【技术】舒弹丝纤维盖板针布开发及其梳理效果探讨
前言
舒弹丝聚合物是由1，3一丙二醇（PDO）和PTA（或DMT）2 种主要原料制成，是源于玉米等可再生资源的生物质原料，采用清洁环保生产工艺研制并生产，是源于杜邦的、 唯一的一种国内工业化生产的生物质弹力短纤维，具有良好的生态环保和可持续发展性。针对舒弹丝（SR）纤维广阔的发展前景，近年来国内纺织企业，都在探索舒弹丝纤维纺纱可行性。探索中发现此种纤维（不同纤维混纺）弹性很大，卷曲率很高，成团簇状，梳理非常困难，成纱质量难以控制；客户希望我公司能在针布方面尤其是盖板针布方面，有针对性的开发合适的针布新产品，提高舒弹丝纤维梳理质量；我们以客户存在的实际问题为着眼点，通过多次的尝试、试验，最终成功开发了两种舒弹丝纤维梳理用新型号盖板针布MCB40SD和MCH40SD。下文就针对这两种新型号盖板针布的开发及其梳理效果进行探讨和详细介绍。
一、原材料性能
本文中所指舒弹丝纤维，是海兴材料科技有限公司以美国杜邦公司的Sorona聚合物为原料开发出的一种差别化聚对苯二甲酸丙二醇纤维，其纤维形态也不同于常规PTT纤维，呈圈圈纱状，宛如弹簧一般，纤维卷曲率高达80%。该纤维既能赋予面料足够的弹性以满足穿着者的舒适穿着体验，又能防止面料变形、松弛。其与天丝纤维混纺，可以充分发挥两种纤维优势互补的特点，并克服天丝纤维易褶皱、舒弹丝静电引起穿着不适的缺陷。
舒弹丝纤维（SR）主要性能指标：长度38 mm，细度1.70 dtex，断裂强度3.49 cN/tex，断裂伸长率≥40%，回潮率0.9%。
天丝纤维（A100）主要性能指标：长度38 mm，细度1.40 dtex，断裂强度3.6 cN/tex，断、伸长率16%~18%，回潮率10%。
二、盖板针布的设计及其特点
结合上述舒弹丝纤维的特性及客户梳理、纺纱过程中遇到的问题（纤维缠绕盖板针布、梳理不开、难转移、混合不匀、棉网质量差、成纱指标较差，纱疵较多等），我们通过前期其他型号的对比试验：包括高弹玉米纤维用盖板MCH32-Ⅰ（密度偏稀，棉网质量不佳，需重复梳理且效果不好），纤维素纤维专用盖板MCHT42（密度偏密，盖板易缠绕，棉网质量不佳），最终通过参数优化试验确定盖板针布型号MCB40SD和MCH40SD，其参数设计及其特点如下：
MCB40SD产品设计及其特点。兼顾棉、再生纤维素纤维；植针组织采取斜纹排列方式，纵向均密，植针排列：组织 4.5×6 均密分布；针尖密度400 针尖/25.4 mm2；植针参数：针高降低，下膝高降低；工作角加大，植针角加大；横向针尖距0.9410，针宽2.822；减少纵向针数，组合纵向针尖距1.785。密度适中，横向针尖距适当放大，使梳理通道更加流畅，便于团簇状、高弹态舒弹丝纤维在梳理过程中被锡林顺利转移，便于盖板花的清洁（配合角度控制），通过斩刀或抄针辊后，达到针面清洁。
MCH40SD产品设计及其特点。兼顾棉、再生纤维素纤维；植针组织：4×（8×2），纵向稀密排列，纵向N1针为均密排列呈直线，N2针为放稀排列呈曲线状，遵循由缓到剧渐进梳理原则；针尖密度：400针尖/（25.4mm）2。植针参数：针高降低，下膝高降低；工作角加大，植针角加大；横向针尖距0.3968，针宽3.175；减少纵向针数，组合纵向针尖距4.1536。密度适中，使梳理通道流畅的同时，横向适当加密，利于团簇状、高弹态舒弹丝纤维分离及梳理；纵向针尖距适当放大，利于弹性纤维伸张与抄斩。
三、盖板针布梳理（成纱）效果
3.1梳棉针布配套及工艺参数
鉴于梳理过程中存在的诸多问题，A186F梳棉机全配套金轮针布：刺辊针布型号为AT5610×05611P，锡林针布型号为AC2520×01650P，盖板针布型号为MCH40SD/MCB40SD，道夫针布型号为AD4030×01890P，固定盖板针布型号为DH140×2、DQ550×2。盖板清洁方式为采用斩刀剥棉，抄针辊二次清洁盖板针布，并注意及时清理抄针辊上集聚盖板花（纤维弹性大，盖板花较多）。主要隔距如下：给棉板~给罗拉0.13 mm，给棉板~刺辊0.38 mm，除尘刀~刺辊0.38 mm，刺辊~锡林0.18 mm，后固定盖板~锡林0.38 mm，前固定盖板~锡林0.30 mm，锡林~盖板间为0.28、0.25、0.23、0.23、0.25 mm，锡林~道夫0.13 mm；各主要运转部件速度：锡林290 r/min、刺辊630 r/min、锡林~刺辊线速比2.37，盖板线速度88 mm/min，道夫速度15 r/min，生条定量18 g/5m，产量9 kg/h。
3.2试验方案设计
考虑到试验的全面性及系统性，探索不同舒弹丝纤维（SR）含量成纱效果及最大混比的可能性，设定了不同舒弹丝纤维（SR）含量混比条件下，在客户试验车间分别完成了MCB40SD、MCH40SD舒弹丝纤维（SR）与天丝混纺纱（简称“天/舒”）系统试验。六个试验方案（1）~（6）详细情况如下：
初步试验：舒弹丝不同比例（60%和40%）40Ne MCH40SD
（1）天/舒（60/40）32Ne MCH40SD
（2）天/舒（60/40）32Ne MCB40SD
（3）天/舒（60/40）21Ne MCH40SD
（4）天/舒（60/40）21Ne MCB40SD
（5）天/舒（70/30）40Ne MCH40SD
（6）天/舒（70/30）40Ne MCB40SD
3.3试验结果（成纱）
上述6个试验方案，详细对比成纱效果数据如表1~4所示。
表1 初步试验舒弹丝不同比例（60%和40%）40Ne-MCH40SD（无磨合）成纱指标对比
3.4试验结果分析
从以上对比试验数据可以看出：低比例舒弹丝含量（40%）成纱效果要明显好于高比例舒弹丝含量（60%）同盖板针布、同纱支纱线整体质量；舒弹丝含量较高达到40%时，MCB40SD盖板针布的成纱指标优于MCH40SD；舒弹丝含量较低降到30%时，MCH40SD盖板针布的成纱指标明显优于MCB40SD。分析认为：
（1）舒弹丝占比对成纱质量有相当明显的影响，60%与40%占比情况下，60%比例条干、粗细节、棉结等纱线质量明显恶化；可见高弹性舒弹丝纤维比例增大，给梳理造成相当大的困难，为达到满意的成纱效果，舒弹丝比例不宜超过40%；
（2）盖板纵向密度（纵向针尖距）对不同比例的舒弹丝纱线的影响不大（MCB40SD组合纵向针尖距1.785，MCH40SD纵向针尖距4.1536）；
（3）盖板横向密度变化对不同比例的舒弹丝纱线影响明显（MCB40SD横向针尖距0.941，MCH40SD横向针尖距0.3968）；对于40%含量舒弹丝纱线，选用横向密度偏稀的MCB40SD盖板针布，对于高弹态舒弹丝纤维梳理作用比较缓和，纤维损伤小、利于混合纤维的分离和伸直，且利于两种纤维的均匀混合；对于30%含量的舒弹丝纱线，选用横向密度加密的MCH40SD盖板针布，混合纤维能够适应盖板针布的精细化梳理，使纤维充分分离及伸直、排除短绒、去除棉结，纤维混合均匀，在成纱粗细节、棉结及纱线断裂强力方面均有明显的体现；
（4）磨合后的盖板针布，同品种纱线质量优于磨合前，可见盖板针布表面光洁度对成纱质量有明显的影响。
四、结论
（1）两种新型号盖板针布纺舒弹丝混纺纱线的成纱质量，明显优于客户未配套两种新型号盖板针布之前的纱线质量；
（2）高比例舒弹丝含量（40%以上）梳理非常困难，成纱质量明显恶化；
（3）对于天/舒（60/40）比例的纱线，同条件下，梳理效果方面MCB40SD明显优于MCH40SD盖板针布；对于天/舒（70/30）比例的纱线，同条件下，梳理效果方面MCH40SD明显优于MCB40SD盖板针布；
（4）同型号盖板针布磨合前后对成纱质量有明显的影响；
（5）对于高弹舒弹丝纤维，梳棉机盖板针布毛刷清洁效果较差，改用清洁抄针辊效果好，但要注意及时清理抄针辊上积聚的盖板花，并在新盖板针布开车前用手刷进行1~2 h的针尖清洁，且最好用其他纤维进行1~2天的磨合。
作者：孙鹏、姜立新 金轮针布（江苏）有限公司