竹纤维与棉混纺纱的开发
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竹纤维及其产品开发单丽娟李亚滨 (天津工业大学纺织与服装学院)[摘要] 本文简述了我国自行研发成功的一种纺织纤雏竹纤维的发展现状、生产过程、纤维的结构性能及其纺织品的特点。
该纤维有明显不同于其它纤维素纤维的独特风格,在纺织领域具有广阔的发展前景。
[关键词]竹纤维;性能;结构;染色;面料1 前言我国自主研制的竹纤维不同于已问世的竹浆纤维,它无任何化学成分,无任何污染,100%可降解,是真正意义上的绿色环保、功能性纤维。
利用竹纤维制成的面料和服装,具有明显不同于棉、木型纤维素纤维的独特风格,强力好,耐磨性、优良的悬垂性,光泽亮丽,具有较好的天然抗菌效果,特别是吸湿放湿性、透气性良好,是夏季针织面料和贴身纺织品的首选原料。
2 竹纤维的结构与性能竹纤维的生产是由竹浆粕经溶解纺丝而成,其生产流程为:竹浆粕→粉碎→浸渍→碱化→磺化→初溶解→溶解→头道过滤→二道过滤→熟成→纺前过滤→纺丝→塑化→水洗→切断→精练→烘干→打包竹纤维的主要组分包括竹纤维素、竹密、果胶,是采用化学方法把竹子打成浆制成的纤维。
竹纤维纵向表面具有光滑、均一的特性,纤维的纵向表面呈多条较浅的沟槽,横截面接近圆形,边沿具有不规则锯齿形,表面结构与成型条件有关。
这种表面结构使得竹纤维的表面具有一定的摩擦系数,纤维具有较好的抱合力,有利于纤维的成纱。
竹纤维在标准状态下的回潮率可达12%,与普通粘胶纤维的回潮率相近。
但是,在36℃、100%RH的条件下,竹纤维的回潮率已高达45%,且吸湿速率特别快。
从8.75%的回潮率到45%的回潮率仅用6个小时左右。
相同的条件下,其他纤维的回潮率及其吸湿的速率都不如竹纤维,如粘胶纤维,100%的相对湿度下,回潮率为30%。
这说明竹纤维比其他纤维更优的吸湿快干性能,更适合做夏季服装、运动服和贴身内衣。
竹纤维物理机械性能指标与粘胶纤维相近,见表1。
竹纤维制品不仅集天然纤维的优点于一身,其独特的功能还在于它的杀菌性能。
竹纤维与精梳棉混纺纱开发何晓玲 高 刚 [陕西五环(集团)公司]竹纤维是一种再生纤维素纤维,它不仅集天然纤维和人造纤维的优点于一身,而且还具有天然杀菌功能和独特的服用功能。
我公司采用竹纤维开发生产了B /长/CJ 60/20/20 14.5 tex 、B /CJ 长60/40 14.5 tex 、CJ 长/B 60/40 14.5 tex 三个品种。
1竹纤维性能竹纤维主要物理指标:长度38.92 mm %,细度1.66 dtex ,断裂强力2.38 cN ,断裂伸长18.7%,回潮率11.44%。
竹纤维长度长,整齐度好,不含杂,回潮类似于粘胶纤维,同时具有透气性强,吸放性能好,比电阻大,纵向表面光滑,是多条较深沟槽,边缘具有不规格齿形,具有独特的抗菌性能。
2 工艺流程竹纤维:A002A →A006B →A036B →A092A →A076C →A186棉纤维:A002A →A006B →A036B →BT400(三道)→A454→1292(牵伸改造)→A092A →A076C →A186 →191B →A201C3各工序技术措施 3.1开清棉工序针对竹纤维强力低,纤维整齐度好,不含杂的特点,采用“多梳少打,以梳代打,少落快喂”的工艺路线,适当降低各打手速度,尽量减小开松对竹纤维的损伤。
清棉主要工艺参数配置如下:A036型机打手速度380 r /min ,A076C 型机打手速度850 r /min ,棉卷干定量389 g /5 m 。
3.2梳棉工序竹纤维强力低,易脆断,因此梳棉采用较大隔距、低速度工艺,减小对纤维的损伤。
梳棉主要工艺参数配置如下:给棉板与刺辊隔距0.33 mm ,刺辊转速630 r /min ,盖板转速98 mm /min ,道夫转速16 r /min 。
3.3并条工序竹纤维抱合力低,静电现象严重,易缠绕胶辊和罗拉,纺纱困难,车速应适当降低。
并条工艺配置采用“大隔距,小张力,重定量,慢速度”的原则。
大豆蛋白纤维/竹纤维/棉混合纤维染色技术摘要:多组分纤维混纺后,可以取长补短,大大改善产品的性能或获得特殊的外观效果。
大豆蛋白纤维、竹纤维属于环保型再生纤维素纤维,大豆蛋白纤维具有羊绒般的手感,真丝般的光泽,竹纤维具有天然抗菌性和丝一般的光泽润滑的手感,棉纤维通过与大豆蛋白纤维、竹纤维混纺可以改善棉制品的光泽、手感及悬垂性,并且提高产品的舒适性和保健性。
关键词:大豆蛋白纤维竹纤维棉纤维多组分纤维1、多组分纤维的特性:1.1外观和手感多组分纤维混纺后,可以取长补短,大大改善产品的性能或获得特殊的外观效果。
大豆蛋白纤维、竹纤维属于环保型再生纤维素纤维,大豆蛋白纤维具有羊绒般的手感,真丝般的光泽,竹纤维具有天然抗菌性和丝一般的光泽润滑的手感,棉纤维通过与大豆蛋白纤维、竹纤维混纺可以改善棉制品的光泽、手感及悬垂性,并且提高产品的舒适性和保健性。
1.2染色性能大豆蛋白纤维、竹纤维与棉纤维的聚集态结构不同,在染色性能上有一定的差异,棉纤维属于天然纤维素纤维结晶度、取向度都大于再生纤维素纤维,棉纤维需要做氧漂前处理工艺去除杂质,而大豆蛋白纤维本身呈米黄色、难漂白,并且不耐高温和强碱,根据纤维的特性,选择合理的前处理工艺。
染料的染色性能主要包括:直接性、上染率、亲和力、染料在纤维中的扩散速率、匀染性、移染性等,而这些性能与纤维的化学结构、形态有很大的关系,棉纤维结构紧密,染料上染量低,大豆蛋白纤维、竹纤维结构较棉纤维疏松,上染量略高,根据纤维的特性,选择合理的染料及染色工艺曲线。
2、实验、试剂、设备(机器)2.1实验材料:大豆蛋白纤维40/竹纤维30/棉纤维30 40S赛络纺2.2试剂:纯碱(NaOH)、元明粉(Na2SO4)、双氧水(H2O2)、定牢卡维、螯合分散剂、保险粉、净洗剂、棉用匀染剂日本化药公司开发的纤维用中性固着型活性染料Kayacelon React CN型染料活性红CN-3B、活性黄CN-EX、活性兰CN-MG、Kaya KN缓冲剂P-7,汽巴克隆H型的活性黄H-RN、活性红H-NF、活性艳兰H-GR、汽巴克隆LS 型低盐染料活性黄LS-R、活性红LS-2G、活性蓝LS-3R。
竹纤维与棉混纺纱的开发王春霞(盐城工学院纺织服装学院,江苏盐城224500)摘要:介绍了竹纤维的性能特点,通过工艺试验,分析了纤维性能、纺纱工艺等影响纱线质量的因素,探讨了提高成纱质量所采取的有效技术措施。
竹纤维是中国继大豆蛋白纤维之后又开发出的一种新型再生纤维素纤维。
它不仅集天然纤维与人造纤维的优点于一身,而且还具有天然抗菌性能,同时具有良好的生态环保性,是一种再生绿色纤维。
为进一步研究竹纤维性能,笔者结合生产实践,开发了竹纤维与棉混纺纱。
通过试验分析,探讨了提高纱线质量应采取的技术措施。
1原料选配和性能竹纤维选用河北省吉藁化纤厂生产的竹纤维,其规格为1.65 dtex×38 mm。
竹纤维属于纯天然纤维,在生产中没有添加任何化学成分。
该纤维呈天然中空,横截面为近似圆形或梅花型排列,透气性强,强度大,韧性和耐磨性高,吸放湿性好,富有光泽且柔和,它含有竹蜜和果胶,比电阻大,纵向表面光滑均一,呈多条较浅的沟槽,边沿具有不规则的锯齿形,同时具有天然独特的抗菌性能,其性能测试结果如表1。
表1 竹纤维主要物理性能细度/dtex 长度/rnrn 干强/cN·dtex-1湿强/cN·dtex-1回潮率/% 质量比电阻/Ω·g·crn-2干伸长/% 湿伸长/%1.65 38.00 4.41 3.90 11.8 8.8 19.8 22.42 工艺流程竹纤维:清花A002D→A006t3→A1336B→A036C→A092→A076→梳棉A186D→FA302(三道)→粗纱A454G→细纱FA502→络筒。
3各工序主要工艺参数及技术措施3.1 清花竹纤维长度整齐度好,杂质较少,纤维表面光滑,手感柔软,蓬松性好,抱合力差,短绒含量少。
生产中采用短流程,以及多松少打,多梳少落的工艺原则。
抓棉机要提高运转率,使运转效率达90%以上。
A036C采用梳针打手,减少开松打击力度,防止纤维损伤,并适当放大给棉罗拉与打手之间的隔距。
由于该工序打手多,为减少纤维损伤,各部件打手速度均降低12%左右,为了防止卷子层次不清,棉卷中要夹4~6根同种粗纱,防止粘卷;适当减轻卷子每米克重,有利于梳棉机充分开松和减轻梳棉机的梳理负荷,A076适当增加风扇速度,一般控制在1 300r/min,保证卷子均匀。
其工艺参数见表2。
表2清花主要工艺参数项目参数项目参数卷子定重/g·m-1A002D打手速度/r·min-1A006B打手速度/r·min-1A006B打手到尘棒隔距//mm A036C打手速度//r·min-1卷子重量不匀率/% 39868043013/194151.3A036C给棉罗拉到打手隔距/mmA006B打手到尘棒隔距/mmA036C打手到剥棉罗拉隔距//mmA076角钉帘速度/m·min-1卷子伸长率/%12-1313/173501.43.2 梳棉由于竹纤维卷曲少,抱合力小,棉网易下沉。
并且容易充塞针布,缠绕分梳元件,因此针布采用专用的金属针布,以增加针齿对纤维的梳理作用,使单纤维状态良好,减少棉结和短绒。
适当降低梳理速度,适当放大梳理部件间的隔距,减少纤维反复揉搓,增加梳理转移,为了减少盖板花和落棉,选择较低的盖板速度并适当抬高除尘刀的位置。
生条采用轻定量,能减少针面负荷,提高分梳效果。
加大压辊压力来收缩棉条,减少通道堵塞。
在棉网易下沉的情况下,通过加大道夫和压辊间的张力牵伸倍数来改善棉网质量。
生产中应遵循“轻定量、慢速度、快转移、少损伤纤维”的工艺原则,以达到增加纤维转移,减少纤维平均梳理负荷的目的。
优化后的工艺参数见表3。
表3 梳棉主要工艺参数项目参数项目参数生条定量/g·(5cm)-1锡林速度/r·min-1刺辊速度/r·min-1道夫速度/r·min-1盖板速度/r·min-1生条萨氏条干/% 17.38-18.4233078022.59413刺辊-锡林隔距/mm锡林-道夫隔距/mm锡林-盖板隔距/mm给棉板-刺辊隔距/mm大压辊-下压辊牵伸倍数生条棉结/粒·g-10.180.130.28,0.25,0.23,0.23,0.250.281.1272.5-3.03.3并条并条工序相对湿度要适当偏低,控制在65%左右;加压量适当加大,保证足够的握持力与牵伸力相适应,确保纤维在牵伸中稳定运动,提高条干水平;适当放大罗拉隔距以改善条干水平。
要对胶辊进行专用防静电剂处理,以减少静电现象带来的不利影响。
采用新型弹簧摇架加压,可以加强对纤维运动的有效控制。
采用顺牵伸工艺,以改善纤维的定向性和伸直度。
喇叭口径适当偏小控制使纤维抱合紧密,加强对纤维的有效控制,以提高条干水平。
并条机速度适当降低,可避免缠绕罗拉和胶辊,使生产顺利进行;加压量适当增加,确保纤维在牵伸中运动稳定,提高条干水平。
为保证混纺比准确和混合均匀,采用棉预并和三道混并的工艺配置,混并头道以2根棉预并和4根竹纤维生条进行并合牵伸,其工艺参数见表4。
表4 并条主要工艺参数项目定量/g·(5m)-1并合数/根后牵伸倍数/倍喇叭口径/mm 加压/kg棉预并头道二道三道17.8617.6817.4016.9262+4881.7121.7321.6301.4283.43.43.23.230×32×30×630×32×3030×32×3030×32×303.4粗纱粗纱工序应适当选择粗纱张力,减少意外伸长,改善条干水平。
适当放大后区牵伸隔距,增大后区牵伸倍数,对减小牵伸力,降低粗节数量和提高条干水平十分有利,粗纱定量偏轻控制,并适当减小粗纱卷装,以减小粗纱退绕时的拖动张力,避免粗纱产生意外伸长。
粗纱捻度和卷绕密度应适当偏大,能提高粗纱内在质量,有利于提高细纱质量。
后区牵伸倍数偏小掌握,前区牵伸倍数偏大控制,以保证粗纱条干水平。
适当提高粗纱回潮率,减小静电和减少须条内纤维间的排斥。
采用防静电处理的胶辊以改善粗纱内在质量。
其工艺参数见表5。
表5 粗纱主要工艺参数项目参数项目参数粗纱定量/g·(10m)-1粗纱捻度/g·(10m)-1伸长率/%后区牵伸/倍轴向卷饶密度/圈·cm-14.244.981.211.293.325罗拉隔距/mm锭速/r·min-1前罗拉速度/r·min-1加压量/kg·双锭-1萨氏条干/%23×9.563022028×15×2014.23.5细纱细纱工序采用“低速度、中捻度、重加压、小钳口”的工艺原则。
选择稍大的捻度和较小的后区牵伸,防止纤维在后区牵伸中过分扩散。
有利于纱线毛羽的减少和成纱条干水平的改善。
通过重加压及适当大的罗拉隔距来平衡由于后区牵伸减小带来的较大牵伸力,以达到牵伸稳定的目的。
适当降低锭速和车速,减小离心力作用和静电积聚现象对细纱质量的不良影响。
选择稍硬的软弹表面不处理胶辊,可以改善条干水平,减少千米节结数量。
采用新型钢丝圈和钢领等纺纱器材,以减少纺纱张力,提高成纱质量,其工艺参数见表6。
成纱质量指标见表7。
表6 细纱主要工艺参数项目参数项目参数捻度/捻·(10cm)-1 后区牵伸/倍亚光罗拉隔距/ mm 加压量/kg·双锭-1 前罗拉速度/r·min-190.5-921.27518.5×3518×12×14220钢丝圈型号纲领型号锭速/r·min-1钳口隔距/ mmFUPG1/2-425113000-135002.5表7 成纱质量指标品种/tex 单强CV/% 百重CV/%重量偏差/% 条干/% 细节/个·km-1粗节/个·km-1棉结/个·km-1竹/CJ55/45 19.5 竹CJ67/33 18.5 竹CJ60/40 28 11.510.510.10.810.840.79+0.2-0.12+0.1515.1814.9814.722824373432319692874结语生产竹纤维混纺纱时,要注意保持合适的温湿度。
清梳工序分梳元件的速度要适当降低,减少对纤维的损伤;并条工序采用顺牵伸,提高纤维伸直平行度;粗纱捻度偏大选择,保证生产正常进行。
竹纤维是一种新型功能性纤维,用其开发的产品性能独特,具有良好的透气性、悬垂性吸放湿性,是目前唯一的凉爽型面料,适合用于加工高档时装,其系列产品的开发具有良好市场前景。
注:本文摘自《纺织科技进展2007.1》25-26。