色纺纱线的生产现状与生产技术要点章友鹤(浙江省棉纺织行业协会,浙江杭州 310007) 摘要:介绍了五大系列色纺纱的特点和用途。
探讨了色纺纱的生产技术难点,以及生产色纺纱的技术要点,包括原棉染色、混棉、纺纱工艺和控制回料使用等。
指出了我国色纺纱生产与国际水平的差距及今后的努力方向。
关键词:色纺纱;生产技术中图分类号:TS104.2 文献标识码:B 文章编号:1009-265X (2004)05-0007-03收稿日期:2004-01-27作者简介:章友鹤(1934- ),男,浙江宁波人,教授级高级工程师,主要从事棉纺技术研究工作。
1 色纺纱在棉纺工业中的地位色纺纱又称有色纤维纺纱,由于纺纱前所用的纤维原料均通过染色或原液着色,故纺成纱后在针织与机织加工成织物后一般不需再经染色加工,既缩短了加工工序又减少了环境污染,符合绿色环保的要求。
色纺纱一般有两种及以上的不同色泽纤维或不同性能的纤维混和纺成纱,织成布后在染整加工中由于各种纤维收缩性能或上染性能的差异,使布面呈现多彩色、手感柔和、表感丰满的风格,提高了产品的附加值。
目前用色纺纱制成的织物在国外已十分流行,在国内的消费群体也正在不断扩大,因此针棉织行业对色纺纱的需求呈逐年上升趋势,发展前景看好。
浙江省是国内生产色纺纱的主要省份之一,开发起步早、生产企业多,早在80年代中期,浙江省宁海棉纺厂与金华棉纺厂等企业,先后研制开发了纯棉色纺纱与化纤色纺纱两大系列产品,前者主要用作针织服装,后者用作化纤毛衣,深受针织企业的欢迎。
经过近20年的不断努力创新,目前全省已有25家会员棉纺企业,72万多纱锭生产各类色纺纱,2002年各类色纺纱产量已达9.3万多吨,生产规模与色纺纱生产能力已占浙江省纺纱能力的四分之一以上。
同时色纺纱的品种与质量档次比10多年前也有明显的进步,色纺纱已成为浙江省棉纺业的特色产品与实现经济增长的亮点。
2 色纺纱的主要生产品种与用途浙江省棉纺企业近几年来根据国内外市场的需求,在扩大色纺纱生产能力的同时,为了提高色纺纱在国内外市场上的竞争力,在开发色纺纱新品与拓展色纺纱市场上也作了积极努力。
目前全省已形成纯棉精梳彩色纱、纯棉精梳色纺纱、涤/棉(C .V .C )色纺纱,纯化纤色纺纱,与多组分化纤彩色纱等五大类系列产品。
前两种色纺纱均采用棉花染色,在开清棉和并条工序中混色,并通过精梳工艺纺制,是色纺纱的中高档产品。
其主要用途是作中高档针织用纱,目前少量在纯棉色织布中采用。
纯棉精梳彩色纱是色纺纱中的精品,它采用2种以上染不同色棉花,按不同配比用特种纺纱工艺生产。
成纱后在一根纱线上呈现多种朦胧色彩,是生产高档针织内外衣的用纱。
由于纺纱工艺较复杂,技术要求较高,故目前浙江也只有少数企业能生产这类纱线。
纯棉精梳色纺纱又称麻灰纱,它一般是由本白棉与染色黑棉混和纺纱,黑棉的混和比例根据织物要求不同而不同,最少为1.5%,最多为70%以上,故有深、中、浅色之分,是纯棉色纺纱的主导产品。
由于针织企业需用量较大故生产量也较大,占纯棉色纺纱的生产量80%以上。
其色纤维混和方法也有开清棉混棉与并条工序混条两种,视不同混比确定。
T /C 与C .V .C 色纺纱,纺纱时一般棉花不染色,涤纶采用有色纤维,若混用有色涤纶比例高时采用单独制条在并条工序混条,若混用有色涤纶比例较少时,可采用开清棉工序混棉直接制成有色棉·7·生产技术现代纺织技术·第12卷(2004)第5期卷后纺纱,这种色纺纱一般不经过精梳工序,纺纱线密度在18.2～27.8tex(21～32Ne)之间。
主要用于作大路货的针织物用纱,因其加工工序相对较简单,其售价较前两种色纺纱低得多,故市场上也占有一定份额。
纯化纤色纺纱是以有色化纤为原料纺纱而成,有单一色或二色化纤纺纱,也有采用两根不同色泽的粗纱的同时喂入纺成AB纱。
有的个私民营企业为了降低成本,采用回料生产的小化纤有色纤维纺纱,由于用回料生产的小化纤其回弹性与色牢度均较差,故只能生产低档次的色纺纱,主要用途是作袜子、毛衣及装饰织物用纱。
由于原料档次低、加工费用低,其售价也较低,在个体民营小棉纺厂生产较多。
多组分化纤彩色纱是近两年来浙江棉纺企业新开发的一种新颖纱线。
目前主要用途是作部分中高档服装面料与装饰面料用纱。
它是用不同化纤品种(或表面形状不同)与不同色彩的化纤(原液染色)为原料,采用特殊的混棉方法(一般用棉堆混棉将几种不同性能化纤与不同色泽的化纤充分混和),然后通过特定的纺纱工艺纺成纱,在一根纱线上呈现出五彩缤纷的色彩。
同时由于它采用不同性能化纤为原料,在织物染整加工中由于各种纤维上染性能与收缩性能的差异,使布面呈现多彩色、丰满、手感柔和的风格。
由于化纤彩色纱的价格较纯棉精梳色纺纱要低,故受到织造厂的欢迎。
杭州萧山、绍兴地区不少棉纺厂就是以生产多组分化纤彩色纱为主导产品,经济效益也较可观。
3 生产色纺纱的技术难点及技术要点由于色纺纱用不同色泽与不同性能纤维原料互配混和纺纱,如何达到混和均匀、色泽鲜艳、色牢度好,且纱条粗细均匀、毛羽少、疵点少而小的要求,技术上是有难度的。
3.1 主要技术难点a)色纺纱批量小、品种多、变化大(混比系根据后加工的要求而变化),往往一个车间要同时生产不同混配比的多种色纺纱,翻改频繁,如稍有疏忽,批号混杂,就会产生大面积的疵品,故对车间现场管理,尤其是分批、分色管理提出了更高的要求;b)同一批号色纺纱(即同一混配比)在有色原料换批后要保持色泽色光一致,技术难度较大。
3.2 主要技术要点根据浙江省许多棉纺厂多年生产实践,要保持色纺纱的质量稳定,必须从原料选配开始精心设计,优化工艺、严细管理、道道把关。
3.2.1 搞好原棉染色 根据近几年生产实践,目前纯棉色纺纱的线密度一般在14.6tex(40Ne)以下,多数为16.1tex(30Ne)左右,纺纱线密度适中。
为使染色后的原棉仍保持一定弹性,并使强力损失减小,故选用原棉纤度要适中(5400～5600Nm),成熟度要好(1.6～1.8),含杂率要少。
纤度细的棉花染色后在纺纱加工中易断裂与产生棉结。
同时在染料选配上既要提高染色牢度又要使染色后纤维保持一定的弹性与摩擦系数,故在原棉染色中要加入适量的助剂与油剂。
目前原棉染色有两种方法:一种是末经处理原棉先染色后再混和,另一种是原棉先经清、梳、精梳工艺处理后,采用棉条(网)染色,再在清梳工序中混和。
后者原棉通过二次清梳工序处理易增加短绒,会影响成纱毛羽与棉结增加,故一般用于纯棉色纺纱或半精梳色纺纱。
如作精梳纯棉彩色纱以采用第一种原棉染色方法为好。
3.2.2 混棉方法要科学 色纺纱是用两种以上有色纤维混合纺纱,如何使一根纱线上段与段之间色泽一致,取决于混棉均匀性。
目前色纺纱混棉方法有开清棉机上的棉包(棉堆)混棉与并条机上棉条混棉两种。
前者习惯称“立体混棉”,使各种色泽纤维分布在纱线的各个部位。
后者称“纵向混棉”,把本白棉条与有色棉条按一定混比搭配制条。
前一种混棉有立体效应;后一种混棉各种纤维的混比控制较正确,但混棉的立体效果较前者稍差。
为了弥补两者不足,纺中高档纯棉色纺纱时可采用两种方法兼用。
在纺化纤色纺纱或彩色纱时由于化纤不含杂质,各种化纤可按比例在开清棉工序用棉包和棉堆混棉方法进行。
在纺T/C或C.V.C色纺纱时,当混用原棉比例较高时,由于棉花内含有杂质及短绒,而化纤不含杂质,故应采用清棉不同工艺处理单独成卷,在并条工序中按比例混合搭配成条。
当T/C色纺纱以原棉为主体,混用少量有色化纤时,则可采用清棉工序棉包混棉方法,无需单独成卷与制条。
3.2.3 优化纺纱工艺 由于色纺纱尤其是以原棉为主体色纺纱,因棉花通过染色后纤维的强力、弹性均有一定损失,故纺纱时各道工序要按照色棉的特性来设计。
同时由于色纺纱的批量较小,品种变·8·生产技术现代纺织技术·第12卷(2004)第5期换频繁,故清梳工序采用清梳联工艺不完全适用。
目前浙江省生产色纺纱企业,多数采用清花与梳棉的传统纺纱工艺。
同时为便于小批量多品种生产,清棉机械最好采用单头成套的组合排列。
纺色纺纱时梳棉、并条、粗纱、精梳工序宜采用轻定量、慢车速、好转移的纺纱工艺,一般掌握定量,车速比纺本色纱时降低10%～15%,以减少棉结短绒产生。
同时为了控制成纱重量CV%与重量偏差,在并条工序对梳棉条子要先通过预并工艺改善条子结构,再按一定混配比例进行1～2道混并,使未并的重量差异控制在较小的范围,以保证成纱重量CV%与重量偏差的稳定(即纱线长片段重量差异小)。
在络筒工序要适当降低络纱速度,控制毛羽增长率。
3.2.4 要严格控制纺纱中回料的使用 由于色纺纱混用原料性能不同,混配比例不一,故纺纱中产生的回料(如回卷、回条、回花等)其性能差异较大,为确保色纺纱的质量稳定与色比正确,在一般情况下是不掺用纺纱中回料的(但纺纱规格与混配比较长时期稳定可掺用部分回料)。
一般做法是:为减少原料浪费待回料积存到一定数量后采用一次性专纺纱来消化回料。
故纺色纺纱的原料消耗定额要高于本白纱。
一般纺纯棉精梳色纺纱,原棉消耗定额为1.37～1.4/t纱,纺普梳纯棉色纺纱或T/C、C.V.C色纺纱原料消耗定额在1.1/t纱左右,纺纯化纤纱消耗定额也要超过1.02/t纱,其纺纱原料成本要高于常规纱。
4 主要差距与今后努力方向浙江省虽是国内色纺纱生产的主要省份,通过10多年的努力与创新,在色纺纱的产品、质量、档次与品种上均有长足的进步,也为浙江棉纺行业经济效益的提高作出了一定贡献。
但与国际上先进国家生产的色纺纱相比,在产品档次与质量上仍存在一定差距。
目前国际上生产色纺纱质量档次最高的是意大利,其次是韩国、日本与我国台湾省。
主要差距一在品种档次上,意大利以生产高档色纺纱著称,棉与毛、丝及特种化纤混纺彩色纱是作高档服装面料用纱,档次较高但生产量较少。
韩国生产的色纺纱由于选用原料较稳定,因此批与批之间质量较稳定,我国台湾省以生产多纤、多色彩的混纺纱为主,由于其加工装备先进,选用原棉与化纤品种多,故其生产的色纺纱档次也较高。
我国目前生产色纺纱在产品档次上与意大利、台湾省比还有一定差距,在产品质量上与韩国比,主要是批与批之间质量稳定性上有差距(由于我国使用的原棉波动较大),同时在染色牢度及纱线光洁度上也有差距,色牢度与色光欠佳,纱的表面毛羽较多,条干均匀度还不够理想。
因此要进一步提高色纺纱在国内外市场上的竞争力,今后的努力方向是:a)开发色纺纱的新品,要从精、新、特上下功夫;向棉与毛、丝及特种化纤混纺发展,进一步提高色纺纱的附加值;b)在纯棉纺纱上要扩大高档次精梳彩色纱的生产量,力争在1～2年内纯棉精梳彩色纱占有40%～50%的份额;c)必须在提高色纺纱质量的稳定性与纱的色牢度与光洁度上下功夫,减少原料换批时的质量波动至关重要,用于色纺纱的颜料既要符合环保要求,又要提高染色牢度;d)生产化纤色纺纱时,要多采用各种新型化纤,压缩用回料生产的小化纤原料以提高化纤色纺纱的品质与档次。