石墨烯纖維是將石墨烯原料以物理或化學(xué)方式附著到其他纖維類材料中或者將石墨烯以一定比例摻加到人造纖維漿液中制成的，通過石墨烯的特點改變原有纖維的物理化學(xué)性能，屬于新材料的一種。
所以說到石墨烯纖維就必須來說說它的原料——石墨烯。石墨烯是到現(xiàn)在為止發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電性極佳的新型納米材料，它具有極好的強度和柔韌性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性和光學(xué)性質(zhì)，在物理、化學(xué)、環(huán)境、材料、能源等方面有著廣泛的應(yīng)用，含有石墨烯的石墨烯纖維同樣擁有者良好的性能。
傳統(tǒng)的服裝在干燥的天氣極易產(chǎn)生靜電，給生活帶來了諸多不便，石墨烯纖維擁有極好的導(dǎo)電性，可以解決這個問題。穿著含有石墨烯纖維的衣服，還具有保暖的優(yōu)點。此外，石墨烯纖維還具有持久抑菌的特點，并且和棉一樣吸濕透氣，穿著親膚舒適。并在炎炎的夏日，可抵擋紫外線的入侵。
石墨烯纖維可與棉、天絲、木代爾、粘膠纖維進行混紡，用于制作高檔服裝、襪子、運動裝、嬰兒服裝。石墨烯纖維不僅可做，還可做棉被、睡袋、羽絨服等的填充物。石墨烯纖維廣泛又極具功能的特點，使它逐漸走入人們的生活。本文重點探討桑蠶絲/石墨烯（滌綸，吸濕排汗）/天絲混紡超高支紗的工藝實踐。
一、原料選擇和紗線規(guī)格
桑蠶絲為一級球，規(guī)格為1-1.7dtex×40mm,石墨烯（滌綸，吸濕排汗）規(guī)格1.67 dtex×38mm，蘭精LF天絲規(guī)格0.9dtex×34mm。纖維混紡比例：桑蠶絲20/石墨烯20/LF60，所紡紗線規(guī)格5.9 tex.
二、紡紗工藝流程
在生產(chǎn)中桑蠶絲很難單獨成卷且混紡占比少，因此選擇池混方式，保證纖維的混紡比例，確保纖維均勻分布。
工藝流程；桑蠶絲的預(yù)處理→預(yù)混→FA002圓盤抓棉機→FA029多倉機→FA106A開棉機→FA046A型振動棉箱給棉機→FA1131清花機→A186G型梳棉機→FA316A型并條機→FA498粗紗機→FA507型細紗機→賜來福X5絡(luò)筒機
三、紡紗要點
3.1 桑蠶絲養(yǎng)生處理
由于桑蠶絲過于柔滑、細軟，且存在明顯的靜電現(xiàn)象，紡紗生活比較難做，對原料抗靜電處理的要求很高，為了嚴格控制混紡比例，使原料充分混合，紗線光澤一致，并確?？椢锏莫毺匦?，需要在生產(chǎn)前對其進行人工預(yù)處理，主要減少生產(chǎn)中的靜電積聚，增加纖維間的抱合力，達到防靜電效果。因此我們對桑蠶絲進行預(yù)處理，將桑蠶絲條切割到我們所需要的長度，把抗靜電乳液和溫水按照1：15比例攪拌均勻，均勻噴灑在纖維表面，根據(jù)季節(jié)不同進行養(yǎng)生處理，夏季放置24小時，其它季節(jié)放置48小時，使纖維均勻吸濕、充分滲透，可提高纖維的可紡性。
3.2 清梳工序——優(yōu)化配棉工藝，減少清梳工序?qū)w維損傷
清花采用箱混工藝，圓盤采用內(nèi)、外圈排包均勻抓棉。由于化纖類纖維無雜質(zhì)，天絲剛性大、表面光滑，易于分梳，但易脆斷，清花抓棉、開棉，梳棉梳理過度易短絨過高的特點，開清棉工序強調(diào)“輕打，多梳，少落”的工藝原則。
抓棉過程削高填平，原料批鋪放密度保持一致，保證抓取均勻。降低各個打手速度，減少纖維損傷和落棉。為提高圓盤抓棉效率，抓棉機下降動程控制在2mm，開棉機使用豪豬打手，速度降至400 r/min，適當放大打手與塵棒間的隔距。棉卷米重320g/m，棉卷長度45m，棉卷米重不勻率控制在1.2%以內(nèi)。由于桑蠶絲、石墨烯兩種纖維比例僅占30%，因此清花工序需要混兩遍，嚴格控制卷重不勻及伸長率。
由于幾種纖維光滑容易產(chǎn)生靜電，需要在成卷時加入兩根同配比纖維的生條，保證棉卷分層清晰，避免退卷時黏卷。天絲剛性大光滑，為了保證后工序的順利生產(chǎn)，采用包卷布將棉卷進行包裹，一是防止棉卷在運輸過程中出現(xiàn)損壞，二是防止水分和助劑的揮發(fā)。
為了使纖維充分伸直并保持一定的分離度，將纖維梳理成單纖維狀態(tài)，既保證桑蠶絲的充分伸直又不損傷天絲纖維。梳棉工藝采用“輕定量，低速度，少損傷，柔性分梳”合理控制錫林和刺輥的速度，保持刺輥的清潔和錫林的梳理狀態(tài)，避免因纖維過度梳理造成損傷。
由于纖維光滑剛性大，梳理過程短絨多，纖維間抱合力小，靜電大，為了改善生條條干，牽伸張力應(yīng)該偏小控制，降低刺輥錫林速度，提高蓋板速度把短纖維梳理出來。保證棉條通道的清潔，減少棉條與器件之間的摩擦，做好清潔工作，規(guī)范操作，控制棉結(jié)粒數(shù)，保證棉網(wǎng)的清晰度以及棉網(wǎng)質(zhì)量。
主要工藝參數(shù)：刺輥速度550r/min，錫林速度260r/min，錫林與蓋板五點隔距 10、9、8、8、9（英絲），梳棉生條干定量控制在15g/5m，梳棉車速50m/min，采用AT5610B×06311P型刺輥針布，AC2030×01550D型錫林針布，AD4030×01890D型道夫針布。
3.3 并粗工序——縮小牽伸倍數(shù)、優(yōu)化牽伸工藝
由于纖維剛性大過于光滑，防止纖維過度牽伸造成纖維損傷短絨增加，因此采取兩道并條工藝。纖維光滑，纖維間的靜電會使纖維蓬松，包合力小，纖維與紡織器件之間也容易產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致纖維纏羅拉皮輥，末并出現(xiàn)返花落白，導(dǎo)致條子帶入疵點。因此需要嚴格控制車間溫濕度，溫度控制在25℃～30℃，相對濕度控制在65%～70%，濕度達不到的話，可以采用加濕器進行局部加濕。做好清潔工作，適當降低車速，保證集束器喇叭口等紡紗通道光滑無毛刺。嚴格控制末道并條的重量，重量不勻率控制在1.0%以內(nèi)，有利于粗紗短片段不勻的改善。主要工藝參數(shù)見表1。
為了進一步提高纖維的伸直平行度和分離度，粗紗設(shè)置合理的工藝參數(shù)，合理的粗紗捻系數(shù)和干定量有利于改善粗紗條干的不勻。采用小的隔距塊，增加搖架壓力，有利于加強對牽伸區(qū)浮游纖維的控制。通過調(diào)整粗紗的成型和張力，減少粗紗的意外牽伸。粗紗主要工藝如下：粗紗捻系數(shù)81，前羅拉轉(zhuǎn)速163r/min，粗紗干定量3.5g/10m，羅拉隔距14mm×30mm×35mm,后區(qū)牽伸1.37倍，總牽伸：8.7倍。
3.4 細紗工序——合理選用鋼絲圈、逐錠調(diào)整三同心，減少斷頭
對于100S品種細紗工序重點是穩(wěn)定生活、降低斷頭，專件的使用尤為重要。為保證成紗質(zhì)量、減少斷頭和提高條干均勻度，采用PG1/2鋼領(lǐng)，鋼絲圈采用進口C1MMUDR鋼絲圈（圈型宜選用高拱形），避免纖維損傷，緊密紡異型管蓋片采用上6下2.5，隔距塊采用2.0，加強對纖維的控制,以不出硬頭為宜，網(wǎng)格圈選用140目，透氣性、抗靜電性能好。細紗皮輥選用低硬度，搖架壓力偏大控制，增加對纖維的握持力，同時要保持牽伸通道的清潔，注意相鄰機臺不同品種防飄浮。主要工藝參數(shù)：羅拉隔距19mm×45mm，鉗口隔距2.0mm，細紗定量0.59g/100m，捻系數(shù)370。該品種細紗錠速必須要偏低控制，建議控制在15000轉(zhuǎn)/分以內(nèi)。
3.5 絡(luò)筒工序——確保筒紗質(zhì)量
根據(jù)客戶品種需求，布面外觀質(zhì)量等要求通過合理的電清工藝設(shè)定，報警設(shè)定，在線檢測來保證筒紗質(zhì)量。并通過電清數(shù)據(jù)以及電清報警功能做好分析以及反饋，通過設(shè)置合理的電清工藝，清除有害紗疵。同時通過電清紗體圖，結(jié)合報警，以及實驗室檢測，做好捉疵分析，判斷疵點形態(tài)，追溯疵點源頭，及時解決細紗、前紡等工序各類質(zhì)量問題，進而穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。為了防止毛羽的惡化，要控制好絡(luò)筒速度，保證紗線通道內(nèi)的所有元件完好光潔，避免紗線在運動過程摩擦、產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致紗線毛羽增加。在保證筒紗成型良好的前提下，注意筒紗張力調(diào)整，車速偏低掌握。采用烏斯特QUANTUM3光電式電子清紗器，重點對紗線細節(jié)進行監(jiān)控，此外還要提高捻接器的捻接效率，保證接頭質(zhì)量。絡(luò)筒主要清紗參數(shù)：棉結(jié)330%×0.4cm 短粗節(jié)110%×2cm長粗節(jié)10%×140cm 細節(jié)-45%×3cm + -10%×140cm。
四、紗線主要質(zhì)量指標
桑蠶絲/石墨烯/LF 20/20/60 5.9tex紗線的主要質(zhì)量指標進行測試，主要成紗質(zhì)量指標如表2。
五、結(jié)語
關(guān)于桑蠶絲、石墨烯、天絲混紡纖維生產(chǎn)中，主要解決纖維的靜電性和在生產(chǎn)中因損傷產(chǎn)生的短絨，在前紡生產(chǎn)過程中要注意加強對纖維保護，減少損傷，在細紗生產(chǎn)中減少斷頭、穩(wěn)定生活。
控制好各工序的相對濕度，加強生產(chǎn)管理，采用合理的工藝參數(shù)配置，從多個方面入手降低紗疵，使成紗質(zhì)量指標能達到較好水平，紡織出滿足客戶需求的紡織用紗，且成品面料的風格也能達到客戶要求。
