天然彩棉是一种在地里吐絮时纤维就自然具有色彩的棉花变异品种，在彩棉纺织深加工过程中，不需人工着色、染整等传统工艺技术处理，杜绝了因使用燃料造成的环境污染，是世界公认的一种纯天然无污染的绿色生态纺织品。国内外科学家利用转基因工程技术，现已使彩棉的色彩、质量、种类和生产能逐渐适应现代纺织工业的要求。其产品售价可达到普通染色产品的三倍到五倍，在经济效益和社会效益方面有着其他纺织品不可代替的优势。据国际有机农业委员会预测，未来30年，全球棉花总量将有30%被绿色生态棉所代替。
我公司通过市场调研，针对彩棉的环保特性和红外丙纶（PP）的保健特性，采用彩棉和远红外丙纶为原料，研制出了彩棉远红外丙纶衬衫面料，产品规格为CJ/PP 70/30 14.6/14.6 523.5/283 160 府绸。
1 原料性能指标
1.1彩棉
色彩品级为棕色129；断裂长度27.14km；单纤维强力3.66cN；成熟系数1.59；短绒率12.35%；棉疵48粒/5g；棉结12.5粒/5g
1.2 远红外丙纶（PP）
规格1.65dtex×38mm；断裂伸长43.19%；断裂强力3.46cn；比电阻5.0×107Ω.cm。
2 工艺流程（以机器型号表示）
2.1纺部
PP：A002D→A006B→A036C→A092A→076C→A186F
C：A002D→A006B→A036B→A092A→076C→FA201
PP+C：A272C（三道）→A454E→FA507
2.2 织布
Autoconer 238→1452A—180→GA308—280→ZA205i--190→GA801—180→GA841—180→1371→入库
3各工序技术关键
3.1 纺部
3.1.1 清棉
由于远红外丙纶纤维回潮小，易产生静电，刚开始生产时，丙纶卷搬运途中易破损，在梳棉机上棉网自动断裂，不能正常生产，为此，我们采取了以下措施；（1）远红外丙纶包提前24小时进车间，使其与车间温湿度达到平衡；（2）开包后用10%的防静电剂溶液喷晒在远红外丙纶纤维表面，水温控制在40c左右，喷晒后的丙纶纤维要人工混合均匀；（3）用纤维包装皮做成棉卷套，每个棉卷都要包严，保持回潮率稳定，防止丙纶卷破碎；（4）A036C型清棉机梳针打手速度比纺涤纶纤维低，降为400r/min。
3.1.2梳棉
对于远红外丙纶纤维宜采用“轻定量、低速度、快转移、小加压”的工艺原则。降低刺辊和道夫速度，适当放大锡林与盖板间的隔距，减少纤维损伤；适当放大刺辊和锡林的速比，既有利于纤维的转移，也有利于减少棉结；适当调整给棉板与刺辊的隔距并抬高给棉板高度2mm—3mm；采用工作角较小的化纤针布，减少纤维沉淀，利于纤维转移；对于天然彩棉除适当降低刺棍速度外，其他工艺参数可按纺普通棉的工艺执行。将四罗拉剥棉改为单罗拉剥棉，可使棉网清晰，转移好，不易断裂。梳棉工艺参数见表1。
表1 梳棉工艺参数
项目 | 丙纶 | 彩棉
|
梳棉机型号 锡林~盖板隔距/mm
锡林`~道夫隔距/mm 给棉板~刺辊隔距/mm 刺辊速度/r.min-1 锡林速度/ r.min-1 道夫速度/ r.min-1 牵伸倍数/倍 定量/g.（10m）-1 重量不匀率/%
| A186F 0.23、0.20、0.20、0.20、0.23 0.17 0.23 680 300 21 98.2 20.5 2.6 | FA201 0.17、0.15、0.15、0.15、0.17 0.13 0.23 820 360 30 105.2 18.7 3.1 |
3.1.3并条
并条工艺采用头并小牵伸，后区牵伸倍数1.7—1.8倍，二并后区牵伸1.3倍，三并后区牵伸1.3倍的设计，以改善并条条干。牵伸形式为三上三下压力棒，气动加压，三道混合，以保证色泽均匀。并条工艺参数及质量数据见表2
表2。 并条工艺参数及质量水平
项目 | 头并 | 二并 | 末并 |
总牵伸/倍 后区牵伸/倍 罗拉隔距/mm 前罗拉速度/r.min-1 并合根数 重量不匀率/%
| 7.6 1.72 13×16 1426 8
| 8.2 1.3 10×13 1368 8 | 8.7 1.3 10×13 1396 8 0.65 |
3.1.4粗纱
采用“后区大隔距、小牵伸、集中前区牵伸，捻系数偏大掌握”的工艺原则，保证粗纱条干。工艺参数及质量数据见 表3。
表3 粗纱工艺与质量水平
项目 | 参数 |
总牵伸/倍 后区牵伸/倍 罗拉隔距/mm 定量/g.（10m）-1 捻系数 重量不匀率/% | 7.64 1.12 25×35 4.5 82 0.89 |
3.1.5 细纱
细纱工序采取重加压、后区大隔距小牵伸，使用软胶辊等工艺措施。工艺参数见表4。
表4 细纱工艺参数
项目 | 参数 |
总牵伸倍数/倍 后区牵伸/倍 罗拉隔距/mm 钳口隔距/mm 前罗拉速度/r.min-1 钢领型号 捻系数 | 30.8 1.25 18×34 3.0 186 亚光钢领 360 |
3.1.5成纱质量
CJ/PP 70/30 14.6 Tex 成纱质量见表5。
表5 CJ/PP 70/30 14.6 Tex 成纱质量
技 术 指 标 | 实 测 数 据 |
断裂强度/cN.tex-1 单强CV/% 断裂伸长/% 条干CV/% 棉结/个.km-1 细节/个.km-1 粗节/个.km-1 | 16.5 8.2 6.3 13.5 103 9 76 |
3.2织部
3.2.1 络经
由于彩棉本身的棉结杂质较多，选用型自动络筒机，最大限度地清除粗节、细节和大棉结，同时降低络纱速度，由原来生产白棉同号纱的线速1050m/min降到950 m/min，以减少毛羽的产生。电子清纱器参数设定如下：短粗2.5cm×2.2D，长粗30cm×1.4D长细50cm×（-0.6）D。
3.2.2 整经
张力圈重量比白棉同号品种轻1克。断头自停装置要灵敏，发生断头后，挡车工要将纱头找顺再接头，防止产生绞头。张力圈重量为：前6g、中5g、后4g。
3.1.6浆纱
由于天然彩棉的色素不稳定，遇到酸、碱和强氧化剂时色素会发生变化，因此在浆料配方中应避免使用上述物质，浆液的PH值应保持中性。经过优选，我们制定的浆料配方如下：磷酸酯淀粉60kg，PVA—205 10kg，CP—L 15kg，LJ—105 2kg，调浆体积 0.78m3.
该品种密度大，纱号细，纱线毛羽较多，浆纱覆盖系数大，为保证浆纱质量，采取“高浓低粘、小张力、重渗透、适中被覆”的工艺原则，以达到增强、保伸、帖服毛羽的目的。我们采用郑州纺机股份有限公司生产的GA306-280型浆纱机。该机为仿祖克S432型机，机电仪自动化程度高，系统配备了工艺参数在线检测及适时控制系统，因而浆纱值车工操作方便，浆纱质量稳定。在试织过程中采用“先轻后重”和“先重后轻”两种方案进行对比试验，从中选择最佳方案。经过对比，我们认为采用“先轻后重”（即靠近经轴侧压浆力轻、靠近烘房侧压浆力重）的工艺更能达到织造生产要求。浆纱工艺指标见表6。
表6 浆纱工艺指标
项 目 | 数 据 |
车速/m.min-1 浆液温度/℃ 浆液黏度/s 预烘温度/℃ 合烘温度/℃ 回潮率/% 上浆率/% 增强率/% 减伸率/% | 40—50 96—98 10—12 125 110 5—6.5 11—13 32.6 16.2 |
3.2.3织造
织机选用日本津田驹ZA205i—190 型喷气织机，在保证原纱指标和半成品质量的前提下，要想提高织机效率，上机工艺参数的选择是十分重要的。开口时间与主辅喷气压对引纬是否顺利影响很大若开口时间太迟，则在引纬时开口不足，会使纬纱引纬阻力加大，导致引纬失败。合理确定开口时间与引纬时间能有效减少纬停。喷嘴压力过大则吹散纬纱的可能性大。由于涤粘纱的毛羽较长，上机张力应偏大掌握，以利于开清梭口，减少纬停。为此在织机上采用了“高后梁、大张力、早开口、早引纬、适中气压”的工艺配置。织造工艺参数见表7。
表7 织造工艺参数
项目 参数 |
机型 ZA205i—190 车速/m/min-1 550 上机张力/kg 210 开口时间/° 280 入纬时间/° 90 综框高度/mm 136、134、132、130 开口臂长度/mm 78、 68、 58、 48 主喷气压/Mpa 0.24 辅喷气压/Mpa 0.28 后梁高度/格 -5 后梁前后位置/格 -4 停经架高度/格 +8 停经架前后位置/格 +2 |
通过以上几项关键措施的实施，提高了织造时经纱的开口清晰度，减少了因经纱粘连造成的“三跳”、经缩、纬缩等疵点。经测试，织机经纱断头率在0.56根/台.时以下，纬纱断头率在0.72根/台.时以下，织机效率达到91%以上，坯布下机一等品率达到83%以上。
