1、原料的选配
甲壳素纤维大分子带有正电荷,与带有负电荷的细菌类微生物接触时,细菌表面的负电荷被中和,从而使细菌活动受到抑制,失去活性,达到抗菌的目的。试验证明,壳聚糖对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌等均有抑制作用,特别是对革兰氏阳性细菌的抑制效果显著。甲壳素纤维不仅具有持久广谱的抗菌功能,而且具有生物可降解性,无毒和无刺激等性能,而且耐碱性和染色性能较好。甲壳素纤维的细度较粗,强力不高,纯纺存在一定困难。可通过与棉、麻、腈纶混纺,既具有抗菌、保暖功能,又可改善甲壳素纤维的纺纱性能,进一步降低产品成本。国内外虽然有很多科研单位拥有试验牛产线,但冈其用途不同,其细度和切断长度的规格还没有可直接与棉、毛纤维混纺的规格。按照棉纺工艺要求,应专门选用长度在38 mm,细度在0.96 dtex左右的甲壳素纤维。
毛纤维的种类很多,但与棉纤维混纺,必须选择长度和细度等指标与棉纤维接近的原料,否则将无法确定混和原料的工艺参数。通过筛选,发现有两种原料比较适合与棉混纺,一种是细绵羊毛;另一种是澳皮剪炭化毛。这两种毛纤维的长度都在30 mm~45 mm,与棉纤维长度接近,但澳皮剪炭化毛的粗腔毛较多,纤维较粗,织物手感粗硬,而细绵羊毛的细度只有20μm,因此选择国产细羊毛作为混纺原料之一。
棉纤维的选择,考虑到最终产品主要用于高档服装面料,为了提高可纺性和产品质量,选用优质细绒棉,原棉的品级为2级。棉毛甲壳素纤维混纺抗菌防蛀纱,要求保持棉纱的基本外观和性能,同时赋予更好的弹性和抗菌性能。据资料介绍,在纺织品中甲壳素纤维含量为lO%时就具有抗菌性能,为降低成本,确定其混比为 10%.综合考虑纱线功能、可纺性和产品成本,确定棉、毛、甲壳素三种纤维的混纺比为60∶30∶10,纺纱号数为36.6 tex。各种原料的性能指标如表l所示。
表1 各种原料的性能指标
2、纺纱方案的确定
棉毛甲壳素三种纤维混纺,纺纱工艺流程的选择是重点。棉纤维和毛纤维因原料特性的不同,在传统的加工工艺中分属两个不同的加工系统。我们在纺纱过程中制定了三条工艺路线进行了试验:一是采用毛纤维在毛纺生产线上进行梳理制条,棉纤维和甲壳素纤维分别在棉纺生产线制条,然后在并条机上进行条混;二是采用毛纤维单独制条,棉纤维和甲壳素纤维混和制条,在并条机上混和;三是三种原料分别进行预处理后直接混和,然后在棉纺生产线上加工。 对第一种工艺,前纺的工艺比较好确定,混纺比也可以掌握的比较准确,在分别制条过程中也较顺利,但在并条过程中,毛和甲壳素纤维的静电现象严重,绕胶辊现象严重。第二种工艺路线,在开清棉和梳理过程中会有甲壳素纤维落掉,增加成本。第三种工艺路线先将棉纤维开松、除杂、梳理、制成生条后再撕断,然后与毛、甲壳素进行混和。实践表明,这种工艺流程虽然长,但可纺性好,可操作性强,成纱质量稳定,落棉可以回用,可降低生产成本。
毛纤维表面的摩擦因数大,对加工过程的牵伸很不利,对成纱条干影响较大。因此必须对毛纤维进行预处理,去除毛纤维表面的鳞片,消除缩绒性。因此,在混纺前先对毛纤维丝光防缩处理,这样也可以使毛纤维细度更细,可改善成纱条干,增加成纱强力。洗净羊毛在进行丝光时,要严格控制丝光的程度,过轻效果不好,过重容易损伤纤维。丝光后要在和毛仓进行和毛,加入适量的和毛油、抗静电剂、硅胶和水,控制散毛的回潮率在20%~25%。
为了方便组织生产,对原棉的预处理可以用传统的工艺进行开松和梳理,但在生条撕断时要尽可能小于20 mm,否则在再加工时会发生缠绕打手现象。选用的工艺流程如下:
棉:开清棉→梳棉→撕断(1)
毛:丝光→和毛加油(2)
甲壳素:(3)
(1)+(2)+(3)→混和→开清棉→梳棉→并条(二道)→粗纱→细纱→络筒→成包