棉纺产品开发的思路和方法

1. 棉纺产品开发的思路和方法 江南大学纺织服装学院 吴敏

2. 主要内容 • 新型纤维材料在棉纺产品中的应用 • 利用纺纱新技术开发新产品 • 棉纺产品开发的其他思路 • 对棉纺产品开发工作的几点看法

3. 新型纤维材料在棉纺生产中的应用 • 纤维材料的性能特点 • 适用的产品领域 • 在棉纺设备加工的可纺性如何 • 生产工艺要点

4. 新型纤维材料在棉纺生产中的应用 • 天丝纤维 Tencel Lyocell 新型的溶剂型纤维素纤维 环保特点：原料来自木材，可不断自然再生，将木材制成木浆，采用（NMMO）纺丝工艺，将木浆溶解在氧化铵溶剂直接纺丝，完全在物理作用下完成，氧化铵溶剂循环使用，回收率达99%以上，无毒、无污染、天丝产品使用后可生化降解，不会对环境造成污染。

5. 主要性能： • 具有纤维素纤维的所有天然性能； • 具有较高的干强和湿强； • 织物的缩水率很低，尺寸稳定性较好，洗可穿； • 纤维的表面光滑，其织物具有丝绸般的光泽； • 织物的后处理方法比粘胶纤维更广。

6. 适用的产品领域: • 牛仔布系列 • 休闲运动服系列 • 棉型针织产品 • 丝织产品系列 • 天丝毛型产品

7. 纺织生产要点: 1、清梳工序 • 少打、轻打、少落 • 合理分梳、慢车速 • 适当加重棉卷和生条定量 2、络经工序 • 小张力、车速适当 • 通道光洁，力降毛羽再生率 • 加强空捻器维修保养，保证接头质量 • 合理调整空捻器有关工艺参数

8. 3. 浆纱工艺 • 以帖伏毛羽，增加耐磨 • 采用单浸双压和较高的压浆力 4. 织疵控制 • 横档稀密路、边撑疵、折皱等疵点 • 减少机上疵点，保证下机正品率

9. 莫代尔纤维 高湿模量的纤维素再生纤维,原料采用欧洲的榉木,先将其制成木浆,再纺丝加工成纤维。 该产品原料全部为天然材料,是100%的天然纤维,对人体无害,并能够自然分解,对环境无害。

10. 性能特点： • 以天然原木为原料 • 柔软、顺滑、丝质感 • 穿着舒适 • 顺滑的质地 • 真丝一般的光泽 • 频繁水洗后依然柔顺 • 极好的吸湿性和透气性 • 富有亮丽的色彩 • 不会产生原纤化 • 是改善织物性能理想的混纺纤维。

11. 产品领域： • 针织内衣 • 儿童服装 • 运动衫 • 睡衣 • 床上及装饰用品 • 各种功能性服装 • 莫代尔/氨纶包芯纱产品

12. 纺织生产要点： 1、清梳工序： • 多梳、轻打、少打、少落 • 慢车速、紧隔距、快转移 2、络筒工序： • 金属槽筒 • 电子清纱器 • 空气捻接器 3、整经工序： • 低速度、轻张力、小伸长、保弹性

13. 5. 浆纱工序: • 采用高浓度、低粘、 • 中压、中温、保伸、 • 单浸单压或单浸双压 6. 织疵控制: • 横档，边疵和三跳 • 良好的机械状态 • 合理制定上机工艺参变数 • 做好上轴工作，提高档车操作水平

14. 大豆再生植物蛋白纤维 主要成分与羊绒和真丝类似,是一种再生植物蛋白纤维，它是从大豆粕中提取蛋白高聚物，配制成一定浓度的蛋白纺丝液。熟成后，用湿法纺丝工艺纺成单纤0.9～3.0 dtex的丝束，经醛化稳定纤维的性能后，再经过卷曲、热定形、切断，即可生产出各种长度规格的纺织用高档纤维

15. 主要性能特点： • 单丝细度细、比重小、强伸度较高 • 耐酸耐碱性好 • 蛋白质分布在纤维的表面，亲肤性好 • 无刺激，触感好 • 吸、放湿性能好 • 表面摩擦系数小，抱合力差，卷曲变形不稳定

16. 产品特点: 1、外观华贵 2、舒适性好 3、保健抗菌 4、优良的物理性能

17. 产品领域： • 纯纺 • 与其他天然纤维和化学纤维混纺 大豆/羊绒 以80/20品种为主 大豆/羊毛 以50/50品种为主 大豆/绢 以50/50品种为主 大豆/棉 以50/50品种为主 • 针织面料 • 机织面料

18. 纺织生产要点： 可纺性较差 • 纤维卷曲率低，表面光滑，纺纱中抱合力差 • 质量比电阻高，静电严重 • 吸放湿速度快，对温湿度敏感

19. 预处理：提高抗静电性。 • 开清棉：宜采用少打、轻打、多松、适落早落的工艺。 • 梳棉：应实行多梳少落强转移的工艺原则。 • 并条：并条工艺应遵循，重加压、大隔距、轻定量，慢速度和光通道原则。 • 粗纱：稳定张力，减少意外牵伸，捻度和罗拉隔距适当放大。 • 细纱：细纱工序要优化纲领、钢丝圈的配套工作。 • 络筒：用金属槽筒，设计合理的电清工艺，降低速度减少毛羽。 • 浆纱：重点是提高粘着力，帖伏毛羽，增加耐磨，控制温度防止纱线发脆

20. 竹纤维 用瓷竹、毛竹等竹子为原料加工成竹浆制成的一种再生纤维素纤维 （1）性能特点 • 强伸性能 • 有较好的吸湿性、透气性 • 具有天然的抗菌、抑菌和防紫外线性 • 有较好的染色均匀性 • 不耐酸、碱性 • 可生物降解性

21. （2）产品领域 • 机织面料 • 针织毛衫内衣 • 医用材料 • 家纺用品

22. （3）纺织生产要点 • 开清棉：少落多松，适当降低打手速度，定量偏轻掌握，防止粘卷。 • 梳棉：多梳少落，加强分梳，轻定量、低速度、紧隔距，减少棉结。 • 并条：混纺产品一般采用三道并条以保证充分混合。纤维长，隔距适当放大，加压比棉重些。 • 粗纱：捻系数要适中，过大，后道工序牵伸不易出“硬头”，过小易产生意外牵伸。 • 细纱：以减少毛羽，降低断头，合理配用钢领、钢丝圈，使用弹性胶辊，以重加压，小钳口，大后区隔距、小后区牵伸的工艺为佳。

23. 络筒： 金属槽筒，降低车速，通道光洁，减少毛羽。电清工艺要适当，正确清除纱疵。 • 整经：竹纤维伸长后，弹性回复差，故整经应采用低速度和较小的张力配置，保证卷绕、张力、排列三均匀。 • 浆纱：主浆料应选用变性淀粉为主体，适当加一些成膜性、耐磨性和粘着性好的的合成浆料及必要助剂。浆纱工艺宜采用高浓、中粘、轻压，轻张力、小伸长、保弹性、匀浸透、单浸单压的工艺。 • 织造：生产竹纤维织物的主要织疵是横挡，边疵和三跳，因此织造工艺参数一般采取小张力、小开口、低后梁的工艺。织造车间相对湿度不宜太高，类同粘胶一样掌握较妥。

24. 甲壳素与壳聚糖纤维 甲壳素（又称甲壳质、几丁质），壳聚糖时甲壳素经浓碱处理后，脱去乙酰基厚的衍生物，我们通常说的甲壳素大多数情况下都是指它的衍生物壳聚糖。 （1）性能特点 • 优良的吸湿性 • 优异的生物医学功能 • 可生物降解

25. （2）产品领域 • 壳聚糖与粘胶混纺制成壳聚糖粘胶抗菌织物。 • 做成无纺布大多用于医用材料。 • 甲壳素短纤与其他纤维混纺制成运动服不但能抗菌且汗液扩散蒸发快。 • 甲壳素与合成树脂混合作印染整理剂

26. （3）纺织生产要点 主要问题：纤维偏粗、强力偏低 束纤维含量较高 • 在清梳工序应采用多松、少打、多落和束纤维预松的工艺，并采用条子混和纺纱工艺 工艺流程： 甲壳素生条→预并 精梳棉条—— →头并→二并→粗纱→细纱→络筒

27. 莱卡（氨纶）纤维 （1）性能特点 • 具有很好的弹性、伸展性、断裂伸长率高达450%-800%，可以自由拉长4-5倍，松弛后又可迅速回复到原状。 （2）产品领域 • 氨纶应用范围很广，可以用于内衣、外套、西服、裙装、裤装、针织品等。 • 以氨纶为纱芯，外包棉、毛、丝、涤等纤维，有五种包纱工艺：单层包覆、双层包覆、包芯纱、包缠纱和包捻纱。 • 不同的氨纶丝含量产品：高弹织物，氨纶丝含量高达20%；中弹织物，氨纶丝含量10%左右；低弹织物，氨纶丝含量2%-5%。

28. （3）纺织生产要点 • 预牵伸 • 不同的弹力纱加工方法获得不同的纱线强力和弹性 • 织造时经纬向都要求有足够的张力 • 氨纶耐氯性差，上浆材料合理选用 • 浆液粘度不宜过低，上浆率适当高些，上浆和烘箱温度不宜过高

29. 牛奶蛋白纤维 牛奶蛋白纤维是将牛奶脱水、脱脂，利用生物工程新技术，制成适合湿法纺丝工艺的蛋白纺丝液，制成新型牛奶蛋白纤维。它是天然与科技的完美结合，是集天然纤维和合成纤维优点为一身的新型纤维。 （1）性能特点： • 亲肤保健，营养肌肤 • 外观华贵，光泽怡人 • 羊绒般的柔软手感- • 物化性能优 • 吸湿、导湿性能好 • 产品绿色环保

30. （2）产品开发： • 纯纺 • 和羊绒、蚕丝、绢丝、棉、毛、麻等纤维混纺 • 高档内衣、衬衫、T恤、牛奶衫、家纺用品 纯牛奶蛋白纤维织物特性： 牛奶纤维与棉纤维混纺特性： 牛奶纤维与羊绒混纺特性： 牛奶纱线与莱卡交织特性： 牛奶纤维与多种纤维混纺特性：

31. （3）纺纱方法举例 • 牛奶纤维与精梳棉混纺纱的生产 生产方案： 牛奶纤维制成梳棉条 棉纤维制成梳棉条 特点：牛奶纤维抱合力较差，单独成条比较困难，条子的重量不匀率较大，混合比例较难控制。 牛奶纤维与撕断的精梳棉条在开清棉工序进行人工混合 特点：工艺流程较长，可纺性能提高，各工序生产质量较稳定 在并条机上混合

32. 各工序工艺要点： • 开清棉：轻打、多梳、少落，适当增加棉卷定量以提高抱合力 • 梳棉：采用纺化纤工艺 • 并条：采用二道并合，以充分混合，提高纤维平行伸直度 • 粗纱：捻系数偏大控制，采用高效假捻器，提高加捻效率，粗纱小张力控制，防止意外伸长。后区小牵伸，控制粗纱条干。 • 细纱：采用针织纱工艺，提高成纱质量。 • 络筒：低速度、小张力、通道光洁无毛刺，合理设定电清和捻接工艺

33. 天丝/牛奶蛋白纤维/长绒棉混纺纱的生产 生产方案： 长绒棉制成精梳条 天丝牛奶蛋白纤维在开清棉工序按比例混合后再经梳棉制成生条 在并条机上进行三道混并制成混纺纱

34. 各工序工艺要点（天丝/牛奶蛋白纤维）： • 开清棉：棉包混合，提高混合效果，短流程，以梳代打，减少纤维损伤 • 梳棉：合理调整分梳隔距，适当降低分梳元件的转速，提高锡林刺辊的速比 • 并条：重加压、紧隔距、合理张力牵伸、充分并合、减少静电、防缠、防堵 • 粗纱：捻系数偏大控制，采用高效假捻器，提高加捻效率，粗纱小张力控制，防止意外伸长。后区小牵伸，控制粗纱条干。 • 细纱：进行主要工艺优选，尝试新型的纺纱方法（如赛络纺）。 • 络筒：低速度、小张力、通道光洁无毛刺，合理设定电清和捻接工艺

35. 玉米纤维（聚乳酸纤维） 从玉米淀粉发酵制得的乳酸中提炼出的具有生物降解性的纤维 （1）性能特点： • 强度高，延伸度较大， • 织物光泽柔和亮丽，抗绉防缩性能好 • 有吸排汗和抗紫外线功能，染色牢度高 • 面料柔软，有丝绸般的光泽和舒适的手感，皮肤接触感觉良好 • 具有抗菌性和防霉性

36. （2）产品开发 • 服装行业 • 医学领域 • 生活用品

37. （3）纺纱方法举例 纯玉米纤维纺纱 • 开清棉：多松、轻打、适当增大棉卷压力，减少棉层粘连 • 梳棉：主要解决梳棉成条困难，易堵斜管的问题，工艺设定应有利于纤维转移 • 并条：胶辊表面处理注重防静电，低车速、小喇叭口以提高抱合力，减小满筒长度以减轻棉条与上圈条表面的摩擦 • 粗纱：捻系数偏大控制，提高纤维抱合力；粗纱小张力控制，防止意外伸长 • 细纱：采用针织纱工艺，提高成纱质量。 • 络筒：低速度、小张力、通道光洁无毛刺，合理设定电清和捻接工艺 • 合理调整温湿度，各工序湿度偏大控制对生产有利

38. 玉米纤维与彩色棉纤维混纺纱 • 彩棉制成精梳条，玉米纤维制成梳棉条，在并条机上进行三道混并 玉米纤维与Model纤维混纺纱 • 在开清棉采用棉包混合再进行纺纱生产

39. 彩色棉 天然彩色棉是一种天然具有色彩的棉花。这种自身具有天然色彩的棉花与普通棉花相比具有色泽柔和、古朴典雅、质地柔软等特点。 （1）性能特点 • 扭曲相对较小，因此彩棉纤维之间抱合力差，纺纱性能差。 • 纤维长度短，强度低，细度差，成熟度不够好。 • 色素不够稳定，颜色种类少。 • 纤维素含量少，而纤维素中半纤维素含量较多，虽使纤维柔软纤细，但纤维短，可纺性差。 • 果胶含量是白棉的35~45%，因此细胞壁之间的抱合力较低、强度低、易起毛。 • 木素、脂肪及棉蜡的含量远高于白棉，造成其吸水性差，回潮率低。

40. （2）产品领域 • 天然彩色棉具有日久不退色特点，在纺织加工中，不仅无需漂染等处同工艺处理，不会产生环境污染，也不会有任何化学物质残留，即从种植到成衣实现了“零污染”。 • 目前国内进行天然彩色棉纺织品试制、加工的企业众多，已形成各种机织面料、针织面料、服装等系列纺织品。

41. （3）纺织生产要点 • 彩棉的纺纱较为困难，必须将白棉/彩棉进行混纺，以提高纱线的可纺性能。 • 梳棉工艺：低锡林和刺辊的速度，适量减轻锡林和盖板针面负荷，缩小锡林与盖板隔距，提高盖板速度，减小锡林与道夫隔距，使锡林上的纤维易向道夫凝聚，从而提高道夫转移率并减少棉结。 • 上浆过程中应选用渗透性较好的淀粉类浆料。 • 在织造时，适当调整上机张力，降低断头率；采取“早开口、迟投梭”工艺，提高梭口清晰度，有效地减少开口不清造成的疵点。

42. 二、利用纺纱新技术开发新产品 • 复合纱线的生产 ①包芯纱 芯纱（丝）及外包纤维须条分别经牵伸系统进入前罗拉口，经过导纱钩和钢领、钢丝圈，而加捻卷绕形成包芯纱。包芯的芯纱可以是短纤维纱，也可是长丝（低弹丝级高弹丝），而外包纤维则常为天然纤维。

43. 弹力包芯纱 弹力包芯纱强力较低，但纱线在张力紧状态下不露芯，具有良好的外观特征。 • 多层包芯纱 通过传统环锭细纱机改造，或由空心锭子纺纱实现，可以多路多层，甚至于不同的正捻反捻，一次包缠成纱。其特征是纱线较为蓬松，覆盖系数很高，不起毛、不起球。 • 包缠纱 在具有空心锭子的专用设备上加工而成，芯纱被外包长丝或短纤纱呈螺旋线式包缠；用一只空心锭子时做单层包覆，用两只时作双层包覆。当芯纱为无捻平行纤维须条时，称之为平行纱。 • 合捻线 使氨纶丝与一根或几根长丝或短纤维纱线在加捻设备上完成；氨纶丝与长丝或短纤纱线紧密互相包缠。

44. ②赛络纱及赛络菲纱 • 赛络纱 在环锭细纱机上使用两种不同的原料，而保持一定间距的两根粗纱同时喂入，在牵伸区内分别牵伸，与前罗拉输出一定的距离后经过加捻汇聚成一根股线。赛洛纱的两股纤维呈螺旋状相互捻合在一起，相互之间较为分明，纱线兼两种纤维特性，外观蓬松，均匀质好，是高档服装面料用纱。 • 赛络菲纱

45. ③索罗纺纱 • 在细纱机前罗拉输出点处增加一个细纱须条分束装置，利用该装置把由粗纱牵伸的无捻细纱须条分劈成若干条更细的须条后进入细纱机加捻区进行加捻成纱。 • 这种由多根弱捻须条加捻而成的纱具有更高的强力、更好的耐磨性和更少的毛羽，可不经上浆直接用于织造。

46. 紧密纺纱 高档纯棉色织产品 以普梳紧密纺纱取代精梳纱 提高针织纱的加工服用性能

47. 花式纱 （1）概念 • 花式纱线是采用特殊的纺织纤维原料, 在普通的纺纱设备上和专用花式捻线设备上, 或采用染色方法加工而成的一种新型纱线。 （2）产品领域 • 花式纱线与普通纱线相比较, 具有十分鲜明的外观形态和丰富多彩的色彩, 其品种繁多, 风格各异。花式纱线产品用途较广,作为点缀可广泛用于针织、机织、女式服装、家用装饰织物等领域。

48. （3）结构及分类 ①超喂型纱线： • 环圈类：圈圈线、珠圈线，毛巾线； • 螺旋类：波形线； • 卷曲类：辫子线； • 断丝类：断丝。 ②控制型纱线 • 结子类：短结子线、毛虫线； • 粗节线：竹节纱、竹节线； • 复合花式类：圈、结子、波形纱等组合在一根线上。

49. ③特种纱线 • 雪尼尔线类：立绒线； • 包缠类：包缠纱、包芯纱； • 变形纱线：膨体丝、弹力丝、喷气变形、变旦丝； • 起毛绒类：拉毛线； • 植绒纱线类：静电植绒线； • 闪光线类：与有光丝合股； • 金银丝线类：与金银丝合股； • 钩编类：水草线、蝴蝶线。 ④印花纱线 • 间隔印色绒类：彩虹线； • 喷溅染色类：彩点线； • 拆编印色类：多色纱； • 压注染色类：多色纱； • 差异染色类：深浅差异染色纱。

50. ⑤原料掺入纱线 • 彩点纱类：掺入多色毛粒，多色短丝线。 （4）花式纱线染整 • 各类花式纱线可采用纤维染色、绞纱染色，也可采用筒子纱染色和毛坯染色，再制成各种长短不同的间隔染色的复合花式纱线。