竹纤维与棉色纺纱开发与应用*

王显方

(陕西工业职业技术学院 纺织学院，陕西咸阳 712000)



竹纤维与棉色纺纱开发与应用*

王显方

(陕西工业职业技术学院 纺织学院，陕西咸阳 712000)

为了开发竹棉色纺纱，生产出14.5tex竹棉色纺纱，对竹纤维和棉纤维的性能进行了对比分析，研究了竹纤维和棉纤维的染色工艺和处理方法，选用合理纺纱工艺流程，优化了纺纱各工序工艺参数，纺出了性能优良的竹棉色纺纱，满足市场的需求。

竹纤维，棉纤维，色纺纱，染色，纺纱

竹纤维也称竹原纤维，是有别于竹浆纤维的一种天然纤维素纤维，被誉为继棉、麻、毛、丝之后的第五大天然纤维[1]，天然竹纤维不仅资源丰富，而且具有良好的吸湿、透气、抑菌、除臭、防紫外线等性能，经检测，天然竹纤维面料抗菌性优异，对大肠杆菌ATCC25922的杀菌活性值>3.5，对金黄色葡萄球菌ATCC6538P的杀菌活性值>4.0，抑菌活性值>6.2，其杀菌和抑菌性能高于麻纤维，又称之为卫生保健型面料[2]，应用前景非常广阔。

色纺是指纤维先染色再纺纱的一门技术，混合色纺纱是由两种或两种以上不同颜色的纤维经混纺形成的纱线，其风格独特，用这种纱线织成的织物表面可呈现出均匀、自然的彩色麻点。这种麻点效果是传统印染工艺所不能做到的，它克服了传统印染工艺在色彩方面的局限性，丰富了织物的外观效果。

本文采用竹棉纤维混纺，一方面解决了由于竹纤维变形能力差、单纤维粗短硬，导致纤维之间抱合力差，成纱难的瓶颈，另一方面形成的混纺纱兼有两种纤维的性能，织成的织物既有棉纤维良好的吸湿性、透气性和穿着舒适性，同时也具有竹纤维的凉爽、抑菌性能，提高了单一纤维织物的附加性能[3]。

1　原料性能及产品规格

1.1竹纤维性能

选用的竹纤维技术指标为：平均长度38mm；平均细度2.45dtex；干态断裂强度5.25cN/dtex；湿态断裂强度3.64cN/dtex；断裂伸长率4.8%；回潮率7.5%。

1.2棉纤维性能

棉纤维采用新疆精梳长绒棉，棉纤维技术指标为：平均长度39mm；平均细度2.16dtex；干态断裂强度4.78cN/dtex，湿态断裂强度3.24 cN/dtex；断裂伸长率5.3%；初始模量7.64cN/dtex；回潮率8.0%。

1.3产品规格

混纺纱特数：14.5tex，混纺比：竹/棉30/70。

2　工艺要点及工艺流程

2.1工艺要点

①竹纤维染色推荐配方为：活性染料3.2%～6.5%(对纤维重)，硫酸钠35g/L～65g/L，碳酸钠15g/L～30g/L，采用煮练前处理与漂白处理同浴进行的“煮漂一浴法”工艺。

②竹纤维纺前养生：将1.0%的硅油、0.2%的平平加、2.5%的JFC渗透剂缓慢加入到50℃左右温水中搅拌均匀，然后把竹纤维分层铺放，层层加湿，养生36h，回潮率控制在7%～9%范围内。

③棉纤维染色配方：将10%～20%的高温型活性染料，55g/L～80g/L的无水硫酸钠，2g/L～4g/L的磷酸三钠混合均匀，并加入预先溶化好的活性染料及助剂，调节pH值为9左右，升温至75℃保温染色40min，然后加入碳酸钠，使pH值为11左右，再固色处理30min，最后经过冷洗、热洗、皂洗、水洗、脱水和烘干即可使用。

2.2工艺流程

采用棉包混和法，将染色的竹纤维和棉纤维分别打包，然后采用下列流程制成竹棉混色纺纱筒子纱，纺纱工艺流程为：A002D型自动抓棉机→A035型自动混棉机→A036C型梳针开棉机→A092A型双棉箱给棉机→A076C型单打手成卷机→FA201型梳棉机→FA306型并条机(2道)→FA421粗纱机→FA506细纱机→1332M络筒机。

3　各工序主要工艺参数及技术措施

3.1开清棉工序

采用棉包混和，将染色处理后的竹纤维和棉纤维分别打包，打包时注意松紧一致，然后将竹棉两种纤维棉包按照“横向错开、纵向分撒、高低一致”的原则排列在抓棉机平台上，由于染色后的纤维强力有所降低以及竹纤维含杂低等特点，为避免损伤纤维，在开清棉工序应采用多松少打、多回收少排、以梳代打的工艺原则，应适当降低打手速度，减小尘棒间的隔距，防止竹纤维过多下落[4]，棉卷定量增加到400g/m～420g/m。采用梳针打手，打手速度控制在600r/min以下，抓棉小车每运行一周下降4mm～6mm，刀片伸出肋条的距离为2mm～5mm，小车的运行速度控制在2.5r/min～4.0r/min，开棉机速控制在550r/min～650r/min，成卷机速度控制在650r/min～750r/min，成卷罗拉的速度控制在10r/min～15r/min。

3.2梳棉工序

由于色纤维在染色时产生扭结，开松时纤维容易受损伤，短绒和棉结相应增加。如果采用纺本色纱的工艺，则会产生很多棉结，几乎是本色棉的三倍之多。因此，应采取“紧隔距、强梳理、定量轻、慢车速、快转移”的工艺措施予以控制[5]。一方面针齿能深深刺入纤维束中，使纤维束能够得到很好的分梳，另一方面还能减少锡林与盖板之间的浮游纤维，避免纤维搓成棉结，可有效地减少棉结。同时还应适当减少喂入定量，增加梳理，减少纤维损伤，以减少短绒率的增加。另外由于色纤维强力低，锡林和刺辊速度应适当降低8%～10%左右，以减少纤维损伤，提高成纱强力。由于色纤维的长度较短，减少锡林与道夫隔距可使锡林上的纤维同道夫上的纤维充分接触而提高道夫转移率，使棉结减少，棉条定量控制在18g/5m～25g/5m，锡林速度控制在350r/min～450r/min，刺棍速度控制在850r/min～950r/min，道夫速度控制在18r/min～25r/min，锡林一盖板五点隔距分别为0.24、0.2、0.2、0.2、0.24。

3.3并条工序

采用二道并条，其目的是满足梳棉与细纱机之间工序奇数配置的原则，保证了进入细纱机牵伸罗拉的粗纱条中的纤维大多数为后弯钩纤维，有利于在牵伸下纤维的伸直平行，降低纱条中的不匀率。头道采用6根喂入，二道采用8根喂入，半熟条定量控制在8g/5m～25g/5m。并适当降低车速[3]，出条速度控制在220m/min以下。

3.4粗纱工序

粗纱工序是竹棉色纺纱关键工序，因竹纤维硬而粗，纤维刚性大，抱合力差，工艺不当，会造成粗纱断头严重。为保证粗纱质量，在保证细纱不出“硬头”的情况下，应适当加大粗纱捻系数，并调整好纺纱张力。粗纱工序采取“重定量、重加压、慢车速、大隔距和大捻度”的工艺原则。采用重定量可以有效减少粗纱断头，重加压、慢车速、大隔距有利于棉条的牵伸和纤维的伸直平行，捻度不宜过大，以防止细纱因牵伸不开出“硬头”。粗纱定量控制在4.5g/10m～55g/10m，后区牵伸控制在1.12～1.16倍，捻系数约为88，罗拉隔距25mm×37mm，锭速650r/min～780r/min。相对湿度控制在(60±5)%，以利于生产的稳定[6]。

3.5细纱工序

针对竹纤维硬、抱合力差等特点，细纱捻系数偏高控制，细纱车速适当降低，较小后区牵伸倍数，加压适当，适宜的罗拉隔距和纺纱张力，以减少毛羽，增加强力，降低断头，提高条干均匀度，降低强力不匀率，另外尽可能减少细纱断头。由于粗纱捻度较大，细纱后区隔距适当加大以便顺利退捻，保证牵伸顺利进行。细纱主要工艺参数：细纱锭速15000r/min～18000r/min，前罗拉速度150r/min～180r/min，捻系数420，罗拉隔距18mm×30mm，钢丝圈型号为FO型2/0号[7]。

3.6络筒工序

络筒工序以清除粗节、杂质为主，使用电子清纱器，采用“低速度、小张力、低卷密、轻摩擦、少增毛羽”的工艺原则。适当降低纱线张力，络纱张力控制在成纱强力的20%～25%为宜，保证纱线通道光滑降低毛羽的增加。络筒线速度750m/min，电清设置：细节-45%×40cm，粗节+30%×40cm，棉结+400%[8]。

4　成纱质量

对竹/棉(30/70) 色纺纱性能指标进行测试，其筒子纱主要成纱质量指标为：纱线线密度14.5tex，条干CV13.26%，-50%细节8个/km，+50%粗节16个/km，+200%棉结32个/km，断裂强力15.6cN/tex，强力CV11.8%，3mm以下毛羽6.23根/10cm，8mm及以上毛羽为2根/10cm。

5　结语

通过各工序的合理配置，14.5tex竹/棉(30/70)色纺纱的各项指标均达到了优等水平，纱中纤维平行排列良好、纱线光洁、毛羽极少、手感滑爽、纱线结构紧密、耐磨性能好，为下道工序提供了非常好的条件，减轻了上浆、烧毛等工序压力，竹棉色纺的针织内衣具有吸湿、透气、凉爽、抑菌、无汗臭等特点，具有良好的卫生性，舒适无刺痒感。该纱线最适合制作袜子，对脚气病有较好的预防作用，除臭功能效果十分显著。

[1] 王显方，纪惠军，杨建民，等.竹浆/毛精纺轻爽花呢的开发[J].山东纺织科技，2014(03)：12-16.

[2] 王显方，宋永生.集聚赛络纺18.2 tex竹棉针织纱开发实践[J].纺织器材，2013(05)：31-34.

[3] 毛雷，刘辉. 9.7tex竹纤维棉纤维混纺纱的试纺[J].棉纺织技术，2010，38(10)：51-53.

[4] 曹红梅.不锈钢纤维纯纺纱工艺探讨[J].合成材料老化与应用，2015(04)：139-142.

[5] 于学智，邵英海，曹继鹏.刺辊速度对梳理后纤维长度指标的影响[J].棉纺织技术，2016，38(03)：26-40.

[6] 贠秋霞. 医用纺织品的发展及应用 [J].合成材料老化与应用，2015(04)：143-146.

[7] 《棉纺基础》编委会.棉纺基础[M].第三版.北京：中国纺织出版社，2011：658-662.

[8] 任家智.纺织工艺与设备[M].第一版.北京：中国纺织出版社，2006：154-158.

Development and Application of Bamboo Fiber and Cotton Yarn

WANG Xian-fang

(Shaanxi Industrial Vocational College，Xianyang 712000，Shaanxi，China)

In order to develop bamboo color spinning and produce 14.5tex bamboo cotton colored spun yarn，the performance of bamboo fiber and cotton fiber were compared，and bamboo fiber and cotton fiber dyeing and processing method were studied. Choosing reasonable spinning process，spinning processing parameters were optimized，the bamboo cotton dyed yarn with excellent performance was spun，meeting the market demand.

bamboo fiber，cotton fiber，colored spun yarn，dyeing，spinning

陕西工业职业技术学院校内课题“竹纤维性能及纺纱工艺研究(ZK-21)”

TS 104.2