隨著社會科技發展日新月異和人民生活需求不斷提高，人們在服裝衣著類方面的消費觀念向功能性要求傾斜，特別是對面料手感、品質、功能性等方面要求也在不斷提高。大力推廣差別化纖維紡紗品種多元化，滿足人類科技發展日新月異，生活服飾多姿多彩時尚的需求, 是提高棉紡織企業市場競爭力的必然選擇。差別化纖維的紡紗難度較大，無論從工藝技術方面，還是從生產管理方面，都難于常規品種的紡紗要求。因此，我公司針對差別化纖維原料特性，優化工藝參數設置，加強關鍵技術要素控制與細節管理，大力探索滿足差別化纖維紡紗需求的技術途徑，最終成功開發出近百種以差別化纖維為主體的純紡及混紡紗線，一個紗線品種最多可由8種原料混紡而成。

　　1 差別化纖維概念與紡紗特性

　　1.1 差別化纖維

　　差別化纖維是指與常規化學纖維有差別，通過化學和物理等手段，改變其纖維結構、形態等特性，使其具備某種功能特性的化學纖維。主要包括雙抗、膨體、特殊截面（十字、三角、扁平、啞鈴、三葉等）、超細旦、抗起毛起球、有色纖維、活性炭纖維、納米以及高阻燃、養顏護膚、調節人體微循環等多功能復合纖維。

　　1.2 功能性纖維

　　功能性纖維是指除具備常規纖維的物理機械性能外,另具備其他特種功能性的纖維。所謂特種功能是指反滲透、分離混合氣體、透析、超濾、吸附、吸油、離子交換、高效過濾、導光和導電等。功能性纖維以其各自特殊功能，在紡織工業上分別得到相應應用，功能性纖維的發展是現代纖維科學進步的象征。

　　1.3 特種非棉天然纖維

　　天然纖維是自然界生長或形成的，適用于紡織用的纖維材料，包括天然植物纖維、動物蛋白纖維、礦物質纖維。按紡紗行業分類有棉紡（含化學纖維）、毛紡、麻紡、絲絹紡4種類型，各類型的紡紗企業，其設備形式和工藝技術要求各有不同。在棉紡行業，通常將細絨棉、長絨棉作為天然植物纖維，適宜棉紡行業特點，被廣泛應用。亞麻、苧麻作為天然植物韌皮纖維，綿羊絨、山羊絨、駝絨作為天然動物蛋白毛發纖維，桑蠶絲、絹絲作為天然動物蛋白腺體纖維，在棉紡行業紡紗難度大，應用量相對較少，但又常用于品質檔次高的棉紡制品。

　　1.4 差別化纖維紡紗特性

　　差別化纖維包括功能性纖維和特種非棉天然纖維，以下簡稱差別化纖維。各種纖維的靜電性、抱合力、纖維強力、細度、長度、色澤、回潮等特性的差異很大。差別化纖維紗線紡紗特點為多品種，小批量，品種翻改多，可與多種腈綸纖維混紡，形成單染、雙染及套染等成品，對紡紗質量要求更高。差別化纖維適紡性能相對較低（包括特種非棉天然纖維），必須創造適宜的差別化纖維適紡條件，以滿足和適應差別化纖維紡紗需求。

　　2 差別化纖維可紡性控制要點及解決辦法

　　2.1 靜電較大的差別化纖維

　　結合差別化纖維的特性，采取不同攻關措施，消除適紡性不利因素，保證各種差別化纖維的紡紗生產需求。對于靜電較大的差別化纖維，需要加散電靈IP對纖維進行給濕養生處理，以消除纖維靜電。如牛奶蛋白改性纖維是一種有別于天然纖維、再生纖維和合成纖維的新型纖維，其體積比電阻為4.7×1011 Ω·cm，牛奶蛋白纖維的靜電性很大，在投入原料紡紗前，必須按比例加抗靜電劑，保持48 h養生處理，以消除纖維靜電，否則難以紡紗。

　　2.2 抱合力差的纖維

　　纖維抱合力可體現纖維卷曲特性，對可紡性影響很大。抱合力好的纖維在清梳工序開松、梳理過程中，纖維很容易被纖維之間的抱合力聚集到一起。抱合力低的纖維松散，不易聚集到一起，棉網就會出現下垂或落網，紡紗難度大。纖維抱合力強，纖維間摩擦力增大，紗線有一定的拉力合成聚集，不易斷頭。亞麻纖維粗，剛性、脆性較大，抱合力亦差，難以單獨成卷成條。對于此類抱合力差的纖維紡紗，需與抱合力好的纖維進行混紡。如亞麻纖維可與棉、滌綸、粘膠、莫代爾、萊賽爾等纖維進行混紡，可生產不同比例的亞麻混紡紗線，且紡紗過程順利，成紗指標明顯提高。另外，由于亞麻纖維脆性較大，紡紗過程易斷裂，因此對亞麻纖維進行給濕處理，使其纖維回潮率控制在18%左右為宜。同時加大紡紗機臺環境的溫濕度，必要時在其生產機臺區域搭設棚帳以保持適宜溫濕度，并進行噴霧加水給濕。

　　2.3 特性差異較大的纖維

　　差別化纖維的特性、白度及著色性能差異較大，從原料投入到各生產環節，各半成品存儲使用及回花管理，必須做好隔離防護，嚴禁混纖造成質量危害。如2.5%生物質石墨烯改性粘膠纖維（簡稱石墨烯纖維）規格1.33 dtex×38 mm，白度4.5%，為黑色纖維，石墨烯纖維混紡紗既屬于功能性纖維紗線，又屬于色紡紗線。該纖維原料投入車間生產時，需嚴格做好隔離防護措施，避免纖維飄浮造成混纖和污染其他紗線品種。

　　2.4 差別化紗線的品種識別

　　差別化纖維紗線除有色纖維外，其顏色多為本白色。由于差別化纖維的多品種、小批量品種結構，本白色紗線品種識別難度大，不同于色紡品種可以用顏色較易區分品種。為便于在生產制造過程中識別差別化纖維紗線品種，各工序條筒容器、紗管卷裝器材均采用不同的顏色及圖案（色頭）加以區分，即一種顏色或圖案（色頭）代表一種紗線品種，嚴防出現錯品種質量事故。

　　2.5 染色方法不同造成的質量問題

　　腈綸混紡品種經單染、雙染、套染等不同的染色方法，多為腈綸原料留白不著色，但有時也會出現低比例的莫代爾或粘膠原料留白不著色。紗線在生產過程中，因工藝、操作、設備、原料等方面存在問題，使紗線中存在紗疵，所暴露的質量問題就是在布面上形成白星和杠條疵點，且這些疵點屬于有害疵點。因此，在紡紗及織造過程中，必須采取有力措施，加強對這些疵點的有效預防與控制。

　　3 先進紡紗技術在差別化纖維紡紗中應用

　　3.1 賽絡集聚紡技術

　　3.1.1 賽絡集聚紡紗特性

　　賽絡集聚紡結合了集聚紡和賽絡紡的優點，賽絡集聚紡紗具有單紗強力高、條干均勻、結構緊密、耐磨性好、毛羽少、紗線光潔等優點，既有股線風格，又有單紗屬性。賽絡集聚紡紗的各項質量指標比普通環錠紡紗都有明顯改善，同時還可減少紗線上漿量和退漿過程的環境污染，提高織機效率，取消燒毛工序等。使用賽絡集聚紡紗線織制的織物紋路清晰、光澤好、耐磨、不易起球。

　　3.1.2 差別化纖維紗線疵點控制

　　利用賽絡集聚紡技術生產差別化纖維紗線品種，應加強對集聚紡及牽伸專件的控制，嚴防產生“疙瘩紗”疵品。采用YHJMF型四羅拉集聚紡裝置，小羅拉直徑配置選擇十分關鍵，要根據所紡纖維種類選擇小羅拉直徑。生產差別化纖維紗線時，小羅拉直徑偏大掌握（18.7 mm以上）為宜，否則會出現牽伸不順暢現象。如遇落紗或臨時性停車，必須關停負壓風機，否則會造成異形管吸風槽積聚大量灰塵，并貼附在集聚區須條上，產生整臺“竹節紗”狀煤灰疵點紗。停車時間越長，煤灰疵點紗表現越明顯。

　　3.1.3 賽絡集聚紡集聚區管理控制要點

　　加強賽絡集聚紡集聚區管理，保持集聚區兩根紗條清晰穩定。一旦出現紗條模糊、抖動或變為單根須條時，會嚴重影響紡紗質量，易造成“疙瘩紗”，棉結、粗節、毛羽增多，強力降低。應該檢查喇叭口是否偏位，搖架壓力是否偏小，搖架螺絲是否松動，負壓管接頭是否脫落漏風，異形管蓋板吸風槽是否掛花堵塞，張力鉤部分是否變形、纏花，網格圈是否破損，傳動齒輪是否積花、缺齒等不良現象。集聚紡負壓風機必須與細紗主機聯動，否則當負壓風機停止后，細紗主機聯動未停止，會產生大量“疙瘩紗”。

　　3.1.4 賽絡集聚紡機構的可還原性

　　賽絡集聚紡和賽絡紡同機臺可以還原轉換，當賽絡集聚紡機臺需要生產賽絡紡品種時，將異形管及負壓連接管、集聚輥拆除，即可還原為賽絡紡裝置紡紗形式。反之，當賽絡紡機臺需要生產賽絡集聚紡品種時，將異形管及負壓連接管、集聚輥安裝復原即可。由于賽絡集聚紡無導紗動程，膠輥膠圈易產生中凹現象，為使膠輥膠圈表面對纖維有足夠的握持力，且不發生纏繞現象，膠圈更換周期為3個月，牽伸區前膠輥復磨周期為2個月，集聚區輸出膠管及牽伸區后膠輥復磨周期為6個月。

　　3.2 清梳聯技術

　　3.2.1 工藝流程

　　差別化纖維紗線因具有多品種、小批量的特點，其紡紗工藝流程在清棉工序以成卷生產為主，較少采用清梳聯流程生產。目前，在我公司已成功改造8條清梳聯生產線，原清棉一列改為一機兩線，一排有10臺梳棉機，可同時生產2個品種。具體的工藝流程如下。

　　一線：FA002A型自動抓棉機→SCR型凝棉器→BO?12型松包機→CB2型清棉機→CFC型自動供棉系統→JF1171C型棉箱→A186G型梳棉機。

　　二線：FA002A型自動抓棉機→FA022?6型多倉混棉機→FA106型開棉機→CFC型自動供棉系統→JF1171C型棉箱→A186G型梳棉機。

　　3.2.2 兩端給棉方式品種開臺調整

　　一機兩線共10臺梳棉機采取兩端給棉方式，同時可生產2個品種。根據前后供應需要，可隨時增減2個品種的梳棉機開臺。梳棉機供棉系統安裝在供給每臺梳棉機供棉管道之間，并設有截止疏通球閥，根據需要調整。即一機兩線10臺梳棉機，可以8臺生產1個品種，其他2臺生產另外1個品種；也可以7臺生產1個品種，其他3臺生產另外1個品種；依次類推。一機兩線10臺梳棉機，也可以生產1個品種和2個以上品種，必要時改品種，通過增加儲備條筒，滿足多品種生產需要。

　　3.2.3 松包機的工作原理及特性

　　BO?12型松包機主要適用于小批量生產，由平廉、斜廉及打手組成。主要作用是將喂入原料進行由粗到細開松，然后再混和。原料開松過后再混和優勢，可以讓混和更加均勻精細。BO?12型松包機占地面積小，可替代傳統清棉冗長且復雜的流程，結構簡單，易操作，方便保養。在更換品種、批號時，清車工作亦是相對簡單，可有效避免因不同品種原料混雜而引起的混纖、色差問題。BO?12型松包機靈活性高，可根據具體加工原料不同和開松落雜要求，選配單只打手或3只打手;具有制成率高和節能效果好的特點，可杜絕從簾子縫隙落花現象，有效節省原料。

　　3.2.4 清梳聯設備優勢及清車管理

　　清梳聯設備改造后，減少了清棉擋車工和推卷工用工，減輕了梳棉擋車工勞動強度，可擴大看臺。同時取消棉卷后，明顯減少了回花量和用電量。由于應用了梳棉勻整技術，生條重量不勻率可控制在2%以內，大幅度提高了半成品質量水平。為保證不同品種纖維不混纖，同一列清梳聯輪流生產不同纖維品種及更換品種時，從FA002型抓棉機至JF1171C型棉箱，各機臺及管道連接處，需清車的必須嚴格按要求徹底清車；不需清車時必須把車清潔干凈，不允許有成團原料，嚴防產生混纖問題。

　　3.3 紡紗附屬智能技術

　　3.3.1 輔助光源的利用

　　在生產石墨烯、黑竹炭、咖啡碳等白度較低的差別化纖維紗時，細紗斷頭不易辨認及識別，既增加了擋車工看車難度，又因接頭不及時增加了細紗機風箱花。針對這種情況，可增加輔助光源，讓細紗斷頭清晰可辨。應用激光燈增加輔助光源后，明顯提高了深色紗線斷頭識別能力。

　　3.3.2 錠位掃描儀的使用

　　應用等效ETC智能識別技術的DW?1型細紗錠位掃描儀和內含芯片專用紗管，定期排查細紗機落后錠子，并及時進行質量追蹤和整改，消滅質量報警落后錠子，降低錠間質量差異，保持成紗質量穩定一致。DW?1型細紗錠位掃描儀是一種替代在傳統紗管上貼標簽或人工寫錠號來排查落后錠子的方式，采用更智能、便捷、精準的方式，自動識別管紗錠位，追蹤排查落后錠子，并可往前追蹤至并粗機臺，消除質量隱患。具體使用方法：細紗落紗時，更換內含芯片的專用紗管，利用DW?1型細紗錠位掃描儀逐只掃描后開車，滿紗后送往自動絡筒機生產，發現有質量異常錠子，可通過掃描儀掃描識別細紗機臺錠位。排查結束后僅需清除原設定機臺數據，即可將專用紗管再次投入下一機臺使用，紗管無需標號，可隨意打亂投入使用。

　　3.3.3 全自動智能落紗機的應用

　　QZD?JMF?A型全自動智能落紗機特別適合細紗短車落紗，留頭率在95%以上，插管率在99%以上，420錠細紗機的落紗時間為80 s以內，可供細紗機兩面即機前機后通用。該款落紗機車身采用304不銹鋼整體焊接而成，使用過程中不會出現螺絲松動，機身變形；整機外形小，質量輕，工人操作方便靈活；落管部分采用可升降裝置，降低了工人搬扇形落管筐的勞動強度；模塊化的機械手設計使得機械手外形尺寸非常小，做到了集聚紡與環錠紡通用；機械手夾持紗管頂部、垂直拔紗技術，避免了傳統落紗時對錠子和紗線的損耗。落紗機采用國家大力倡導的環保型新能源鋰電池供電，每臺落紗機配套兩塊鋰電池，保證不停機使用，使得落紗機更加輕便人性化。落紗機全程自動化，拔紗過程中拔出錠子時，落紗機感應報警，自動停車。落紗機配有觸摸顯示屏，使其各參數和各部位故障報警顯示可見，操作人員可根據使用過程中的異常情況提示，在最短時間內將故障解除。

　　3.3.4 自動分色理管機的使用

　　LGJ200Y型自動分色理管機可與各種機型自動絡筒機連接使用。該機作為絡筒機輔機，與絡筒機輸送帶出管口對接，自動將單臺絡筒機上單色或兩色以上空管按紗管顏色分揀，并將大小頭自動理順整齊擺放到相應紗盒中，同時將紗巴（指留有少量紗線的細紗管）和滿紗管分別自動分揀處理到其相應的紗框中。LGJ200Y型自動分色理管機工作結構簡單緊湊，占用空間少，便于操作和維護，故障率低，可有效節約用工，減輕勞動強度。它是一種新型的機電自動一體化紡紗專用輔助設備，其理管效率不小于3 300只/h。

　　3.3.5 牽伸須條的控制

　　當混紡紗是由長度、細度差異大的多種纖維進行混紡時，要加強對細紗牽伸須條的控制，建議使用馬鞍大前沖式雙壓力棒上銷。我公司生產某8組分混紡紗品種時，使用馬鞍大前沖式雙壓力棒上銷后，相應在前區布置了一個新的“動態”摩擦力界，有效控制纖維運行狀態，須條牽伸更加柔性舒展，大幅提升成紗品質，條干水平提高近1個百分點，粗細節減少50%以上。

　　4 差別化纖維混紡紗質量

　　經廣泛采取適宜的技術和管理措施，生產的多種賽絡集聚紡差別化纖維混紡紗，經紡織產品質量監督檢驗測試中心檢測，其所檢項目均符合相關行業標準的優等品技術要求。如腈綸/艾草/粘膠 60/20/20 11.8 tex賽絡集聚紡紗，所檢各項質量指標均符合FZ/T12051—2016《腈綸粘膠纖維混紡本色紗線》標準的優等品技術要求�，F列舉4種差別化纖維混紡紗的質量指標完成情況，見表1。其中，品種A為腈綸/艾草/粘膠 60/20/20 11.8 tex賽絡集聚紡紗，B為石墨烯/莫代爾/腈綸40/30/30 11.8 tex賽絡集聚紡紗，C為萊賽爾/亞麻 80/20 14.8 tex賽絡紡紗，D為腈綸/粘膠/羊毛60/33/7 14.8 tex賽絡集聚紡紗。
圖片

　　多項差別化纖維混紡紗的成功開發，滿足了目前國內紡織品領域對功能性紗線的需求，投放市場深得用戶歡迎，市場前景廣闊，取得了良好經濟、社會效益。我公司將進一步加強差別化纖維混紡紗混紡比及生產工藝研究，生產多系列功能性紗線，提高產品質量，擴大生產規模，以滿足市場需要，提升市場競爭力。

　　5 結語

　　差別化纖維發展為傳統紡織工業技術創新, 向高科技產業轉化創造了有利條件, 為人類生活水平提高做出了貢獻。在差別化纖維混紡紗線的生產中，各混紡纖維特性差異大，可紡性相對較差，再加上纖維種類及混紡成分配比復雜，其紗線品種居多，給紡紗系統工程增加了很大難度。要充分了解和掌握各種差別化纖維特性，有選擇配置相適應紡專器材，并進行大量試驗對比，優選適宜的差別化纖維紡專器材。對于多組分差別化纖維紡紗，在專件器材選配及工藝參數配置方面，要首先考慮比例大的纖維成分，再考慮其他纖維組合，按比例大小依次選擇，綜合考慮，最終確定該種差別化纖維紡紗方案。對于特殊品種，要結合實際，采取消除纖維靜電、給濕養生提高抱合力、隔離防護、利用各種容器材不同顏色（圖案）識別品種及纖維混和方式等與之對應的有效技術和生產措施，提高分析問題、解決疑難問題的手段和能力。盡管差別化纖維紡紗可紡性差，品種結構復雜，但經優化工藝參數配置，每道工序實現精細化管理，就一定會紡出高品質差別化纖維紗線。