蠶蛹蛋白纖維混紡織物的開發

王美紅，王文元，瞿才新

（1.鹽城紡織職業技術學院，江蘇 鹽城224000；2.江蘇明源紡織有限公司，江蘇 鹽城224233）

蠶蛹蛋白纖維是我國近年來開發的一種雙組分再生纖維，它以蠶蛹蛋白和天然木漿為原料經濕法紡絲而成［1］，其外層是蛹蛋白、內層為纖維素［2］。蠶蛹蛋白纖維對皮膚具有營養保健作用，能有效地促進新陳代謝，防止皮膚衰老，并有止癢、抗陽光輻射的功效。蠶蛹蛋白纖維既有可再生性，又具有良好的可降解性，符合當今“綠色環保”的消費潮流。為了適應市場需求，我們在ZAX－340型噴氣織機上開發出蠶蛹蛋白纖維／Modal／棉混紡緞條織物。

1 原料及產品設計

1.1 原料選用

織物經緯紗都采用9.72tex蠶蛹蛋白纖維／莫代爾／棉（20／50／30）混紡紗，原紗質量：斷裂強度≥12.4cN／tex，紗線條干CV%≤18，1g內棉結粒數≤35。

1.2 織物規格與結構

織物為9.7／9.7 716.5／464.5 274蠶蛹蛋白纖維／莫代爾／棉混紡緞條，織物采用五枚二飛經面緞紋和五枚二飛緯面緞紋聯合組織，一個組織循環中有經面緞紋經紗25根、緯面緞紋經紗15根。其上機圖見圖1。

圖1 蠶蛹蛋白纖維混紡緞條織物上機圖

1.3 織造工藝流程

整經→漿紗→穿經→織造→整理→打包→入庫。

2 各工序主要工藝要點

2.1 整經

蠶蛹蛋白、莫代爾纖維混紡紗易因靜電產生毛羽，與機件摩擦易損傷表面的蛹蛋白，同時莫代爾纖維回彈性差，故整經工序應做到張力、卷繞、經紗排列三均勻，遵循“低速度、小張力”的工藝原則，分段配置張力，努力保證紗線通道清潔光滑，以防刮毛紗線。整經工序的主要工藝：KYD6041分批整經機，車速500rpm，張力桿2格，經軸卷繞密度0.45g／cm3，車間相對濕度適中掌握，控制在65%左右。

2.2 漿紗

2.2.1 漿料配方

漿紗工序是紡織企業中對環境造成嚴重污染的工序之一，避免漿紗對環境的污染最主要的是漿料中應不含有《環境標志》中規定的禁用物質或含量低于其中的限量。

新型纖維上漿應盡量遵循低污染的原則，本產品用紗成分多為纖維素，只有蠶蛹蛋白纖維中含有一定比例的蛋白（蛹酪素PC），并且蛹酪素分子上具有－COOH、－NH、－OH，而纖維素中也含有大量的－OH，它們都是親水性基團［3］，根據“相似相容”原理，本產品的漿料采用JF99P、TM－8010、丙烯等作粘著劑。JF99P采用優質淀粉為原料，經多元復合、深度變性而成，具有抗老化、漿液不凝凍的優越上漿性能；TM－8010以進口高支鏈馬鈴薯淀粉為原料，經特殊工藝縮合而成，具有低粘度、高粘附性、漿膜柔韌、生物降解性好等特點［4］；丙烯酸類漿料粘著力強，易于退漿，對環境污染小；蠟片可提高漿液的混溶性、有效降低漿紗表面的摩擦系數，減少織造過程中的經紗斷頭。蠶蛹蛋白纖維、莫代爾纖維都易產生靜電，配方中應加入適量的抗靜電劑，使漿紗表面毛羽貼伏、光潔，梭口清晰。漿料配方見表1。

表1 漿料配方及漿液質量

2.2.2 漿紗工藝

上漿難易程度主要取決于上漿時經紗的覆蓋系數。上漿覆蓋系數大，經紗間隙小，漿液浸透與被覆效果差，織造時經紗易開口不清甚至斷頭。

一般漿紗覆蓋系數應低于50%較好，故應選用經軸寬度2400mm、雙漿槽漿紗機。

由于經紗號數較細，蠶蛹蛋白纖維易產生毛羽、濕強度下降較大，應注意控制漿紗的張力和伸長，漿紗工序宜采用“輕張力、小伸長、重滲透、求被覆”的工藝原則，實施“兩高一低”的工藝路線［5］，即高濃度、高壓力、低粘度。漿紗工序主要工藝：GA－308漿紗機，漿槽溫度90～95℃，漿槽內漿液粘度5～6s，上漿率13%～14%，漿液含固率控制在13%～13.5%，第一壓漿輥壓力10 kN，第二壓漿輥壓力24kN，回潮率8%～10%［6］，伸長率控制在0.7%～0.9%，漿紗速度40～50m／min，為避免高溫損傷蛹蛋白，應嚴格控制漿紗溫度并偏低掌握，漿槽溫度90℃左右，烘房溫度應低于100℃。

2.3 穿經

2.3.1 筘號

2.3.2 筘隙C及隙徑比

式中：C為相鄰兩筘齒間隙（mm）；K為筘號系數（40號筘以上時取0.96；40號筘以下時取0.93）。

一般隙徑比≥70%，則紗線在筘齒中容易移動，織造容易。否則紗線與筘片摩擦劇烈，織造困難。

說明織造本產品有些困難。為了保證織造順利，在保證筘號的前提下，可訂制筘片厚度較薄的鋼筘，以增加筘齒間隙。

2.4 織造

2.4.1 織機選用

本產品為細號高密織物，織造時摩擦劇烈，經紗易磨毛、斷頭。田駒公司推薦的織造難度系數經驗公式如下：

式中參數為英制，織機公稱筘幅為1900 mm、3600mm時，L應分別小于39、37織造才會比較順利。結構系數K：平紋為1；2／1或1／2為1.2；3／1或2／2為1.3；4／1或5枚緞紋為1.4。

根據織物幅寬和織物織造難度系數可選用ZAX－340型噴氣織機，車速500rpm。

2.4.2 溫濕度控制

蠶蛹蛋白纖維、莫代爾纖維濕強度較小，對車間溫濕度較敏感，根據經驗溫度控制在25℃±2℃，濕度在66%左右時經紗斷頭少，織機效率較高。

2.4.3 梭口

由于織物幅寬較大，引緯時緯紗飛行時間長，對梭口清晰度要求高，這就要求開口量大，上機張力偏大掌握，開口時間宜早些；而細號高密織物經紗的強力較低，同時莫代爾纖維相對伸長較大，上機張力應以小為宜。由于織物為緞紋組織，為避免上下層經紗張力差異過大影響梭口清晰度，后梁高度以低為宜；另一方面，由于織物緯密也較高，為打緊緯紗，后梁應偏高掌握。綜上所述，織造工序采用“中后梁，中張力，小開口”工藝路線，結合織物組織特點，采用反織工藝。主要開口工藝參數為：后梁高度50mm，后梁深度0格；經架高度3格、深15mm；開口時間為280°，上機張力3000N。

2.4.4 引緯

由于紗號較高，噴氣織機噴嘴壓縮空氣壓力過高會導致緯紗斷頭頻發，壓力過低又會引起引緯不良造成緯縮、停車；同時氣壓大小也與緯紗線密度相關，緯紗越粗，氣壓越高。故引緯采用“低氣壓、長噴射”工藝［7］，引緯參數為：主噴嘴氣壓2.5×105Pa，始噴時間60°，終噴時間220°。輔助噴嘴氣壓3.5×105Pa，第一組輔噴始噴時間50°，最后一組終噴時間250°。

3 結束語

采 用 ZAX－340 型 噴 氣 織 機 生 產 9.7／9.7 716.5／464.5 274蠶蛹蛋白纖維／莫代爾／棉混紡緞條織物，因紗號細、密度大、總經根數多（近兩萬根），織造過程中易出現橫檔、三跳、斷頭、毛羽、緯縮等疵點。通過優選漿料配方、合理配置漿紗工藝、實施恰當的織造工藝，采用“中后梁、中張力、小開口”工藝，并選用適當的鋼筘，提高了經紗的可織性；同時優化引緯工藝，合理配置噴嘴氣壓和噴氣時間，減少了緯紗斷頭、降低緯縮疵點；控制好各工序的張力及溫濕度，可以減少紗線伸長和靜電；注意保持好織機的機械狀態，提高擋車操作水平。利用先進的設備開發出質地柔軟、富有光澤的細號蠶蛹蛋白纖維混紡織物，織機效率達85%，為我們進一步開發高檔面料提供了有益的經驗。

［1］徐偉杰，閔潔.蠶蛹蛋白纖維的陽離子改性及其漂白性能研究［J］.染料與染色，2006，43（1）：28—30.

［2］黃小華，方寶磊，丁峰.蠶蛹蛋白纖維活性染料染色性能探討［J］.安徽工程科技學院學報，2007，22（3）：1—4.

［3］徐偉杰.蠶蛹蛋白纖維陽離子改性及性能研究［D］.上海：東華大學，2005.

［4］鄧敬東，毛雷，王崇慧.莫代爾纖維大提花織物的生產實踐［J］.山東紡織經濟，2012，（10）：90—91.

［5］王美紅，孫鑒麗.單織軸噴氣織機生產寬幅織物的實踐［J］.棉紡織技術，2012，40（10）：60—62.

［6］楊書梅，扈芳榮，王玲.大豆蛋白纖維織物漿紗生產實踐［J］.棉紡織技術，2006，34（7）：55—56.

［7］田秀鳳，李秀華，張進.純棉高支高密特寬幅緞紋織物的生產實踐［J］.現代紡織技術，2002，10（4）：25—26.