技术 | 石墨烯锦纶6/粘胶混纺纱的开发实践
摘要：介绍了石墨烯锦纶纤维原料的养生处理方法，石墨烯锦纶与粘胶的混和方式，以及石墨烯锦纶/粘胶混纺纱各工序工艺参数的优化、主要纺纱器材的选型、胶辊胶圈的处理方法。
关键词：石墨烯锦纶纤维；牵伸；养生；静电；隔距；速度；胶辊处理方式
锦纶纤维学名是聚酰胺纤维，又称为尼龙纤维，其最突出的优点是耐磨性高于其他纤维，耐磨性是棉纤维的10倍、羊毛的20倍，在混纺织物中加入一些锦纶纤维，就可大大提高耐磨性；锦纶拉伸3-6%时的弹性回复率可达100%；能经受上万次折挠而不断裂。锦纶纤维的强度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍，是粘胶纤维的3倍，锦纶纤维的回弹性好、重量轻、织物密度小、染色性好，具有热定型的特性，能够保持加热时形成的弯曲变形。锦纶常与其他纤维混纺交织， 以提高织物的强力和坚牢度，其面料应用广泛，是运动衣、游泳衣、 羽绒服、登山服面料的最佳选择。石墨烯锦纶是以锦纶纤维为基体，与生物质石墨烯经特殊工艺有机融合而得到的，它是一种全新的智能型多功能复合纤维。除具有一般锦纶纤维的常规特性外，还具有激活免疫细胞、增强机体功能、防护紫外线、改善微循环、抗菌抑菌、抗静电、增温保温等特性。
但是锦纶纤维的缺点也十分的明显，吸湿性差，静电严重，可纺性差，是化学纤维中最难纺的纤维之一，从而制约着纺织企业的批量化使用， 在生产过程中对抗静电要求十分高，在梳棉棉网转移、成条以及并条、粗纱胶辊胶圈的抗静电处理要求十分高。
山东某公司在开发石墨烯锦纶6与粘胶纤（50/50）维混纺32支紧密纺针织纱的过程中，并条、 粗纱、细纱胶辊胶圈出现了严重的缠绕等问题，我们通过技术攻关，取得了很好的效果，现将一点经验分享给大家，仅供参考。
一、原料指标
石墨烯锦纶纤维：1.5D×38mm。
粘胶纤维：1.5D×38mm。
二、石墨烯锦纶纤维的预处理
石墨烯纤维吸湿性差，在纺纱过程中纤维抱合力差，易粘附机件，静电现象突出，因此养生处理十分重要，生产使用前必须对纤维进行给湿、加表面活性剂处理，以增强纤维的抗静电性能。具体的预处理方式是：将DK101静电剂用水按1:5的比例进行稀释后，再按原料干重1%比例加入到原料中，用塑料布盖好，在原料室里焖制24小时。
石墨烯锦纶纤维纯纺难度较大，梳棉成条困难、并条缠绕严重。因此我们将石墨烯锦纶与粘胶混纺进行包混生产，因为石墨烯锦纶的落棉率要比粘胶高，为了保证成纱50/50 的比例，我们按照处理后的石墨烯锦纶54%、粘胶纤维46%的比例进行人工混棉两次， 再打包、排包。
三、纺纱工艺流程
由于石墨烯锦纶与粘胶纤维长度长，几乎不含杂质，确定采用短流程，采用“以梳代打、少落棉”的工艺配置原则。
具体工艺流程为：
FA002D→FA016→FA022→FA106(梳针打手）→FA141→A076F→FA201B→FA317（三道）→FA415→FA506（紧密纺）→AC338。
四、各工序主要工艺配置及技术措施
清花混合原料的回潮控制在6.8-7.5%之间，要求原料混合均匀。梳棉工序需强化梳理，重点控制好棉网转移，合理选用针布尤为重要，棉条定量偏重掌握，棉网张力偏小控制，以利于减少棉网落网的情况，确保梳棉的生产顺畅。清花工序湿度控制在68-75%之间，以利于减少静电现象。
4.1 开清棉工序
石墨烯锦纶、粘胶纤维长度长、不含杂，开清棉跳过FA103双轴流开棉机，采取薄喂少落与防绕防粘的工艺原则。适当降低打手速度，减小尘棒间隔距，增大打手至尘棒隔距。棉卷定量偏轻掌握，为避免水分和油剂的挥发，棉卷应用薄膜包覆，随做随用。主要工艺配置为：抓棉打手转速740r/min，尘棒隔距12mm，棉卷定量380g/m，棉卷长度30m。
4.2 梳棉工序
梳棉针布选型很重要，锡林针布选用AC2520×01660， 盖板针布选用MCB40， 刺辊针布选用AT5610B×06311P+P，预分梳板采用YF90。为减少纤维损伤，采用偏低的分梳工艺速度，偏重生条定量（22克/5米），棉网张力偏小控制，以减少棉网破边和落网的现象，强化纤维的转移效果，有条件的情况下可以采用皮圈导棉装置，锡林转速330r/min，刺辊转速740r/min，道夫16r/min。湿度控制在62-67%，棉条纺出后要防护好（加盖罩），第一时间拉到并条工序纺纱，尽量减少存放时间，避免抗静电剂挥发后影响抗静电效果。
4.3 并条工序
石墨烯锦纶纤维的可纺性差，在并条工序纤维易粘附机件、缠罗拉，造成毛条、烂条，车间相对湿度要严格控制在65-70%，选用偏低的车速，为增加纤维间的抱合力，末并喇叭口偏小为宜，选用添加了石墨烯材料的LXC D85新型胶辊，以保证胶辊的抗静电能力，减少胶辊缠绕现象，采用新型胶辊的效果对比试验（开车观察20分钟）见表1。
从表1可以看出，采用一般皮辊很难正常开车。而采用LXC D85皮辊后，多种涂料比例反复进行试验，最终确定用1:8的比例进行两遍涂料处理后使用，开车状态明显好转，开车观察1个小时没有发现缠绕的情况，跟踪一个班缠绕6次，完全能正常开车。
并条采用三道混合，以保证纤维的混合均匀度。并合根数偏小控制，以降低短粗纱疵，并条的主要工艺参数见表2。
4.4 粗纱工序
粗纱工序试纺初期， 胶辊带花十分严重，直接无法正常开车。选用LXC D80新型胶辊胶辊并采用1：4的比例进行涂料处理，并将车间温度控制在30°C，相对湿度控制在65% 左右后，粗纱皮辊带花现象基本消失。
粗纱伸长率控制在1.5%左右，车速偏低掌握，适当控制粗纱张力、减少意外牵伸。主要工艺配置：锭速607r/min，粗纱设计定量5.5g/10m，捻系数68，罗拉表面隔距12×26×34mm，后区牵伸倍数1.25。粗纱条干CV%控制在4.0左右。
4.5 细纱工序
FA506S细纱机进行了四罗拉紧密纺改造，采用LXC-966D胶辊，表面按1:8的比例进行抗绕剂处理， 车间湿度控制在62-67%左右，细纱采取“小后区牵伸倍数、大后区隔距、重加压”的工艺配置，选用D2系列120目网格圈，PG1-4254高精度精密轴承钢钢领。主要工艺配置：锭速14530r/min，设计捻系数340，普通钳口隔距3.0mm，后区牵伸倍数1.214倍，罗拉表面距17.5×31mm。
4.6 络筒工序
车速900m/min，优化调整捻接器捻接参数，确保结头的效果及牢度，捻接强力应不低于原纱强力的80%，保证纱线通道光洁，络筒前后的纱线质量对比见表3。
五、结 语
锦纶纤维混纺纱生产过程中静电现象比较严重，须进行抗静电处理。并条、粗纱、细纱要优选抗静电性能较好的胶辊，并严格控制好各工序的温湿度，湿度偏大控制，保持半成品、成品回潮率的稳定性，半成品不宜过长时间存放，要先做先用，并杜绝条子毛烂，减小意外伸长。
作者：吴文斌 无锡兰翔胶业有限公司