防静电毛/涤/天丝混纺纱的关键技术探讨

摘要：本文阐述了Nm 116防静电毛/涤/天丝混纺纱产品的原料配置，分析了其可纺性，探讨了提高该混纺纱产品质量的方法；着重介绍了毛/涤/天丝混纺纱产品的生产工艺流程、生产工艺与设备，对生产中出现的质量问题，提出了解决方案；对毛/涤/天丝混纺纱的产品质量控制进行了分析和探讨，并分析了其产品特点和应用前景。

关键词：防静电；天丝；生产工艺；质量控制；混纺纱

中图分类号：TS106.4 文献标志码：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. What’s 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

随着经济的发展及劳动安全防护标准的不断提高，诸多特殊行业、工种对织物提出了更高的性能要求。如煤矿、化工、天然气、油田、兵工、面粉加工等高粉尘、易燃易爆的工作场合，精密仪表、电子计算机、变电站等高频辐射环境，以及科技、军事反雷达侦察的伪装遮障等领域。因此本文开发了超薄防静电毛/涤/天丝织物，其采用在原料中加入导电纤维，不同于一般织物加入防静电助剂的方式。

1 原料选配

1.1 防静电毛/涤/天丝纱的原料组成

确定混纺原料成分时，为了稳定毛条的质量，应选择一批或几批品质相近的原料，然后再选择能弥补、改善和提高混合品质的其他纤维进行混合。本文原料成分为澳毛、本白涤纶、天丝和黑色导电纤维，采用混纺精梳毛纺加工工艺纺制成Nm 116/2高支毛/涤/天丝机织纱，纱线工艺参数见表 1、表 2。

1.2 纱线可纺性分析

原料线密度是决定可纺性能的重要条件，最终成纱中应务必保证毛纱截面内的纤维根数为35 ～ 40根。国内毛纺厂使用的毛纱截面纤维根数计算方法见公式 1，式中：γ ―羊毛纤维的密度（g/cm3），Nm ― 毛纱公制支数，d ― 纤维平均直径（μm），γ =1.32 g/cm3。

国际羊毛局的计算方法见公式 2，式中：CVd ― 羊毛纤维直径变异系数，γ =1.32 g/cm3；CVd =0.20。

由公式 1、公式 2 计算出的毛纱截面内纤维根数达到35 ～ 40根的最低数，在毛纱的一般截面根数范围内。纤维细度对纺纱性能的影响占80%，纤维长度影响占15%，纤维强力占5%。羊毛纤维直径的变异系数每增加4%，相当于纤维细度增加 l μm；反之，CV值减小4%，则相当于纤维细度减小 l μm。该批次羊毛细度变异系数小，有利于成纱。

1.3 防静电毛/涤/天丝？产品的特性

一些特种行业对抗静电、防辐射纺织品的要求逐年提高。目前比较常见的方法是在纺纱过程中加入导电纤维，来达到持久抗静电、防辐射的效果。常规毛纺织物的特点是导电性能较差，不但影响织物的风格特征，而且产生的静电还会影响穿着者的健康。因此，本文将导电纤维条与毛涤条混合，并添加适量天丝？，来探讨防静电毛/涤/天丝？纱的生产工艺。超薄抗静电毛/涤/天丝？面料富有弹性，手感松软而且体轻，颜色艳丽。

2 生产工艺流程

生产设备采用进口机型，以最大程度地减少能源消耗，减少纱线断头、粗细节、毛粒等。抗静电毛/涤/天丝？纱的工艺流程如下：混条匀整头道粗纱末道粗纱（粗纱预湿间）细纱络筒并线倍捻蒸纱成品。紧密纺生产工艺路线：HM-6HLE-8HG-6（2C）HG-6（2CW）HFV-5（DAS）HFV-5（PRS）EJ519自动络筒（蒸纱）并纱倍捻蒸纱。

3 生产过程中油剂和抗静电剂的控制

3.1 生产工艺过程中助剂的使用3.1.1 混纺纱和毛油的使用

纺纱过程中，因纤维之间、纤维与机件间发生摩擦而产生静电会给纺纱带来困难。生产中减少羊毛静电的方法有两种，一是减少摩擦产生的电荷，二是促使产生静电尽快流失。羊毛纤维中和毛油的加入能提高纤维平滑性，保持纤维之间、纤维与其它接触部件之间较小的摩擦系数，降低纤维生产加工中静电的产生，使纤维具有一定平滑性和良好的抱合力。和毛油可选用具有亲水性较强的油剂和非离子型抗静电剂，来消除或减少纤维在纺纱过程中的静电。

常用的抗静电剂为Kataxal（阴离子型的高分子脂肪醇磷酸酯），该抗静电剂可以以任意比例与水互溶，储存稳定性好。本文则使用顺滑灵和抗静电剂，使用和毛油的比列为1∶15，经过充分的预湿，增加回潮，减少静电，恢复纤维弹性。高支毛/涤/天丝？纱产品各道工序需注意条子质量，确保预湿时间，减少毛羽、毛粒，确保纱线光洁度。和毛油油水比偏浓，下机回潮必须严格控制，增加纤维抱合力，减少落毛，控制条干。

3.1.2 和毛油生产注意事项

正确选用和毛油品种及合理设计加油率，是提高精纺高支毛纺纱性能的重要保障。和毛油采用的油水比应根据季节和羊毛纤维的实际回潮率适当调整，控制加油后羊毛纤维的含油率在1.2% ～ 1.3%之间。

为便于和毛油充分渗透，确保生产顺利，原料进入车间后要先给湿，加油后储存24 h再交下道工序生产。粗纱下机后也要在相对湿度85%以上的纱库中存放 3 天以上，以便消除内应力，减少细纱断头率并保证成纱质量。

3.2 纺纱过程中静电的控制

3.2.1 合理使用助剂

原料中抗静电纤维的加入，以及通过添加助剂来控制静电的产生。本文添加的助剂为顺滑灵和抗静电剂，使用和毛油的油水比列为1∶15，加油方式采用喷雾式。

3.2.2 车间温湿度的控制

精纺纱在生产过程中对环境温湿度要求较高，否则会由于静电过大造成可纺性差、毛粒多、增加各类消耗等问题。通过生产实践，温度在20 ～ 30 ℃，相对湿度在65% ～80%之间比较适合于毛/涤/天丝？混纺纱的生产。

4 Nm 116防静电毛/涤/天丝？纱的质量控制

4.1 生产过程质量控制

4.1.1 混条

混条工序可使毛条中的纤维平行，提高条干均匀度，降低重量不匀率。还可以根据毛条的含油及回潮情况，在混条时加入适量的和毛油、水和抗静电剂，以减轻前纺加工过程中的静电现象和纤维损伤。

为了满足并合需要，HM-6混条机选择的并合根数为18根，有利于毛条的梳理。为了达到下道工序的要求，混条设备选择的牵伸为14.25倍，牵伸牙为60T×46T。隔距的大小由出条的重量决定，根据上道工序毛条的重量，隔距选择为44 mm×36 mm，压力为3.6 Pa×3.5 Pa。针板号为每英寸的齿数，重量从重到轻，10#、12#、14#、16#分别由稀到密。HM-6混条设备使用UW和毛油 1 kg+水12 kg+0.57 kg抗静电剂。

4.1.2 针梳

前纺针梳分为HLE-8、HG-6（2C）、HG-6（2CW）三道设备，具有牵伸倍数高、占地面积小、速度高、产量高、卷装容量大等优点，工艺参数见表 3。

4.1.3 粗纱

采用DAS、PRS进口粗纱机，其车速、产量高，经过其搓捻作用的粗纱纤维结合比较紧密、外表光洁、毛羽少，纺成的细纱强力好、缩率小。其中DAS为头道粗纱机，PRS为末道粗纱机，工艺参数见表 4。

粗纱的主要质量指标是条干不匀率和重量不匀率。如果粗纱不匀率过大，将使细纱产生更大的不匀，细纱断头也会增多，产量降低。因此要尽量降低粗纱的重量不匀率，提高粗纱的条干均匀度，使喂入定量准确，退绕滚筒运转稳定，减少意外牵伸；成形卷绕张力合适，使成形良好；牵伸隔距选择恰当；操作接头良好；同时做好清洁工作。上机时对每个粗纱进行条干检查和CV值抽测，粗纱控制在0.8 kg/只，车速控制在95 m/min。另外，天丝？品种接头也是关键，接头不易太长，包卷时纤维必须顺直，搓捻时必须放在手掌中轻轻搓，才能确保条干质量稳定，减少粗细节现象。下机粗纱进入预湿间，要有 2 天以上的预湿时间，使纤维恢复疲劳，减少摩擦后产生的静电；预湿后的粗纱，进行加湿，增加一定的回潮。

另外，当大肚纱、带毛纱和毛粒过多时，应注意前罗拉加压是否合适，检查是否有弯针、缺针，针区及罗拉、皮辊绕毛等；喂入毛条是否有粗细节；以及加油水不匀或和毛油加水太少等问题。

4.1.4 细纱

采用EJ519进口紧密纺细纱机，以保证纤维不受损伤。生产时隔距偏小掌握，双根粗纱喂入，以保证条干均匀。胶辊表面防静电处理，适当降低车速。细纱工艺参数：机型EJ519，并合 1 次，牵伸倍数18.67，条重0.42 g/50 m，牵伸牙5T×9T，后牵伸牙44T，隔距中后92.5 mm，捻向Z，捻度969捻/m，捻度牙33/70×40，钢丝圈33#，成形牙36/60，撑牙80/2，锭速8 300 r/min。

细纱上机前，应检查锭子的中心位置、牵伸部分皮辊的状态是否良好，使双皮圈的位置平行良好。上机时，调节好钢丝钩、车速，同时对细纱纡子测CV值，摇黑板。在生产中如果用传统纺纱方式，细纱的断头率明显高于紧密纺。紧密纺生产应调好负压，控制好支偏不匀率，确保半成品纱的质量。

毛/涤/天丝？纱采用紧密纺纱成纱，改善了纱线条干、纱强和断裂伸长；纱线光洁，耐磨性好，可适当降低纱线捻度；织造上浆率低，呢面清晰，减轻修补及烧毛压力；提高生产整体效率及综合制成率。

细纱质量的控制主要在于断头率、条干及重量均匀度、毛羽量和成形状况。罗拉牵伸应减少因罗拉偏心、弯曲等机械因素引起的纱条不匀。皮辊表面要光洁、爽滑，具有足够的摩擦系数及一定的吸放湿和抗静电性，以减少绕花；丁氰橡胶包覆物要具有适当硬度，富有弹性，耐磨、耐油、耐老化，丁氰橡胶分子结构要均匀，套差要小，防止变形偏心，减少皮辊对细纱条干的影响。皮辊圆整度要好，同一副皮辊上左右两只皮辊的直径要一致，差异一般控制在0.05 mm以内，磨损、变形、偏心跳动等不允许超过公差范围，以减少机械因素对牵伸不匀造成的影响，提高细纱质量。罗拉隔距、喂入粗纱定量、牵伸大小应相适应，严格控制定量，同时加强机器维修保养工作。

为降低细纱断头率可采取以下的措施。集合器使用不当会增加纱疵，当口径过小、挂花、抖动及横动不灵活时，反而使纱线质量下降、断头增加，产生条干竹节；单纱捻系数的选择在115 ～ 130之间，可提高单纱强力，保证纱线在后道织造过程中的强力，同时可以降低细纱断头率；此外，还可通过降低车速、更换钢丝圈、提高挡车工的操作等方法降低细纱断头率。4.1.5 络筒

络筒工序采用日本村田自动络筒设备，速度为700 m/ min，张力为1.1 bar，使用乌斯特C15电清，长粗控制在120%，短粗控制在150%，细节50%，要求接头光滑。使用G3S捻结枪以保证接头品质。

络筒时，速度的选择应考虑到纱线的强力，强力大的提高速度，反之速度要降低；张力的选择应考虑到纱线的伸长，伸长越大张力越小，在伸长大的情况下加大张力会造成纱线的支数变高，强力变低，下道工序生产困难；为了在下道工序中减少消耗，应严格控制定长；对环境要求比较高，相应湿度应不超过75%，不低于60%，以保证电清正常工作；G3S捻结枪为气捻接头，气的稳定供应要调节到位，以保证每个接头都能合格。

4.1.6 并线

并线工序并和根数 2 根，张力片数 2 片，车速500 m/ min。使用电子式断头自停，以保证产品质量。并线工序要注意单股纱、多股纱、坏成形、分叉纱、磨白纱等的产生。

4.1.7 倍捻

倍捻工序使用机械式断头自停，并合 2 根，子弹头1#，锭子张力 4#，捻向S，捻度1 295捻/m，倍捻加油杯。倍捻接头时来回绕转 8 次后方可以接头。倍捻工序要注意松紧捻纱、成形不良、毛粒毛块、无捻纱等情况的产生。

4.1.8 蒸纱

毛纤维在并合、分梳和牵伸中，因反复摩擦而产生静电，因受力使其内部分子结构产生不平衡，将对后道生产加工和产品质量产生不良影响。在细纱和捻线中给毛纱加捻后，毛纤维本身的弹性力会使捻回退掉。为迅速恢复消除羊毛内部的应力不平衡状态和静电现象，稳定捻度，条子或纱线在制成后需存放一段时间，或进行蒸条处理。为稳定捻度和防止在退绕时扭结成辫，可进行蒸纱处理。蒸纱可缩短毛条、粗纱的存放时间，对纺织染整加工以及成品质量均有很大好处。

一般精纺强捻单纱以及股线（尤其是细纱合股同捻向的股线），单纬织物的纬纱，要求缩率低的织物用纱，混有涤纶及其他粗长纤维的纱线，纱支较高、捻度较大的纱线等，都需要进行蒸纱。蒸纱工艺要求见表 5。

蒸纱的温度和时间对蒸纱的质量有直接影响。一般对捻度大或同捻向的纱，蒸纱时间应长些，温度应高些；对于特数小的纱，蒸纱时间应长些，温度应高些；对于合股纱，蒸纱时间应长些；纯毛纱的蒸纱时间可短些，一般毛纱的蒸纱温度为80 ～ 85 ℃，时间为25 ～ 35 min；涤纶纱的蒸纱温度和时间应高些、长些。

Nm 116防静电毛/涤/天丝？纱的蒸纱工艺见表 6。通过合适的蒸纱温度、时间等，能够很好的控制成品纱的捻度，不会出现疵点等现象。

4.2 成纱质量测试

条干不匀的纱线强力会降低并影响织物的强度，在织造过程中，纱线不匀更会导致断头率增加，生产效率下降，在织物上会出现各种疵点和条档，影响织物外观质量，故细纱条干均匀度是成纱质量的一项重要指标，测量的指标包括纱线的粗节、细节、毛粒数及CV值等。总的来说，纱线的条干CV值越低，纱线越均匀，布面效果越好。

确保纱线的条干CV值小于24.6%，毛粒不高于160%，平均断裂强力不低于160 cN；织物克重允差不低于-2.0%，断裂强力不低于147 N，撕破强力不低于147 N等技术指标。

4.2.1 条干均匀度测试结果与分析

采用YG135G条干均匀度测试仪对Nm 116/2精梳毛/涤/天丝？机织纱进行测试，结果数据：CV值22.39%，细节（-50%）769个/km，粗节（+50%）274个/km，毛粒（+200%）246个/km。按照第36期乌斯特公报，线密度为Nm 116/2的精梳机织毛纱其条干均匀度变异系数应不高于24.6%，细节不高于1 315%，粗节不高于385%，毛粒不高于160%。由结果可知，Nm 116/2毛/涤/天丝？机织纱的纱线条干不匀率指标均符合该产品标准，但是毛粒出现了超标。

4.2.2 力学性能测试结果与分析

纱线的力学性能在很大程度上影响着织物的力学性能和耐用性，其测试结果：断裂强力210.9 cN，断裂强度24.46 cN/tex，断裂伸长率23.73%，强力不匀率9.8%。

按照纺织产品标准FZ/T 22001 ― 2010《精梳机织毛纱》，股线高支纱优等品的平均断裂强力指标应不低于160 cN，断裂伸长率不低于8.0%，平均断裂强力变异系数不大于15.0%。由测试结果可见，Nm 116/2毛/涤/天丝？机织纱的纱线力学指标均符合该产品标准。

4.2.3 捻度测试结果与分析

短纤维通过加捻纺成纱线，纱线的捻度不匀对织物的外观和手感等都有着很大的影响。捻度大时，布面手感发硬，反光效应弱，呈现暗效果；捻度小时，布面手感较柔软，反光效应强，呈现亮效果。所以，应严格控制纱线的捻度，纱线捻度测试结果：平均捻度1 286.82捻/m，捻度变异系数2.7%，捻度偏差率0.6%。根据FZ/T 22001 ― 2002，股线高支纱优等品的捻度变异系数指标不高于9.0%，可见，Nm 116/2毛/涤/天丝？机织纱的捻度变异系数指标符合该产品标准。

4.2.4 成品纱支测试结果与分析

从细纱机上下来的竽管纱为半成品，通过络筒，并线，倍捻，蒸纱，最后才是成品间的成品。经过检纱工对色号、管色，与工艺单进行核对，确保每一批纱的准确。质量员进一步对纱线进行测试确定成品的质量。产品测试结果为一等一级：设计纱支Nm 116/2，实测纱支Nm 114.4/2，支数偏差1.39%，重量不匀率1.28%，设计捻度1 295捻/m，实际捻度1 288.1捻/m，捻度偏差0.58%，捻度不匀率3.12%，捻度偏差率0.53%。纱线的质量检测结果见表 7，根据标准，测出来的捻度不匀率、捻度偏差率、重量不匀率、支数不匀率都在许可范围内。

5 结束语

Nm 116防静电毛/涤/天丝？混纺纱在原料的使用上，由于成纱截面内纤维根数在要求范围的下限，因而各道生产工艺和质量检测都要把好关。在纺纱过程中，要注意好每道工序的生产工艺，选择合适的机器设备，加强设备管理，以减少能源的消耗。通过工艺流程的设计，工艺参数的选择，以及添加适量助剂，保证生产环境的温湿度，降低静电的产生，增加可纺性；根据细纱线密度、倍捻合股数和用户的质量要求，加强生产过程中挡车工的操作管理；对条干进行道道把关。这不但有利于提高成纱质量，也可提高制成率。由此设计生产的超薄防静电毛/涤/天丝？织物才能满足相关行业的需求。

参考文献

[1] 张桂珍.低碳、环保抗静电织物的生产实践[J].中国科技财富，2010（12）：251.

[2] 范尧明.超细全毛纱生产工艺[J].毛纺科技，1999（5）：40-44.

[3] 庄小雄，朱俊伟，方虹天，等.抗静电毛涤花呢织物的开发[J].毛纺科技，2009（8）：35-38.

[4] 温海永，杨西君.天丝纯纺与混纺纱线工艺[J].纺织科技进展，2007（1）：44-45.

[5] 金永安.高支毛纱的和毛油工艺设计[J].现代纺织技术，2012（2）：40-42.

[6] 周金凤，苏将胜，谷玉玲，等.提高精纺羊绒纱制成率的探讨[J].毛纺科技，2009（8）：4-7.

[7] 魏玉丹.基于提高生产效率的精梳毛纺前纺工艺比较研究[D].青岛：青岛大学，2010.

[8] 平建明，范尧明.毛纺工程[M].北京：中国纺织出版社，2007.