简述大豆蛋白纤维混纺工艺特征

                                

大豆蛋白纤维是一种新的再生植物蛋白质纤维，主要生产原料是豆粕、羟基和氰基高聚物。生产原理是采用生物化学和化学方法从豆粕中提取球状蛋白质，通过添加功能性，改变蛋白质空间结构，经过湿法纺丝而成。制造过程对环境、空气、水质、土壤、人体等均无污染。所以大豆蛋白纤维是一种"绿色生态环保"且易生物降解的新纤维。具有纤度细、比重轻、弹力伸长高、耐酸碱性好、富有光泽和吸湿导湿性优良等特点。用其研制的功能性针织产品具有色泽柔和、品质优良、悬垂性佳、质地华贵典雅、舒适性好、抗皱性强等优点，是高档服饰的理想面料，具有发展前景。本文将结合生产实践，开发研制大豆蛋白纤维涤粘混纺针织纱。并对影响混纺纱质量的工艺因素作试验和分析，探讨了提高混纺纱质量的有效措施。   1  纺纱过程及主要工艺参数  1．1  原料选配及其性能特点      ：0．8 dtexX 38 mm；粘胶：1．0 dtexX 38 mm；大豆蛋白纤维：1．27 dtexX 38 mm。3种纤维的主要物理指标，测试结果见表1所示。      1．2  试验检测条件      试验品种：大豆蛋白纤维／涤／粘15．1 tex针织纱，混比为55／35／10。测试仪器：USTER-Ⅲ型自动纱线强力仪、USTER-Ⅲ型条干均匀度仪、Y331型捻度仪。试验方法：生产现场取样，每组试样个数和试验次数均按GB 3916-83、GB／T398-93、GB2910规定进行。试验条件：试验室温／湿度为25°℃／60％。  1．3  纺纱工艺流程       1．4  各主要工序工艺参数和措施  1．4．1  清花工序(大豆蛋白纤维)        大豆蛋白纤维不含杂质、表面光滑柔软、抱合力较差、静电现象严重，容易缠绕机件；虽然其吸湿性好，但保湿性却很差。所以大豆蛋白纤维开包后，要用抗静电剂、防滑剂、柔软剂和温水喷洒纤维表面，以增强纤维抗静电能力。车间相对湿度控制在67％左右，并保持稳定。清花以开松均匀为主，减少打击力度和打击次数，尽量少落多松或不落。抓包机要少抓、勤抓和少打击，以达到抓细、抓匀和提高抓包机的运转效率。为减少纤维损伤和棉结，各部件打手速度较普通纤维降低16％左右；为防止粘卷，卷中两层间需夹3～4根粗纱。成卷后用薄膜包好，严防水分和油剂挥发；卷子要成形良好，厚薄均匀，无粘卷和破洞烂边现象。清花工艺按"短流程、低速度、多梳少打、轻打、用梳针打手，薄喂入、大隔距、轻定量、防粘连"的工艺原则。其主要参数如表2所示。      1．4．2  梳棉工序(大豆蛋白纤维)       锡林、刺辊和道夫的速度要适当降低，以减少纤维损伤和短绒。采用工作角较小的新型专纺针布，可增加纤维的转移，防止纤维缠绕，锡林和盖板间的隔距要适当放大，以减少纤维损伤，小漏底进出口隔距适当偏大，除尘刀位置适当抬高，倾斜为90°。大豆蛋白纤维因抱合力小，棉网容易出现飘头、落网和烂边，锡林与道夫间采用紧隔距，有利于道夫对锡林上的纤维进行梳理，并将之顺利凝聚转移过来。棉条定量适当偏轻，可解决棉网转移困难，有利于改善条干水平。因此梳棉工艺采用"轻定量、低速度、适当隔距、小张力牵伸"的工艺原则，其主要工艺参数见表3所示。      1．4．3  并条工序        由于纤维比电阻大、蓬松、弹性好，为防止堵条，纺纱通道要光洁并适当降低前罗拉输出速度，可防止缠绕罗拉和胶辊。适当增加加压量，以保持足够的握持力与牵伸力相适应，确保纤维在牵伸过程中稳定运动。合理选择并合根数，以获得较好的条干不匀率和重量不匀率。生条中纤维伸直平行度差，存在大量弯钩纤维，头并采用6根并合，二并和三并条子中纤维排列较整齐，结构良好，采用8根并合。因纤维长度长，短绒含量较少，所以要适当放大罗拉隔距。合理分配牵伸倍数，改善纤维的定向性和伸直平行度，头并后区牵伸倍数适当偏大，在1．6～2．0倍之间；二并和三并后区牵伸倍数应偏小，在1．30～1．45倍之间。采用弹簧摇架加压，选适当的方法处理胶辊。采用口径偏小的喇叭口和重加压，可使纤维抱合紧密，加工出的条子结构紧密，有利于后道工序对纤维运动的控制。并条定量适当偏小掌握，并加大并条张力牵伸倍数，可解决熟条发硬和圈条不良等问题。因此，生产中应按"大隔距、重加压、低速度、顺牵伸、中定量"的工艺原则，其主要工艺参数见表4。      1．4．4  粗纱工序       因为细特和细特粘胶的纤度小，单位截面中纤维根数多，抱合力和摩擦力较大，捻度适当偏低，避免细纱出硬头，提高细纱生产效率，同时要减小卷装直径，避免因纤维表面光滑而使粗纱易冒纱和脱圈，减少粗纱退绕时的拖动张力，减小意外伸长。粗纱定量适当偏轻，以减小细纱机总牵伸倍数，有助于减小纤维在牵伸运动中的移距偏差，改善纱条均匀度和提高成纱质量。适当增加压力，使之与握持力相适应，提高条干水平。因此，生产中采用"重加压、慢车速、适当偏小的捻度、小卷装、大隔距"的工艺原则，其主要工艺参数如表5所示。          为了使粗纱质量显著提高，还应采取以下措施：(1)粗纱回潮率适当掌握，使粗纱中纤维刚度减弱，有利于减少毛羽和提高成纱质量。2)粗纱后区牵伸倍数掌握在1．1～1．2倍之间，罗拉隔距适当放大，可改善条干和提高或纱质量。3)适当控制粗纱张力和粗纱大中小纱的伸长率，防止粗纱意外牵伸，对改善成纱条干极为有利。因熟条极易分叉散开，所以操作时要严防条子起毛，破坏条子结构，生产中要求粗纱成形良好，条干均匀，提高粗纱的内在质量，严防疵品粗纱流入细纱工序，以利于细纱牵伸和摩擦力的稳定。4)粗纱轴向卷绕密度适当偏大，有利于改善粗纱的内部结构质量和提高粗纱光洁度，使成纱质量明显提高。5)为减少意外伸长而造成细节，导条张力不宜太大，机台要及时做清洁，避免粗纱机锭翼挂花，影响正常生产。      采取以上措施后，纺出的粗纱条干为：萨氏条干不匀为14．8％，乌斯特条干不匀为3．98％，重量不匀率为0．6％，粗纱质量较好。  1．4．5  细纱工序       由于3种纤维均具有柔软光滑、蓬松、静电现象严重等特点，所以在纺纱过程中易产生毛羽。生产中应采用"重加压、低速度、适当捻度、小钳口隔距、大后区牵伸倍数、中弹中硬胶辊"的工艺原则。其主要工艺参数如表6所示。        为了提高成纱质量，还应注意以下几点：      1)采用镀铬钢丝圈和亚光钢领，可减小纺纱张力和张力波动，有助于降低细纱断头。      2)因为细特纤维细，单位截面内纤维根数增多，接触面增加，抱合力和摩擦力较大，细纱的捻系数同用1．5dtex()粘胶纯纺时相比要适当减小，一般控制在9％～11％之间。       3)细纱牵伸倍数适当选择，使粗纱定量不至于过轻，从而减小粗纱纺纱难度。采用中弹中硬涂料胶辊，可减少因细特纤维抗弯强度低而缠绕罗拉和胶辊。适当降低车速和锭速，可减小离心力作用和静电积聚现象对成纱质量的不良影响。       4)车间相对湿度控制在65％左右，以减少静电作用的影响。各纺纱部件状态要良好，导纱钩要无损伤，钢领钢丝圈要配套，两者通道要宽畅。       5)罗拉隔距适当放大，减小牵伸力，增大压力，保持足够的握持力与牵伸力相适应，确保纤维在牵伸过程中运动稳定，提高成纱条干。       6)后区隔距、后区牵伸倍数及粗纱捻系数三者合理搭配，能使纱条留有一定的捻回进入主牵伸，防止纤维过分扩散，加强对纤维运动的控制作用，并提高前区须条的紧密，减少成纱毛羽，提高成纱质量。       7)减小锭间转速差异，选择合适的钢丝圈重量，正确掌握钢丝圈更换周期，都是降低大豆蛋白涤粘混纺纱单强CV％值的有效措施。  1．4．6  络筒工序        络筒工序按"轻张力、低速度、小伸长、保弹性"的工艺原则，使用镍铸铁槽筒，保持络纱通道畅通和良好的状态，采用电子清纱器，选择合适的气圈破裂器高度，尽量减小络筒工序对原纱质量的影响。减小因槽筒摩擦力作用，而损坏纱线中纤维之间的抱合力和细纱捻度的维护，改变了部分原纱内部结构质量和表面形态，使络纱后纤维端不易从纱体中滑出，可经得起后道加工工序中的反复摩擦，减少纱体因损伤而出现新的毛羽。络纱速度调整为900 m／min，络纱张力选8档，并减小因张力伸长带来的不利影响。  2  半制品及成纱质量指标      半制品质量及成纱质量测试结果见表7和表8      3  结  语       1．纺制大豆蛋白纤维涤粘混纺纱时，要用抗静电剂、抗滑剂、柔软剂和温水喷洒纤维表面，解决静电作用带来的不良影响。       2．大豆蛋白纤维对湿度影响较敏感，在纺纱过程中，各车间要保持合适和稳定的相对湿度。       3．前纺半制品工艺和质量对细纱质量的影响较大，如：减少纤维损伤和棉结，提高须条中纤维的伸直平行度等，为纺纱打下坚实的基础。       4．细纱工序影响成纱质量的因素是多方面的, 粗纱结构和光洁度，细纱工艺参数，纺纱器材的状态，以及状态、运转操作水平等均会影响成纱质量。       5．络筒工序中要采用轻张力、低速度、小伸长和保弹性的工艺原则，保持络纱通道畅通光洁，减少络筒工序对原纱质量的不良影响。       6．3种纤维混纺比例的选取和纺纱工艺参数的设计及优化还有待进一步研究和探索。用其研制开发的针织物柔软滑爽、光泽、悬垂性好、抗皱性优。