竹纤维有机棉混纺紧密赛络纱的研制开发 Microsoft Word 文档

德州学院 纺织服装工程学院 2011届 纺织工程专业 毕业论文 1 竹纤维有机棉混纺紧密赛络纱的研制开发 宋娟 （德州学院纺织服装工程学院，山东德州 253023） 摘 要： 本文探讨紧密赛络纺技术在竹纤维、 有机棉混纺纺纱过程中的应用，通过优化试验确定纺纱过程中梳理、并条、粗纱、细纱及络筒的工艺参数。在对成纱原理分析的基础上，优选出紧密纺中最优的集聚张力和负压值，并确定出钢领、钢丝圈及网格圈。开发的高支紧密赛络纱，成纱具有类似于股线的风格，强力高、毛羽少且条干均匀，其面料手感顺滑，悬垂感强，舒适透气，服用性能佳，产品附加值高，有较大的市场潜力。 关键词： 竹纤维; 有机棉; 紧密赛络纱; 强力; 毛羽

0 前言

近年来，自然舒适和环保之风在全球蔓延，人们绿色生活理念不断加强，消费者在选择纺织品时，更加注重产品的环保与舒适性，因此功能生态型、环保型纺织产品的应用将更加广泛，发展前景也会更加广阔。 随着各种差别化、功能型、环保型新纤维不断涌现,再加上环锭纺纱各种新工艺、新技术的突破,加快了环锭纺纱线向多元化、时尚化的推进和发展。因此利用各种不同类型的纤维,采用不同的组分比例,开发不同纱线结构的新型纱线产品,在丰富纺织品市场的同时,也必将极大地提高纺纱企业的市场竞争力，因此成为纺织产品研发的重点。 因此为积极开发运用新型原料，采用新技术，新工艺，满足消费者和市场对环保舒适产品的需求，本项目开发了竹纤维有机棉混纺高支紧密赛络纱。 1竹纤维 竹纤维就是一种由我国自行研发成功的以竹子为原料、生产制造过程全部实施绿色生产的再生纤维素纤维, 它是一种环保型的绿色纤维。竹纤维具有良好的吸湿性、悬垂性和染色性。手感柔软, 导湿性好, 具有良好的天然光泽和天然的抗菌性和抗紫外线性能, 被专家誉为“21 世纪最具有发展前景的健康面料”。竹子是一种速生丰产的植物, 成活率高,生长周期短。我国竹资源非常丰富, 种植面积多达420 万公顷, 资源分布范围非常广泛, 种类多达400 余种。大力开发竹资源可以大大缓解我国粘胶纤维原料匮乏的现状。 1.1竹纤维的性能 1.1.1绿色环保 德州学院 纺织服装工程学院 2011届 纺织工程专业 毕业论文 2 在竹子生长过程中不需要使用任何农药, 这保证了竹纤维原料的天然无毒性。在竹纤维生产过程中, 原生竹纤维采用物理方法制得, 再生竹纤维在原料的提取和生产过程中, 全部实施绿色生产, 故竹纤维属绿色纤维。用竹纤维制得的纺织品是绿色原料的延伸。同时竹纤维及其制品可完全分解, 具有优良的生物可降解性, 可完全回归自然, 由此可见, 竹纤维是真正意义上的绿色纤维, 竹纤维的开发对纺织生态学具有重要的竟义。 1.1.2抗菌性 竹子具有天然抗菌、防菌、防护功能, 在其生长过程中无虫蛀、无腐烂。在生产加工过程中这些抗菌物质不会受到破坏, 而且反复洗涤和日晒也不会对竹纤维织物的抗菌作用产生影响。日本纺织检验协会采用先进检测手段进行测试, 竹纤维产品24h 抗菌率达71%。特别是大肠杆菌等4 种细菌在竹纤维中40min 以上将会被全部杀死。竹纤维的天然抗菌性不会对人体造成任何反应, 而且还能保健护肤, 其效果远好于在后整理过程中加入抗菌剂。 1.1.3吸湿性 竹纤维的最大特点是横截面的高度天然中空。竹纤维截面上布满椭圆型空隙, 空隙呈梅花形排列, 这使得竹纤维及其制品的吸湿、放湿、导湿性能极佳, 专家称之为“会呼吸的纤维”。实验表明, 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。在36℃、100%的相对湿度条件下, 竹纤维的回潮率已高达45% , 且吸湿速率特别快, 从8. 75%的回潮率达到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。竹纤维优良的吸湿、导湿性能使其非常适合作为夏季服装面料。 2有机棉

2.1有机棉定义 有机棉是一种真正源于自然的高品质无污染的“环保棉花”，不使用任何杀虫剂和转基因产品而进行生产和加工，并经独立认证机构认证的原棉。有机棉是在农业生产中，以有机肥、生物防治病虫害、自然耕作管理为主，不许使用任何化学制品；从种子到农产品全天然无污染生产的棉花，并以各国或WTO/F15颁布的《农产品安全质量标准》为衡量尺度，棉花中农药、重金属、硝酸盐、有害生物（包括微生物寄生虫卵）等各种有害物质含量控制在标准规定限量范围内，并 德州学院 纺织服装工程学院 2011届 纺织工程专业 毕业论文 3 获得认证的商品棉花。有机棉的生产方面不仅需要栽培棉花的光、热、水、土等必要条件，还对耕地土壤环境，灌溉水质量、空气环境等洁净度有特定的要求。 2.2有机棉特点 有机棉的质量要比普通棉的质量差, 主要表现在有机棉长度较短( 大约只有25～27mm) 、短绒率较高( 在10% 以上) 、整齐度差; 有机棉细度较粗( 马克隆值在4.6～5.2) 、成熟度较差( 未成熟纤维含量较多, 为6.0%～8.0%) , 有害疵点( 棉结、索丝、僵片、软籽表皮等) 较多, 含杂率高。新疆产有机棉与普通棉对比数据如表1所示。 表1 新疆有机棉花和普通棉花的基本性能比较 性能 有机棉 普通棉花 长度（mm） 27.9 29．2 短绒率（%） 10.5 9.1

整齐度（%） 81.9 82.9

细度（mtex） 184 174

马克隆值 4.9 4.5

强度（cN∕tex） 27 28

成熟度系数 1.65 1.8

未成熟含量（%） 6.8 6.3

含杂率（%） 1.7 1.1

由表1可见, 有机棉的质量同普通棉的质量相比还存在一定差距, 这使得有机棉纺纱难度大,纺纱质量难以保证, 有机纺纱要在工艺上给予特别的处理。 3紧密纺 3.1紧密纺原理 紧密纺技术是在传统的环锭纺纱基础上发展起来的一种环锭纺纱新技术。在传统的环锭纺中，从前罗拉钳口引出的具有一定宽度的纤维须条受到加捻作用时，在前罗拉钳口附近便形成加捻三角区，加捻三角区的外侧纤维承受较大的张力，中间的纤维承受的张力较小。大部分纤维会加捻成纱，而部分未受控制的边纤维会形成纱线毛羽及飞花。紧密纺技术是使从前罗拉钳口引出的纤维束在牵伸 德州学院 纺织服装工程学院 2011届 纺织工程专业 毕业论文 4 区完成牵伸后，在前罗拉嵌口下受到气压或机械装置的凝聚作用，并在凝聚力的作用下，须条的宽度减小，原有的纺纱加捻三角区消除或基本不存在，从而使所有纤维被紧密地凝聚加捻到纱体中，大大减少了成纱的毛羽，并提高了纱的强度。 3.2紧密纺类型 紧密纺类型可分为气压式和机械式两大类。气压式多为负压吸风式，对纤维的控制柔和、有效，减少毛羽的效果更明显，但胶圈、风机等消耗很大。机械式的结构简单，运转维修成本低，但成纱的毛羽指标等不及前者。 3.2.1立达(Rieter)ComforSpin纺纱装置 瑞士立达公司紧密纺纱装置名称为ComforSpin,其装置结构如图1所示。

图1 立达ComforSpin纺纱装置 1—网眼吸风罗拉（前罗拉） 2—第二胶辊（牵伸胶辊） 3—第一胶辊（握持胶辊） 4—吸风组件 5—气流导向装置 ComforSpin,纺纱装置的结构特征如下。 （1）在原牵伸区前增加一个气动集束区。 （2）将原来的前罗拉改为钢质空心网眼罗拉，直径比一般前罗拉达，其上装有两个胶辊，第一胶辊（握持胶辊）与前罗拉组成纱条加捻握持钳口，第二胶辊（牵伸胶辊）与前罗拉组成牵伸区的前牵伸钳口。第一胶辊与第二胶辊见为须条的集聚区。 （3）前罗拉为钢质网眼滚筒，形似一个晓尘笼，内有圆形截面吸聚管（负压）与吸风风机等组成的吸聚罗拉，即有负压的前罗拉。圆形截面吸聚管上装有一个吸气槽，吸气槽上开了一个由后向前逐渐变窄的v形狭槽，其由工程塑料部件组成，v形槽长度跟须条与前罗拉接触长度相适应，并与输出方向有一定偏斜度，当在主牵伸区须条离开牵伸钳口时，因负压的吸附作用，须条由v形槽控制在网 德州学院 纺织服装工程学院 2011届 纺织工程专业 毕业论文 5 眼前罗拉上，并向前输送到第一胶辊处，即握持钳口处。 3.2.2绪森（Suessen）Elite纺纱装置 德国绪森公司紧密纺纱装置名称为Elite，其装置结构如图2所示。

图2 绪森Elite 纺纱装置 1—牵伸前上胶辊 2—传动齿轮 3—输出上胶辊 4—纱条 5—异形负压吸管 6—牵伸后罗拉 7—牵伸中罗拉 8—牵伸前罗拉 Elite纺纱装置结构特征如下。 （1）在传统的牵伸装置前加一组气动集聚装置。 （2）原牵伸装置不变，在前罗拉的前面加装一套组合件，包括一个异形截面吸聚管，上套一个网格多孔胶圈（实为化纤织物）和一个牵伸前上胶辊（握持胶辊），组成加捻握持钳口。新增加的前上胶辊通过一个啮合齿轮由原来的牵伸前上胶辊转动。吸聚管上套着一个网格多孔胶圈，它有无数微孔，允许气流通过，而纤维不能通过。胶圈由牵伸前上胶辊摩擦传动。 （3）异形截面吸聚管表面在每个纺纱部位都开有呈斜向吸气槽，便于纤维的轴向旋转并向纱轴靠拢，其结果使纤维尾端紧贴于纱条上。吸聚管表面的流线型设计使纱线在前罗拉表面的包围弧完全消失，也就是须条离开牵伸钳口时，其受负压的作用被吸附在网格多孔胶圈的狭槽部位，并向前输送到握持钳口，再加上握持胶辊加压很小，使纺纱三角区基本消失，因此纱线的毛羽减少，从而提高了可纺性。