牛奶蛋白纤维混纺弹力纱的开发

                                

 摘要：  介绍了牛奶蛋白纤维的特性，牛奶蛋白纤维既有天然蚕丝的优良特性，又有合成纤维的性能特征，可纺性能良好，是一种全新的纺织材料。牛奶蛋白细号棉混纺弹力包芯纱的生产采用牛奶蛋白纤维与细号棉包混和制条，再与棉纤维精梳条混和纺制氨纶包芯纱的工艺路线。
    牛奶蛋白纤维是以牛奶蛋白质与大分子有机化合物为原料，利用生物、化工、纺织新技术，人工合成的一种全新的纺织材料。牛奶蛋白纤维集天然纤维(棉、麻、毛、蚕丝)和化学纤维的优点于一体，不仅具有化学纤维强度高、收缩小、防霉、防蛀的品质，又具有天然纤维柔软、亲肤、吸湿、透气、染色鲜艳、色牢度强等优点，牛奶蛋白纤维的光泽和导湿性指标是其他任何纤维无法比拟的。将其与细号、棉纤维混纺11．8 tex(44 dtex)氨纶弹力纱，织制的织物外观华丽、色泽鲜艳、穿着舒适。更重要的是牛奶蛋白纤维与人体皮肤亲和性好，且含有多种人体所必须的氨基酸，具有良好的保健作用，是开发高档针织时装的理想面料。
1原料的性能特点
    11．8 tex(44 dtex)氨纶弹力纱选配的纤维原料主要物理指标见表1。
    牛奶蛋白纤维本色为淡黄色，似柞蚕丝色泽，纤维具有良好的物理、化学性能，单纤断裂强度高于羊毛、棉、蚕丝等天然纤维，具有良好的可纺性能，而细度最细可达到0．9 dtex，适宜开发细号高密的高档面料。牛奶蛋白纤维初始模量最高可达1200 kd／mm2，高于其他的天然纤维，用牛奶蛋白纤维生产的纺织品尺寸稳定性能良好，同时还具备易洗、快干等特点。因此牛奶蛋白纤维是一种集天然纤维和化学纤维优点于一身优良的纺织原料。但牛奶蛋白纤维也存在刚性较差，不够挺括的缺点。因此，将其与、棉纤维混纺，以增强产品的服用性能。

2纺纱工艺流程

    牛奶蛋白纤维与细号纤维采用棉包混和，制条后与棉纤维精梳条采用棉条混和后纺纱.
3各工序工艺配置及技术措施
3．1预处理
    牛奶蛋白纤维表面光滑、卷曲少、抱合力差，在纺纱过程中易粘附机件，且质量比电阻高，静电严重，在生产过程中易造成缠绕堵塞现象，造成纺纱困难。因此需要进行给湿预处理，以改善纤维的可纺性。所用配方：静电剂0．5％、防滑剂(硅胶)0．20A，，用10倍水稀释均匀喷洒在铺好的松散纤维上，层层处理，使纤维回潮率控制在16％左右，然后覆盖薄膜预置24 h左右，使油水充分渗透，再打包进车间经2 h～3 h的去湿平衡后使用。
3．2开清棉工序
    牛奶蛋白纤维与细号纤维混纺，由于细号纤维细度细、长度长，不含杂质，仅有少量丝束硬块，因此，开清棉采用“精细抓棉、少落或者不落、轻打多梳、充分开松”的工艺原则。圆盘抓棉机打手每次下降1．5 mm，打手刀片伸出肋条-3 mm，各机打手速度适当降低(梳针打手470r／min，综合打手900 r／min)，增大打手与尘棒之间的隔距，增加补风，以减少纤维损伤和棉结。为减少棉卷粘层现象，增加紧压罗拉压力，适当减小成卷定量，降低棉卷罗拉转速。为防止水分和油剂挥发，落卷后每只棉卷都用薄膜包好，梳棉随用随取。同时采用自调匀整装置，棉卷不匀率为1．06％，正卷率在98％以上。
3．3梳棉工序
    梳棉工序能否有效地降低棉结，保持纤维在棉网中的伸直度和分离度，是牛奶蛋白纤维与细号等纤维混纺纺纱成败的关键问题。根据细号纤维长度整齐度好，不含杂、强力低等特点，梳棉工序应采用“慢速度、大转移、强梳理、少落”的工艺原则，除尘刀采用高刀大角度，小漏底人口隔距放大，盖板选用齿密较稀的针布，且速度降到最低，减少盖板与后车肚落棉，使总落棉量控制在2％以内。为减少纤维的损伤和短绒的产生，将给棉板工作面长度加长到34 mm，刺辊转速降至679 r／min，锡林刺辊线速比调整为3．0，有利于纤维的顺利转移。在避免锡林绕花和针布充塞的前提下，锡林～盖板隔距偏紧掌握，防止隔距过大影响分梳效果，造成棉网出现云斑和棉结。由于纤维细度细、卷曲少，抱合力差，棉网易飘头、坠网、塌边，凝聚困难，生产中通过适当调整棉网张力牵伸，降低道夫速度(20 r／min)，收紧剥棉罗拉与道夫间隔距，并加装双胶圈导条装置，以保证棉网顺利成条。生条重不匀为3．4％，生条结杂为3粒／g。
3．4并条工序
    为了保证与棉条混和均匀，并条T序采用三道混和，每道8根并合，选用“紧隔距、重加压、强控制、低速度”的工艺原则。由于牛奶蛋白纤维与细号纤维长度长，牵伸过程中牵伸力大，罗拉隔距应适当放大为12 mm×20 mm。并增加胶辊加压，适当降低罗拉速度，选用稍轻的熟条定量，保持握持力与牵伸力相适应。同时合理进行牵伸分配，采用顺牵伸工艺配置，头并后区牵伸倍数控制在1．7倍～1．8倍，末并后区牵伸倍数控制在1．2倍～1．3倍左右，以减少弯钩纤维，改善纤维的伸直平行度。头并后区牵伸倍数偏大掌握，以提高纤维伸直平行度，减少纤维弯钩。另外因纤维本身相互间抱合力差，经过多次牵伸后，熟条易过熟过烂，应适当减小并条定长(3 km)，以减轻条子与上圈条器表面的摩擦起毛，并避免容量大时棉层之间挤压过紧，纺至粗纱工序退条时产生粘条、劈条现象，增加成纱的偶发性纱疵。生产中由于牛奶蛋白纤维放湿快，静电严重，加之纤维抱合力差，很容易粘绒套、缠罗拉、缠胶辊、堵通道，为此要控制好车间相对湿度(75％左右)，胶辊采用WSN型防静电涂料，并降低前罗拉速度(200m／min)，适当减少下吸风量，以减少缠绕现象，同时喇叭口、罔条斜管每班用汽油擦拭，保持通道光洁，并选用直径较大的喇叭口，避免堵塞现象，保证出条顺利。熟条重不匀为0．58%，熟条条干CV为3．1％。
 3．5粗纱工序
    由于纤维间抱合力差，粗纱工序采用“轻定量(4．0 g／10 m)，重加压、强控制、较小的后牵伸(1．17倍)和较大后区隔距、低速度(800 r／min)”的工艺配置，以加强对牵伸区中纤维的控制，并有利于稳定牵伸力与握持力的关系，防止“出硬头”。粗纱捻系数适当增加(95左右)，同时严格控制张力伸长，有利于减少纱条意外伸长，减少粗细节和毛羽的增多，提高成纱条干均匀度。粗纱胶辊采用抗静电涂料处理胶辊，以减少牵伸缠绕，降低粗纱断头。粗纱重不匀为0．6％，粗纱瞬时纱疵为3个／(台·min)。
3．6细纱工序
    为了能顺利纺制氨纶包芯纱，我们首先在FA502型细纱机上加装了导丝罗拉、导轮等积极喂人氨纶丝的预牵伸装置，并去除细纱机横动装置，以避免氨纶丝跑偏现象。为防止氨纶丝在退绕过程中出现碰毛粗纱条而造成大量棉结、毛羽等纱疵现象，我们在摇架后部还加装了粗纱、芯丝分隔器，避免粗纱和氨纶丝在交叉处相互碰撞刮毛现象。另外在纺纱过程中经常由于导轮跑偏、转动不灵活而造成露芯、包缠不匀、弹力不匀等质量问题，我们一方面通过加强运转清洁管理，减少因导轮积花而造成的转动不灵活现象，另一方面指派专人及时校正导丝轮跑偏现象，确保两根须条和芯丝在罗拉钳口处汇合时的对中关系，从而保证了良好的包覆效果。
    牵伸部分采用重加压、较小的后区牵伸(1．20倍)，较大后区隔距(18 mm×35 mm)，小钳口隔距的工艺配置，使其有效地控制纤维运动，提高成纱质量水平。同时车速偏低掌握(157 r／min)，并选用偏重的钢丝圈(F05／0型)，以减少成纱毛羽，降低细纱断头。细纱捻系数范围确定在370～380之间，既可改善包覆效果，又减少了纤维滑脱。
    为保证牛奶蛋白纤维混纺氨纶包芯纱的纺纱质量，除合理上机工艺，采取有效技术措施外，前道各工序都制订了较为严格的半制品质量内控指标，逐道检测把关，并组织专门技术力量跟班解决生产过程中遇到的难题。11．8 tex(44 dtex)氨纶弹力纱成纱质量：条干CV为14．96％；细节为9个／km；粗节为79个／km；单强为16．47 cN／tex：伸长率为24．53％；3 mm毛羽为34．5根／10 m。
3．7络筒工序
    由于牛奶蛋白纤维静电现象严重，采用金属槽筒，在保证筒子成形良好的条件下，适当降低槽筒转速，减小张力，纱条通道保持光洁无毛刺，减少条干恶化和毛羽的产生。并采用电子清纱器和空气捻接器，电清工艺：短粗节门限设为1．5 cm×140％，长粗节30 cm×(+50％)，长细节30 cm×(一40％)。参数加严掌握，保证纱疵有效清除。
3．8各工序温湿度控制
    由于牛奶蛋白纤维吸放湿速度快，对相对湿度比较敏感，周围环境相对湿度发生变化时，纤维的回潮率会很快发生变化。因此应严格控制各工序的温湿度，相对湿度偏低时易产生静电，成条蓬松，飞花严重，相对湿度偏高时易粘缠针布、缠绕罗拉胶辊。各工序的相对湿度应控制在70％～75％左右，成纱回潮率控制在9％左右。
4  结束语
    国内市场上纺织品正逐渐向新、特、优方向发展，牛奶蛋白纤维是一种纺织新原料，既具有天然蚕丝的优良特性，又具有合成纤维的物化性能，它的出现满足了人们对穿着舒适性、美观性的追求，符合保健潮流。作为一种新型的健康舒适纤维，在人类日益关爱自身、关注生存环境、追求天然舒适、回归自然时尚的今天，牛奶蛋白纤维具有良好的市场开发应用前景。