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色纺梳理难点与质量控制
企业生产色纺纱等差异化产品是一种投入低、见效快的产品转型方式，因而色纺纱在国内生产规模逐年增大。与传统产品相比，色纺工艺和质量控制具有一定复杂性和困难程度。现就色纺纱生产过程中的梳理难点及质量控制应采取的对策措施作以探讨。 通常，纺纱工艺过程中纤维梳理是在梳棉和精梳两个工序完成的。梳棉工序的主要功能：一是分梳，将束纤维分解成单纤维状态；二是除杂，清除纤维中的棉结、杂质；三是均匀混和，实现纤维在单纤维状态下的均匀混和及均匀分布。分梳是除杂和混和的基础，通过分梳使束纤维充分分解，实现棉结、杂质与纤维的分离，实现单纤维状的均匀混和。纤维原料经过分梳、除杂和均匀混和后，才能进入并粗细等工序进一步加工成具有良好物理性能的纱线。精梳工序的主要功能：在梳棉的基础上排除一部分比较短的纤维，并进一步分梳、除杂、均匀混和。精梳工序可以更彻底地清除纤维原料中的棉结和杂质，为加工强力、条干和光泽更加优良的精梳纱线创造条件。对于色纺纱的纺制，因为色彩（有色纤维原料成分）原因，分梳、除杂、均匀混和相比本色纱要困难些。 相比本色纱，色纺纤维原料更容易损伤或被梳断。通常，色纺纱需要使用经过染色的棉纤维。在染色过程中，棉纤维经受机械打击和酸、碱、高温等作用，在获得色彩的同时，纤维被腐蚀破坏，蜡、脂、胶等物质被去除或减少，以化学或物理的方式介入了色素、助剂类物质，受损的纤维聚合度下降、强力损失；色纺还会使用棉网原料，即将撕碎的梳棉条或精梳棉条作为纺纱原料。这种纤维原料已经历过清梳工序，甚至精梳工序加工，经历过机械打击处理，在纺纱再梳理时比较容易损伤或被梳断。特别是作为色纺原料的染色棉网，在经历过清梳精加工后，又经历了染色加工处理，还需经历纺纱再梳理，更容易在梳理时损伤或被梳断。纤维损伤或被梳断则意味着纤维可纺性下降、纺纱困难，意味着成纱质量会恶化。 相比本色纺纱梳理过程的除杂，即清除棉结和杂质，色纺梳理过程需清除一些体积更细小的有色结杂，这相对会更困难些。对于本色纺纱，梳理过程中出现的较细小棉结最终未必能形成有害疵点，是否有害取决于其体积是否足够大，较大的棉结才会形成有害疵点。但色纺纱不同，因为有了色彩，棉结变成了色棉结，其危害并不只是取决于体积大小。色棉结的色彩一般不同于最终成纱的色彩，因为它是原料中的某一色彩的纤维束未被梳开，扭结而成的，如果色棉结与最终成纱的色彩不形成明显的色差感，较大的色棉结也不一定能形成有害疵点，比如浅色麻灰纱中占比较大的本白色纤维构成的白色棉结，视觉上不太容易凸显，影响较大的是占比较小的黑色纤维，梳理过程中形成的较细小黑色棉结也可能是有害色棉结，因为颜色凸显，在布面上能形成有害疵点，即明显色结。清除体积大的明显色结比本色纺相对容易，而清除体积细小的明显色结就比较困难。 对于色纺，均匀混和的最主要目的是为了混色，将多色混为一色。其实本色纺也是需要混色的，虽然原棉都是本白色，但因产地不同或新旧棉交替等原因，原棉颜色偏黄偏白差异较大时，容易产生黄白纱。主要采取在原棉选配中减小黄白差异或控制接批棉使用比例的方法避免出现黄白纱，总之是采用减少接批原料唛头颜色差异来解决问题。相比本色纺纱，色纺原料成分之间的色彩差异要大得多，是产品工艺要求的，不能随意调整。比如色纺麻灰纱的原料，就是黑色棉与白色棉混纺，有黑白之差，且各组分的比例是不能随意调整的，色比是由成纱既定色彩确定的。很显然，色纺混和的技术难度与本色纺不在一个层面。 采用梳棉混梳工艺。即便是棉与化纤混纺，也要采用梳棉混梳工艺，即棉与化纤投入同一开清棉生产线，形成棉与化纤混和棉卷或混和棉流进入梳棉工序，需要梳棉机加工处理的是棉与化纤的混和棉层，而不是单一的纯棉构成的棉层或单一的纯化纤棉层。因为多色纤维原料混梳，为单纤维状态均匀混和，是多色混而合一的最简便有效方法。 从色彩理论角度看，多色纤维混梳混和的过程就是多种色混而合一的过程。需要注意的是：纤维的混色混和效果很独特，因为它不同于普通的色光或色料的色彩混合效果。通常，色彩混合的结果是两色或多色混合之后变成另一种色。比如红色光与绿色光混合（红绿光合照一处呈现出的色彩）为黄色，再如多色油漆混合在一起变成了黑色，但纤维混色不同，混色之后纤维原本的色彩并没有发生变化。这是一种特殊的混色效果，在色彩理论中，称其为色彩空间视觉混和。其实这只是小面积的多色并置，因人的视觉而产生的混色效果。 可以通过日常生活中常见的点彩油画来理解色彩空间视觉混和。点彩油画是不适宜近距离观看的，因为近距离观看的整体感觉是模糊不清的，但在远距离欣赏时，我们的视觉对并置的多色小面积无法分辨，似乎多种色彩混合、交融了，画面倒是变得清晰出彩了。其实并置的各个小面积颜色并没有改变，只是在我们的视觉中产生了色彩混合，可以认为是错觉，是假混色而不是真混色。 对于色纺纱，要实现均匀的色彩空间视觉混和效果，需满足两个条件：一是小面积多色；二是多色均匀并置。显然，混梳是能使多色纤维分布满足这两个条件的有效手段。一是束纤维分解成单纤维状态的过程，可实现色面积最小化。原本一束束的色纤维，变成了一根根的色纤维，单纤维状态是色面积分解为最小的极限状态；二是混梳可实现单纤维状态的均匀混和，即小面积多色均匀并置。梳理原理告诉我们，纤维在锡林与盖板之间梳理时，反复转移和交替，实现了单纤维间的混和，即最小色面积的交替混和。之后，纤维从锡林表面向道夫表面的转移，是凝聚式的转移，只有少量纤维发生转移，大部分纤维被锡林带回，也就是锡林从刺辊上同时剥取的纤维分布在不同时间向道夫转移，这就产生了时差混和，使多色纤维在道夫输出棉网内的分布更趋于均匀化。可见，混梳是色纺实现色彩空间视觉混和的最简便有效的方法。 如果色纺不采用混梳工艺来混色，比如采用并条法，即在并条工序将不同色彩的棉条进行混和，混色风险是很大的，成纱布面容易出现色起横现象。因为并条混色无法做到异色纤维在单纤维状态的均匀混和，混色后的棉条容易出现阴阳面，即棉条表面圆周上的色彩不一致，这将导致最终异色纤维在纱线截面上的分布不均匀，纱线表面色彩分布也不一致。 当然，采用混梳工艺时，多种纤维原料混梳较单一纤维原料的梳理难度要大。针布器材和工艺的选定需兼顾各种纤维的特性。比如棉与化学纤维混纺，一般针布选型主要考虑棉纤维，适合棉纤维的针布兼顾梳理化学纤维时，可能针布使用寿命会下降，但能保证梳理质量，对于色纺混梳，这是必须付出的成本。 色纺纺前预梳理工艺，亦称双梳工艺或棉网工艺，是清除细小明显色结的有效方法。色纺原料中的小色比组分，在梳理过程中形成的细小棉结很可能在最终布面上形成有害疵点，即明显色结，因为其体积虽小但颜色凸显。所以在纺纱过程中一定要将其清除掉，但实践证明，在通常的纺纱工艺流程中，即使是采用高档新型梳理器材或过精梳，也无法彻底清除细小但有害的明显色结。所谓预梳，是指在纺纱投料前，先将纺纱原料预梳处理一次。如将原棉先经过开清棉和梳棉两道工序加工成梳棉条或再加精梳工序制成精梳条，然后将该梳棉条、精梳条撕碎扯断，重新打包，作为色纺的原料，其目的是通过多次反复梳理，从而实现清除细小有害疵点的目的，这符合正常的工艺逻辑。 不仅是棉纤维，化学纤维也可以采取此类预梳理工艺，如针对因染色质量差而造成化学纤维原料结饼结块时，通过预开预梳将原料中纤维结成的饼块初步分解，以便之后的梳理工序能够充分分解纤维，并清除饼块破碎后的残留物，从而避免残留的色斑块疵点在最终产品中形成明显色结。当然，多次梳理会造成纤维过度损伤，增加短绒，特别是棉纤维。这就需要尽可能采取灵活的梳理工艺，尽量减少不必要的重复梳理。 为了缓解因各种纤维异性特征在混梳工艺针布选配和工艺设定时造成的矛盾，以及缓冲预梳工艺多次梳理造成纤维过度损伤的问题，色纺纱生产时应采用合理灵活的工艺方法。 （1）部分预梳。纺前预梳主要是针对部分需要采取预梳才能清除细小明显色结的原料组分。在确保质量的前提下，尽可能减少预梳量。一般只针对小比例组分实施重点预梳。比如：普通浅色纯棉麻灰产品，小比例组分的黑棉，要重点预梳，采用精梳棉网，而大比例组分的白棉部分，不必预梳，全部或部分采用普梳棉网，若是低档产品、质量要求很低时，也可以采用一部分原棉。 （2）合理预梳。对于需要纺前预梳的原料组分，需依产品档次要求综合评估，采用最合理的预梳方案，在能保证清除明显色结的前提下，尽可能少预梳或少精预梳，即尽可能少用普梳棉网或精梳棉网。如：高档混色品种采用全精梳棉网，一般品种采用精梳棉网和普梳棉网按比例搭配，低档产品尽可能多采用普梳棉网而少采用精梳棉网。 （3）色纤精选。虽然是色纺纱，但总体说来，原料中的本色纤维的用量平均比例是最大的。更需要精心选配的是色纤维，色纤维要优选质量好强力高的纤维。比如：涤棉混纺麻灰产品，黑色组分要尽量多采用涤纶，而不是染色棉。因为涤纶的强力远高于棉纤维，无论是原液着色涤纶、还是水染涤纶，以及是否经过预梳，黑色涤纶的强力都高于黑色棉纤维，可缓冲染色、预梳带来的纤维过度损伤、短绒增加的问题。纱线的强度高低主要取决于纱中低强纤维组分和短纤维含量，即弱环。这符合木桶理论，不能降低决定容水量的短板高度，而长板高度略有下降无妨。 （4）混色不大落。在混色混梳过程中要力求避免落棉导致的色比失控，保持色比稳定。所以要遵循“混色不大落，大落不混色”的原则。比如：采用原液着色黑色涤纶与棉混纺麻灰纱时，黑色涤纶要与棉网混色混梳而不是原棉。即原棉遵循“混色不大落，大落不混色”的原则，先加工成棉网，即先除杂大落棉，然后再与黑色涤纶混梳混色，这样不会因为大落棉而导致色比失控。在棉网混梳过程中落棉比重很小，对色比稳定性的影响不大。 色纺梳理的难点主要体现在染色棉、棉网原料容易损伤或被梳断，染色化纤容易产生色斑块疵点，小比例组分容易形成细小明显色结难以清除和异色纤维混色实现空间视觉混和困难等。因此需要采取梳棉混梳和纺前预梳的特殊工艺方法，为了缓解混梳造成的工艺配置矛盾和缓冲预梳带来的纤维过度损伤问题，应采用“部分预梳，合理预梳，色纤精选”的方法，并遵循“混色不大落”的工艺原则。
资料来源：《棉纺织技术》
作者：桂亚夫、王利清
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