大豆蛋白纤维/涤纶混纺纱生产工艺

　　摘要：介绍了大豆蛋白纤维的特点。通过工艺试验和专题测试，分析了纤维性能、纺纱工艺等因素对大豆蛋白纤维/混纺纱质量的影响，为进一步提高成纱质量提供一定的参考依据。

　　0 引言

　　大豆纤维属于再生蛋白质纤维，它是采用生物工程新技术从脱脂的豆粕中提取蛋白质，通过添加功能性，改变蛋白质空间结构，经湿法纺丝而成。它是一种“绿色”的易生物降解纤维，具有良好的吸湿性和透气性，用其制成的面料手感柔软，穿着舒适。是制作高档内衣、服装的理想原料。

　　南阳纺织集团曾开发研制大豆蛋白纤维/65/35 13tex混纺纱。本文将结合生产实践，就其工艺特点作一探讨。

　　1 纺纱过程及主要工艺参数

　　1.1 原料选择及其性能特点

　　：选用韩国1.5dtex，38mm短纤维。

　　大豆蛋白纤维：规格为1.27dtex，38mm，色泽是米黄色，两种纤维物理性能见表1所示。

　　大豆纤维的特性是：表面光滑，蓬松，单丝细度细，比重轻，强力和伸长率高，耐酸耐碱性能好，富有弹性和光泽，吸湿导湿性优良。湿断裂强度相当于干断裂强度的85％左右，初始模量较大，并具有较高的钩接强度和结节强度，较高的纤维强度和良好的延伸性。当大豆蛋白纤维与混纺后，混纺纱强力提高，外观、光泽和染色性能均比涤棉混纺纱更好。

　　表1 大豆蛋白纤维与纤维的主要物理指标

　　1.2 主要工艺流程

　　：清花A002D→A006B→A036C（梳针）→

→并条FA302（三道）→粗纱A454G→细纱FA502A→络筒村田No.7-Ⅱ→成包.

　　1.3 各主要工序工艺参数

　　1.3.1 清花工序工艺特点（大豆蛋白纤维）

　　大豆蛋白纤维比电阻高，在纺纱中易产生大量静电，在开包后用抗静电剂、防滑剂和水按一定比例配制后喷洒在原料中，堆放一定时间后，然后进行生产。车间相对湿 度控制在70％-75％之间，以减少静电的影响，抓包机要少抓、勤抓、清花过程中尽可能减少对纤维的打击数。大豆蛋白纤维成卷后一般粘连性较严重，从而影响生条的条干和重量不匀率，因此清花成卷机上要使用防粘罗拉，并加大紧压罗拉的压力。成卷后用薄膜包好，严防水分和油剂挥发，其主要工艺参数见表2。

　　表2 清花工序主要工艺参数

　　1.3.2 梳棉工序工艺特点（大豆蛋白纤维）

　　大豆蛋白纤维静电现象严重，纤维间抱合力差，纤维易粘附针布，纤维网剥取困难，要适当降低生条定量和棉风张力牵伸倍数。相对湿度控制在70％-75％之间，使之减轻因静电吸附纤维和缠绕压辊现象，要配置纺化纤的针布并适当加大锡林与刺辊速比，减小锡林与道夫隔距，降低锡林速度，以减少在分梳过程中对纤维的损伤。适当调大锡林与盖板间的隔距，以减少短绒和棉结。生产工艺的配置原则以采用“轻定量、低速度、中隔距、小张力牵伸”为宜，其主要工艺参数见表3所示。

　　表3 梳棉工序主要工艺参数

　　1.3.3 并条工序特点

　　胶辊有绕工本费现象，短纤维积聚在绒套上来不及清洁就进入纤维网，易形成疵点。由于纤维本身回潮率较小，当相对湿度过大时，易缠绕胶辊罗拉，因此并条工序相对湿度应适当偏低掌握，以控制在65％-70％之间为宜，加压量适当加大，使之保证有足够的握持力与牵伸力相适应，以确保纤维在牵伸中稳定运动，从而提高条干水平。因此并条生产工艺应采用“重加压、中定量、大隔距”的工艺原则，主要工艺参数见表4所示。为了使大豆蛋白纤维与混合均匀，还要注意以下几个方面。

　　a)为确保混纺比准确和混和均匀，采用涤预并条和混并三道，共四道并条工艺配置。

　　b)混并头道以2根预并和4根大豆蛋白纤维生条进行并合牵伸，混并二、三道则以8根条子进行并合牵伸。

　　表4 并条工序主要工艺参数

　　1.3.4 粗纱工序工艺特点

　　选择合适的捻系数，并适当控制粗纱张力，要尽可能减少粗纱意外牵伸，这样对成纱条干有利。由于熟条极易分叉散开，操作时要严防条子起毛、破边。要特点注意原料中超长和倍长纤维及前道未并条子中的疵点，粗纱罗拉隔距要适当放大。在整个粗纱工艺中以采用“重加压、大捻度、大隔距、慢车速”的工艺原则为宜，主要工艺参数见表5所示。

　　表5 粗纱工序工艺参数

　　1.3.5 细纱工序工艺特点

　　宜选择硬度稍大的胶辊，可提高成纱条干水平。根据大豆蛋白纤维的特性，采用“中加压、小钳口隔距、大后区罗拉隔距、小后区牵伸倍数”的工艺原则。车间相对湿度控制在68％-72％之间，以减少静电作用的影响，使细纱车间生产顺利进行。细纱捻系数应适当偏大，以增加纤维之间的抱合力，减少成纱毛羽。可适当降低车速和锭速，以便降低离心力和静电积聚现象对成纱质量的影响。其主要工艺参数见表6。

　　表6 细纱工艺参数

　　2 成纱质量情况

　　成纱质量情况（见表7）。

　　表7 成纱质量性能（15次测试平均数）

　　3 大豆蛋白/混纺纱毛羽的工艺影响因素分析

　　大豆纤维和混纺时，由于静电作用，纤维间抱合力较差、纤维蓬松，在纺细纱的过程中，易产生大量的毛羽，为减少成纱毛羽，做了下面的专题测试，其结果见表9、表10所示。

　　3.1 锭速对成纱毛羽的影响

　　纺大豆蛋白纤维/涤65/35 13tex时，选用四种锭速，在同粗纱同锭条件下，纺纱后分别测试其毛羽数，结果见表9所示。

　　表9 不同锭速对细纱毛羽的影响

　　由表9可见，锭速对毛羽的影响十分显著，当锭速由17660r/min降为14760r/min时，2mm和3mm毛羽数量各减少了24.40％和36.20％，主要原因是大豆蛋白纤维和纤维的比电阻大、抱合力差，锭速增加后，气圈段纱线的离心力增大，并且纺纱中产生大量的静电，使纤维更容易从纱条中冒出而形成毛羽。

　　3.2 车间相对湿度对毛羽的影响

　　细纱车间的相对湿度在50％-60％之间时，毛羽明显增加，但当相对湿度提高到70％以上时，成纱毛羽数量明显下降。将在相对湿度50％-60％时存放48h的大豆蛋白纤维/涤65/35 13tex的粗纱（测得其回潮率为2.50％），与相对湿度在70％-73％之间的粗纱（测得其回潮率为3.5％），纺纱后比较其毛羽数量，测试结果见表10所示。

　　表10 相对湿度对细纱毛羽的影响

　　由表10可见，纺大豆蛋白/混纺纱时，当细纱车间的相对湿度和粗纱回潮率较大量，将会减小纺纱过程中的静电现象，从而有利于减少成纱毛羽的数量。

　　4 结束语

　　a)纺制大豆蛋白/混纺纱时，用抗静电剂和抗滑剂喷洒纤维表面，可减少静电影响，有利于纺纱过程顺利进行。

　　b)适当降低锡林、盖板和道夫速度，可减小纤维的损伤和短绒率，有利于纤维顺利转移。

　　c)并条加压量适当增大，使握持力和牵伸力相适应，稳定纤维运动，有利于提高条干水平。

　　d)提高粗纱的内地质量，有利于细纱牵伸和摩擦力界的稳定，也有利于提高成纱质量。

　　e)细纱胶辊硬度适当偏大掌握，有利于成纱质量的提高。

　　f)细纱后区牵伸与加捻卷绕部分的工艺合理配置，如适当减小后区牵伸倍数，提高粗纱和细纱捻系数，合理选定细纱锭速等，对提高成纱质量是行之有效的措施。

　　g)保持细纱车间合适而稳定的温湿度，对改善大豆蛋白/混纺纱的质量有重要作用。