蒸紗處理。蒸紗可縮短毛條、粗紗的存放時間，對紡織染整加工以及成品質量均有很大好處。

一般精紡強捻單紗以及股線（尤其是細紗合股同捻向的股線），單緯織物的緯紗，要求縮率低的織物用紗，混有滌綸及其他粗長纖維的紗線，紗支較高、捻度較大的紗線等，都需要進行蒸紗。蒸紗工藝要求見表 5。

蒸紗的溫度和時間對蒸紗的質量有直接影響。一般對捻度大或同捻向的紗，蒸紗時間應長些，溫度應高些;對于特數小的紗，蒸紗時間應長些，溫度應高些;對于合股紗，蒸紗時間應長些;純毛紗的蒸紗時間可短些，一般毛紗的蒸紗溫度為80 ～ 85 ℃，時間為25 ～ 35 min;滌綸紗的蒸紗溫度和時間應高些、長些。

Nm 116防靜電毛/滌/天絲紗的蒸紗工藝見表 6。通過合適的蒸紗溫度、時間等，能夠很好的控制成品紗的捻度，不會出現疵點等現象。

4.2 成紗質量測試

條干不勻的紗線強力會降低并影響織物的強度，在織造過程中，紗線不勻更會導致斷頭率增加，生產效率下降，在織物上會出現各種疵點和條檔，影響織物外觀質量，故細紗條干均勻度是成紗質量的一項重要指標，測量的指標包括紗線的粗節、細節、毛粒數及CV值等?？偟膩碚f，紗線的條干CV值越低，紗線越均勻，布面效果越好。

確保紗線的條干CV值小于24.6%，毛粒不高于160%，平均斷裂強力不低于160 cN;織物克重允差不低于-2.0%，斷裂強力不低于147 N，撕破強力不低于147 N等技術指標。

4.2.1 條干均勻度測試結果與分析

采用YG135G條干均勻度測試儀對Nm 116/2精梳毛/滌/天絲？機織紗進行測試，結果數據：CV值22.39%，細節（-50%）769個/km，粗節（+50%）274個/km，毛粒（+200%）246個/km。按照第36期烏斯特公報，線密度為Nm 116/2的精梳機織毛紗其條干均勻度變異系數應不高于24.6%，細節不高于1 315%，粗節不高于385%，毛粒不高于160%。由結果可知，Nm 116/2毛/滌/天絲？機織紗的紗線條干不勻率指標均符合該產品標準，但是毛粒出現了超標。

4.2.2 力學性能測試結果與分析

紗線的力學性能在很大程度上影響著織物的力學性能和耐用性，其測試結果：斷裂強力210.9 cN，斷裂強度24.46 cN/tex，斷裂伸長率23.73%，強力不勻率9.8%。

按照紡織產品標準FZ/T 22001 — 2010《精梳機織毛紗》，股線高支紗優等品的平均斷裂強力指標應不低于160 cN，斷裂伸長率不低于8.0%，平均斷裂強力變異系數不大于15.0%。由測試結果可見，Nm 116/2毛/滌/天絲機織紗的紗線力學指標均符合該產品標準。

4.2.3 捻度測試結果與分析

短纖維通過加捻紡成紗線，紗線的捻度不勻對織物的外觀和手感等都有著很大的影響。捻度大時，布面手感發硬，反光效應弱，呈現暗效果;捻度小時，布面手感較柔軟，反光效應強，呈現亮效果。所以，應嚴格控制紗線的捻度，紗線捻度測試結果：平均捻度1 286.82捻/m，捻度變異系數2.7%，捻度偏差率0.6%。根據FZ/T 22001 — 2002，股線高支紗優等品的捻度變異系數指標不高于9.0%，可見，Nm 116/2毛/滌/天絲機織紗的捻度變異系數指標符合該產品標準。

4.2.4 成品紗支測試結果與分析

從細紗機上下來的竽管紗為半成品，通過絡筒，并線，倍捻，蒸紗，最后才是成品間的成品。經過檢紗工對色號、管色，與工藝單進行核對，確保每一批紗的準確。質量員進一步對紗線進行測試確定成品的質量。產品測試結果為一等一級：設計紗支Nm 116/2，實測紗支Nm 114.4/2，支數偏差1.39%，重量不勻率1.28%，設計捻度1 295捻/m，實際捻度1 288.1捻/m，捻度偏差0.58%，捻度不勻率3.12%，捻度偏差率0.53%。紗線的質量檢測結果見表 7，根據標準，測出來的捻度不勻率、捻度偏差率、重量不勻率、支數不勻率都在許可范圍內。

5 結束語

Nm 116防靜電毛/滌/天絲混紡紗在原料的使用上，由于成紗截面內纖維根數在要求范圍的下限，因而各道生產工藝和質量檢測都要把好關。在紡紗過程中，要注意好每道工序的生產工藝，選擇合適的機器設備，加強設備管理，以減少能源的消耗。通過工藝流程的設計，工藝參數的選擇，以及添加適量助劑，保證生產環境的溫濕度，降低靜電的產生，增加可紡性;根據細紗線密度、倍捻合股數和用戶的質量要求，加強生產過程中擋車工的操作管理;對條干進行道道把關。這不但有利于提高成紗質量，也可提高制成率。由此設計生產的超薄防靜電毛/滌/天絲織物才能滿足相關行業的需求。

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