色纺纱性能及其成纱质量控制

  摘要：介绍了色纺纱特性，探讨了色纺纱生产环节质量控制点及工艺技术措施，通过从染色原料的选用、棉花染色、混和、混色方式、配色过程、色纺配棉、各工序工艺及设备的调整和车间生产现场的管理等多方面采取措施，保证了色纺纱颜色准确、色比均匀，减少了色点、横档的产生，可纺性得到提高。

  关键词 : 纱线;色纺;染色;混和;配色;色差;色点;横档

  色纺纱是纤维原料染色后，将两种或两种以上不同颜色的纤维混和加工纺制而成的纱线，织成的织物无需再进行染整加工，具有外观色彩亮丽、风格独特、相对环保、高附加值等优势。目前色纺纱具有很强的市场竞争力，其生产规模及产能呈现快速增长的趋势。本文对色纺纱性能及成纱质量、工艺技术要点进行分析。

  1染色用原棉的选用
  染色用原棉*好选用纤维细度偏粗、成熟度好、含杂少的锯齿棉。纤维过细，则染色过程中易结块，在开清棉工序中难以开松，产生大量的棉结、色点，影响纱线外观质量。成熟度好，纤维结晶度高，则着色性强，染色均匀性好。原棉中杂质要少，叶屑等杂质会使其颜色上染到棉纤维上，造成色斑及染色不匀，影响染色效果。染色棉回潮率大小要适中，回潮率过高会增加清梳工序的开松、除杂的难度，还会对染色棉色相造成影响。

  染色原棉物理指标要求如下:回潮率8%～11%，马克隆值4．3～5．2，棉结≤152 0173 3840粒/g，细度160～152 0173 3840mtex，成熟度0．88～0．96，未成熟纤维含量＞6．0%，含杂率＞1．7%。

  2棉纤维染色

  2.1 原棉染色的工艺流程

  棉卷→进缸→清洗→染色→皂洗→上油→出缸→脱水→开松→烘干→成包

  2.2 染色过程

  棉纤维表面含有蜡质、糖分及其他杂质，对染料在纤维上的吸附、扩散、固着有较强的阻碍作用，会影响染色深度，而采用煮练去除蜡质又影响可纺性，因此在染色时要尽可能保留原棉上的蜡质。染深色又无需漂白时，用热水对原棉洗涤处理，洗去纤维表面的可溶性杂质，疏松分子结构，利于染料扩散;染色泽鲜亮的彩色时，需要先用碱煮练进行纤维漂白。棉花染色*常用的染料是活性染料，活性染料色谱齐全，色泽鲜艳，对纤维损伤小，色牢度也较好。其他几种染料染色特性使用范围较小，如直接染料染色后色牢度差;硫化染料适合染深色，但染色后纤维损伤大;还原染料染色操作工艺复杂。染色过程中需要注意助剂的使用，染浅色时，需加入匀染剂，减少色差的产生;对于翠蓝等一些分子量较大的活性染料，其溶解和上染均较困难，需要加入助溶剂，使染料分子更好地溶于染浴中，并使纤维溶胀，利于染料分子向纤维内部渗透，达到匀染目的。另外，为保证色棉色相及可纺性，需要加入蓬松剂和保护剂，改善色棉手感和外观，尽量保护纤维表面的蜡质。在上油处理工序中，须注意油剂用量要适中，保证油液循环时间，降低纤维纺纱过程中的静电作用，提高纤维的抱合力，保证可纺性。在染色脱水后对色棉进行开松，去除色棉湿块、束丝，并起到预混作用，改善色棉纤维的弹性及颜色均匀性。

  3混和、混色方式

  3.1 混和方式
主要是色棉在清花工序混和。人工混和方式由于生产效率低，成本高，色泽均匀性难以保证，不适合大批量生产，只有小比例色棉及打样时采用。机器混和方式则采用圆盘抓棉机混和，适合大批量生产，目前广泛采用，混和均匀，色泽一致，但有时过于均匀反而使织物色调显得灰糊呆板。

  3.2 混色方式
概括起来，混色方法主要有以下几种:多颜色棉花混色、条卷混色、棉条混色、粗纱混色、并纱混色。

  3.2.1 多颜色混色

  主要是对两种及两种以上颜色，采用圆盘抓棉机混和后打包，再排包。在比例差异特别大时，需要将一个或多个小比例颜色采用人工混和后，作为一个新的混和颜色，再与大比例颜色混和。混棉后的纤维在纱线截面分布均匀，但混纺比不易控制，尤其是性能差异较大的纤维更难控制。

  3.2.2 条卷混色

  条卷混色是指梳棉条与清花卷混和，一般有两种方式:一种是将梳棉条喂入成卷机输棉帘，由角钉罗拉转动与混色纤维共同进入成卷机制成混和纤维卷;另一种是将梳棉条在梳棉机后与棉卷一起喂入，制成混色棉条，这种方法适合色比差异非常大的生产，小比例色棉在纵向含量得到保证，利于控制混纺色比。

  3.2.3 棉条混色

  在并条机上按配色比例搭条，使各种颜色纤维在纵向实现混和。根据色条所占比例，可采用一混二并法或二混一并方法。条混时需要注意错开色条的排列位置，并防止错条、漏条现象。成纱色比控制准确，成纱色泽不如包混均匀，色差偏大，但有层次感，风格独特。

  3.2.4 粗纱混色

  在细纱机上挂两种颜色的粗纱，由于两根粗纱经过胶圈退捻，粗纱定量、捻度存在差异:定量大、捻度低的粗纱纤维会转移到纱体的表面，定量小、捻度高的粗纱纤维会向纱体的中心转移，并且呈现随机分布，纺出纱具有特殊的AB混色纱效果。

  3.2.5 并纱混色

  在并线机上加工两种不同颜色的筒子纱，可以同特数，也可以不同特数，通过调节张力片来控制纺纱张力。这种混色纱主要体现一种颜色交替、规律变化的风格。混色方式的选择需结合纱线颜色风格及质量确定，并由此制定相应的工艺流程。

  4色纺纱的配色

  4.1 混色方法

  色光是具有彩色视觉的光，由一种或几种不同波长的电磁波组成。色光中的三原色是红、绿、蓝3色，用于加色混色法;物质中的三原色是品红、柠檬黄、湖蓝，处于三原色的补色位置，用于减色混色法。

  4.1.1 加色混合

  由两种不同颜色的光产生视觉感觉，随着不同色光的混合量增加，色光明度也逐渐加强。如色光的三原色混合得到白色。

  4.1.2 减色混合

  各种颜色或染料混合叠加形成一个颜色，色纺纱运用此方法。它是由色棉纤维对光谱中的光选择性地吸收与反射，在光源不变的情况下，两种或两种以上的色棉纤维混合后，相当于白光减去各种色棉纤维吸收的光，而剩余的反射色光就成为混合的色彩。混合后的色纤维增加了对色光的吸收能力，而反射能力降低，混合纤维的明度、纯度降低，色相也发生变化。参加混合的纤维种类越多，白光被减去的吸收光越多，相应的反射光就越少，*后成灰黑的颜色。如用各种颜色的色棉以相同比例混和后纺成纱，棉纱颜色变成近似灰色。

  4.1.3 补色

  两种相加呈现白色的色光及两种混合成黑色或灰黑色的颜料色为一对互补色。如红光与青光相加产生白光，而品红与绿色相加呈现灰黑色。

  4.2 调色

  即调色相，各种物质都有主色，另一种作为辅助用来调色光。调色光时要掌握量的多少，如橙红带红光、柠檬绿带绿光。

  4.3 色纺纱配色注意事项

  1) 分析配色对象。如果是客户来样，就要对来样进行分析，纱线试样**拆成散纤维，这样便于分析出纱线有几种色纤维组成并确定其颜色;色织面料先要弄清面料是否经过漂白、防缩、柔软等整理，没有整理的便可直接把它拆成纱线，再拆成散纤维;经过处理的，应慎重考虑配色所选用的纤维颜色的色光在处理后是否会发生改变。

  2) 在色纺纱生产中，配色比例就是各色纤维组分与整个配色组分的干质量百分比，用质量百分比来表示。当配由同一种纤维原料组成且具有多种颜色组分的色纺纱时，在估计好各颜色组分所占比例而称量配色时无需考虑纤维回潮率，可直接称其干质量配色。当配由多种纤维原料组成且具有多种颜色组分的色纺纱时，在估计好各颜色组分所占干质量比例而称量配色时必须考虑纤维回潮率，即称量前先换算出各色纤维在公定回潮率下的公定质量，这样才能保证配色比例正确。

  3) 所打样纱一定要和客户来样或指定样纱特数、捻度一致，否则对色不准。这是因为同样情况下纱线越细、捻度越大，颜色越深，色光也会改变。

  4) 一般来说常用的对色光源有:晴天自然北光，D65、TL84、CWF灯。但一定要以客户指定的光源为准，因为在不同光源下产生不同的色光，甚至会面目全非，这样就会因色光不同而造成工厂和客户产生分歧。

  5) 对色要由专人负责，且目光要统一。因为不同人员在辨色方面有很大差异，目光偏向不同，很难达到色光上的统一。

  6) 一般确认样以A、B、C色给客户确认，并做好留样，以便生产时取出对应的打样对色依据。

  7) 使用精密电子天平，准确称量，减少误差，使误差降至1%以内。

  8) 仿色时应重视分品种、分色系而留样，积累资料，建立色库。

  9) 要考虑各工序落物对颜色的影响，如梳棉机斩抄、落棉，精梳落棉甚至并条机吸风花等都会影响色纱颜色，要在配色时注意调整配比。

  5色纺纱配棉
  色纺纱强调的是布面效果，色纺纱的配棉主要控制黑白星、色点及色节等外观疵点，同时达到色纺纱需求的强力要求。色纺纱根据颜色深浅、强力要求，配棉需要用到白生条、白精条，同时还需制备白生条、白精梳棉网去染相应颜色，制成色生条、色精网，通过混和，制定相应的工艺流程进行生产。

  5.1 生条、精网质量要求

  AFIS测试的棉结要求为:白生条＜40粒/g，色生条＜60粒/g，白精条＜10粒/g，色精条＜20粒/g。

  5.2 基本麻灰色纺纱配棉原则

  麻灰系列色纺纱一般采用黑白两色配置(见表1)，使用生条一般是防止布面杂质和大的色点、白星;使用精条主要是色比差异大，防止出现大反差的色点、白星。一般小比例色棉+大比例白棉时，要用色精条代替色棉;反之，采用大比例色棉+小比例白棉，用白精条代替白棉。结合质量、成本，一般配棉中生条、精条总比例以不超过35%为宜。

  在可见光谱中，黑色的波长为零，因此在染棉过程中，一般用不合格的染色棉去套染黑色，而且黑色所用染料、染色时间、工艺与其他彩色棉有差异，综合以上原因，黑色染棉纤维强力下降明显，一般下降30%～50%，因此在色比超过80%时，配棉需要加入20%～30%长绒棉来弥补黑色棉的强力损失。另外，所用白棉含杂率要求低，杂质在梳棉过程中会嵌入针布，影响梳理效果，布面会出现杂质、色点等疵点。

  5.3 彩色系列及其他系列色纺纱配棉原则

  总体原则与麻灰基本系列相同，考虑到色棉颜色因素，配棉中生条、精条比例增加10%～15%;在色棉中起到调色作用的反差大，小比例色棉需要制条，并提前混和，作为一个新的颜色成分，这样在生产操作中，不会因抓棉不匀或落物等因素影响而造成颜色偏差。另外，色比非常小的色纺纱，即颜色偏向于白纱或颜色很浅的，为了解决色点问题，要求全棉混棉后走精梳工艺路线。

  在含有漂白棉、荧光棉的配棉中，需要考虑对漂白棉、荧光棉做柔顺预处理，因为漂白棉、荧光棉染棉工艺与其他颜色不同，碱缩处理会造成棉纤维表面蜡质损失，纤维表面静电大，可纺性差。

  在细特色纺纱的生产中，小比例调色棉可采用细绒棉。采用精梳工艺时，落棉率一般控制在10%～13%。细特股线可依据颜色决定是否采用精梳路线，浅色可走普梳路线。

  6各工序工艺调整点

  6.1 清花工序

  加强混和作用是色纺纱在清花工艺的重点，为防止产生纤维团，减少原料翻滚，使用多仓混棉机，确保各仓储棉量，以加大延时时差，大容量混合，减少色差产生。另外，纤维经染色后，表面蜡质受到损伤，加之染棉后烘干、打包，易造成纤维纠结成团块，因此需要增加对色棉的开松作用，将A036C打手转速提高至600r/min，给棉罗拉转速由53r/min降低至35r/min，减小给棉量，有利于将纤维团块进一步开松成细小的纤维束。在成卷时加入同色粗纱3～5根，可以解决黏卷现象，同时减小棉卷定量，利于梳棉机充分梳理，减少色点。

  6.2 梳棉工序

  加强分梳以有效排除色点、杂质是梳棉工艺重点，紧隔距有利于强分梳，锡林/盖板隔距为0．18、0．15、0．15、0．15、0．18mm，盖板线速度提高至340mm/min;给棉板/刺辊隔距为0．18mm，加强预分梳;增加前后固定盖板，有利于纤维的导向及细致梳理，同时加装棉网清洁器，有效清除大的棉结、杂质及部分短绒;采用轻定量慢速度工艺，生条定量16g/5m，出条速度49m/min。另外梳棉后部落棉需要逐台调整一致，防止个别机台存在落棉太差，造成色差。

  6.3 并条工序

  采用3道并条，对防止色纺纱色差及减少疵点有较好的作用。工艺采用顺牵伸，头道并条一般采用较小的总牵伸倍数，要求小于并合数，后区牵伸倍数在1．8倍;二道并条总牵伸倍数与并合数一致，后区牵伸采用1．6倍;三道并条采用带自调匀整装置的并条机，控制条子的质量不匀率在0．2%以下。改造断条自停装置，将反光式断条自停改为对射式断条自停，避免因深色棉条不反光而误判，产生缺色、少色棉条。另外，增加接触式断条自停装置，增强断条检测信号，保证色条颜色。由于色棉染色后，纤维表面蜡质损失，可纺性差，因此需要对胶辊进行涂料处理，防止色条黏、缠胶辊，造成缺色。

6.4 粗纱工序

采用“重加压、大捻系数”的工艺原则，加大摇架压力，严防产生“硬头”，捻系数比白纱偏高10%，提高粗纱内部纤维间的抱合力，适当放大后区牵伸倍数，有助于减小牵伸力，提高粗纱均匀度。此外，保证粗纱绒套板运转灵活、正常，减少纱疵的产生。

  6.5 细纱工序

  主要解决牵伸力与握持力相匹配问题。牵伸力过大会导致浮游纤维提前变速，须条在前罗拉钳口处打滑产生棉结。因此色纺纱的粗纱定量一般偏小掌握，这样细纱总牵伸倍数就会偏小，布面棉结、色点会有所改善。使用大直径胶辊，重加压，保证纱线条干。检查是否出现锭带滑移、破损、松紧不一、细纱管内积花高等问题。捻度出现偏差，对色纺纱颜色影响很大，捻度偏小，纱体颜色偏浅，反之颜色偏深。另外，弱捻、强捻也会造成布面横档。生产深色品种时需要对胶辊做化学处理，消除深色纤维静电带来的缠绕问题。风箱花应及时掏尽，避免堵塞造成吸棉笛管负压不足。

  6.6 络筒工序

  筒子纱密度适中，不能过软，过软会造成运输过程中纱线粘连，过硬则会使纱线强力有所损失。清纱参数的设定以切除棉点、短粗节为主，捻接器要定期检查，防止捻接外观不合格而产生的布面疵点，以及捻接强力偏低造成的织造断头。另外，需要加装上蜡装置，增加纱线色纤维表面蜡质，消除毛羽，提高织造效率。

  7生产现场管理
  7.1 在日常生产过程中，要加强不同色系、品种的管理，防止混色、异色污染。原料入库要分区域堆放，标识清楚、**，有专人负责。要有固定原料、半制品、成品运输路线，有专门的运输车辆、罩布、容器。

  7.2 色纺所用的条筒、粗纱管、细纱管需要专人管理，每次使用完，需要清洁。做清洁的工具要区分，避免异色污染。

  7.3 回花、吸风花要拿专门的包装袋装好，标识清楚，注明色号、质量，单独存放，待下次同色号品种纱开纺时，小比例使用。沿每台细纱机间车弄中线自顶到地用尼龙网布制作上部固定、可上下拉起的隔帘，防止异色飞花污染。改进车间空调系统，采用多风机方式，增加送排风口数量，均匀对称布局，提高相对湿度，减少飞花。

  8结语
  8.1 选择色纺棉用原料时要注重棉纤维的细度、成熟度、含杂率等，优选原料是保证染色棉质量的前提。棉花染色过程中优选染料、助剂，制定出合适的染棉工艺，尽量减少对纤维的损伤，提高色棉可纺性。

  8.2  在保证原料充分混合的前提下， 根据色纺纱风格，选择混色方式及组合混色方式， 确保色泽准确性。色纺纱颜色控制过程中， 配色是关键， 对色是基础，制定相应的颜色把关工作细则。

  8.3  加强对设备的检修、 保养、 维护， 防控断条、 强弱捻纱的发生，减少色差及横档。

  8.4  制定有效严格的生产现场管理制度及措施，提高管理水平，*终生产出满足质量要求的色纺纱。（锦坤盈纺织）