芳纶纤维是当今世界发展*快、综合性能优良的高新技术特种纤维之一，芳纶1313色纤具有优异的阻燃性能、耐高温性能、良好的耐化学性能、尺寸稳定性等。芳纶1414色纤属高强度、高模量纤维，具有超高强度、高模量、低延伸、密度低、耐高温、耐化学试剂、尺寸稳定性好、在高温下具有良好的机械性能等优点。为了提高特警战训服面料的防护性能，为特警在火灾等危险情况下工作时提供可靠的身体防护，同时提高面料的服基金项目：公安部2010年重点研究计划项目（2010ZDYSFFZ026）：张生辉（I960-），男，高级工程师，zhshh600728纤、阻燃粘胶色纤、黑色有机导电纤维开发特警战训服面料用纱。特警战训服面料的颜色为藏蓝色，是经过国家主管部门批准的标准色，而且在色牢度方面要求较高。因此，我们采用了纤维配色技术，使用芳纶1313色纤、芳纶1414色纤、阻燃粘胶色纤、黑色有机导电纤维等4种组分纤维纺制混纺色纱，使纱线颜色完全达到了标准色的配色要求。针对几种纤维的特点，在各个工序合理配置工艺并采取必要的技术措施，纺制出了质量良好的混纺纱，较好地满足了特警战训服面料的技术要求。本文重点分析探讨以1.67dtexx51mm芳纶1313色纤为主体原料，纺制芳纶1313/阻燃粘胶/芳纶1414/有机导电纤维73/20/5/29.8texx2色纺股线的纺纱工艺。

　　1原料特点及可纺性分析中长芳纶1313色纤属于模量大、纤维蓬松、比电阻大、静电大的纤维，在纺纱中缠胶辊、缠罗拉现象严重；中长芳纶1414色纤，比电阻大、静电大、强力高、伸长小、纤维抱合力大，纺纱中易产生棉结、阻塞针布、牵伸困难等，而且由于芳纶1414色纤的特殊皮芯结构，纤维表面容易被磨损产生白色粉末，这特性对纺纱提出了更高的要求，增加了难度；黑色有机导电纤维和阻燃粘胶色纤具有较好的可纺性能，但用量较少，对纺纱工艺影响不大。综上分析，纺纱难度比较大，主要影响因素是芳纶1313色纤。芳纶1313色纤、芳纶1414色纤、阻燃粘胶色纤、黑色有机导电纤维的主要技术指标见表1.表1 4种纤维主要性能指标纤维种类细度长度断裂强度断裂伸长率弹性恢复率杨氏模量极限指数质量比电阻芳纶1313纤维28芳纶1414纤维28阻燃粘胶纤维有机导电纤维型并条机2原料预处理及纺纱工艺流程2.1原料预处理芳纶1313色纤质量比电阻较大，因此在纺纱加工过程中，易产生静电集聚，在生产过程中易造成缠绕胶辊罗拉、堵塞纱条通道的现象，使得纺纱难度增大。为提高纱线质量，改善原料的可纺性能，我们在芳纶1313和芳纶1414色纤混和原料中均匀加入一定量的特制油剂，油剂成分主要为化纤油4%、抗静电剂2%，再采取一定的方式对原料进行预处理，使原料在预处理后的含水量达到10%以上。为了使乳液能够均匀地渗透到原料中，加油剂后除了充分混和均匀外，还要密封放置24h以上，从而降低原料的质量比电阻，使原料的适纺性大大提高。

　　2.2纺纱工艺流程由于混纺纱中含有4种原料成分，其中黑色有机导电纤维比例很小，仅2%，为了获得小比例黑色有机导电纤维准确的混纺比，并使各原料组分实现充分、均匀混和，我们采用了较为复杂的复合混并工艺。

　　93.5：6.5比例进行人工混和，并进行油剂预处理，经过以下工艺流程纺制成芳纶纤维混和生条。

　　A002D型抓棉机一4035型混开棉机一>FA106B型开棉机一A092A型双棉箱混棉机4076型成卷机一4186D型梳棉机然后，采用外购有机导电纤维生条与芳纶纤维混和生条加工成芳纶有机导电纤维混和预并条。

　　（芳纶纤维混和生条）（预并）*后，采用外购阻燃粘胶色纤生条与芳纶纤维混和生条、芳纶有机导电纤维混和预并条通过三道混并纺纱。

　　（芳纶有机导电纤维混和预并条）q（阻燃粘胶色纤生条）一FA305B型并条机（三道）一XFA485型粗纱机FA506型细纱机一1332M型络筒机一TSB-36型并纱机一TDN420型倍捻机一BTZS-3BK-EL型热定型机3工艺配置和技术措施由于黑色导电纤维生条和阻燃粘胶色纤生条为外购，开清棉与梳棉仅介绍芳纶混和纤维的加工工艺。

　　3.1开清棉由于所使用的芳纶色纤属于中长纤维，弹性好，杂质少，仅有少量并丝、硬丝、束丝等特点，在开清棉工序中采用“精细抓棉、多梳少打、少落或者不落、加强开松”的清棉短流程工艺路线。抓棉机打手每次下降动程1.5mm，打手刀片伸出肋条-2mm，开棉机采用梳针式打手，速度降为380r/min.成卷机综合打手速度降为720r/min.增大打手与给棉罗拉之间的隔距；适当放大打手与尘棒间隔距，将尘棒间隔距偏小掌握；为了达到少落或者不落纤维的目的，可将清棉机打手室落杂区尘棒反装。要提高芳纶纤维成卷的均匀度，一方面将棉箱的储棉高度调小，以有利于纤维原料翻滚混和，另一方面在A076型单打手成卷机打手至尘笼通道两侧加装光滑的弧形导板，将原料的成卷宽度减小并调整两边的成卷厚度，使芳纶纤维原料成卷的横向均匀度提高。同时调整纤维卷自调匀整装置的参数设置，使纤维卷不匀率控制在1.25%以内，正卷率在97.5%以上。

　　要适当加重紧压罗拉压力以防止纤维卷黏连，成卷时可加入多根同原料的粗纱条；封闭部分下尘笼控制吸风量，使上下尘笼的凝棉比例接近7：3.落卷后及时采用塑料薄膜包奄纤维卷，保持原料卷的含水率，梳棉加工时要按顺序取用，且注意轻拿轻放，防止包纤维卷的塑料薄膜破损。3.2梳棉梳棉工序采用“轻定量、慢速度、增大速比、加强转移、多梳少落”的原则。锡林速度290r/min，刺辊速度650r/min，锡林刺辊速比为梳棉作为纺纱工序的关键环节，由于在棉型梳棉机上纺中长芳纶纤维，故将给棉板更换为工作面长46mm的给棉板。其中针布的选择和各部位隔距的选择*为关键，针对纤维的特性针布型号选择为：刺辊针布为AT5000X06332VP，锡林针布为AC2815X01865，道夫针布为AD4025x01890，盖板针板为MCZ24P，锡林与盖板隔距锡林与道夫隔距0.13mm，锡林与刺辊隔距0.22mm，刺辊与给棉板隔距0.30mm.由于芳纶纤维较蓬松，纤维间抱合力较小，生条条干均匀度将随着张力牵伸的增大而容易恶化。因而在保证芳纶纤维网不松弛下沉的前提下，张力牵伸应该偏小掌握，实际采用1.05倍；为解决圈条斜管易堵塞问题，除采用较低的道夫速度、较轻的生条定量以外，还可以加大压辊压力，采用较小口径的喇叭口和螺旋形斜管，适当放大斜管口径，在出口处平面上加燕尾槽、提高圈条斜管圈条速度等。另外，在圈条通道上涂洒滑石粉，在棉条空筒上车时留有适当高度的棉条等辅助措施，也有助于梳棉生产的顺利进行。加强人员的规范操作，保证纤维网质量，控制棉结粒数，保持纤维在棉网中的清晰度和伸直度，这一点在芳纶纤维纺纱加工过程中至关重要。

　　3.3并条针对中长芳纶纤维特点，并条采用“加大压力、增大隔距、减慢速度”的原则。预并及混并各道罗拉隔距均放大为27mmX34mm，并增大胶辊压力为580Nx680Nx680N，以控制纤维束牵伸的稳定性。

　　预并工艺配置。采用4根芳纶纤维混和生条与1根外购导电纤维生条，经预并加工成芳纶导电纤维混和预并条。芳纶混和生条定量12.5g/5m，外购导电纤维生条定量12g/5m，总牵伸6.2倍，后区牵伸1.73倍，出条速度200m/min，纺出芳纶导电纤维混和预并条定量混并工艺配置。采用外购阻燃粘胶色纤生条、芳纶纤维混和生条、芳纶导电纤维混和预并条三道混并纺纱。外购阻燃粘胶色纤生条定量18.5g/5m.头道混并并合数为7根。其中1根芳纶导电纤维混和预并条、1根阻燃粘胶色纤生条，5根芳纶混和生条。二道和三道混并并合数均为8根。混并采用顺牵伸工艺配置：头并总牵伸6. 2倍，后区牵伸1.73倍；末并总牵伸倍数8.2倍，后区牵伸1.22倍左右，这样将使弯钩纤维减少，纤维伸直平行度得到改善。芳纶纤维条蓬松，减小并条换筒定长，有利于减少因大容量时纤维层过高导致的纤维条磨毛。芳纶纤维在生产过程中易产生静电，容易缠绕罗拉胶辊、黏连绒套、堵塞圈条器通道，所以应将车间相对湿度控制在70%左右。采取抗静电涂料处理胶辊，并将出条速度降低到220m/min.为了保持通道光滑，减少摩擦阻力，对喇叭口、圈条器斜管坚持每班擦拭酒精、洒滑石粉等，预防圈条斜管堵塞，使出条顺利。

　　3.4粗纱粗纱工序采用“轻定量、重加压、加强控制、降低速度、适中罗拉隔距和适宜捻系数”的工艺配置，使牵伸区中纤维得到有效控制，而且对稳定牵伸有利，预防出现“硬头”。同时对牵伸的张力、伸长要严格控制，每次落纱的伸长变化范围宜控制在1.5%~2%.粗纱定量385g/10m，罗拉隔距28mmX27mmX40mm，罗拉加压250NX180Nx180N，总牵伸6.78倍，后区牵伸1.3倍，链子速度750r/min，擒系数70. 3.5细纱为保证细纱的条干均匀度，该工序采用‘’重加压、强控制、增大隔距、适宜捻系数“的工艺配置原则。根据芳纶51mm的纤维长度，将罗拉隔距增大到30mmX46mm；并采用42mm工作长度的上销和平面下销，通过缩短自由区长度来改善细纱条干。为防止牵伸不开现象，调整摇架胶辊的前后位置，并选用硬度为邵尔A87度的胶辊。为防止胶辊表面缠绕纤维，适当增大后区牵伸倍数，控制在1.35倍。合理设置细纱捻系数，提高成纱整体质量水平。采用较低的纺纱速度，锭子速度12在纺制芳纶纱线时，钢领、钢丝圈的合理选用十分重要。因为高温对芳纶纤维的成纱质量影响比较大，高速发热的的钢丝圈与芳纶纤维纱线接触后，会使纤维表皮受热而剥落，在钢领板上会出现类似于白色粉末现象，这将影响成纱质量。选用PG1-3854型钢领，并且配套选用散热快、通道光滑、摩擦力较小的6903型钢丝圈。为了防止气圈过大而与隔纱板摩擦增加纱线表面毛羽，选用钢丝圈时在正常基础上应偏重两号掌握，钢丝圈的号数为12/0号，以减小气圈的直径，降低细纱工序的断头率。另外从有利于织物阻燃性能的角度考虑，在保证不出现橡皮纱、辫子纱的条件下，细纱捻系数可比常规中长化纤略微大些，我们选用的细纱捻系数为315. 3.6络筒为了控制好芳纶纱线毛羽，减少二次毛羽的产生，我们采用金属槽筒，在保证筒子成形良好的条件下，减小络筒张力，络纱速度降低到500m/min，使细纱通道表面保持光滑、没有毛刺，避免细纱条干恶化和毛羽的增加。结合纱线纤维原料不同组分的的特性，由于纱线中含有导电纤维，故络筒时采用光电式电子清纱器，重点清除棉结、短粗节、长细节。清纱参数设置为：棉结+120%，短粗节+190%x1.8cm，长粗节+50%x45cm，长细节-35%x45cm.为保证面料外观质量，采用空气捻接器，减少结头疵点。

　　3.7并纱、倍捻和热定型由于芳纶纤维强度大，并纱时易产生毛羽，并线工艺原则为适中速度和张力，并纱速度350m/min，张力片质量为5g；捻线时为了获得较大的纱线强力和较好的织物光泽，股线捻系数选择425，为单纱捻系数的1.35倍。由于电机为变频电机，根据成纱质量，通过试验优选倍捻机车速设置为7 000r/min.为了减少整经、织造时纱线发生小辫子、脱纬、纬缩和起圈等现象，利于提高织物质量，对合股纱进行热定捻，参数设置为温度4纱线性能指标通过合理配置各工序工艺参数，采取有效的技术措施，成功生产出中长芳纶1313色纤为主体的多组分混纺纱，9. 8tex单纱和9.的质量指标测试情况如下（由于纱中含有导电纤维，不能采用电容式条干仪测试，故采用CT3000型条干仪光电测试单元进行测试，条干不匀率为CVd值，细节测试门限为-50%、mm，粗节测试门限为+50%、8mm，无棉结测试档）。

　　项目百米重量CV/%条干CV/%细节/个km-1粗节/个km-1断裂强度/cN单强CV/%伸长率可以看出，经过工艺改进后所纺单纱和股线各项质量指标都达到了较好的水平。9.8texx2股线成功地应用于特警战训服面料系列产品，设计生产出的服装面料单位面积质量为150g/m2.经检验，面料外观质量、断裂强力和撕破强力等物理指标均达到了标准的要求，面料颜色完全符合标准色要求，制成的服装尺寸稳定性好，耐冲击，耐高温，具有良好的阻燃性能和防静电性，较好地满足了特警战训服的防护要求，得到了用户认可。

　　面料经过***的质量监督检验机构检测验证，整体技术指标达到了国际同类产品的水平，填补了国内技术空白，满足了新代特警战训服升级（下转第61页）Cooldry纤维40/30/3014.8tex针织纱质量达到了开发设计要求。主要质量指标：条干CV值13.1%，细节6个/km，粗节31个/km，棉结45个/km，平均断裂强力313.8cN，强力CV值7.4%，捻度88.6捻/10cm，捻度CV值5.8%. 6结束语该混纺纱作为高档针织面料用纱，对其质量要求很高。我们针对混纺组分纤维的性能特点，确定出较优的纺纱混纺比，并合理设计其纺纱工艺路线；为了保证生产过程中纤维不黏附纺纱机件，纺前需采用防静电剂对原料进行养生处理。

　　清棉工序采取以梳代打，增大开棉机打手与尘棒间隔距等措施，减少纤维损伤；梳棉工序选用适宜的针布型号，加大锡林与盖板隔距，加强纤维转移，防止纤维缠绕；并条工序选用表面经防静电处理的胶辊，降低车速等措施来保证纤维条质量。粗纱工序采用小捻系数、大隔距、小后区牵伸等工艺措施，同时严格控制车间温湿度，使纤维处于放湿状态，保证顺利生产；细纱工序采用赛络纺工（上接第49页）换代的应用要求。

　　5结语通过纺纱实践我们体会到，纺制特警战训服面料用纱，应围绕阻燃耐高温、防静电等多功能服用性能要求，抓好以下几个关键环节。首先，选用了中长型芳纶1313色纤、芳纶1414色纤、阻燃粘胶色纤、有机导电纤维，采用纤维配色技术和色纺工艺，较好地满足了纱和面料的标准色要求；根据芳纶色纤特性，进行了原料预处理，以减少静电集聚，提高原料可纺性；采用复合混并方式，实现多组分纤维充分均匀混和，特别是小比例导电纤维的均匀混和；针对中长型芳纶特点，开清棉采用“精细抓棉、多梳少打、少落或者不落、加强开松”

　　的短流程工艺路线；梳棉采用较低的道夫速度、较轻生条定量，保证了梳棉生产的顺利进行；并条工序增大隔距，加大压力，减慢速度，并控制车间相对湿度，使出条顺利；粗纱采用轻定量、重加压、加强控制、降低速度、适中罗拉隔距和适宜捻系数的工艺配置；细纱工序合理设置捻系数，增大隔距，艺，合理设置喂入喇叭口双孔中心距等纺纱工艺参数，合理配置主要纺纱器材型号，对体现赛络纺纱线风格，提高成纱质量十分重要。*终成功开发的细特涤纶/吸湿排汗双抗纤维/Cooldry纤维40/30/3014.8tex针织纱质量满足了使用要求。