利用15.5tex纯竹浆纤维开发纱线的生产实践_李媛.pdf

合成材料老化与应用2023 年第 52 卷第 1 期135利用 15.5tex 纯竹浆纤维开发纱线的生产实践李 媛（西安培华学院建筑与艺术设计学院，陕西西安 710125）摘要：竹纤维在我国有着资源广阔、绿色环保的巨大优势。目前在纺织上广泛应用的是竹浆纤维，本文分析比较竹浆纤维与竹原纤维的性能，以“邦博”牌竹浆纤维进行纱线开发，探讨 15.5tex 纯竹浆纤维纺纱工艺，通过实践表明，竹浆纤维必须进行预处理，生产现场相对湿度控制在 64%70%。为了减少纤维的转移、损伤，在梳棉工序中配置合适的针布规格、各分梳元件速度和隔距合适、胶辊涂料和硬度能否匹配，在并条工序和细纱生产过程中起关键的作用。关键词：纯竹浆；纤维；纱线；生产实践中图分类号：TS 102Production Practices of Developing Yarn Using 15.5tex Pure Bamboo Pulp FiberLI Yuan（College of Architecture and Art Design,Xi an Peihua University,Xi an 710125,Shaanxi,China）Abstract：Bamboo fi ber has great advantages of broad resources and green environmental protection in China.At present,bamboo pulp fi ber is widely used in textile.The properties of bamboo pulp fi bers was analyzed and compared with bamboo fi brils in this paper.Using“Bangbo”brand bamboo fi ber for yarn development,the 15.5tex pure bamboo fi ber spinning process was discussed.Practice shows that the bamboo pulp fi ber must be pretreated,and the relative humidity of the production site should be controlled at 64%70%.In order to reduce the transfer and damage of fi bers,the appropriate needle fabric specifi cations in the carding process,the appropriate speed and spacing of each carding element,and the matching of the coating and hardness of rubber roller play a key role in the parallel process and the production of fi ne yarn.Key words：pure bamboo pulp;fi ber;yarn;production practice竹纤维在我国有着资源广阔、绿色环保的巨大优势。竹纤维的生产加工，目前有两种方法：一种是用竹浆纺丝制成“竹浆纤维”；另一种是应用物理机械方法制成的“竹原纤维”。两种纤维均保留了竹纤维抗菌的优良品质，目前纺织上所用，以竹浆纤维为主。一般所说竹纤维泛指竹浆纤维1。1 竹原纤维与竹浆纤维的性能比较1.1 两种纤维形态结构对比利用电子显微镜对竹原纤维、竹浆纤维形态结构进行扫描，辨别推断纤维的可纺性2。竹原纤维和竹浆纤维形态结构比较见表 1。表 1 竹原纤维与竹浆纤维的结构形态比较Table 1 Comparison between the structure and morphology of bamboo fibrils and bamboo pulp fibers项目竹原纤维竹浆纤维长度39mm39mm细度4.62dex3.23dex截面形态不规则腰圆形，有中腔、裂纹锯齿形状纵向形态结构较粗糙，有沟槽、横节有沟槽、平直本次试验采用的长度均为 39mm 的竹原纤维和竹浆纤维，具有相似的外观，光泽像蚕丝，看似像苎麻，但比苎麻纤维细且粗硬，竹原纤维略白，竹浆纤维略暗。两种纤维的表面形态结构如图 1 和图 2 所示。(a)横向截面图 (b)纵向形态图图 1 竹浆纤维表面形态结构 Fig.1 The surface morphological structure of bamboo pulp fiber (a)横向截面图 (b)纵向形态图 图 2 竹原纤维表面形态结构 Fig.2 The surface morphological structure of bamboo fibrils1.2 两种纤维的强伸性能对比3竹浆纤维与竹原纤维的机械性能的比较见表 2。作者简介：李媛，硕士，副教授，主要从事服装设计及装饰设计教学及科研。DOI:10.16584/ki.issn1671-5381.2023.01.037136李 媛 利用 15.5tex 纯竹浆纤维开发纱线的生产实践表 2 竹浆纤维与竹原纤维的机械性能比较Table 2 Comparison of mechanical properties of bamboo pulp fiber and bamboo fibrils 性能竹浆纤干态竹浆纤湿态竹原纤干态竹原纤湿态断裂强度/(CN/dtex)1.632.771.614.492.7310.21.828.56断裂伸长率/%14.513.73.74.64初始模量/(CN/dtex)19.273.525.31842.459.910.553.4断裂比功/(CN/dtex)0.120.450.060.330.050.20.020.19由表 2 可得出：(1)竹浆纤维强力均匀、伸长也比较接近，竹原纤维的强力差异大，不匀率偏大；(2)竹浆纤维结晶度低、取向度低、分子间力小，决定了竹浆纤维伸长率大；(3)竹浆纤维的断裂比功大，故竹浆纤维具有优良的耐磨性、韧性1-5。1.3 两种纤维耐热性能对比竹原纤维和竹浆纤维的化学和热学性能对比见表3。表 3 两种竹纤维化学与热学性能对比Table 3 Comparison of the chemical and thermal properties of the two kinds of bamboo fibers项目竹浆纤维竹原纤维耐热性200 时无变化，260 后颜色开始变黄，300 变成深黄色。有焦味用 75%的硫酸溶液加热到553 时纤维溶解着色性不染色呈黑色溶解性无熔点，200 以后慢慢变黄，300 变成淡黄色用 75%的硫酸溶液加热到553 时纤维溶解2 纯竹浆纤维纱线的开发与生产具有丝样光泽，手感柔软、滑爽的竹浆纤维，回潮率高达 13%，具有很强的吸放湿能力。现以 15.5tex 纱线为例说明竹纤维纱线开发过程中的问题及克服的途径6-7。2.1 原料选配因生产厂家、产地不同的竹纤维原料，在纺纱性能和染色性能等方面有较大差异，我们以“邦博”牌竹浆纤维进行纱线开发8-9。其纤维的主要质量指标见表 4。表 4 “邦博”牌竹浆纤维主要质量指标Table 4 Main quality indexes of Bangbo brand bamboo pulp fiber指标测定数值指标测定数值干态断裂强度/(CN/dtex)2.34 干强变异系数/%11.09 湿态断裂强度/(CN/dtex)1.27干断裂伸长率/%22.8长度偏差率/%3.2回潮率/%9.25 超长纤维率/%0.28含油率/%0.29 倍长纤维/(mg/g)0.1/100细度/dtex1.57 残硫量/(mg/g)8.3/100长度/mm39 疵点/(mg/g)8.9/100白度/%68.82.2 预处理由于竹纤维的回潮率高达 13%，具有很强的吸放湿能力。竹浆纤维的纵向较为光滑，抱合力差，为避免相互纠缠，使用前 68 h，对竹纤维进行喷水处理，在以后的各工序中，竹纤维始终处于放湿状态10。2.3 工艺流程清花（LA004）梳棉（A186D 型）并条（A272F型）并条（RSB1）粗纱（A456E）细纱（A513E）络筒（338 自动型）。3 纺纱纯竹纤维纱线工艺3.1 各工序纺纱定量的设定为保证成纱条干质量，采用轻定量的原则，15.5tex各工序纺纱定量见表 5。表 5 15.5tex 各工序纺纱定量表Table 5 Quantitative table of each process of 15.5tex spinning yarn项目定量值棉卷 g/m360.75生条 g/5m19.38头并条 g/5m17.2二并 g/5m16.7粗纱 g/10m4.49细纱 g/100m1.2883.2 清棉工序竹纤维一般长度为 39mm，长度整齐度好，细度较细为 1.51.6 dtex，采用 A036 豪猪开棉机，避免对纤维的损伤11-12。3.3 梳棉工序为防止缠绕，增加相互转移，常采用化纤的针布，刺棍针布为 85 度前角，以便转移。基本上生条重量不匀率控制在3%以内，生条条干不匀控制在12.5%以内13-14。梳棉工序主要工艺配置见表 6。表 6 梳棉工序主要工艺配置Table 6 Main process configuration of cotton comb process项目工艺参数锡林速度300r/min刺辊速度890r/min道夫速度15r/min锡林 盖板隔距11 10 10 10 11 1/1000刺辊 给棉板隔距12 1/1000刺辊 除尘刀隔距20 1/1000道夫 剥棉罗拉隔距12 1/1000棉网张力牵伸倍数1.0763.4 并条工序牵伸倍数及其分配的设定、罗拉隔距大小对并条工序工艺的成纱的条干起着关键性作用。经过试验，选择头并的后牵伸倍数在 1.251.45 之间较为理想，熟条不匀率控制在 1.0%以下。采用硬度较大的胶辊，表面光滑细腻，有效控制竹纤维绕罗拉、绕皮辊现象。经过以上措施，控制 15.5tex 的熟条条干 CV%值在 2.45%以内15-16。3.5 粗纱工序竹纤维表面光滑，抱合力差，条子易分叉，需合理地控制粗纱张力，防止冒纱脱圈现象，粗纱宜采用偏大捻系数，较小的卷装角度17-18。3.6 细纱工序作为成纱最后一道工序细纱，其工艺合理性对成纱质量起着决定性的作用。实验证明，罗拉中心距选用4372 mm，效果最好。15.5tex 竹浆纤维纱的主要质量合成材料老化与应用2023 年第 52 卷第 1 期137指标见表 7。表 7 15.5tex 竹浆纤维纱线的主要质量指标Table 7 Main quality indexes of 15.5 t e x bamboo pulp fiber yarns项目单位指标值单纱强力不匀率%9.7百米重量不匀率%2.5单纱断裂强度cn/tex13.4条干%13.8细节个/km0粗节个/km26棉结个/km343.7 络筒工序采用德国产的 338 型自动络筒机，成形良好，空捻打结质量高，采用电清工艺，纱线保持光泽良好，防止纱线起毛19。4 总结为了增强竹纤维的抱合力，对竹纤维要提前进行预处理，因竹纤维吸湿、放湿明显，生产现场的相对湿度控制在 64%70%。为了利于纤维的转移，减少损伤，在梳棉工序时，针布规格配置要合适，各分梳元件间的速度和隔距，要合理搭配。在并条工序和细纱工序时，合适的胶辊硬度和涂料，对生产过程顺利进行作用很大。参考文献1 唐元军竹纤维毡增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究 D.上海:华东理工大学,2014:23-252 周建萍竹原纤维和竹浆纤维的结构与性能研究 J.上海纺织科技,2006(05):18-23.3