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玉米纤维纺纱工艺研究
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玉米纤维纺纱工艺研究

 
 

发布时间: 2004/12/1           文章出处: 本站整理 

 
 
张浩传 石淼 刘金辉(山东基德生态科技有限公司)


   保护生态,关爱大自然,造福下一代,尊重生命是未来21世纪的主题。随着经济增长,科技高速发展,文化品位日益提高,人们对高附加值纺织面料的需求不断上升,尤其是对生态环保性纺织品的需求剧增。我公司针对此种消费需求,加大生态纺织品的开发力度,相继纺制成功Modal、Tencel、大豆蛋白、竹纤维等新一代纺织品。近日,又对"新世纪主导型环保产品"--玉米纤维进行开发研究,成功纺制了玉米纤维纯纺及其混纺纱线品种,该产品有着极好的悬垂性、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。更为主要的是该类产品不但对人体健康有益,且其废弃物能生物分解,可以完成自然循环。该类产品迎合了国内外客户的渴求,深受消费者的欢迎。
1 玉米纤维性能介绍
1.1 山东基德生态科技有限公司采用的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,先将其发酵制得乳酸,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机械性的较高分子量聚乳酸,最后经过关键的化学改质,将其强度、保水性提升,并将其纤维化。由于乳酸是存在于动物、植物及微生物间的天然物质,很容易于大自然间降解,该纤维完全不使用石油等化工原料,其废弃物在土壤和海水中的微生物作用下,可分解成二氧化碳和水,完成自然循环,不会污染地球环境。由于该纤维的初始原料为淀粉,其再生之循环周期短,大约为一至二年,其产生的二氧化碳由于植物光合作用在大气中的含量会逐渐减少。
    玉米纤维的自然循环系统如图1所示:

1.2  与其它纤维性能对比
    该纤维因其具有高结晶性和高取向性,从而具有高耐热性和高强度,其断裂伸度在标准状况下为30%,强度为4.5g/d-5.5g/d,回潮率为0.6%,但在长期阳光下,亦会缓慢变质。其熔点为175℃,与聚酯、尼龙比较,明显低于聚酯和尼龙。模数为聚酯的1/2,较聚酯软。密度介于聚酯和尼龙之间,比聚酯轻些,另外,此种玉米纤维有较小的反射系数,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。
    玉米纤维与聚酯和尼龙纤维的性能比较见表1

1.3  玉米纤维的用途
    玉米纤维具有合成纤维特性,优于其他生物降解性分子,介于聚酯和尼龙之间。其布料柔软度优于聚酯布料,耐用性佳,有丝绸般的光泽及舒适的肌肤触感和手感,其制成的针织布有着极好的悬垂性、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,同时,它拥有良好的水扩散性,与棉混纺,则能制成吸汗速干的衣料用织物,生产具有丝感外观的,T恤、茄克衫、长袜及礼服。可作内衣、运动衣、时装等,另外由于纤维柔软、色泽艳丽,特别适合做女装。这些产品具有以一特点:有优良的形态稳定性,如与棉混纺,几乎与涤棉具有同等的性能,处理方便;富有疏水性,对皮肤不发粘;如与棉混纺做内衣,有助于水份的转移,不仅接触皮肤时有干燥感,且可赋于优良的形态稳定性和抗皱性。
    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,对人体而言是绝对安全的。经测试,以其制成的圆形针织布不会刺激皮肤,且对人体健康有益,并有舒适感。
    玉米纤维以价廉量多的淀粉作原料,又具完全门然循环型和能生物分解的特点,已被众多专家推荐为"21世纪的环境循环材料",是一种极具发展潜质的生态性纤玉米纤维纺纱工艺(以纯纺9.7tex为例)
2.1  原料的选择
    我们选用SLCl430 SD台湾产玉米纤维,长度38mm,细度1.5dtex,强力3.9cN,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型粗纱机一FA506型细纱机→ESPERO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)在花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。
    开清棉厂序棉卷定量:400g/m,定长33.36m,豪猪打于转速480r/min,棉卷罗拉转速11r/minm。
3.2  梳棉工序
    梳棉下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,锡林一盖板隔为0.35mm、0.35mm、0.30mm、0.30mm、0.35mm,较纺棉工艺大,生条定量为17.5g/5m,上下轧辊间隔距为0.20mm,均较纺棉大,提高各通道光滑度,减少堵塞断条。锡林转速为360r/min,刺辊转速为870r/min,盖板速度为177mm/min,道大转速为17r/min,以上工艺上机后,所纺生条棉结为0,棉网清晰度良好,生条外观光滑细腻。
3.3  并条工序
    由于玉米纤维具有轻微静电,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,好于酸处理胶辊;(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2km改为1.6km,减轻条子与上圈条器表面的磨擦。
    并条采用二道并合,前罗拉线速为160m/min,喇叭口2.4mm,熟条定量9.0g/5m,罗拉隔距15 X 20mm。
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,又要防止粗纱出"硬头"现象,经优选,捻系数定为104。纺纱时纺纱张力偏小掌握,以减少纱条意外伸长。
    粗纱定量为2.8s/lom,总牵伸6.47倍,前罗拉转速为140r/min,罗拉隔距10X 26.5 X 3lmm。
3.5  细纱工序
    细纱总牵伸28.57倍,后牵伸1.25倍,捻系数336,前罗拉转速130r/min,罗拉隔距18 x 24mm,钳口隔距块2.5mm。
    经测试,玉米纤维9.7tex纯纺纱成纱指标为:重量偏差+1.6%,条干CV值14.5%,细节30个/kin,粗节55个/km,棉结45个/km,单纱断裂强度为17.58cN/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,纱条意外牵伸造成,尚需努力克服。
3.6络筒工序
    自动络筒采用低速小张力,以减少对单纱条干CV值,毛羽的破坏程度,同时自动络筒也确保了筒纱的良好成形,减轻后工序断头。线速为800m/min,张力采用50mbar,筒纱内在及外观质量良好。
3.7合理控制温湿度  
    根据玉米纤维特性及纺纱经验,各下序湿度稍偏大控制对纺纱有利,经摸索各工序温湿度规定如下:(1)  清花20℃,60%;(2)  梳棉25℃,68%;(3)  并条25℃,60%;(4)  粗纱25℃,63%;(5)  细纱29.5℃,63%;(6)  后纺27℃,75%。按以上温湿度合理调整,各工序纺纱生活正常,质量指标稳定。
4  结束语
    实践证明,玉米纤维纯纺纱的关键在于梳棉棉网转移,胶辊处理及工艺参数选择等方面,控制好这几项关键技术指标并严格按IS09002质量体系要求做好全面质量管理,成纱质量才有保证。
 
 
 
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