本技术方案主要研究一种具有吸热放热功能的混纺纱及其织造方法。该混纺纱是clima空调纤维与棉纤维混纺而成，产品吸湿性好、柔软舒适、调温能力强，是制作调温服装和家纺产品的理想原料。
背景技术：
随着国内外面料市场的迅速发展，人们对面料的功能性更加注重，有了更多更高的要求，消费观念逐步向时尚、舒适、功能化、健康保健的方向发展。任何一种单一的天然或化学纤维都无法达到这些要求，通过多种纤维的复合达到功能互补是未来发展趋势，对服装家纺产品来说，纱线及面料技术的发展将为行业发展带来强劲动力。
人们在温差较大的环境下生活、工作或运动经常会出现由于过热或过冷而出现身体不适，甚至生病，这时就需要一种能够在一定范围内调节体温的产品使人体体温保持相对稳定的纺织品。空调纤维可以满足这一需求。
空调纤维的研究于20世纪80年代起源于美国，主要用于航空航天领域。目前很多国家都在开发、利用空调纤维。空调纤维是利用相变材料不间断地吸收和释放能量调节温度的。国外已有的空调纤维有美国outlast空调纤维、瑞士comforttemp恒温纤维、日本“dyna–live”空调纤维、德国clima空调纤维，国内空调纤维有天津工业大学研制的智能储热调温纤维、北京雪莲羊绒股份有限公司的牛奶蛋白质空调纤维等。这些空调纤维多用于特种行业，目前在民用市场上还很少见到。
技术实现要素：
空调纤维类纺织品目前在市场上还不多见，主要原因一是原料价格较高，二是纺纱较为困难。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种吸湿透气，能够调节体温的双组分空调纤维/棉混纺纱，该纱是由德国aps生产的热转换能力强的clima空调纤维与棉纤维混纺而成，纱不仅具有吸热放热能力强的调温功能，而且具有很好的吸湿性和舒适透气性，是高档服装和家纺面料的极佳的功能性原料。
本项目所开发的高含量空调纤维/棉混纺纱选用德国aps公司最新开发成功的clima空调纤维作为调温功能材料与棉混纺而成，目的是利用clima空调纤维所含相变物质高、相变吸或放热值高的优点生产出调温能力强的混纺纱，便于后续面料、成品客户对产品功能性的认可和接受，从而能较快地占有市场，为企业创造经济效益。
本发明的高含量空调纤维/棉混纺纱选用德国调温能力强的clima空调纤维虽然具有clima空调纤维自身的优秀特点，但是clima空调纤维纺纱极为困难，工厂难以达到生产所需的理想条件。本发明经过艰难摸索，探索出一套行之有效的生产工艺，并能够实现批量生产。本发明的纱所含调温物质含量高，且物质本身调温能力强。
本发明的技术方案如下：
一种高含量空调纤维/棉混纺纱的织造方法，其特征是包括步骤：
1)原料的选择：选择空调纤维clima和细绒棉为原料；
2)按质量比取空调纤维clima和细绒棉进行混纺纱，步骤为：清花机清花→梳棉机梳棉→并条机头道并条→并条机二并→并条机末并→粗纱机粗纱→细沙机细纱→络筒；
清花机综合打手速度为750r/min，开棉机打手速度为450r/min，定量是300g/m,棉卷定重是9.5kg；
梳棉机的要求为：锡林与盖板隔距：7×6×6×6×7丝，锡林速度：360r/min，刺辊速度：690r/min，出条速度：60m/min，梳棉定量：22g/5m；
开棉机作业区域和梳棉机作业区域的环境温度保持在28℃±2℃，湿度在55％±1％；开棉机的回转罗拉直径大约是220mm,回转速度大约是480r/min；梳棉机的锡林366r/min，刺辊748r/min，盖板313mm/min，道夫18r/min，出条速度大约是70m/min；
头道并条要求为：湿定量是21g/5m，并合数是8根，罗拉隔是11×18mm，总牵伸倍数是8.3；
二并要求为：湿定量是21g/5m，并合数是6根，罗拉隔是11×18mm，总牵伸倍数是6；
末并要求为：湿定量是20g/5m，并合数是6根，罗拉隔是11×18mm，总牵伸倍数是6.3；
出条速度200m/min；
在头道并条→末并过程中，采取封闭车台引入冷风控制作业温度在28℃以下，湿度保持在60％±1％；并采用涂有抗绕剂的胶辊；
粗纱步骤的要求为：粗纱干定量是4.5g/10m,捻度是5.2捻/10厘米，后区牵伸倍数是1.28倍，总牵伸倍数是8.1倍，锭速是850r/min；采用抗静电皮辊；
细纱步骤的要求为：细纱捻度是72捻/10cm，钢领是pg14254，钢丝圈是udr6/0,隔距块是3.0mm，罗拉中心距19×22mm；细纱前罗拉转速是240转/分，总牵伸17.7倍；
络筒步骤的要求为：络筒速度是800m/min；络筒张力圈重量是20g；
清纱曲线为：n面结，灵敏度是230％；s短粗，灵敏度是150％，纱疵是1.5cm；l长粗，灵敏度是30％，纱疵是25cm。
所述细绒棉的规格是129细绒棉；所述空调纤维clima的规格是2.3dtex×38mm。
一种上述织造方法制成的高含量空调纤维/棉混纺纱，产品规格为空调纤维clima36/棉c6428tex。
下面对本混纺纱的研发思路进行说明：
1、纺纱原料的合理选择与搭配
从市场上消费者对产品调温功能性需求和舒适性要求出发，选用相变物质含量高、相变热值高的clima空调纤维进行混纺，以保证纱线的调温功能，并对其规格合理选配。
2、研究纱线混纺工艺路线和各纤维混纺比例
根据clima空调纤维可纺性较差的特性，选择其与棉的箱混工艺路线，并根据调温功能需要选择较高的clima空调纤维混纺比。
3、对各道工艺技术进行合理设置并对成品纱线进行质量控制
根据纤维的混纺特性和纺纱设备的特点，对开清、梳理、并条、粗纱和细纱各工序的工艺参数进行合理设置，并通过过程监控来适时调整加工工艺，保证产品的质量和性能。
采用本技术方案得到的混纺纱产品，符合fz/t12029-2012《精梳棉与粘胶混纺色纺纱线》的标准，一等品率达100％。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明：
前期准备
1、原料:纤维原料为2.3dtex×38mm的clima空调纤维、129棉纤维。
2、设备：德国特吕茨勒清梳联，瑞士立达异纤分离器、预并条机、精梳机和并条机，配有德国绪森牵伸系统的粗纱机、东台马佐里dtm129细纱机及日本村田全自动络筒机以及完整的乌斯特试验检测仪器等。
试制及技术攻关
本例的产品所用的clima空调纤维为德国aps公司最新研制成功新型高性能空调纤维，其所含相变物质提炼于油菜花，熔点为28～32℃，存在于纤维内部的众多孔隙中。在纺纱时，环境温度超过28℃，纤维内相变物质就会熔化并溢于纤维表面，导致缠绕罗拉，甚至使纺纱不能进行，因此，如何设计工艺流程，并针对各工序出现的问题合理设计工艺参数，特别是保证纺纱所需温湿度条件达到要求是纺纱能否顺利进行的关键。
根据上述空调纤维纺纱性能特点，本发明选择箱混形式进行混合，即将空调纤维和棉纤维按设计混纺比从抓棉机开始混合，通过混棉机、成卷机后制成棉卷，梳棉机制成生条，再经三道并条机混合制成熟条，然后再经粗纱机、细纱机和络筒机纺成筒纱。由于棉纤维中含有杂质、短绒，开清棉工序采用“握持打击、薄喂”的工艺，适当加快抓棉小车的回转速度，减少抓棉打手下降量，打手的速度参照纯棉品种，以尽量清除棉纤维中大的破籽和杂质；梳棉工序采取“紧隔距，强分梳”的工艺，采用棉型盖板针布，提高梳理质量。
本工艺要求：
开清棉及梳棉——开清棉车间及梳棉区域环境温度保持在28℃左右，湿度在55％左右，机器中的回转罗拉直径大约是220mm,回转速度大约是480r/min)，避免了绕罗拉现象，使生产较为顺利。
混并——
采取封闭车台引入冷风的降温措施，使温度控制在28℃以下，湿度保持在60％左右，降低出条速度(150转/分)，再选用涂有抗绕剂的胶辊(防止纤维绕绕胶辊)，并采用低速轻定量工艺纺纱，克服了混并工序出现如下：
严重缠绕罗拉，且点动都无法进行。原因是由于环境温度大于相变物质熔化温度，空调纤维中的相变物质已经熔化，加之收到皮辊罗拉的强力挤压，熔化后的相变蜡状物质部分溢出至纤维表面，对沟槽罗拉具有很强粘附性，从而产生严重绕罗拉现象。而采取了减速、抗静电皮辊、清洁加滑石粉等措施后无改善。
粗纱、细纱工序——
在车间温度较高的情况(30℃左右)下未出现严重的绕皮辊罗拉现象，主要是因为：一采取了抗静电皮辊，二是输出速度较低，三是都有捻度，刚从前罗拉输出时纤维因加捻而被卷进纱体中。
故粗纱工艺在保证细纱不吐粗情况下捻度偏大掌握，采用带有13条尖底槽假捻器以使输出粗纱条获得更多的假捻，张力控制适当(保证粗纱卷绕线速度与前罗拉输出线速度之比为1.02)，稳定粗纱伸长率。
细纱工序宜采用“低速度、大隔距、小张力、大捻系数”的工艺原则；络筒采取“低速度、保品质、接头好、成形良”的工艺原则，同时优化清纱工艺曲线，最大限度地减少棉结、毛羽和强力恶化现象，保证成纱质量的稳定。
经检测，本例产品的“clima36/c6428tex(21s)”纱质量检测指标如下：
单纱断裂强度：14.2cn/tex；
单纱断裂强力变异系数cv：6.2％；
线密度偏差：-2.5％；
线密度变异系数：+1.8％；
条干均匀度变异系数cv:13.7％；
样品经检验，所检项目符合fz/t12029-2012《精梳棉与粘胶混纺色纺纱线》标准规定的一等品要求。
本发明所用clima空调纤维为德国larsenproductionaps.公司最新研制的基于lyocell生产工艺自主研发的可自动调温的新型功能性纤维。其主体为lyocell(即天丝)纤维素纤维，所含调温石蜡油提炼于油菜花，储能能力强，在相变吸热范围28-32℃条件下固液能量转化率达50j/g，远远大于其它空调纤维的相变热，且该相变材料石蜡油质量占纤维总质量的29％，为当今各种空调纤维中相变物质含量之最高，从而使纤维具有很强的调温功能，调温能力达±5摄氏度左右。石蜡油经特殊生产工艺置于纤维内部众多空隙中，而纤维表面仍保持光滑，使纤维或其纺织品在具有较好调温功能的同时还具有很好的耐洗性。
本发明的研制开发过程简述如下：
一、原料选配方法
选用调温能力强的空调纤维作为本项目产品所需的功能性原料是确保后续产品功能性要求的方法之一，也是能快速赢得市场的重要手段。通过市场调查分析，本发明选择德国aps公司生产的clima空调纤维，一是相变热值高，二是相变材料含量高，再通过混纺比的提高，可以充分保证后续面料的调温能力，赢得消费者的信赖。
纤维原料：clima空调纤维，规格为2.3dtex×38mm，棉纤维选用129细绒棉。
二、纺纱工艺要求
由于clima空调纤维温度在温度超过28℃或受到强挤压后，纤维内部孔隙中的相变物质石蜡油会出现熔化或溢出，易粘罗拉或皮辊，故其与棉纤维混纺时采用箱混工艺流程，从一开始就进行混合，减少其与各机件的接触，减少绕罗拉现象的发生。同时车速偏低掌握。开清棉、梳棉由于车速较低，生产能正常进行。粗纱、细纱由于输出须条有捻度，即使车间温度高于28℃，也能正常纺纱。关键是混并工序，由于并条压力大，出条速度快，车间温度又较高(32℃)，空调纤维中的相变物质石蜡油熔化并溢出纤维表面严重，需要通过降温固化石蜡油纺纱才能顺利进行。而车间采用的是集体送风的空调系统，正常温度都在30℃以上，局部降温难以进行。产品开发一度处于停滞状态。经过一定时间的考察，集思广议，充分运用现有条件进行技术改造，宗旨是将空调冷冻间的冷风(22℃)引入车台，形成局部区域低温环境，温度低于28℃，使生产正常进行。故需封闭车台，所用材料需隔热，如泡沫钢板等，引入管道所用材料需隔热，送风风机采用离心风机，并可变频调速。做好这一切技术改造工作之后，
混并工序正常开出。
各工序工艺开清棉工序采用“握持打击、薄喂”工艺；梳棉工序采取“紧隔距，强分梳”工艺；混并采用“中定量、多并合，低速度”工艺；粗纱采用“中定量、大捻度系数、小张力、低速”工艺；细纱采用“低速度、大隔距、小张力、大捻系数、低速”的工艺原则；络筒采取“低速度、保品质、接头好、成形良”的工艺原则，优化清纱工艺，减少棉结、毛羽和强力恶化现象，保证成纱质量稳定。
本例的工艺设计:
一、产品规格
clima36/c6428tex(21s)。
二、工艺流程
1、原料的选择：
clima空调纤维2.3dtex×38mm；129细绒棉(129是中国棉花标准,1代表等级,29代表长度,即一级棉花，29mm的纤维长度)。
2、工艺流程：
clima空调纤维36％+129细绒棉64％：清花(fa141a)--梳棉(a186f)--头道并条(fa306a)--二并(fa306a)--末并(jwf1310)--粗纱(jwf1415)--细纱(fa506a)—络筒(no.21c)
三、工艺参数
开清棉工序：a076e综合打手速度750r/min，106打手速度450r/min，定量300g/m,棉卷定重：9.5kg。
梳棉工序：锡林与盖板隔距：7*6*6*6*7英丝，锡林速度：360r/min，刺辊速度：690r/min，出条速度：60m/min，梳棉定量：22g/5m。
并条主要工艺参数：
出条速度200m/min，罗拉隔距11×18mm。
表1并条工艺参数
(5)粗纱主要工艺参数
粗纱干定量4.5g/10m,捻度5.2捻/10厘米，后区牵伸倍数1.28倍，总牵伸倍数8.1倍，锭速850r/min。
(6)细纱主要工艺参数
细纱捻度72捻/10厘米，钢领pg14254，钢丝圈udr6/0,3.0隔距块，罗拉中心距19×22；细纱前罗拉转速240转/分，总牵伸17.7。
(7)络筒主要工艺参数
络筒速度800m/min,络筒张力圈重量20g,清纱曲线n230％，s150％×1.5cm,l30％×25cm。
本发明的高含量空调纤维/棉混纺纱是通过优选高性能空调纤维clima与棉纤维混纺而成，产品具有很好的吸热放热自动调温功能外，还具有柔软舒适、吸湿透气的性能。
检测报告：
检验依据fz/t12029-2012《精梳棉与粘胶混纺色纺纱线》(参照一等品)