介绍了玉米纤维的性能特点,并与纤维、锦纶纤维进行了对比。介绍了纺制玉米纤维9.7tex纯纺纱的工艺流程、各工序工艺配置及采取的技术措施。
保护生态环境是21世纪的主题。随着科学技术飞速发展,人们对高附加值纺织面料的需求不断上升,尤其是对生态环保型纺织品的需求剧增。我公司针对市场消费趋势,加大生态纺织品的开发力度,相继开发了Modal、Tencel、大豆蛋白纤维、竹纤维等新一代纺织品。最近,又对新型环保纤维——玉米纤维进行产品开发,成功地纺制出玉米纤维纯纺及其混纺纱线品种。该产品具有极好的悬垂性、滑爽性、吸湿透气性、良好的耐热性及抗紫外线功能,并富有光泽和弹性。该产品不但对人体健康有益,而且其废弃物能生物降解,深受国内外消费者的欢迎。
1玉米纤维性能介绍
玉米纤维属于聚乳酸纤维(polylactic acid,简称PLA纤维)。该纤维以玉米淀粉为原料,先将其发酵制成乳酸,然后经缩合、聚合反应制成聚乳酸,再利用耦合剂制成具有良好性能的较高分子量聚乳酸,最后经过关键的化学改性,将其强度、保水性提升,纺制成纤维。由于乳酸是存在于动物、植物及微生物问的天然物质,易于自然降解。在玉米纤维的纺制过程中,完全不使用石油等化工原料,其废弃物在土壤中微生物的作用下可分解成二氧化碳和水,完成自然循环,不会污染环境。由于该纤维的初始原料为淀粉,其再生循环周期短,大约为1年~2年,其产生的二氧化碳可经植物光合作用减少在大气中的含量。
玉米纤维因其具有较高结晶度和取向度,从而具有高耐热性和较高强度,但在太阳光长期照射下亦会缓慢降解。与纤维、锦纶纤维比较,熔点明显低。其模量为纤维的1/2,较纤维软。密度介于纤维和锦纶纤维之间,比纤维轻些,另外,玉米纤维有较小的光反射系数,可深染,后加工非常容易,可做成流行服装及各种高性能生物降解纤维制品。玉米纤维与纤维、锦纶纤维的性能对比见表1。

玉米纤维具有合成纤维特性,其织物柔软度优于纤维,耐用性好,有丝绸般光泽,肌肤触感和手感舒适,其制成的针织品具有极好的悬垂性、滑爽性、吸湿透气性、良好的耐热性及抗紫外线功能,并富有光泽和弹性;玉米纤维纺织品有良好的水扩散性,与棉混纺能织制吸汗速干衣料,适宜制作T恤、夹克衫、长袜及礼服,也可制作内衣、运动衣、时装等。玉米纤维是以人体内含有的乳酸作原料合成的乳酸聚合物,对人体安全。
2玉米纤维纺纱工艺
以玉米纤维9.7 tex纱为例介绍纺纱工艺。
2.1原料的选择
我们选用SLC1430 SD台湾产玉米纤维,长度38 mm,绌度1.5 dtex,强力3.9 cN,回潮率0.7%,色泽精白。其弹性中上,含油程度一般。
2.2 玉米纤维纯纺纱纺纱工艺流程
A002C型抓棉机-A006B型混棉机-A036C型开棉机-A092A型双棉箱给棉机-A076C型成卷机-A186D型梳棉机-FA303型并条机(三道)-FA48l型粗纱机-FA506型细纱机-ESPERO型自动络筒机
3各工序工艺配置与技术措施
3.1开清棉工序
为保证棉卷的内在质量和外观质量,开清棉采用“多松、轻打”的工艺原则,为此采取下列措施:(1)适当加大棉卷压力,减轻棉层粘连;(2)在棉卷中喂人相同品种的粗纱,解决棉卷粘连;(3)棉卷存量适中,先做先用,确保预处理效果良好,提高可纺性。开清棉工序棉卷定量400g/m,定长33.36 m,豪猪打手转速480 r/min,棉卷罗拉转速11 r/min。
3.2梳棉工序
梳棉工序主要解决梳棉成条困难,堵斜管问题,为提高纤维的转移能力,锡林~盖板隔距为0.35 lnlTl、0.35 mm、0.30 mm、0.30 mm、0.35 mm.较纺棉时大,生条定量为17.5g/5 m,上下轧辊间隔距为0.20 mm,均较纺棉大,提高各通道光洁度,减少堵塞断条。锡林转速为360 r/min,刺辊转速为870 r/min,盖板速度为177 mm/min,道夫转速为17 r/min。工艺上机后,所纺生条棉结少,棉网清晰度良好,生条外观光滑细腻。
3.3并条工序
由于玉米纤维有轻微静电,生产中主要解决缠绕罗拉、胶辊现象。主要措施有:(1)并条胶辊用WSN型涂料处理,好于酸处理;(2)车速偏低控制,喇叭口偏小掌握,提高条子抱合力;(3)满筒长度由2 km改为1.6 km,减轻条子与上圈条器表面的摩擦。并条采用三道并合,前罗拉线速为160 m/min,喇叭口2.4 mm,熟条定量9.0g/5m,罗拉隔距15 mm×20 mm。
3.4粗纱工序
合理选择粗纱捻系数,既要提高纤维间抱合力,又要防止出“硬头”,经优选,捻系数定为104。纺纱张力偏小掌握,以减少纱条意外伸长。粗纱定量为2.8g/10 m,总牵伸6.47倍,前罗拉转速140 r/min,罗拉隔距10 mm×26.5 mm×31 mm。
3.5细纱工序
细纱总牵伸28.57倍,后牵仲1.25倍,捻系数336,前罗拉转速130 r/min,罗拉隔距18 mm×24 mm,钳口隔距块2.5 mm。经测试玉米纤维9.7 tex纯纺纱质量指标为:重量偏差+1.6%,条干CV值14.5%,细节30个/km,粗节55个/km,棉结45个/km,单纱断裂强度17.58 cN/tex,强力CV值9.8%。从成纱质量来看,除细节稍多外,其他指标良好。我们认为细节相对较多的原因主要是玉米纤维之间产生相对滑移,纱条意外伸长造成,尚需克服。
3.6络简工序
络筒采用低速小张力,以减轻对单纱条干CV、毛羽的恶化程度,同时也可确保筒纱成形良好,减少后工序断头。络筒线速为800 m/min,筒纱内在及外观质量良好。
3.7合理控制温湿度
根据玉米纤维的特性,经试验各工序温湿度控制:开清棉工序20℃,60%;梳棉25℃,68%;并条25℃,60%;粗纱25℃,63%;细纱29.5℃,63%;后纺27℃,75%。按以上温湿度合理凋整,各工序纺纱生产状态稳定,质量指标稳定。
4 结束语
实践证明,玉米纤维纯纺纱的纺纱关键在于梳棉棉网转移、胶辊处理及工艺参数合理配置等方面,并严格按ISO9002质量体系要求做好全面质量管理,成纱质量才有保证。