胶原蛋白纤维与Modal纤维混纺纱的生产开发

马春凤,邢红心,宋文智,郭 欢

(1.德州兴德棉织造有限公司,山东 德州 253000;2.国家康复辅具研究中心康复辅具质量监督检验中心,北京 100000)

随着生活水平的不断提高,人们对纺织品质量的追求也越来越高,绿色环保纺织品不断涌现,应用各种新型纺织纤维生产时尚、舒适、高档次的纺织品越来越受到人们的青睐。为满足社会发展,适应市场需求,成功开发了胶原蛋白纤维与棉、黏胶、天丝、Modal等纤维一系列的混纺产品。胶原蛋白纤维产品的开发受到业内人士的关注,为机能、环保新型材料开拓新的市场。

以Modal与胶原蛋白纤维70/30 9.8 tex赛络紧密纺纱为例,介绍纺纱生产工艺。

1 原料特性

胶原蛋白纤维是由天然素材制成的一种创新的机能性纤维,其主要原料胶原蛋白来自于海洋生物虱目鱼的鱼鳞,由鱼鳞上萃取的胶原蛋白分子,通过纳米技术与木浆纤维聚合在一起,再进行抽丝制成胶原蛋白纤维。胶原蛋白纤维柔美如丝、亲肤如绒,具有保湿、天然消臭抗菌、抗紫外线、吸湿透气、高度亲肤性及优良的抗静电性能,且兼具绿色环保性,可与棉、麻、丝及各种纤维混纺交织,广泛应用于床上用品、服装、内衣、户外运动等纺织品。

胶原蛋白纤维:细度1.0 dtex,长度38 mm,强力2.69 c N/dtex,伸长9.2%,回潮13.0%。

Modal纤维是一种新型的高湿模量再生纤维素纤维,由木浆经专门的纺丝工艺加工成纤维,整个生产过程没有任何污染,并且能够自然分解,属于环保生态型纤维,具有很好的柔软性、优良的吸湿性和可染性。织物细腻柔软,手感滑爽,有较好的丝光感,适用于开发衬衫、内衣、T恤、睡衣等产品。

Modal纤维:细度1.33 dtex,长度38 mm,强力3.20 c N/dtex,伸长10.5%,回潮13.0%。

2 纺纱工艺流程

为保证Modal和胶原蛋白纤维混纺比例的准确,采用了并条工序条混的纺纱工艺,2种原料清梳工序单独成卷、成条。工艺流程为:

Modal纤维:FA009型往复式抓棉机→FA105A型单轴流开棉机→FA029型多仓混棉→FA116型主除杂机→FA203A型梳棉机。

胶原蛋白纤维:A002C型圆盘抓包机→A035B型混开棉机→FA106型单轴流开棉机→A092A型双棉箱给棉机→A076C型单打手成卷机→A186D型梳棉机。

Modal/胶原蛋白混合:FA306A型并条机(一)→FA306A型并条机(二)→TJFA457A型粗纱机→JWF1510型细纱机→AC338型自动络筒机。

3 各工序主要技术措施

3.1 清梳棉工序

由于Modal纤维长度长、整齐度好、短绒少、不含杂的特点,采用短流程工艺,跳过FA125重物分离器和FA156型除微尘机,适当降低打手速度,加大打手至给棉罗拉的隔距,避免过度打击,减少纤维损伤。梳棉工序采用轻定量、紧隔距、强梳理工艺,提高梳理效果,减少纤维损伤。

清棉主要工艺参数:FA009型往复式抓棉机打手速度1 000 r/min,抓包深度1.0 mm,抓包速度15 m/min;FA105A型单轴流开棉机打手速度630 r/min;FA116型主除杂机分梳辊510 r/min。

梳棉主要工艺参数:锡林379 r/min,刺辊771/min,道夫23 r/min,盖板89.8 mm/minn,锡林至盖板隔距为0.23、0.20、0.20、0.20、0.23 mm;刺辊至给棉板隔距为0.50 mm;生条干定量为17.2 g/(5 m)。

由于胶原蛋白纤维细度细、整齐度好、短绒少、易损伤、易产生棉结的特点,开清棉工序采用“低速度、大隔距、以梳代打、柔和梳理”的短流程工艺,适当降低打手速度,加大打手至给棉罗拉、尘棒间的隔距,避免过度打击,减少纤维损伤。在梳棉工序采用“轻定量、低速度”的工艺原则,加大给棉罗拉至刺辊间的隔距,减少纤维损伤。适当提高锡林与刺辊的线速比,在低速状态下使纤维能顺利转移。降低盖板速度,减少盖板花量。

清棉主要工艺参数:抓棉机打手630 r/min,单轴流打手580 r/min,综合打手820 r/min,棉卷罗拉11 r/min,棉卷定量380 g/m。

梳棉主要工艺参数:锡林330 r/min,刺辊647 r/min,道夫20 r/min,盖板162 mm/min,锡林主盖板隔距为0.20、0.18、0.18、0.18、0.20 mm;刺辊主给棉板隔距为0.30 mm;生条干定量为18.4 g/(5 m)。

3.2 并条工序

由于Modal和胶原蛋白纤维细度细、长度整齐度好,宜采用较大的罗拉隔距,采用较低的输出速度,减少生产中的“三绕”和堵塞现象。采用两道并合的工艺,合理控制棉条排列顺序,以提高混合效果。头道采用较大的后区牵伸倍数,以提高纤维的伸直度,二道采用较小的后区牵伸倍数,以提高条干均匀度。

并条工序主要工艺参数见表1。

表1 并条工序主要工艺参数

3.3 粗纱工序

粗纱工序采用“大隔距、重加压、较小后区牵伸倍数”的工艺原则,适当降低粗纱捻系数,合理调整纺纱张力,避免出现细纱由于牵伸力过大而出现牵伸不开的现象。

粗纱工序主要工艺参数:锭速750 r/min,粗纱定量4.0 g/(10 m),后区牵伸1.17倍,捻系数67。

3.4 细纱工序

细纱采用较大的后区隔距、较小的后区牵伸倍数和较小的钳口隔距,加强对牵伸区内纤维的控制,既可保证成纱条干又可减少毛羽。合理选用钢丝圈,加强钢丝圈管理和换用周期,从而使成纱质量得到了有效保证。

细纱工序主要工艺参数:锭速13 000 r/min,捻系数363,钳口隔距2.5 mm,后区牵伸倍数1.23倍。

Modal/胶原蛋白70/30 9.8 tex成纱质量指标见表2。

表2 Modal/胶原蛋白70/30 9.8 tex质量指标

3.5 络筒工序

在保证成形良好的前提下,尽量采用了较小的张力,以降低毛羽。合理调整电子清纱器工艺参数,减少有害纱疵,提高成纱质量。

络筒工序主要工艺参数:络纱速度900 m/min,N:260%,S:100%×1.8 cm。

4 结束语

(1)由于胶原蛋白纤维具有优良的染色性能,因此,各工序不同品种机台间要严格做好隔离措施,防止其他纤维混入胶原蛋白中,造成染色差异。

(2)胶原蛋白纤维细度细,不含杂,清梳工序适当放大隔距,降低各部速度,减少纤维损伤。最大限度地减少落棉,提高制成率,降低生产成本。

(3)各工序要加强控制好车间的温湿度,保持棉条通道光洁,严格控制钢丝圈使用周期,减少纱线毛羽。

(4)胶原蛋白纤维是一种环保、可分解的新型功能性纤维,可广泛应用于床上用品、内衣、户外运动系列等纺织面料,因此具有很强的竞争优势和开发潜力。