大豆蛋白纤维

大豆蛋白纤维 大豆蛋白纖維 混紡織物的生產 ,摘自中國「棉紡織技術」2003年4月, 張紅敏 陝西天王興業集團有限公司 摘要,介紹了中長型大豆蛋白纖維與中長型高收縮聚酯纖維混紡仿毛織物的生產工藝,經過預處理的大豆蛋白纖維和經過預開鬆的中長型高收縮聚酯纖維先在機下進行人工混和,然後再喂入A006C型混棉機進行混和及紡紗生產。中長型大豆蛋白纖維與高收縮聚酯纖維混紡股線強力高,但毛羽偏多,所以要進行上漿,從而貼伏毛羽,減少靜電。 為適應市場需求,開發高附加值產品,我公司充分利用現有中長型纖維生產線的優勢,研製開發了中長型大豆蛋白纖維與中長型高收縮聚酯纖維混紡仿毛織物,並於2002年9月順利通過了省級紡織新產品鑒定,被命名為省級新產品。下面對該產品的開發過程及技術要點作一介紹。 1 原料選配 大豆蛋白纖維的體積質量比較小,甚至小於蠶絲和人棉,這是其手感比較輕柔的一個重要原因,但同時也給紡紗生產帶來困難,容易造成棉卷蓬鬆。大豆蛋白纖維卷曲數少,且為平面非永久性卷曲,因此在紡紗過程中纖維會很快伸直,紗條內纖維抱合力差,大豆蛋白纖維的質量比電阻很高,在紡紗過程中易產生“三繞”現象。 根據大豆蛋白纖維的以上特點,我公司選擇了1.65dtex×51mm中長型大豆蛋白纖維與沸水收縮率大於35%的2.2dtex×51mm中長型高收縮聚酯纖維混紡來織製中長型仿毛產品。高收縮聚酯纖維沸水收縮率 大於35%,因其異收縮性,利於形成柔和的光澤效果,在織物中可以產生不同的反射表面,改善反射角分布,印染加工後,色澤效果好,聚酯纖維與大豆蛋白纖維混紡可增強其織物的骨架作用,改善純大豆蛋白纖維織物抗皺性差和尺寸穩定性差的缺陷。 中長型大豆蛋白纖維與中長型高收縮聚酯纖維的形態結構和物理性能指標對比見表1。 表1 大豆蛋白纖維與高收縮聚酯纖維的物理性能指標 項 目 大豆蛋白纖維 高收縮聚酯纖維 1.65×51 規格/dtex×mm 2.20×51 縱向形態 表面有溝槽 表面光滑 截面形態 啞鈴形、扁平形 圓形 腰圓形、三角形 體積質量/g.cm-3 1.28 1.38 斷裂強度/cN.dtex-1 3.33 4.03 斷裂伸長率/% 15.6 27.6 平均長度/mm 50.2 50 細度/dtex 1.62 2.22 細度偏差率/% -3 0 長度偏差率/% -1.6 -2 超長率/% 0 0 倍長率/mg.(100g)-1 1.2 0 回潮率/% 6.8 0.38 含油率/% 0.06 0.18 質量比電阻/Ω.g.cm-2 21×10的11次方 1.9×10的9次方 2 紡紗生產 2.1 大豆蛋白纖維的預處理 大豆蛋白纖維表面光滑、柔軟,纖維間抱合力差,質量比電阻很高, 我公司測試為2.1×1011Ω.g.cm2,在紡紗過程中靜電現象嚴重,容易粘附機件,因此必須給濕和加表面活性劑,提高大豆蛋白纖維的抗靜電能力和纖維之間的抱合力。大豆蛋白纖維預處理時,各種助劑的添加量(占大豆蛋白纖維的干重比例)為,水4.2%、XK-4抗靜電劑0.6%,噴灑均勻後用塑料袋包好存放24小時進行測試,預處理後大豆蛋白纖維的回潮率為11.7%,質量比電阻為2.7× 108Ω.g/ cm2,其適紡性大大提高。 表2 T/CJ 45支與SPF/T 60支開清工藝對比 機 項 目 T/CJ SPF/T 型 Ne45 Ne60 打手轉速/r.min-1 420 378 A006C 打手~塵棒間隔距(入口×出 機型 口) /mm 8×12 10×14 塵棒~塵棒間隔距/mm 10 10 梳針滾筒轉速 499.2 391 打手~弧形板問隔距(入口× 17×22 17×22 A036C 出口) /mm 機型 塵棒~塵棒間隔距(入口×中 8×10 8×10 間×出口) /mm ×12 ×12 回擊羅拉轉速/r.min-1 600 340 A092A 剝棉打手轉速/r.min-1 450 450 機型 均棉羅拉轉速/r.min-1 335 276 清棉羅拉轉速/r.min-1 420 420 綜合打手轉速/r.min-1 1,000 720 A076C 打手~天平羅拉間隔距/mm 12 14 機型 打手~塵棒間隔距/mm 8×18 11×20 天平羅拉~天平曲杆間隔距 5 5 注,大豆蛋白纖維的標準回潮率為6.8%,棉卷干重,T/CJ Ne45 377 g/m,SPF/T Ne60 350 g/m。 2.2 溫濕度控制 相對濕度的穩定是大豆蛋白纖維紡紗順利進行的重要因素,大豆蛋白纖維表面光滑,纖維間抱合力差,吸放濕快,如果相對濕度不穩定,會影響正常紡紗。相對濕度小,易產生靜電,成條蓬鬆,飛花嚴重,“三繞” 現象突出,相對濕度大,易粘纏針布,“三繞” 現象也相當嚴重。從紡紗實踐看,各工序相對濕度控制在70%~75%比較理想, 同時溫度也不能過高,控制在32?以下較好。 2.3 紡紗工藝流程 大豆蛋白纖維的比電阻高,靜電現象嚴重,必須進行預處理,中長型高收縮聚酯纖維彈性大,需進行預開鬆,然後與經預處理的大豆蛋白纖維在機下人工混和,再喂人A006C型混棉機進行紡紗生產,具體工藝流程如下, A006C型混棉機?A036C型豪豬開棉機?A092A型棉箱給棉機?A076C型單打手成卷機?1181C型梳棉機?A272F型並條機(二道)?A456MA型粗紗機?FA502A型細紗機?1332M型絡筒機?1381B型並線機?1391N型捻線機?1332M型絡筒機。 表3 T/CJ 63/65 45支與SPF/T 65/35 60支開清棉工藝對比 項 目 T/CJ Ne45 SPF/T Ne60 16.4 生條干重/g.(5m)-1 18.5 標準回潮率/% 0.4 4.6 錫林轉速/r.min-1 292 292 刺輥轉速/r.min-1 834 668 蓋板速度/mm.min-1 39.4 39.4 道夫轉速/r.min-1 20.2 14.7 給棉羅拉~給棉板隔距(入口×出 口)/mm 0.13×0.30 0.13×0.30 給棉板~刺輥隔距/mm 0.3 0.36 0.23 刺輥~錫林隔距/mm 0.18 錫林~蓋板隔距/mm 0.28,0.25,0.25,0.25,0.28 0.28,0.25,0.25,0.25,0.28 錫林~道夫隔距 0.1 0.1 錫林~前上圍板上口隔距 0.66 0.56 2.4 各工序技術及工藝參數 (1) 開清棉工序 大豆蛋白纖維質量比電阻高,紡紗生產中“三繞”現象嚴重。為使紡紗生產順利進行,我們在清棉工序首先將中長型高收縮聚酯纖維在1011型開棉機上進行預開鬆,然後與經預處理的中長型大豆蛋白纖維在機下人工混和,按中長型大豆蛋白纖維干重占65%,中長型高收縮聚酯纖維干重占35%的比例進行混和,混勻後喂入A006C型混棉機進行後續生產。 大豆蛋白纖維和高收縮聚酯纖維長度長,不含雜,所以開清棉工序應降低打手速度,放大打手與塵棒間隔距,柔和打擊,減少纖維損傷,適度開鬆。A006C型混棉機打手轉速由420r/min降為378r/min,A036C型豪豬開棉機用梳針打手,滾筒轉速由499.2r/min降為391r/min,A076C型單打手成卷機綜合打手轉速降為720 r/min。又因為纖維較蓬鬆,A076C型機採用凹凸防粘羅拉,並增大緊壓羅拉壓力,以增加纖維之間的抱合力或用生條綑綁,提高棉卷緊密度,穩定正卷率,減少粘卷,方便退繞,為避免水分和油劑的揮發,棉卷應用塑料薄膜包好,隨用隨取。T/CJ 65/35 45支與SPF/T 65/35 60支開清棉工藝對比見表2(SPF為大豆蛋白纖維的英文縮寫,以下同,。 (2) 梳棉工序 在梳棉工序,為適紡中長纖維,增加分梳工藝長度,減少纖維損傷,給棉板抬高7mm,給棉羅拉加壓每側加重1kg,前上圍板升高10mm,並收緊上口隔距為22mm,用膠帶封住上圍板與抄針門間隙,以減少 蓋板花,採用適紡中長化學纖維的新型針布,並適當加大錫林與刺輥的線速比至2.26,以增強纖維轉移,防止纖維纏繞。刺輥針布為AT5800×56109型,錫林針布為AC2825×01365型,道夫針布為AD4030×01890型,蓋板針布為Z24型。由於纖維卷曲數少,且為非永欠性卷曲,再者纖維的卷曲是平面卷曲,因此在紡紗過程中纖維很快伸直,在梳棉工序表現為棉網易飄實、落網,為防止棉網下墜,在剝棉羅拉到壓輥之間加裝棉網托板,同時,道夫與大壓輥之間的棉網張力牽伸應適當偏大,生條定量要適當,棉網張力牽伸由1.143倍調整為1.231倍,生條定量調整為18.5g/5m,棉網下墜好轉,因而生條定量與棉網張力應合理配置。為減少纖維損傷,後部隔距適當放大,刺輥採用低速。道夫速度也不宜過高,由18.3r/min降低為14.7r/min較理想。 T/CJ 63/65 45支與SPF/T 65/35 60支梳棉工藝對比見表3。 (3) 併條工序 在併條工序,因纖維長度長,羅拉隔距應適當放大,故採用26mm×34mm的羅拉隔距進行生產,由於大豆蛋白纖維放濕快,在併條工序表現出嚴重的靜電現象,由於纖維伸直度大為提高,纖維間抱合力減小,易纏羅拉,因而圈條斜管、喇叭口等要用酒精擦乾淨,喇叭口直徑偏小為宜,可使棉條緊密,增加纖維間抱合力。另外,因棉條併合、牽伸後過於熟爛,卷裝容器以小為宜,要儘量避免條子產生意外伸長而造成成紗細節,且併條速度不宜過高,控制在110m/min以下較理想,可使桶頭減少,利於出條。頭併干定量為16.4g/5m二併干定量為 14.0g/5m。 (4) 粗紗工序 在粗紗工序,羅拉隔距採用44mm×56mm,因中長型大豆蛋白纖維與中長型高收縮聚酯纖維混紡紗纖維間抱合力差,粗紗加撚效率低,因而撚度可適當偏大掌握,有利於提高細紗成紗質量,又因其熟條極易分叉、散開,因此操作上應防止將條子粘連起毛,破壞條子結構。粗紗工序要以均勻穩定張力、減少意外伸長、穩定伸長率為重點,有利於穩定成紗條干,降低細節紗疵。粗紗干定量為3.5g/10m。 (5) 細紗工序 細紗工序要優化鋼領、鋼絲圈的配套工作,減少毛羽,尤其是3mm以上的有害毛羽,降低細紗斷頭率,保證吊錠回轉穩定,減少意外伸長,同時,宜採用中硬度塗料膠輥,提高成紗條幹質量,減少成紗粗節、細節。細紗隔距採用42mm×38mm。細紗撚度偏下10%掌握為宜,撚度大,體現不出毛型感。細紗定量為0.973g/100m。 (6) 絡筒工序 採用金屬槽筒,錠子回轉靈活,紗線通道光滑,用空氣撚接器進行捻接。因管紗紗疵較少,因而電子清紗器參數適中即可,不可過嚴,以防止小辮子等再生紗疵的產生。SPF/T 60支及SPF/T 60/2支成紗質量見表4。 為保証成紗質量,單紗截面纖維根數一般不少於70根。在紡製SPF/T 65/35之 60支紗時,中長型大豆蛋白纖維為1.65dtex×51mm,中長型高收縮聚酯纖維為2.2dtex×51mm,其截面纖維根數為54根,截面纖維根數較少,因而成紗質量難保證,僅為USTER 97公報50%水平,若原料選擇再偏細掌握,成紗質量將會有進一步的改善。 表4 成紗質量 項 目 SPF/T Ne60 SPF/T Ne60/2 11 單強CV值/% 9.8 重量CV值/% 2 1.8 斷裂強度/cN.tex-1 24.1 25.2 條幹CV值/% 18.5 13.2 細節/個.km-1 160 10 粗節/個.km-1 127 22 棉結/個.km-1 98 44 紗疵/個.(10萬m)-1 40 5