牦牛绒/羊毛高支混纺纱的开发研究

邢丽娟 刘新金 苏旭中 张涵

摘 要：探讨牦牛绒与羊毛混纺高支纱的生产工艺和混纺纱线性能。利用毛纺、棉纺设备相结合，通过在细纱工序采用四罗拉网格圈型紧密纺纱方式，分别纺制16.7 tex羊毛/牦牛绒70/30、50/50混纺纱，并对纱线强力、条干等指标进行了测试，与16.7 tex纯纺牦牛绒纱进行对比。结果表明：牦牛绒与羊毛混纺后，纱线强力、条干均匀性均得到了很大程度的提高，就纺制的两种不同比例的羊毛/牦牛绒混纺纱线而言，随着牦牛绒混纺比增加，纱线的强力提高，条干均匀度恶化。牦牛绒与羊毛混纺后，改善了牦牛绒纤维高支成纱的可纺性，拓展了牦牛绒纤维的应用领域，有利于开发不同风格的牦牛绒纱线。

关键词：牦牛绒；羊毛；混纺纱；紧密纺；纱线性能

中图分类号：TS104.5

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2018）06-0034-05

Abstract：The production technology and the yarn performance of yak cashmere/wool high-count blended yarn were discussed. Wool spinning equipment and cotton spinning equipment were combined to spin 70/30， 50/50 blended yarn of 16.7 tex wool/yak cashmere by using the method of four-roller compact spinning with lattice apron in the spinning process. The strength， the evenness and other indicators of the blended yarn were tested and compared with the pure 16.7 tex yak cashmere yarn. The results showed that the blended yarn of wool/yak cashmere improved in terms of strength and evenness greatly. For the two kinds of wool/yak cashmere blended yarns with different proportions， as the yak cashmere blended ratio increased， the strength of the yarn increased and the evenness was deteriorated. The spinnability of yak cashmere fiber can be improved by blending with wool fiber， which expands the application fields of yak cashmere and is beneficial to develop different styles of yak cashmere yarn.

Key words：yak cashmere； wool； blended yarn； compact spinning； yarn performance

牦牛绒是牦牛颈部、肩部、随着腹部底层的绒毛，需经分梳加工提取。牦牛绒纤维具有较好的保暖性，纤维强力高，单纤维强力是山羊绒的1.5倍，且抗起球性能优于其他动物纤维，制品手感柔软、细腻、滑糯，精纺牦牛绒纤维是完全可以与羊绒相媲美的高档纺织原料，因此牦牛绒产品的开发具有广阔的市场前景。但是牦牛绒纤维长度短，平均长度只有24 mm，长度离散率大，细度差异也很大，而且牦牛绒卷曲数少、卷曲弹性差，抱合力差，因此，牦牛绒纤维的可纺性能差，纺高支纱难度大[1]。卢惠民等[2]通过加入一定量的水溶性PVA纤维，提高牦牛绒纤维的可纺性，开发出了高支牦牛绒纱线，倪春锋等[3]采用毛型纯纺精梳制条与棉型纺纱相结合，开发了牦牛绒/棉高支衬衫纱，延保太[4]利用气流纺生产出大麻/牦牛绒高强混纺纱，但是目前对牦牛绒/羊毛混纺高支纱的开发研究较少。本文通过牦牛绒与高比例羊毛混纺，充分实现原料之间优势互补，采用毛、棉设备结合、合理设置工艺参数，开发出了牦牛绒/羊毛高支轻薄型机织围巾纱，拓展了牦牛绒的应用领域，极大的解决了市场对牦牛绒品种的需求。

1 实 验

1.1 原料选择

根据国家标准GB/T 12412—1990《牦牛原绒》规定：牦牛绒是指从牦牛身上采集的、细度在35 μm及以下的毛纤维[5]。牦牛绒纤维长度较短，长度、细度离散率较大，可纺性能差，而羊毛纤维长度较长，细度较细，5.9 tex澳毛的细度在16 μm左右，加入高比例的羊毛可以增加纱线截面内的纤维根数，增强纱线强力，提高牦牛絨纤维的可纺性能，由于两种纤维长度差异较大，且细度离散率都较大，采用单纤维混合制条，隔距设置不当，易使纤维造成较大的损伤，产生较多的毛粒，落绒增加导致混纺比不正确，不利于后续纺纱的进行，所以采用牦牛绒制条后再与羊毛条进行混条生产牦牛绒/羊毛混纺纱。原料性能指标如表1所示。

1.2 测试仪器与环境

YG020A电子强力机（常州市第一纺织设备有限公司），YG155A型纱线捻度仪（常州市第一纺织设备有限公司），YG133B/M条干均匀度测试仪（苏州长风纺织机电科技有限公司）。

测试环境温度：20 ℃，相对湿度：65%。

1.3 纺纱工艺参数计算

由于牦牛绒纤维自身性能的影响，开发高支纱难度大，所纺纱线性能差，加入高比例羊毛可提高其可纺性能。精梳毛纺理论认为影响纺纱过程的主要因素是纤维的细度和长度，其中细度因素占80%，长度因素占15%，纤维强力占5%，细度由成纱横截面内的纤维根数（n）决定，细纱截面纤维根数达到38根以上，纺纱可以顺利进行[6]。现对16.7 tex牦牛绒纯纺纱、16.7 tex羊毛/牦牛绒70/30混纺纱和16.7 tex羊毛/牦牛绒50/50混纺纱的可纺性验证如下：

国际羊毛局截面纤维计算公式：

由上述公式计算得到，无论是16.7 tex牦牛绒纯纺还是羊毛/牦牛绒混纺纱，纱线截面内纤维根数均达到了成纱所要求的最低截面纤维根数，且牦牛绒与羊毛混纺纱后，纱线截面纤维根数明显增加，纤维之间摩擦变大，牦牛绒纤维的可纺性能提高，故16.7 tex牦牛绒纯纺和16.7 tex牦牛绒/羊毛混纺通过合理设置工艺，均可实现纺纱。

1.4 纺纱工艺流程设计

牦牛绒精梳制条工艺流程：

和毛加油（B262改装）→梳理（A186F）→针梳（GN5，2道）→精梳（PB28）→针梳（GN5，2道）

混条、纺纱工艺流程：

牦牛绒羊毛→混条（GN5）→针梳（GN5，3道）→精梳（PB28）→针梳（GN5，2道）→预粗（FM5P）→粗纱（JW1425改装）→细纱（JWF2506改装）

2 关键工序及技术要点

2.1 和毛加油

牦牛绒自身刚性大，且要承受多次梳理开松作用和反复拉伸，才能将混料分梳成单根纤维，为了减少牦牛绒纤维在梳理过程中产生损伤，增强纤维之间的抱合力，需加入一定量的和毛油，经过和毛油处理的牦牛绒纤维可增加纤维的强度以及抱合力[7]，由于牦牛绒纤维质量比电阻较大，加工过程中极易产生静电，加入抗静电剂以减小静电，避免在梳理过程中产生飞花、绕罗拉以及绕皮辊等现象。工艺配置为和毛油量0.45%，抗静电剂0.2%，回潮率21%～22%，平衡12～24 h。

由于牦牛绒纤维超短，为了减少和毛过程中对纤维造成损伤，故对B262和毛机进行适当改造，去除部分工作辊-剥毛辊单元，同时降低锡林上鹰嘴型角钉的排列密度为原来的50%[8]。

2.2 梳 理

梳理是纺纱生产中的核心工序之一，在毛纤维梳理过程中，短纤维适合盖板梳棉机梳理，长纤维适合精纺梳毛机梳理。盖板梳理机对长度较短的牦牛绒纤维具有很好的梳理作用，而且在梳理过程中具有一定程度的去短和除杂效果，出条定量轻，有效的缩短了加工工艺流程，但是盖板梳棉机对纤维的梳理作用过于强烈，长纤维在梳理过程中容易被拉断，造成纤维长度损失严重，不利于牦牛绒高支纱的开发，为了减少盖板梳棉机在梳理过程中对纤维产生的损伤，并且提高纤维的分离度，于是从两个方面进行改进：一是降低刺辊、锡林、道夫速度，增大梳理隔距，二是减少出条重量。经过工艺改进，减少了纤维损伤，提高了毛网清晰度，为了提高喂毛精度，采用自调匀整式电子称重喂毛机，有效的降低了出条重量不匀率，改善绒条条干均匀度。梳理工艺参数见表2。

2.3 针 梳

牦牛绒纤维经梳毛下机后条干不好，纤维伸直度差，绒条中存在较多的弯钩纤维，经过两道针梳以改善纤维的伸直度和条干均匀度，采用扁针，以加强对纤维的控制，为了避免纤维在喂入梳箱过程中产生意外牵伸，将导条平台改为传送带传动喂入梳箱，在前罗拉下方加装直径为24 mm的小罗拉，以缩短前罗拉钳口与第一块针板的距离，减少无控制区，改善条干均匀度。针梳工序工艺配置见表3。

2.4 精 梳

由于纤维经过梳毛及针梳下机，纤维不可避免的受到一定程度的损伤，造成短绒、毛粒增多，精梳主要目的是去除短绒和毛粒，提高成纱质量，精梳上机在保证毛网质量的同时也要避免喂入量过多产生毛粒。精梳工序工艺配置见表4。

2.5 混条、针梳

针梳工序可使多组分纤维均匀混合，进一步梳理纤维，改善成纱条干均匀度，尽量减少混条道数防止毛粒产生，采用四道针梳使牦牛绒与羊毛充分混合，根据牦牛绒条重20 g/m，澳毛条重20 g/m，GN5针梳机喂入条重为60～100 g/m，合理设置并合根数，并合數4～6根，控制三针下机条重13 g/m，四针下机条重10 g/m。使得牦牛绒与羊毛混条后达到所要求的两个混纺比：羊毛/牦牛绒70/30，羊毛/牦牛绒50/50。工艺配置遵循原则为“小牵伸、小隔距、轻定量、低车速工艺”。

2.6 复精梳

纺高支毛纱必须将毛条进行复精梳，使高质量的毛条进入后纺。复精梳的目的是：a）改善毛条清洁度，去除毛粒、粗节等；b）去除短纤维，改善毛条的纤维平均长度；c）达到不同组分纤维充分混和的效果[9]。经过复精梳下机后，牦牛绒纤维与羊毛纤维进一步均匀混合，条子中纤维排列整齐，短毛、毛粒含量大大降低，从而提高成纱条干均匀性，复精梳下机后经过两道到针梳，以改善精梳上机产生的周 期不匀。复精梳工序工艺配置见表5。

2.7 预 粗

预粗的主要目的是将末道针梳下机的条子进一步牵伸拉细，并且进一步改善成纱条干，保证后道纺纱的顺利进行。NSC预粗纱机具有出条快，牵伸倍数大，效率高的特点，牵伸方式为皮板式牵伸，对须条中纤维采用弹性握持，降低了纤维牵伸过程中产生的损伤，且上下皮板可更好的控制纤维的运动，均匀摩擦力界，改善成纱条干。工艺配置：喂入根数2根，牵伸倍数7.78，下机条重2.57 g/m，二道喂入8根，牵伸倍数7.78，下机条重2.64 g/m。

2.8 粗 纱

由于牦牛绒纤维与羊毛纤维长度差异较大，采用滑溜牵伸以防止长纤维被拉断以及牵伸过程中纤维牵伸不开，对粗纱机中皮辊开槽1.5 mm，由于牦牛绒、羊毛纤维之间抱合力差，为了防止生产过程中引起意外牵伸，影响粗纱条干均匀度，所以应适当增大粗纱摇架压力，合理设置捻度，粗纱喂入喇叭口前配置光电感应断头自停装置，大大提高了生产效率。粗纱工艺设计见表6。

2.9 细 纱

细纱机采用四罗拉网格圈紧密纺纱方式，使纤维沿轴向集聚，减少毛羽的产生，提高成纱强力，中皮辊开槽1 mm，使摩擦力界分布合理，纤维得到有效控制，防止牵伸不匀、牵伸不开或纤维损伤，合理设置牵伸倍数，采用双根喂入，提高纱线条干均匀度[10]。细纱工艺设计见表7。

3 纱线质量测试

对16.7 tex羊毛/牦牛绒70/30混纺纱线和16.7 tex羊毛/牦牛绒50/50混纺纱线的强力、条干等指标进行测试，并将测试结果与16.7 tex纯牦牛绒纱进行对比。对比结果见表8。

从表8中可以看出：纯纺牦牛绒纱线强力最小、条干最差，这是因为牦牛绒纤维长度短、长度、细度离散率均很大，纤维之间抱合力差，牦牛绒与羊毛的混纺后，纱线强力提高，条干均匀度得到改善，且混纺比例的不同对纱线性能有显著影响，具体纱线性能分析如下。

在所述两种混纺纱中，纱线强力的变化为混纺纱随着牦牛绒纤维含量的增加，纱线强力增加，即羊毛/牦牛绒50/50混纺纱强力最高。分析原因是因为牦牛绒单纤维强度高于羊毛单纤维强度，故随着牦牛绒纤维含量增加，牦牛绒纤维成为主体成分，混纺纱线强力增加，由于5.9 tex澳毛纤维断裂伸长率高于牦牛绒纤维的断裂伸长率，故混纺纱随着羊毛纤维的比例增加，纱线伸长率增加，且相对于牦牛绒纯纺纱伸长率增加明显，故两种牦牛绒/羊毛混纺纱制成织物后，当受到外界作用力拉伸后，羊毛/牦牛绒70/30混纺纱制品变形较大。

对成纱条干而言，混纺纱随着牦牛绒纤维含量的增加，纱线条干恶化，是因为牦牛绒纤维本身长度整齐度较差，短绒率较高，毛羽增多，毛羽的增加也会降低纱线条干均匀度，而牦牛绒纤维含量减少时，羊毛纤维多，羊毛纤维长度长，纤维抱合力增加，牵伸过程中纤维容易控制，浮游纤维减少，故条干均匀度变好。牦牛绒纤维纺纱工艺流程长，纤维梳理过程中纤维产生一定的损伤，毛粒增多，也会造成条干恶化，故3种纱的条干不匀率都很高。

4 结 论

a） 纺制16.7 tex羊毛/牦牛绒70/30、50/50两种混纺纱，随着牦牛绒纤维含量的增加，纱线强力增加，即羊毛/牦牛绒50/50混纺纱强力最高。

b） 梳毛过程中通过改进盖板梳理机工艺，采用柔和梳理，针梳工序中合理设置并合根数，减少针梳道数，从而降低纤维损伤及毛粒的产生，为牦牛绒高支纱的开发提供了基础。

c） 采用四罗拉网格圈紧密纺纱方式有效降低了加捻三角区，纺制的纱线结构紧密，纱体表面的纤维被包覆在纱体内，改善成纱条干，增加混纺纱强力。

参考文献：

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[3] 倪春锋，颜晓青，于勤，等.牦牛绒/棉精梳细特衬衫纱工艺研究[J].毛纺科技，2013，41（10）：9-11.

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[5] 崔万明.牦牛绒的各项性能分析[J].上海纺织科技，2002，30（3）：11-12.

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[8] 沈霞，倪春锋，刘巧华.高比例超短羊绒/蚕丝精梳高支机织纱研制[J].纺织科技进展，2013（4）：13-14.

[9] 范尧明.超细全毛纱生产工艺[J].毛纺科技，1999（5）：40-43.

[10] 倪春锋.高支精梳纯纺牦牛绒机织纱关键技术研究[J].毛纺科技，2012，40（11）：6-9.