劉建林，張 毅

再生有色滌綸短纖紡紗工藝優(yōu)化研究

劉建林1，張 毅2

（1.浙江華飛輕紡有限公司，浙江 衢州 324400；2.浙江省常山紡織有限公司，浙江 衢州 324200）

分析再生有色滌綸短纖的技術(shù)特性，并與原生滌綸的性能進(jìn)行比較，針對(duì)再生有色滌綸短纖斷裂強(qiáng)度低和斷裂伸長(zhǎng)率低的缺陷，應(yīng)用柔性工藝，減少了在開松、梳理和牽伸過程中對(duì)纖維的損傷。結(jié)果表明：優(yōu)化工藝后，成紗質(zhì)量水平提高，在降低千米棉結(jié)和十萬米紗疵方面效果明顯，同時(shí)提高了自絡(luò)生產(chǎn)效率，可為色紡企業(yè)提高紗線品質(zhì)，提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工藝創(chuàng)新思路。

再生滌綸；有色滌綸短纖；柔性梳理；工藝創(chuàng)新

再生有色滌綸纖維，是利用滌綸布料、廢舊聚酯瓶片、紡紗廢絲等做原料，經(jīng)過粉碎、清洗、干燥、加熱熔融注入色母粒子進(jìn)行紡絲，按照客戶要求切短，形成一定長(zhǎng)度的再生有色滌綸纖維，它具有加工成本低、環(huán)境污染少、低碳排放、產(chǎn)品附加值高等特點(diǎn)，下游紗廠無需再進(jìn)行染色加工，在碳中和、碳達(dá)峰背景下，符合紡織工業(yè)“十四五”發(fā)展綱要所倡導(dǎo)“科技、時(shí)尚、綠色”的高質(zhì)量發(fā)展要求[1]。

再生有色滌綸纖維生產(chǎn)的色紡紗與本色滌綸纖維成紗質(zhì)量相比，成紗強(qiáng)力低、條干差、色結(jié)多以及紗疵高，由于色紡紗后道不需染整工序，因此對(duì)成紗的色結(jié)和紗疵要求特別高，降低紗疵尤為重要，也是色紡紗的技術(shù)關(guān)鍵。大的紗疵直接影響布面效果增加布面評(píng)分，嚴(yán)重的甚至造成布面降等。細(xì)小紗疵影響布面勻凈和光潔，造成機(jī)織物光潔度差、針織物布面透光不勻等質(zhì)量問題?；谠偕猩珳炀]纖維紡紗性能不佳，本文以生產(chǎn)特黑T18.5tex紗為例，介紹再生有色滌綸短纖紡紗的工藝創(chuàng)新措施和具體實(shí)施情況。

1 原料性能

1.1 性能不同

再生滌綸短纖維的強(qiáng)力等性能指標(biāo)較差，原生滌綸短纖維的強(qiáng)力性能指標(biāo)相對(duì)較好。

再生滌綸斷裂強(qiáng)度為原生滌綸的86.8%，原料中注入色母粒子后，原生有色滌綸短纖斷裂強(qiáng)度減少15.1 %，再生有色滌綸短纖斷裂伸長(zhǎng)減少13%。由于二者之間的原料不同，在生產(chǎn)過程中纖維結(jié)晶度、晶體大小、取向度以及無定形區(qū)分子的排列等方面存在較大的差異，導(dǎo)致纖維結(jié)構(gòu)存在缺陷，在受力過程中缺陷處會(huì)率先斷裂使整根纖維的斷裂強(qiáng)度下降[2]。各種滌綸短纖性能指標(biāo)見表1。

表1 各種滌綸短纖性能指標(biāo)

1.2 原料不同

再生滌綸是用回收料（PET瓶片，泡料等）再造?；蛑苯尤廴诶z成纖，原生滌綸是用化工原料PTA和MEG聚合酯化拉絲成纖。

由于原料不同，再生滌綸疵點(diǎn)是原生滌綸的13.3倍，原料注入色母粒后拉絲成有色短纖時(shí)疵點(diǎn)會(huì)增加，原生滌綸增加66.7%，再生滌綸則增加4.4倍。

2 原料選擇

選用福建閩宏、江蘇華宏、江蘇金燕、江蘇大陽和江陰美邦等多個(gè)批號(hào)的黑色再生滌綸原料，對(duì)原料斷裂強(qiáng)度、線密度、纖維長(zhǎng)度等紡紗性能指標(biāo)進(jìn)行把關(guān)，保證纖維的可紡性能，盡量減少原料疵點(diǎn)。經(jīng)過驗(yàn)光配色，符合客戶要求的顏色和色光。通過圓盤配料，進(jìn)行混合并投入生產(chǎn)（見表2）。

表2 原料成分表

3 紡紗工藝流程

FA1001型圓盤抓棉機(jī)→FAFA029型多倉(cāng)混棉機(jī)（附FT124型橋式吸鐵）→FA1112精開棉機(jī)→JWF1171型棉箱→FA203A型梳棉機(jī)（附AFT033C型自調(diào)勻整裝置）→FA317A并條機(jī)→TMFD81L并條機(jī)（附USG PRO自調(diào)勻整裝置）→FA494粗紗機(jī)→DTM129細(xì)紗機(jī)→村田21C-S自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)(附Uster Quan2電子清紗器)。

4 主要工藝參數(shù)選擇

傳統(tǒng)的“緊隔距、強(qiáng)分梳”工藝對(duì)成紗條干的改善有一定的積極作用，但再生有色滌綸短纖由于斷裂強(qiáng)度較低，生產(chǎn)過程中開松、梳理、牽伸等過程對(duì)纖維損傷嚴(yán)重，極易產(chǎn)生短絨，從而增加紗疵產(chǎn)生的機(jī)率，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代紡織對(duì)紗疵越來越嚴(yán)格的要求，市場(chǎng)不斷的競(jìng)爭(zhēng)要求對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新和優(yōu)化。

4.1 清梳聯(lián)工序

針對(duì)再生有色短纖的特性，清梳聯(lián)采用“柔性工藝”的理念，實(shí)現(xiàn)“柔性開松”和“柔性梳理”，在保證開松和梳理效果的情況下盡量保護(hù)纖維、減少纖維損傷[3]。

開清棉遵循“勤抓少抓、多松少打、以梳代打、早落防碎”的工藝思路。降低打手速度，減少纖維損傷。

抓棉機(jī)打手速度調(diào)整為730r/min，打手伸出刀片2mm，打手每次下降1.5mm，小車行走速度設(shè)定為16m/min。

FA105A單軸流開棉機(jī)打手速度降低到480r/min左右，減少對(duì)纖維損傷。

梳棉采用“強(qiáng)分梳、柔梳理、快轉(zhuǎn)移”的工藝設(shè)計(jì)理念，優(yōu)選針布配置，優(yōu)化分梳隔距，減少纖維損傷的工藝設(shè)計(jì)思路，梳理過程中有效保護(hù)纖維，最大限度的減少纖維損傷，采用“柔性梳理”的工藝原則，既要充分梳理清潔纖維又盡可能地減少纖維損傷，確保梳理質(zhì)量和分梳效果[4]。

在分梳的過程中，針齒的技術(shù)特征決定了纖維的握持、分梳和轉(zhuǎn)移效果，因此，以錫林針布為重點(diǎn)，對(duì)梳棉機(jī)的梳理元件進(jìn)行優(yōu)選。梳棉機(jī)針布型號(hào)對(duì)比見表3。

表3 梳棉針布型號(hào)對(duì)比

錫林采用金輪公司藍(lán)鉆系列針布，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，針齒深度進(jìn)一步減小，對(duì)錫林工作面進(jìn)行全圓弧設(shè)計(jì)，最大幅度提高錫林與蓋板交換梳理能力。蓋板對(duì)針布采用特殊的排列創(chuàng)新，縱向由稀到密漸增，梳理密度為66.6齒/平方厘米（430齒/平方英寸）。道夫采用新型藍(lán)鉆系列，對(duì)纖維實(shí)現(xiàn)強(qiáng)控制、高轉(zhuǎn)移，盡量減少針齒抓取和轉(zhuǎn)移過程中造成的纖維彎曲現(xiàn)象[5]。后固定蓋板適當(dāng)降低齒密，能有效減少纖維損傷。

優(yōu)選針布后，根據(jù)“柔性梳理”理念對(duì)相關(guān)工藝進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。提高錫林速度，增強(qiáng)分梳效果；降低刺輥速度，減少纖維損傷；同時(shí)提高錫林刺輥表面線速比[6]，提升轉(zhuǎn)移效果，減少纖維搓揉形成棉結(jié)。采用柔性梳理理念，放大給棉板與刺輥隔距，放大后固定蓋板隔距[7]。具體調(diào)整情況見表4。

4.2 并條工序

根據(jù)并條工序的任務(wù)，頭并主要解決纖維的伸直度和前彎勾問題，二并主要解決紗疵和條干問題。為了穩(wěn)定并條條干、減少紗疵，盡可能的減少并條的總牽伸倍數(shù)。并條在集合器三角區(qū)在高速時(shí)容易產(chǎn)生大量紗疵。牽伸倍數(shù)越小，集合器倒三角越小，紗疵越少。工藝配置時(shí)，適當(dāng)減小并條工序總的牽伸倍數(shù)。總牽伸倍數(shù)越小，條干越好，紗疵越少（并不是定量越小越好），這也符合優(yōu)勢(shì)工藝的理念。

表4 梳棉工藝調(diào)整對(duì)照

頭并采用6根并合，總牽伸采用5.92倍牽伸，后牽伸采用1.88倍牽伸，集中后區(qū)牽伸消除生條中的前彎勾，增大前區(qū)羅拉隔距減小前區(qū)牽伸倍數(shù)，有利于減小前區(qū)牽伸力，減少牽伸短絨，羅拉隔距選擇為14 mm×24 mm。末并后區(qū)羅拉隔距可以比頭并大2～4 mm，末并采用6.02倍牽伸，有利于降低牽伸波，改善條干、減少紗疵。

表5 并條工藝配置

末并配置自調(diào)勻整裝置，采用6根并合，可以保證正常的重量不勻率。末并總牽伸倍數(shù)6.02倍，后牽伸倍數(shù)調(diào)小到1.18倍，同時(shí)放大后區(qū)羅拉隔距到26 mm，保證末并條干的穩(wěn)定，并減少紗疵[8]。具體工藝見表5。

為了減少皮輥溫升，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，減少皮輥反花造成紗疵，采用硬度85度的985皮輥，該皮輥硬度大、變形小、回彈快，握持面積小減少摩擦引起的皮輥溫度的快速提升。并條工藝調(diào)整后，條子排列更加整齊，圈條良好，條子外圈飽滿，減少了明顯的褶皺。

4.3 粗紗工序

粗紗工序工藝設(shè)置首先要考慮牽伸效率，粗紗牽伸效率一般要控制在98%以上。將羅拉隔距放大為14 mm×30 mm×45 mm，改善牽伸效率，減少成紗紗疵；后區(qū)牽伸倍數(shù)采用1.12倍的張力牽伸，導(dǎo)條架張力牽伸采用1.02倍，減少紗疵、穩(wěn)定條干水平。

為改善粗紗條內(nèi)在結(jié)構(gòu)，采用新型聚氨酯假捻器。新型聚氨酯假捻器內(nèi)孔薄、垂直度好，上面有36個(gè)刻槽，刻槽凸起較小；在粗紗壓掌上繞圈數(shù)2.5-3.5圈時(shí)，提高了粗紗卷繞密度，減少了粗紗的意外伸長(zhǎng)[9]。

表6 粗紗工藝配置

采用合理的粗紗定量、合適的粗紗捻系數(shù)。雖然對(duì)“優(yōu)勢(shì)工藝”重定量工藝有一定的應(yīng)用，但粗紗定量過大或捻系數(shù)過大，容易出現(xiàn)牽伸困難、成紗條干變差、粗細(xì)節(jié)增多的情況。采用中定量、中捻系數(shù)的工藝配置。粗紗定量和捻系數(shù)高于傳統(tǒng)工藝配置，低于優(yōu)勢(shì)重定量的工藝配置。具體工藝配置見表6。

工藝調(diào)整后，粗紗條更緊密，纖維伸直度更好，粗紗成型也更加良好。

4.4 細(xì)紗工序

傳統(tǒng)工藝認(rèn)為，小羅拉隔距、小鉗口有利于成紗條干。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)放大羅拉隔距、放大鉗口隔距、穩(wěn)定牽伸力波動(dòng)，有利于實(shí)現(xiàn)順利牽伸，對(duì)條干的穩(wěn)定有一定積極效果，而且更有利于減少紗疵。這是因?yàn)?，小羅拉隔距和小鉗口增強(qiáng)了對(duì)鉗口纖維的控制，導(dǎo)致牽伸力隨之而急劇上升。當(dāng)牽伸力越來越接近前鉗口的握持力，而控制力越來越接近前鉗口的引導(dǎo)力時(shí)，就會(huì)使鉗口內(nèi)纖維運(yùn)動(dòng)處于臨界牽伸狀態(tài)，紡出的紗線容易出現(xiàn)極短的粗節(jié)或極短的細(xì)節(jié)，從而使布面變差、風(fēng)格不佳[10]。具體工藝調(diào)整情況見表7。

表7 細(xì)紗工藝優(yōu)化前后對(duì)比

表8 工藝優(yōu)化前后質(zhì)量對(duì)比

在紡特黑T18.5 tex紗時(shí)，細(xì)紗工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，將細(xì)紗羅拉隔距放大到20 mm×46 mm，鉗口使用3.5 mm的隔距塊，同時(shí)減小后區(qū)牽伸倍數(shù)。經(jīng)過5次試驗(yàn)，選取試驗(yàn)前后平均數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。工藝優(yōu)化前后質(zhì)量對(duì)比見表8。

從表8檢測(cè)結(jié)果來看，通過工藝優(yōu)化，成紗的各項(xiàng)指標(biāo)水平都有所提高，特別明顯的是成紗千米棉結(jié)和十萬米紗疵，分別降低20.3%和52.3%，自絡(luò)生產(chǎn)效率提升了11.2個(gè)百分點(diǎn)。

5 結(jié)語

（1）再生有色滌綸短纖斷裂強(qiáng)度低、斷裂伸長(zhǎng)率低，紡紗難度相對(duì)較高，在紡紗工藝配置時(shí)，應(yīng)減少纖維損傷為重點(diǎn)。

（2）再生有色滌綸纖維，原料疵點(diǎn)相對(duì)較高，優(yōu)選合理的梳理元件、優(yōu)化梳理工藝配置，可以增強(qiáng)分梳、減少棉結(jié)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）工藝配置過程中，適當(dāng)放大牽伸隔距、減小牽伸力波動(dòng)，采用柔性工藝，可以穩(wěn)定成紗條干、減少紗疵。

[1] 崔曉雪, 魏文靜, 張立東, 等. 化學(xué)降解廢舊聚酯生產(chǎn)有色滌綸短纖維工藝探討[J]. 合成纖維工業(yè), 2018，41(2):71-73.

[2] 馮龍, 胡雪敏, 李研, 等. 再生滌綸與傳統(tǒng)滌綸性能對(duì)比[J]. 針織工業(yè), 2020, (6):64-67.

[3] 劉建林. 減少滌綸色紡紗紗疵的技術(shù)措施[J/OL]. 現(xiàn)代紡織技術(shù): 1-6[2021-08-28]. http://kns.cnki.net/kcms/ detail/33.1249.TS.20210826.1228.010.html.

[4] 張毅, 章友鶴. 淺談柔性梳理在色紡工藝中的應(yīng)用[J].紡織器材, 2018, 45(4):20-23.

[5] 康強(qiáng), 燕群社. 7.4 tex粘膠紗生產(chǎn)工藝的優(yōu)化[J]. 棉紡織技術(shù), 2012, 40(2):47-49.

[6] 李軍華. 三醋酯纖維混紡紗的紡制[J]. 棉紡織技術(shù), 2017, 45(9):58-61.

[7] 彭福建, 徐志斌, 陳玉峰. 渦流紡粘膠紗用梳理針布優(yōu)選實(shí)踐[J]. 紡織器材, 2020, 47(2):24-27,44.

[8] 蘇姿冰, 錢曉明, 章水龍. 遠(yuǎn)紅外中空保暖紗線的開發(fā)與研究[J]. 輕紡工業(yè)與技術(shù), 2017, 46(4): 1-3.

[9] 陸惠文, 趙建偉, 倪遠(yuǎn). 棉紡創(chuàng)新工藝?yán)砟畹膽?yīng)用效果[J]. 棉紡織技術(shù), 2018, 46(4): 66-73.

[10] 計(jì)萬平, 胡曼. 淺談重定量工藝在紡紗生產(chǎn)中存在的問題[J]. 紡織器材, 2016, 43(4):28-34.

Study on Spinning Process Optimization of Regenerated Colored Polyester Staple Fiber

LIU Jian-lin1, ZHANG Yi2

(1. Zhejiang Huafei Textile Co.,ltd., Quzhou Zhejiang 324400,China; 2.Changshan textile co.,ltd., Quzhou Zhejiang 324200, China)

The technical characteristics of regenerated colored polyester staple fiber are analyzed and compared with the properties of original polyester fiber. Aiming at the defects of low breaking strength and low elongation at break of regenerated colored polyester staple fiber, flexible process is applied to reduce the damage to fiber during opening, carding and drafting. The results show that after optimizing the process, the finished yarn quality level is improved, and the effect is obvious in reducing neps per kilometer and yarn defects per 100,000 meters. Meanwhile, the self-winding production efficiency is improved, which can provide practical experience and innovative ideas for yarn quality improvement of color spinning enterprises.

recycled polyester; colored polyester staple fiber; flexible carding; technological innovation

劉建林（1970-），男，高級(jí)工程師，研究方向：紡紗新產(chǎn)品、新工藝和新設(shè)備.

TS104.7

A

2095－414X(2022)02－0012－04