純棉超柔床品面料的研制

張永林 李 梅

（1.江蘇唐盛紡織科技有限公司，江蘇南通，226315；2.江蘇省紡織工程學會，江蘇南京，210002）

隨著生活水平的提高，人們對舒適、健康、綠色等功能性紡織面料的需求越來越多。目前市場上超柔產品主要是通過后整理，特別是柔軟劑提升織物柔軟性能，改善手感，但這些整理技術賦予織物的柔軟性一般不耐洗滌。我公司通過對環錠紡細紗機進行改造，開發了一種“芯紗+包纏紗”的特殊結構低捻度紗（捻度較正常紗低25%～30%），其手感柔軟，用其織成的織物不用進行柔軟整理就可以實現柔軟的手感，避免了面料上殘留的柔軟劑對人體皮膚的傷害，也有利于減少環境污染和降低生產成本。本文以JC 14.5/14.5 614/354 250五枚三飛緞紋織物為例，介紹我公司開發超柔床品面料的生產工藝。

1 原料及紡紗工藝流程

1.1 原料選擇

棉纖維長度越長，長度整齊度愈高，成紗條干越好；纖維長度短，特別是棉纖維整齊度差時，由于牽伸過程中大量短纖維成為浮游纖維，容易導致紗線條干惡化，降低成紗品質。用較長的纖維紡紗時，可采用較低的捻系數，纖維細度細，成紗強度高。為保證JC 14.5 tex紗的質量，我們選擇高品質的澳棉，其具有纖維長度長、整齊度好、細度細、成熟度高等特點。選用的澳棉主要品質指標:平均長度30.8 mm，平均馬克隆值4.42，整齊度80.92%，平均含雜率1.15%。

1.2 紡紗工藝流程

FA 006C?230型往復式抓棉機→FA 113B型單軸流開棉機→FA 2008C型六倉混棉機→JWF1124型清棉機→FA 151型除塵機→FA 177B型棉箱→FA 221D型梳棉機→FA 311F型并條機（預并）→JWF1381型條卷機→JWF1272型精梳機→FA 311型并條機（混一）→FA 320A型并條機（混二）→FA 457A型粗紗機→FA 506型細紗機（賽絡集聚紡改造）→ORION型絡筒機

2 紡部工藝及技術措施

2.1 清梳聯工序

針對澳棉長度長、細度細、含雜偏高、包與包之間質量差異較大等特點，在清梳工序采用“多包抓取，勤抓少抓，多松少打，均勻混和，適當降低打手速度”的工藝原則。主要工藝參數:FA 113B型單軸流開棉機打手速度580 r/min，塵棒與開棉輥筒之間隔距13 mm，塵棒間隔距10.5 mm；JWF1124型清棉機梳針輥筒速度720 r/min，調節板與輥筒之間隔距9.6 mm。

梳棉工序采取“緊隔距，強分梳，少損傷，快轉移”的工藝原則。主要工藝參數:錫林速度420 r/min，刺輥速度860 r/min，生條輸出速度110 m/min，蓋板速度195 mm/min，錫林與蓋板隔距0.18 mm、0.15 mm、0.15 mm、0.18 mm。

加強清梳聯的運轉管理，每班定時檢查過棉通道、落棉通道，確保過棉通道無掛花、落棉通道無堵塞。實驗室增加檢測頻率，對生條、棉結雜質、重量偏差超標機臺及時反饋、跟蹤，直至達標為止。

2.2 精梳工序

精梳工序主要設備有預并FA 311F型并條機、JWF1381型條并卷機及JWF1272型精梳機。預并的主要任務是伸直纖維，兼帶混和。主要工藝參數:并合數6根，總牽伸5.2倍，后區牽伸1.76倍，羅拉隔距6 mm×5 mm×10 mm。條卷機的主要任務是均勻混和，兼伸直纖維，并做成合格的小卷。要求小卷層次清晰，無破邊，無黏卷。主要工藝參數:小卷定量65 g/m，并合數24根，總牽伸1.78倍。精梳工序的主要任務是去除棉結、雜質和短絨。為確保JC 14.5 tex紗的單紗強力，要盡可能減少短絨，提高纖維的整齊度，為此提高落棉率2個百分點至3個百分點。精梳工序的主要參數:精梳條定量20 g/5 m，速度260鉗次/min，頂梳插入深度+0.5 mm，給棉長度4.28 mm，落棉率控制在22%～24%。

2.3 并條工序

并條工序要求纖維進一步伸直平行，充分混和均勻，無機械波，在沒有自調勻整條件下采用二道并合工藝。主要工藝參數:混并一6根并合，混并二8根并合。前羅拉速度350 m/min，羅拉隔距 6 mm×5 mm×10 mm，熟 條 定 量19.5 g/5 m。各班生產要求喇叭口、圓條盤光潔通暢，不掛花，不積花，無棉蠟。

2.4 粗紗工序

在滿足細紗牽伸的前提下，適當加大粗紗捻系數，控制好粗紗的伸長率，前后排的粗紗張力偏差控制在1.5%以內，防止張力過大造成細節。粗紗工序的主要工藝參數:粗紗定量4.6 g/10 m，后區牽伸1.15倍，粗紗捻系數115，錠速950 r/min，羅拉隔距9 mm×23 mm×32 mm。

2.5 細紗工序

2.5.1 紡紗關鍵技術

賽絡紡是采用兩根粗紗從喇叭口喂入，在前后牽伸區仍然保持兩根須條的分離狀態，從前鉗口輸出一定長度后合并，并由同一個錠子加捻，形成有雙股結構特征的紗。賽絡集聚紡是集聚紡和賽絡紡相結合的一種紡紗方法，所紡制的紗線結合了賽絡紡和集聚紡的優異特性和品質，與傳統環錠紡紗和賽絡紡紗相比，賽絡集聚紗毛羽更少，強力更高，且仍具有賽絡紡合股的效果。賽絡集聚紗是紡制高檔織物的理想用紗，具有良好的應用前景。

為了紡制好JC 14.5 tex紗，我公司集思廣益，經過多次試紡試驗及對比后，決定集中力量進行紡紗技術攻關。在賽絡集聚紡基礎上，再加裝一個單紗喂入裝置，具體如圖1所示。

圖1 紡紗實際圖及示意圖

圖 1（a）為紡紗實際圖，圖 1（b）為紡紗過程示意圖。如圖1（b）所示，兩根經細紗機牽伸、集聚后的須條A和須條B并合、加捻形成賽絡集聚紗，再與1根不經牽伸但具有一定張力的JC 7.3 tex單紗C加捻復合成紗。有張力但不經牽伸的JC 7.3 tex單紗C為芯紗，賽絡集聚紗將其包纏起來，形成“芯紗+包纏紗”的特殊結構紗，我們稱之為超柔紗。該超柔紗紗體柔軟蓬松，其捻度較同號數常規紗正常捻度可下降25%～30%［1］。

通過相關主要工藝部件的設計調整，實現了“芯紗+包纏紗”的獨特紗體結構，紗體具有柔軟蓬松的手感。超柔紗由于包纏效應，其毛羽少，紗線強度和伸長大幅增加。在同樣單強下，單紗捻系數可下降30%，紡紗速度比傳統環錠紡速度快，提高了機器的效率。

細紗工序采用“超大牽伸，小后區牽伸，重加壓，小浮游區”的工藝原則。主要工藝參數:總牽伸68倍，后區牽伸1.136倍，羅拉隔距18 mm×32 mm，錠速12 500 r/min，前羅拉轉速220 r/min，捻系數250～300，集聚負壓1 000 Pa～3 000 Pa。車間溫度控制在28℃～30℃，相對濕度控制在60%～65%。

2.5.2 紡紗關鍵工藝優選

在細紗機上，對JC 14.5 tex超柔紗進行多種試紡。首先是捻系數的選擇，在集聚紡負壓3 000 Pa的情況下，對JC 14.5 tex超柔紗用250、270、300三種捻系數進行試紡紗，并與同號數傳統環錠紡機織用紗（捻系數360）進行質量對比，相關測試數據見表1。其中，條干CV為10個管紗的平均值，強力為10個管紗的均值，且每管紗測試5次取均值。

表1 同號數不同捻系數紗的質量指標

從表1測試數據可以看出，當紡制超柔紗的捻系數為250時，即比同號數傳統環錠紡機織用紗（捻系數360）捻系數降低30.5%時，成紗細節、粗節、強力有顯著下降。為兼顧后道織造順利及產品大幅降低捻度以增加紗線柔軟性的需求，綜合考慮，超柔紗捻系數選擇270較為理想。

超柔紗捻系數選270，集聚負壓在1 000 Pa和2 000 Pa進行試紡，并與正常生產用的3 000 Pa集聚負壓的成紗數據進行比較，相關測試數據見表2。

表2 不同集聚負壓時成紗質量指標

從表2測試數據可看出，集聚負壓采用1 000 Pa時，所紡超柔紗的單紗強力及單強CV值明顯惡化，而采用集聚負壓2 000 Pa時的成紗質量指標與采用集聚負壓3 000 Pa時的相當，但是對比紗的手感，集聚負壓2 000 Pa時成紗明顯更加柔軟。因此，在生產JC 14.5 tex超柔紗時，我們選擇2 000 Pa的集聚負壓。

2.6 絡筒工序

絡筒工序關鍵是清除紗疵，提高產品質量。由于JC 14.5 tex超柔紗捻度低，絡筒時會導致毛羽增加，故應適當降低絡筒速度和絡筒張力，保持紗線強力和彈性。絡筒主要工藝參數:絡筒速度 800 m/min，棉 結 3.2，短 粗 DS1.65×LS 1.3 cm，長粗DL1.2×LL40 cm，細節D-15%×30 cm，絡筒張力14 cN～18 cN。

3 織部工藝及技術措施

3.1 整經工序

采用貝寧格整經機進行分批整經，總經根數15 200根（760根×20軸），整經張力3 500 N，張力桿隔距20 cm，張力桿時間2 s，夾紗器時間3 s。整經速度600 m/min。經紗為低捻超柔紗，其強力、抱合力偏小，整經張力及整經車速偏小掌握為宜，以減少經紗毛羽、經紗伸長及彈性損失。

3.2 漿紗工序

該品種為床品面料，要求退漿殘余率低，后道采用生物酶低溫退漿。若用含PVA的漿料配方上漿，則易產生退漿不凈，染色時易出現邊、中色差。經紗為低捻超柔紗，漿紗以增強、保伸、耐磨為主要目的。采用新型高性能環保漿料JD?L，低上漿率上漿［2］。該漿料退漿性好，退漿廢水易生物降解。漿紗采用“低濃，中黏，高壓，小伸長”的漿紗工藝原則。低上漿率有利于改善漿紗的柔韌性，漿紗干分絞輕快，漿膜完整度高，再生毛羽少。柔軟滑爽的漿紗能有效減少織造時的開車橫檔、波紋及緯紗軋斷等織疵，實現織造的高質高效，且易于退漿。

漿料采用75 kgJD?L，供應桶含固率7.8%。漿槽溫度（92±3）℃，漿槽黏度 7.5 s；漿紗車速（80±5）m/min；主壓漿壓力 33 k N，漿紗車速80 m/min；退繞張力750 N，干紗分絞張力3 400 N，卷取張力4 800 N，托紗張力3 900 N；上漿率（8±1）%，漿紗回潮率（8±0.5）%，漿紗伸長率≤1.0%。

3.3 穿經工序

筘號為184齒/10 cm，穿筘幅寬274.4 cm，地組織每筘3入，邊組織每筘4入，地組織穿綜2、3、4、5、6，邊組織穿綜 1、2、1、2，共用 6頁綜。

3.4 織造工序

選擇ZAX?9100型寬幅噴氣織機。噴氣織機是采用噴射氣流牽引緯紗穿越梭口的無梭織機，利用空氣作為引緯介質，以噴射的壓縮氣流對緯紗產生摩擦牽引力進行牽引，將緯紗帶過梭口，通過噴氣產生的射流來達到引緯目的。若氣流速度過高，對緯紗的牽引力過大，將造成引緯張力過大，如遇緯紗“弱環”（強力低、條干差、抱合力弱），則緯紗易被吹斷。

噴氣織機為提高引緯速度和提高布面質量，一般用雙主噴織單色織物，用4個至8個主噴織色織品種，當一個噴嘴噴射緯紗時，其他主噴嘴中須保持一定壓力（常噴壓力），以確保其中的緯紗處于伸直狀態，并保證緯紗不從該噴嘴中脫離開。在常噴壓力作用下，靜止時間長且緯紗抱合力不強時，緯紗易被吹斷或吹散，織造時易出現缺緯及上下手感風格不一致現象。

緯紗為JC 14.5 tex超柔紗，其特點是捻度低，較同號數常規正常環錠紡紗捻度低22%，單紗強力偏低，成紗中纖維間抱合力偏低，織機宜采用低張力引緯織造技術。通過技術改造，對射流形態和射程加以調控，加強氣壓控制，實現了低張力引緯。主噴嘴、輔助噴嘴采用節能型噴嘴，其增長型導紗管有助于增加氣流與緯紗的作用長度，適當縮小各輔噴嘴的間距，主噴壓力可降低25%，大大減少噴氣高壓力對緯紗的損傷。采用梅花形主噴嘴芯，正常生產時常噴壓力降為零，解決了低捻超柔紗易被常噴壓力吹斷、吹散的難題。

織機具體工藝參數:車速500 r/min，上機張力（3 900±300）N；后梁高度80 mm×6格，停經架高度40 mm×6格，第1頁至第6頁綜框高度依次為75 mm、73 mm、71 mm、69 mm、67 mm、65 mm；開口臂L位置依次為9 cm、8 cm、8 cm、7 cm、6 cm、5 cm，開口時間300°；引緯時間 70°～230°；主噴嘴氣壓0.30 MPa，輔助噴嘴氣壓0.35 MPa；主噴嘴開閉時間76°～180°；輔助噴嘴采取分組依次供氣，分為6組，每組4個輔助噴嘴，第1組開閉時間為 76°～166°，第 2組開閉時間為 110°～190°，第 3組開閉時間為130°～220°，第4組開閉時間為150°～240°，第5組開閉時間為170°～260°，第6組開閉時間為 190°～280°。

3.5 后整理工藝

后整理工藝流程:坯檢→縫頭→酶退漿→漂洗→烘干→燒毛→漂洗→預定形→絲光→染色→烘燥→定形→檢驗→打包出廠。

后整理時采用先退漿后燒毛工藝，以有效提高織物手感；采用纖維素生物酶處理工藝。首先通過堿性果膠酶預處理，部分清除棉纖維表面上的疏水性雜質，然后使用酸性纖維素酶進行最終處理，使纖維素的水解作用加強，以更好地去除疏水性雜質。

4 面料柔軟性能檢測

用戶對面料的柔軟性進行了測試，按企業標準Q/320691 KDA 56—2018《機織柔軟面料配套床上用品》進行檢測。該企業標準對織物柔軟度值劃分為一星級至七星級，七星級為最高級，其柔軟度值要求≥86。本文開發的面料經20次洗滌后，檢測其柔軟度值達87.65。

5 結語

超柔紗與傳統環錠紗相比，紗線質量明顯得到改善。通過設備改造，超柔紡單紗捻系數可大幅下降，速度比傳統環錠紡速度快，提高了機器的效率。特殊的紡紗技術實現了“芯紗+包纏紗”的獨特紗體結構，紗體具有柔軟蓬松的手感；最終產品不用柔軟劑處理就可以直接用作柔軟、舒適度要求較高的床品面料，既衛生又環保。因此，超柔紗對提高產品品質、降低成本、推動紡織行業發展、減少環境污染、倡導紡織品的衛生健康消費意識等方面具有較大的參考意義。