（一）柔洁纺纱原理与装置

在环锭纺细纱机上，毛羽的产生主要有以下两大原因。

一是经过牵伸后，从前罗拉钳口送出的扁平纤维丛，在加捻三角区未受加捻控制的大量纤维端和少数纤维中段不能卷入纱体而露在外面形成毛羽。管纱毛羽的形成，特别是顺向毛羽，主要是在细纱加捻区形成的。毛羽的多少与纺纱原料的长度、细度及整齐度有关，也与机械条件、纺纱工艺和车间温湿度等有很大关系。研究表明，在纤维的诸多机械特性中，扭转刚度和挠曲刚度是与纱线毛羽最密切相关的机械特性。纤维的扭转刚度和挠曲刚度大，将纤维扭转和弯曲的难度就大，纤维端伸出纱体的可能性就大，成纱毛羽就多。

二是加捻时纤维在纱线内外层的转移过程中，粗、短纤维因所受的张力和向心压力较小，与周围纤维的摩擦接触较少，易被细、长纤维挤向纱线表层而成为毛羽。

通常为了减少毛羽要合理选择原料，原料性能是纱线质量的基础，纤维越细，相同特数的棉纱截面内纤维根数越多，其头尾端暴露出来的可能性就越大，纤维短而整齐度越差，纱线毛羽就越多；合理制订前纺工艺，提高棉条中的纤维平行伸直度，积极排除短绒，控制纱线毛羽的产生；在细纱前牵伸区，采用集合器来控制纤维的扩散，减少毛羽的发生概率；在纺纱各个工序中，尽可能减少纱线与通道间的磨损，防止纱线毛羽增加；合理选择钢领、钢丝圈的形状和型号，使得纱线毛羽减少到最低程度。

采取以上措施可在一定程度上减少环锭纱毛羽。由于纱线毛羽与纤维的扭转刚度和挠曲刚度有关，为了得到综合品质较高的纱线，可以通过在纺纱过程中改变纤维的某些性质使其达到更加适合成纱的状态，柔洁纺纱就是考虑到这一点而形成的一种环锭纺纱新技术。柔洁纺纱原理如图2-34所示。从改善纤维成纱性能的角度进行分析，在环锭纺纱三角区设置柔化接触面，使得此纺纱关键区内纤维须条在湿热作用下达到纤维软化的转变温度，降低纤维扭转刚度和挠曲刚度，加强机械握持和协同自控能力，提高加工性能；同时，利用纤维柔顺处理面，在成纱三角区内形成很多纤维握持点，这些纤维握持点对外露纤维头端具有良好的握持作用，并与加捻转动力、须条牵引力协同作用，将外露纤维有效地转移到纱体，提高了纤维集合体协同成形能力，降低了纱线表面毛羽，改善了纱线光洁度，实现各种纺织纤维的“光洁成纱”，故柔洁纺纱也称柔顺光洁纺纱。

图2-34　柔洁纺纱原理示意图

与普通环锭纺纱相比，柔洁纺纱是在细纱前罗拉输出须条后的三角区，加装一个湿热处理装置，安装在前罗拉的前方，与纱线接触的是一个陶瓷平面，通过电控模块对该装置进行控制，实现对经过纱线的湿热处理，装置结构如图2-35所示。

（二）柔洁纺纱工艺控制与成纱质量

由于安装了加热装置，会影响工作环境，且加热装置的使用要求车间相对湿度应偏大。实际生产中，要通过试验，分析所纺纱线在不同环境下的各项指标，总结出最适宜的车间温湿度指标，从而进行控制；同时，必须加强日常生产过程中机台的清洁工作，这些均需增加人员和资金消耗。总而言之，温度是柔洁纺纱工艺中最重要的工艺参数，温度对成纱质量有重要的影响。

图2-35　柔洁纺纱装置图

1.温度对纱线毛羽的影响

对纱线毛羽而言，温度越高，毛羽减少率越高。说明了控制柔洁纺纱温度可以有效调控纤维软化程度，进而增强成纱过程中对纤维的控制，有效降低纤维的初始模量和刚性，使纤维充分参与内外转移，减少毛羽的产生。但温度过高时，暴露在纱线主体外的纤维仅是黏合在纱线表面，并未参与内外转移，经络筒工序摩擦脱落，又重新变回毛羽。

2.温度对纱线表观结构的影响

柔洁纺纱装置的熨烫、握持、聚合作用可以使纤维有效受热软化，纱线抱缠紧度提高，对纱线的形态结构改观明显。随着温度的升高，柔洁纺黏胶纱更加光洁柔顺，暴露在外的纤维能够更好地被卷入纱体中，充分参与内外转移，使纱线更加柔顺。但温度过高时，产生的纱线毛羽受高温和抚顺握持后黏合在纱线表面，致使纱线僵化，条干恶化，且在上浆时会产生疵点，织造时出现起毛起球、上染不匀等问题。

3.温度对纱线条干的影响

当温度高于玻璃化转变温度时，氢键断裂，纤维大分子发生相对滑移，纤维呈现易软化状态，在柔顺握持点协调控制下可以使纤维充分参与内外转移并达到柔顺光洁结构形态；而过高的温度使纤维大分子构象发生改变，破坏了纤维内部结构，部分纤维之间由于纤维构象的改变而形成黏合连接，从而恶化了纱线的条干，且在络筒工序时进一步恶化。

4.温度对纱线强伸性能的影响

不同温度柔洁纺黏胶纱线的断裂强力都在传统环锭纺纱基础上有所增强。当温度高于玻璃化转变温度时，纤维间相对滑移减少，纤维间结合更加致密，纤维强力利用率更高，从而提高了纱线的强力；同时，纱线的断裂伸长率提高幅度也最显著，这是由于纤维的软化调控促使纱线内部结构蓬松，提供纱线轴向上的拉伸形变。而过高的温度时柔洁纺黏胶纱的断裂伸长率反而呈负增长，这是因为裸露在外的纤维受过高的温度，在纱线表面形成黏合，导致纱线内部无法滑移和形变，经络筒工序后黏合部分脱落，纤维强力利用率降低，从而使纱线质量恶化。

5.温度对纱线定捻性能的影响

不同温度柔洁纺黏胶纱产生扭结的距离要比传统环锭纺黏胶纱小，说明高温熨烫对黏胶纤维纱起到定捻作用。高温熨烫和抚顺面的握持使纱线的捻缩降低，使其接近湿热定捻的效果，能减少后期蒸纱定捻工序，可节省成本，提高工作效率。对于不同温度的柔洁纺黏胶纱，随着柔洁纺装置温度的升高，所纺制黏胶纱的定捻效果逐步提高。

（三）柔洁纺纱特点与产品开发(www.daowen.com)

1.柔洁纺纱特点

柔洁纱与普通环锭纱的外观比较如图2-36所示，柔洁纱较普通环锭纱毛羽改善明显。以C/T 50/50 14.5tex针织柔洁纱与普通环锭纱为例，柔洁纱与普通环锭纺管纱、筒纱毛羽对比分别见表2-23、表2-24，柔洁纱可以大幅减少纱线毛羽，特别是3mm以上的毛羽，越是较长的毛羽，改善的幅度越大，管纱3mm毛羽数减少53.9%；筒纱3mm毛羽数减少27.3%。与普通环锭纱相比，柔洁纱的管纱和筒纱的强力也有所改善，条干也有所优化，见表2-25。与普通环锭纱相比，柔洁纱的毛羽大幅减少，尤其是有害毛羽大幅减少，这成为柔洁纱最主要的特点，可有效提高准备、织造等各后道工序效率，作为经纱可减小上浆率，降低浆料成本，经纱落物也可减少，同时具有提高强力、改善条干、降低断头、提高产量、减少飞花等作用。后整理烧毛工序的任务将会减轻，织物不起球，产品质量得到提高。

图2-36　柔洁纱与普通环锭纱的外观对比

表2-23　柔洁纺与普通环锭纺管纱毛羽对比

表2-24　柔洁纺与普通环锭纺筒纱毛羽对比

表2-25　柔洁纱与普通环锭纱强力和条干对比

2.柔洁纺纱产品开发

柔洁纺纱技术适用于所有环锭细纱机的改造，装置结构简单，易于改造且费用低，可应用于棉、化纤和麻等纤维的纺纱。

（1）棉/麻柔洁纱产品开发。选用定量为6.4g/10m的棉/麻55/45混纺粗纱作为原料纺制纱线。纱线上机参数为：锭速7170r/min，总牵伸倍数12.42，捻度824捻/m，前罗拉线速度8.7m/min，捻向为Z捻。

柔洁纺纱能够改善棉/麻混纺成纱毛羽，且所纺纱线密度越细，纺纱运行的速度越慢，纤维纺制过程中受热越充分，纤维模量降低幅度越大，纱线毛羽也大幅减小，柔洁纱线与普通纱线织物相比，其织物面料表观结构光洁，透气性能增加，织物抗弯曲性能减小，柔性提高，耐磨性好，不容易起毛、起球和破损。

（2）黏胶柔洁纱产品开发。黏胶纤维规格39mm×1.23dtex，纤维断裂强度2.29cN/dtex。采用相同的黏胶纤维粗纱，在FA1520型细纱机上纺制柔洁纺黏胶纱线。主要工艺参数为：锭速15000r/min，粗纱定量8g/10m，细纱线密度19.7tex，前罗拉速度130r/min，钳口隔距3mm，后区牵伸1.14倍。选用W321型40号钢丝圈，钢领型号PG1/4054。

柔洁纺通过黏胶纤维不同温度下的强伸性能和纤维结构变化，加强了成纱过程中对黏胶纤维的软化调控，可有效改善纱线的表观结构，降低成纱毛羽，提高纱线强力。

在柔顺光洁设备80℃高温软化和接触式握持的协同作用下，可降低纤维刚度，使其可以充分发生内外转移，从而改善成纱质量。而120℃柔洁纺温度使黏胶纤维达到玻璃化转变温度，可大幅提高纤维的可加工性，使黏胶纤维成纱性能显著改善。在210℃柔洁纺高温作用下，黏胶纤维的构象发生改变，纺纱过程中部分纤维与纱线主体黏合，导致纱线质量发生恶化，会给后期上浆、染色、织造等工序带来危害。

（3）四组分混色柔洁纱产品开发。以棉、木浆纤维、山羊绒和绢丝为原料，不仅能够提高山羊绒和绢丝的可纺性，实现纤维之间的性能互补和成纱的多功能性，而且利用柔洁纺纱技术能有效减少山羊绒和绢丝等短纤维的毛羽，提高纱线光洁度，产品加工成针织内衣、羊毛衫、高档呢、机织休闲外衣、袜类、床上用品等产品后形态稳定，光泽好，手感柔、轻、滑、糯。

18.3tex 40/30/15/15棉/木浆纤维/羊绒/绢丝柔洁色纺针织纱的生产工艺如下：

染色棉纤维：FA002型自动抓棉机→FA022型多仓混棉机→FA106型豪猪式开棉机→FA046型振动棉箱给棉机→FA141A单打手成卷机→FA20lB梳棉机

染色木浆纤维维+绢丝：FA002型自动抓棉机→ZFA026型自动混棉机→FA106A梳针开棉机→FA046A振动棉箱给棉机→FA141A单打手成卷机→FA201B梳棉机

色棉生条+木浆纤维/绢丝有色生条+羊绒染色条：FA306型并条机（3道）→TJFA458A型粗纱机→DTM129型细纱机（柔洁纺技术改造）→No.21C自动络筒机

在络筒工序中，通过张力的调整有效减少了二次毛羽的产生。采用柔洁纺纱技术纺制的18tex棉/木浆纤维/羊绒/绢丝40/30/15/15色纺纱质量指标见表2-26，柔洁混色纺纱具有毛羽少和强力高等特点。

表2-26　成纱质量指标

根据18tex棉/木浆纤维/羊绒/绢丝40/30/15/15柔洁色纺纱性能特色配置面料织造及后整理工艺。在浆纱工序采用了无PVA的环保浆料配方和低上浆率的浆纱工艺；面料的后整理工序省去了染色流程，降低了废水的排放和能源的消耗，较好地实现了面料的清洁化生产。面料含有棉纤维、木浆纤维、羊绒和绢丝四种组分，既具有柔软的手感和良好的亲肤效果，又具有木浆纤维的抑菌和自清洁功能，同时柔洁纺纱线又使面料具有表面光洁和质量稳定等品质，加之面料的清洁化生产赋予了面料一定的生态环保性，该面料制作的高档衬衫时尚健康、风格独特，提升了衬衫的科技含量，为企业带来可观的经济效益。