色纺段彩纱是采用色纤维结合现代纺纱技术得到的一种新型花式纱线，通常沿纱线的长度方向上，不同组合的色纤维呈不规则变化分布，制成的织物色彩层次感强，布面风格独特新颖。目前段彩纱的生产工艺主要有3种：第一种是在并条机上制成段彩条子，经后续工序牵伸后得到的段彩片段长度较长；第二种是在粗纱机上制成段彩粗纱；第三种是在细纱机上加装段彩装置，形成具有段彩、竹节效果的单股纱。 喷气涡流纺生产段彩纱，需要在前纺工序把条子制备成段彩条，然后经喷气涡流纺的高倍牵伸进一步将其拉长拉细形成长片段段彩纱，并使纺制的段彩纱条干更好，表面平滑，纱线结构呈立体风格。 以开发新颖的喷气涡流纺花式纱为定位，利用超短粘胶色纤维与本色竹浆纤维、椰炭改性涤纶在喷气涡流纺纱机上形成竹节段彩纱。从喷气涡流纺的成纱机理分析，因粘胶纤维长度较短，加捻包缠过程中趋于分布在纱线外围，浮现在纱体表面，因其分布不匀且具有随机性，使纱体表面色点若隐若现、深浅不一；竹浆纤维和椰炭改性涤纶的加入使得产品具有一定的抗菌除臭、防紫外线等功能，既满足了人们对夏季服装面料时尚、新颖、功能性等要求，也提高了产品的附加值。 产品设计方案：为保证段彩风格，首先对并条机进行改造，加装并条竹节装置，将有色粘胶超短纤维条与本色竹浆纤维条在并条机上纺制成混纺竹节条，再与本色椰炭改性涤纶条并合后喂入喷气涡流纺纱机。喷气涡流纺段彩纱与环锭纺段彩纱有着本质的区别，喷气涡流纺的纤维须条在高速旋转涡流作用下膨胀分离发生扩散，在气流加捻腔内实现重新分布，须条的竹节处色纤维含量高，有助于色纤维在竹节处较多包缠在外面，色纤维最终在纱体外围沿长度方向分布不均匀，从而纺制成椰炭涤纶/竹浆纤维/粘胶纤维混纺比为70/20/10，基纱号数为18.4 tex的竹节段彩纱。 有色粘胶超短纤维规格1.33 dtex×20 mm，棕色，断裂强度2.54 cN/dtex，断裂伸长率18.3%，回潮率11.8%，体积比电阻4.52×108 Ω·cm；竹浆纤维规格1.33 dtex×38 mm，白色，断裂强度2.34 cN/dtex，断裂伸长率13.8%，回潮率12%，体积比电阻4.1×107 Ω·cm；椰炭涤纶规格1.56 dtex×38 mm，白色，断裂强度4.46 cN/dtex，断裂伸长率20.8%，回潮率0.4%，体积比电阻5.2×107 Ω·cm。纤维中含有的椰壳活性炭粒子使得纤维结构上孔隙增加，比表面积增大，吸附力提高，加速了汗液向气体转化的速度，并使得产品具有良好的抗菌除臭、防紫外线等功能。 有色粘胶超短纤维长度选择的依据：首先，喷气涡流纺纱机在成纱过程中，由于前罗拉钳口到喷嘴空心管前端的距离通常小于纤维主体长度，较长的纤维易于被前钳口和喷嘴吸口控制，当其由牵伸机构输出时，头端位于主体纱条的芯部，成为平行芯纤维，而相对较短的有色粘胶纤维易于脱离前钳口控制与较长纤维的自由尾端一起在高速旋转涡流作用下包缠在平行芯纤维上，形成包缠纤维，从而保证有色短粘胶纤维有规律地包缠在纱体外层，形成段彩风格；其次，经试纺测试，纤维长度在20 mm左右时，牵伸过程中不易受到前钳口或者后钳口控制，从而使得这部分有色短纤维牵伸不开，造成纤维聚集，更能增加竹节效果。 将有色粘胶超短纤维单独成条，本文主要介绍有色粘胶超短纤维的相关工艺技术措施。 粘胶超短纤维含杂较少，长度整齐度较好，但纤维长度短，相较于长度38 mm左右纤维，其单独成条困难。开清棉工序应采用短流程，减少开清点，降低打手速度，遵循“多松轻打，少落或不落”的工艺原则。不单独成卷，直接通过棉箱喂入梳棉机，并在FA201B型梳棉机增加自调匀整装置。 FA106A型开棉机采用梳针辊筒，出口处尘棒反装，以加强对纤维的托持作用，补入气流，提高纤维的回收作用，尽量减少超短纤维的损耗。主要工艺参数：FA002D型抓棉机伸出肋条2.6 mm，A035型混开棉机均棉罗拉与角钉帘隔距40 mm，FA106A型开棉机梳针打手速度500 r/min，车间温度控制在25 ℃以下，相对湿度65%左右。梳棉工序在FA201B型梳棉机上生产。由于粘胶纤维长度短，生条定量偏大掌握以保证纤维间的抱合力。增大锡林盖板间隔距，减小盖板线速度，以尽量减少短纤维的排除。主要工艺参数：生条定量25 g/5 m，锡林速度305 r/min，盖板速度80 mm/min，刺辊速度700 r/min，锡林与盖板隔距0.30 mm、0.28 mm、0.25 mm、0.25 mm、0.28 mm，棉网张力牵伸1.15 倍。 并条工序均在FA306A型并条机上生产。由于粘胶生条重定量，且生条结构定向性较差，采用预并条改善条子中纤维的伸直平行度和粘胶纤维生条的重量不匀。预并条采用总牵伸倍数大于并合数的设置来调整粘胶色条定量，此工艺设置也利于消除后弯钩，提高纤维伸直度、纤维分离度。 由于所纺原料为超短纤维，预并条牵伸罗拉隔距调至最小，采取“重加压，小隔距”的工艺原则，以保证牵伸过程中前、后钳口对短纤维的控制。纤维长度过短时，牵伸过程中变速点分布比较分散，若前区采取大牵伸分配，纤维进入主牵伸区加速过快，容易导致来不及被前钳口控制的短纤维形成浮游纤维而造成牵伸不匀，条干均匀度变差。因此加大后区牵伸倍数，以减小主牵伸区的牵伸负担，使纤维在牵伸过程中逐渐变速，尽量减少浮游纤维的产生，保证色条的条干均匀度。主要工艺参数：预并条定量20 g/5 m，并合数6根，总牵伸7.5倍，后区牵伸2.05倍，罗拉隔距5 mm×7 mm。 将本色竹浆纤维预并条与有色粘胶超短纤维预并条在加装了竹节装置的并条机上纺制成竹节混色条，竹节装置如图1所示。竹节装置的工作原理：伺服电机的输出轴与后罗拉的输入端传动连接，当伺服电机增速时，带动后罗拉增速，瞬间增速超喂，形成所需的粗节。前罗拉配有编码器，编码器还与竹节控制箱连接，能在生产过程中按照设定的程序，根据前罗拉实际转速调控伺服电机，从而带动后罗拉的瞬时转速，有利于保证竹节循环的规律性，通过循环变化伺服电机速度，从而形成竹节条。
一道混并采用4根竹浆纤维条+2根粘胶纤维色条喂入，且将2根粘胶纤维色条排列在4根竹浆纤维条的两侧。头道混并主要工艺参数：总牵伸6.2倍，后区牵伸1.7倍，罗拉隔距8 mm×14 mm。所形成的竹节条竹节长度30 mm~60 mm随机并且均匀分布，竹节间距50 mm~75 mm随机并且均匀分布，竹节粗度2.8倍。
二道混并采用2根粘胶竹浆纤维竹节混色条+5根椰炭改性涤纶预并条喂入，且将2根竹节混色条排列在5根椰炭改性涤纶预并条的两侧，这种排列方式可保证经过并合牵伸后的条子具有明显的竹节效果，其分布呈现出有规律性的竹节不匀，并尽量使超短有色粘胶纤维分布于纱条外层。经实测，有色粘胶超短纤维沿条子长度方向含量在10%~20%不断变化。二道混并主要工艺参数：总牵伸7.15倍，后区牵伸1.5倍，罗拉隔距9 mm×15 mm。
3.4 喷气涡流纺纱工序
从日本村田VORTEX 870型喷气涡流纺成纱机理分析，纤维长度越短，越容易脱离前钳口控制而形成自由端纤维，包缠于芯纤维外围。由于超短纤维长度较短，头端被进入纱芯的长纤维抱合，末端更容易脱离前钳口握持而成为外包纤维，分布于纱体外层。由于喂入的竹节须条中竹节间距片段和节粗片段（竹节长度部分）中有色粘胶纤维含量不同，在高速旋转涡流作用下纤维膨胀分离、扩散包缠后，纤维在空间重新分布，即喂入须条中节粗片段含量较多的是有色粘胶纤维，并易于分布在纱体外层形成明显的段彩分布；须条中竹节间距片段中有色纤维含量较少，容易被白色纤维覆盖捻入纱体中，从而最终在纱体表面形成若隐若现的段彩效果。
喷气涡流纺主要工艺参数：总牵伸182倍，主牵伸28倍，中间牵伸2.17倍，后区固定牵伸3.0倍，罗拉中心距44.5 mm×36 mm×40 mm，出纱速度310 m/min，较低的出纱速度使得外层纤维对纱芯有更好的包缠，喷嘴气压选用0.53 MPa。
经过喷气涡流纺的高倍牵伸后，有色粘胶纤维在纱线长度方向上分布呈时隐时现状态，但在集中分布处形成了较有规律的5 m~20 m的彩色长片段，从而得到长片段段彩竹节纱。布面效果如图2所示。不同于环锭纺段彩纱，喷气涡流纺段彩纱在布面上的色点若隐若现，时而形成连续分布，时而散点分布，形成独特的风格。
经过一系列技术措施，所纺制的椰碳涤纶/竹浆纤维/粘胶纤维混纺比为70/20/10，基纱号数为18.4 tex竹节段彩纱的成纱质量指标：断裂强度17.6 cN/tex，强力CV值8.46%，断裂伸长率6.9%，百米重量CV值1.24 %，3 mm毛羽数0.9根/m。其成纱质量达到FZ/T 12046—2014《喷气涡流纺涤粘混纺色纺纱》一等品的质量要求。与环锭纺段彩纱不同，喷气涡流纺段彩纱有害毛羽少，大多是短毛羽，有利于后道加工，具有段彩片段长且生产效率高的特点。
4 结语
本研究尝试采用并条竹节技术与喷气涡流纺技术相结合，设计生产长片段竹节段彩纱，超短有色纤维的应用使得产品风格独特、布面效果新颖。利用喷气涡流纺回用粘胶超短纤维，有助于解决纺织原料供应不足的问题。在工艺设计及参数设置上，尽量使有色粘胶超短纤维分布于纱体外层，从而保证长片段段彩的效果。针对粘胶纤维长度相对较短的特点，工艺上尝试采用短流程、减小隔距、降低打击件速度等技术措施；并条机上加装并条竹节装置，根据有色纤维的混纺比例，设置合理的节长、节距、节粗等参数，使所生产的喷气涡流纺段彩纱具有段彩片段长、生产效率高的特点，其在布面上色点朦胧，时而连续分布，时而散点分布，形成不同于传统段彩纱的独特风格。
公安备案号：11010502039965???