石墨烯是21世紀(jì)出現(xiàn)的顛覆性新材料，隨著其研究的不斷深入，石墨烯在化纖高端紡織領(lǐng)域快速發(fā)展，獲得了廣泛應(yīng)用。將生物質(zhì)石墨烯材料應(yīng)用于粘膠纖維、莫代爾纖維、尼龍纖維等多種纖維，經(jīng)復(fù)合并均勻分散，其導(dǎo)熱性、抗菌性、導(dǎo)電性、遠(yuǎn)紅外性、防紫外線性能及電磁屏蔽性能得到廣泛認(rèn)可，各種功能性紡織品也不斷涌現(xiàn)在消費(fèi)者面前。

       原料送入車間后要立即開包，以確保原料包中的纖維吸濕、放濕性穩(wěn)定，與車間溫濕度達(dá)到一定的平衡，以提高纖維的可紡性。粘膠石墨烯纖維與粘膠纖維性能相似，無需預(yù)處理。尼龍石墨烯纖維比電阻高、易產(chǎn)生靜電和粘纏問題，單獨(dú)開卷梳棉工序有一定難度，所以要進(jìn)行預(yù)處理。開包后在原料中噴灑適量抗靜電劑和水，悶放24h后再與細(xì)絨棉按比例在圓盤中混和開卷。由于石墨烯纖維的特性，需通過加濕來降低靜電以提高纖維的可紡性，因此要嚴(yán)格控制生產(chǎn)車間的溫濕度，必要時(shí)需采用加濕器或局部灑水加濕的方法。

       為減少纖維損傷，清花工序應(yīng)選擇合理的工藝參數(shù)和流程，防止因打擊點(diǎn)過多、打擊力過大而造成的短絨率增加、纖維相互纏繞形成棉結(jié)。因此，應(yīng)遵循“勤抓少抓、多松少打、以梳代打、多混少落、適當(dāng)加濕”的工藝原則，適當(dāng)降低各打手速度，放大打手與給棉羅拉隔距，從而減少纖維損傷。ＦＡ０1６型混開棉機(jī)采用梳針打手進(jìn)行開松，以梳代打，有效減少了纖維損傷。此外，提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，適當(dāng)增加棉卷定量，減小棉卷伸長率，以確保棉卷成型，有利于提高棉卷質(zhì)量。尼龍石墨烯纖維要特別注意濕度偏大控制，必要時(shí)需通過加濕器提高濕度，棉卷存量要適中，保證先做先用。

       梳棉工序要在確保充分梳理的前提下，盡量減少纖維損傷造成的短絨，采取“輕定量、慢速度、大速比、合適針布配置，合理分梳隔距”的工藝原則。為減少纖維損傷，應(yīng)適當(dāng)降低錫林、刺輥速度，設(shè)計(jì)較大的錫林—刺輥線速比，保證錫林能從刺輥表面順利地剝?nèi)±w維；合理選用針布，做到纖維不充塞于針齒間也不纏繞針齒面；合理設(shè)置分梳隔距，做到加強(qiáng)分梳，保證生條棉結(jié)少，棉網(wǎng)清晰度好，不允許有云斑、破洞。尼龍石墨烯纖維的梳棉工序應(yīng)進(jìn)行隔離，采用加濕器進(jìn)行加濕，相對濕度保持在70%～80%。

       為更好地提高纖維伸直平行度，并條工序頭并應(yīng)采用較大的后區(qū)牽伸倍數(shù)，末并應(yīng)采用較小的后區(qū)牽伸倍數(shù)，適當(dāng)放大羅拉隔距，以改善條干水平；保證通道表面粗糙度值低，喇叭口偏小控制，提高條子的抱合力；采用“低速度、大隔距、重加壓”的工藝原則，適當(dāng)減少滿筒長度，以防止條子與條筒的上圈條表面摩擦形成毛條。由于棉條中含有50%的尼龍石墨烯，在牽伸過程中靜電較大，應(yīng)采用抗靜電處理膠輥，有效減少纏羅拉、纏膠輥的問題。

       粗紗工序捻系數(shù)應(yīng)適當(dāng)加大，使粗紗表面粗糙度值降低；粗紗張力偏小掌握，確保牽伸順利；采用較小的后區(qū)牽伸和較大的羅拉隔距，改善牽伸區(qū)摩擦力界的分布，提高纖維的伸直平行度，保證粗紗成形良好；采用抗靜電處理膠輥，防止須條因靜電纏繞羅拉及牽伸膠輥。

       在保證粗紗順利牽伸的前提下，細(xì)紗工序選用較小的鉗口隔距，以減少棉結(jié)疵點(diǎn)，改善細(xì)紗條干均勻度。尼龍石墨烯纖維對膠輥的要求較高，為提高成紗條干水平、增加鉗口握持力，應(yīng)選用硬度適中的表面抗纏繞膠輥，以減少因靜電造成的纏膠輥和羅拉問題；合理選擇鋼絲圈型號，以減少毛羽；加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，特別是保證牽伸部件清潔干凈，以減少飛花；采用壓力棒碳纖上銷，前區(qū)隔距塊為2.2mm,采用較小后區(qū)牽伸倍數(shù)、較大后羅拉隔距，可進(jìn)一步改善成紗質(zhì)量；此外相對濕度宜控制在55%～60%。

       通過以上技術(shù)措施，公司成功紡制出棉／粘膠石墨烯纖維混紡紗、棉／尼龍石墨烯纖維混紡紗，且所紡成紗質(zhì)量穩(wěn)定，能滿足后道織造工序的使用要求及最終客戶要求。

       高性能化、多功能化、智能化的紡織纖維材料體系肯定了石墨烯在功能紡織品領(lǐng)域的地位。針對尼龍石墨烯纖維原料特性，合理配置各工序工藝參數(shù)，選用適宜的加濕量，做好尼龍石墨烯纖維預(yù)處理，嚴(yán)格控制車間的溫濕度，以提高可紡性。在今后的研究工作中，應(yīng)更深入地研究其工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、原料混合、專件配合等，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

李衍田.石墨烯纖維混紡紗生產(chǎn)實(shí)踐[J].2019