珍珠纤维的性能及产品开发

缪福昌



珍珠纤维的性能及产品开发

缪福昌

（泰州市公共资源交易中心，江苏 泰州 225300）

通过探究珍珠纤维的结构和性能特点，能够开发出含有珍珠纤维的保健类系列产品，使其具有珍珠的功效：养颜、护肤、舒适、防紫外线等功能。本文采用珍珠纤维、抗菌涤纶和棉进行混纺，从纺纱工艺和织造两个部分阐述，并实现了珍珠纤维面料，通过纱线、织物的断裂强力、厚度、经纬密等性能测试，对纱线、织物的质量等进行评定，发现织物性能良好，且外观的光泽缓和，手感柔软。该研究为开发含有珍珠纤维系列产品提供可靠的参考，丰富现有的服装、纺织品的功能。

珍珠纤维；结构；性能；纺纱工艺；织物开发

经检测发现，珍珠中含有微量元素和大量氨基酸[1]，使得珍珠具有安心养身、清热解毒和抗衰养颜等功效[2]。而所谓的珍珠纤维，就是在粘胶纤维纺丝过程中加入超细的珍珠粉体，使得均匀的分布在纤维的体内和表面。新型纤维不仅留有原有的珍珠功效，还增加了其他的优良特性，织物舒适，清爽。一般的针织物或梭织面料，倘若选取这种珍珠纤维加工，织物表面手感柔滑，色泽光亮，凉爽，光泽如珍珠般闪亮。倘若内衣的制作中加入珍珠纤维，则这款内衣将会具有抗紫外线的功效。近年来，由我国自主研发的——立肯诺珍珠纤维，就是一个巨大的突破[3-4]，引起国内大量的专业人员的重视。更有大量报道介绍了珍珠纤维的混纺纱、各种混纺织物以及服装等[5]：比如研制出了混纺竹节纱[6]，成分是棉/粘胶/珍珠纤维；研制出来了一种内衣、袜子[6-8]，具有保健的功能，符合当今的健康的消费理念[10]。本文在探究珍珠纤维结构和性能的基础上，开发出混有珍珠纤维的产品，使其具有养颜，护肤，防晒等功能的纺织品，织物外观的光泽缓和，手感柔软，舒适并且较为亲肤，必将受到国消费者的青睐[11]。

1 珍珠纤维结构与性能

1.1 珍珠纤维的组成与结构

珍珠纤维是通过采用高科技手段将纳米级珍珠粉在黏胶纤维纺丝时加入纤维内，使纤维均匀分布着纳米级珍珠粒而形成的。由珍珠蛋白功能母粒和纤维级树脂切片构成，其中母粒包括：珍珠蛋白超细粉体添加剂15%-40%，偶联剂2.5%-9%,分散剂15%-25%，载体树脂36%-67%。珍珠纤维含多种微量元素，主要是钙元素，这些元素对人体有一定的保健功能。观察纵向形态（见图1），约取20到30根珍珠纤维，首先将纤维拉开成单纤维，平直的放在载玻片上。然后再覆上盖玻片，并且用蒸馏水粘着上。最后将准备好的纤维标本准确的放置在载物台上，通过调节显微镜，先粗调，在微调，最后找到清晰的物象，进行形态观察。可见，纤维纵向较光滑，表面附有少量微小的珍珠粉粒。观察截面形态（见图2），取用Y172型纤维切片器，将珍珠纤维切好，制成薄片，待用。在载玻片上滴上甘油，放上切片，制作好载玻片，通过调节显微镜，找到清晰物象，再观察。纤维横向形状为圆形或椭圆形。

图1 纵向形态

图2 截面形态

1.2 珍珠纤维性能

珍珠是公认的健康佳品，加工珍珠纤维的原料、过程，天然，无污染，完全符合现代人追求的健康的生活理念[12]。

1.2.1 护肤美白

珍珠因为本身的药用价值，一直为人们所津津乐道，比如它的美白护肤、淡化面部色斑和伤疤、减缓衰老等等功效。珍珠纤维制成的内衣物，其中的营养成分容易被酸性汗液溶出，一旦人体吸收了这样的营养，人体中的黑色素的合成的速度将会被大大的减慢，进而保持皮肤的白皙细腻，防止皮肤长皱衰老。这也是当今社会，绝大部分女性消费群体，所期待的。护肤美白是一个永恒的话题，这也是个潜在的巨大的机会。

1.2.2 吸湿透气

粘胶纤维是制作珍珠纤维的载体，提取粘胶纤维的原料是很常见的棉短绒或者是木材。首先，粘胶纺织品是具有吸湿透气好、舒适性好等特征的一类织物。其次，珍珠纤维制作原料、工艺过程，都是无污染、无添加的天然加工过程。这使得最终的珍珠纤维，也将具有粘胶的优良的吸湿透气的特性。

1.2.3 富含多种氨基酸成分

珍珠纤维中含有多种营养成分。而且珍珠中所含有元素成分是稳定的，不会因为外部条件，就流失掉的。这就珍珠纤维织物，区别于其他织物的一个重大不同之处。

1.2.4 抗紫外线

资料显示，珍珠本身就有抗衰老和防晒防辐射的作用。因此，混有珍珠纤维纺织品也将具有防晒的功能，更是可以抗衰老，延年益寿。研究表明，吸收人体的热量后，珍珠纤维材料可以促进血液的微循环，加快人体的新陈代谢，从而达到增强人体细胞免疫力的功能，因而达到防衰保健的功效。

1.2.5 经久耐用

珍珠纤维制成的织物，功效会一直保留着，长期穿着洗涤后都不会消失。因为珍珠耐碱不耐酸，所以洗涤时，可以使用碱性洗涤剂，这样才能不伤害织物。

1.2.6 全天然

经过纯物理方法加工而制得的珍珠粉，加入混合由棉短绒提取的粘胶纤维素，由此可见，珍珠纤维是纯天然的，更不含有任何有害物质的，这样的纤维适应各种肤质，而且有着天然的亲肤性，无需考虑会引起人体的不适，与现在人们所追求的健康理念是一致的[13]。

表1 纤维的原料选配

表2 并条工序各品种的定量测试结果

表3 粗纱工序各品种的定量结果

2 珍珠纤维的产品开发

2.1 原料选择

选取珍珠纤维、抗菌涤纶和棉混纺，让珍珠纤维混有抗菌涤纶和棉，改善珍珠的抗菌功能，使得强度更高，手感棉柔，吸湿透气性好等等[13]。原料选配如表1所示。

2.2 工艺设计

2.2.1 开清棉工艺设计

经过自动抓棉机的打击、撕扯，将原料中的部分纤维松懈，并且做到尽可能减少纤维损伤，也要预防杂质破碎。在开清棉工序中，要在节约原料的前提下，需要去除原料中的大部分杂质、短绒等。按比例，将配比成分不同的三种原料加以充分混合，以供梳棉工序使用。

2.2.2 梳棉工艺设计

梳棉机的机型是DHU清梳联合实验机，在原料经过开清棉工序之后，须将其进一步的加以细致梳理，让它分离成单纤维状态。经过上道开清棉工序后，原料中的杂质已经去除大部分，还剩下一小部分，而且剩下的都是比较顽固的杂质，所以要继续加以清理。梳棉主要是为了纤维混合的更加均匀，做好前提准备，每一道工序完成的好坏，都会影响最后的纱线质量，甚至是织物的外观效果。

2.2.3 并条工艺设计

并条机的机型为DHU，纤维材料经过开松和梳理两道工序后，已经成了半成品，即连续的条子，又称生条。想要提高棉条的品质，得到符合要求的细纱，需要将生条进行并条处理。每一次并条之前，先要测定生条的定量，设定相应的牵伸倍数，便于并条的顺利进行。测定后，数据如表2所示。

并条机上的牵伸倍数，头并均选择3倍，二并分别选取5.4倍、5.0倍和3倍。

2.2.4 粗纱工艺设计

粗纱工序采用的机型是DSR0-11。粗纱机的作用主要是，将并条工序出来的棉条，拉长拉细，目的是以符合细纱机的上机要求，这道工序改善了纤维的分布情况。条子从粗纱机出来后，因为就是细细的棉条，承受不了任何的张力，因此会被加上一定的捻度，这样可以减少在之后的工序中出现断头。粗纱出来后，并且测定相应的定量，如表3所示。

参数设置时，条子单重分别是13.30g/5m、23.50g/5m、29.50g/5m。

2.2.5 细纱工艺设计

细纱工序的机型是FA507B，此道过程为的是将喂入的粗纱，从机器里出来后变得又长又细，并且加上捻度，让细纱也具有相应的物理性能，比如：强力、弹性、手感和光泽等，减少加工过程中的断头。根据上几道的工序，所得出的数据，设置细纱机的工艺参数有：1#粗纱特数463tex、2#和3#的粗纱特数450tex，捻系数均为380，细纱特数选取50tex的，按此参数纺制细纱。

表4 各品种捻度测试

2.3 成纱质量测试

2.3.1 纱线捻度测试

测试纱线的捻度，捻度机选用的是Y331A型，方法是退捻加捻。

首先，根据公式：预加张力=1.8(T)1/2－1.4，根据这公式，可以得出纱线的预加张力为：12.2cN、11.8cN、8.5cN，接着，将试样长度定在250mm，调好速度，将实验方法退至加捻位置，选择试样捻向位置，装夹纱线，调零，按正向启动键，然后开始先解捻后加捻，当指针由离开零位到回止零位时，仪器自动停止，记录显示器上的数据，注意纱线实际的捻回数要除以2，才是最后结果。

2.3.2 纱线毛羽测试

测试纱线毛羽测试仪的机器类型是YG172A。在试验过程中，毛羽是及其容易出现的，这是无法避免的事实，但是，毛羽出现的多少，会影响最终织物呈现的效果。毛羽多又长时，这样的纱线织造的衣物就比较保暖，而且有一种毛型感。毛羽少时，织物表面会显得尤为光滑，色彩也会很均匀，对于轻薄的织物来说，会有比较好的清晰度。倘若毛羽在纱线中分布不匀的话，就会导致之后的织物中出现各种疵病。品种1和3的测试结果如下表5、6、7所示。

表5 品种1毛羽测试统计结果

表6 品种2的毛羽测试统计结果

表7 品种3毛羽测试统计结果

2.3.3 纱线拉伸性能测试

使用YG061F电子单纱强力机，测定纱线的单纤维的强力和伸长以及其他相关指标，如表8、9、10所示。

表8 品种1的拉伸测试统计结果

表9 品种2的拉伸测试统计结果

表10 品种3的拉伸测试统计结果

2.4 成品织物设计与测试

2.4.1 织物设计与成品

首先设计好织物的上机图（见图3），然后确定好相关参数；选取品种1和品种3的纱线为纬纱，织成的成品见图4。

图3 上机图

图4 织物成品图

表11 织物密度测试结果

表12 织物厚度度测试结果

2.4.2 织物成品测试

（1）织物的经纬纱密度。用移动式织物分析镜直接测数法，此仪器的长是5cm，所以数出的根数要乘以二，才是织物的密度值。测试结果如表11。（单位：根/10cm）

（2）织物厚度。选用YG(B)141D数字式织物厚度仪时测试织物的厚度时，必需要熟悉机器的相关操作过程，而且每一次的读数要准确的。测试的数据如表12所示。(单位：mm)

（3）织物克重。将布面整理好，称取每一块重量(15cm*15cm)，然后换算成每平方米的克重，结果如表13所示。

3 结论

（1）以珍珠纤维，混有棉、抗菌涤纶为原料，进行纺纱，选用蜂巢组织夹杂着1/1的斜纹的组织织造，由于纱线强力有限，所以把纺制的纱线1#和3#当作纬纱，能够突出所纺纱线的特点，光滑的手感，自然地光泽等。

（2）在珍珠纤维的纺纱工艺中注意减少各种疵点的形成，毛羽的形成，减少落纱，减少断头等。在织造过程中要注意各种参数的设置合理，都影响最后织物的的外观效应，触感等。

（3）将珍珠纤维纺织的纱线与织物，测试的的性能与标准的指标进行对比，耐磨性、纱线强力、纱线毛羽、手感、光泽等都很好，所以将珍珠加到纤维中，制成织物具有良好性能。

珍珠纤维是一种高档的功能性纤维，包含了大量有利于人体健康的元素，色泽鲜艳，手感柔和，服用性较好，与其他纤维混纺，可以提高产品的附加值，更好满足消费者的需求。

表13 织物克重测试结果

[1] 李东平, 韩蕊. 珍珠纤维元素分析与功能性研究[J]. 江苏纺织, 2007, (8)：3-5.

[2] 尹绍武. 珍珠[M]. 北京: 中国中医药出版社, 2001.

[3] Meng C, Cao J. Thermodynamics of dyeing pearl fiber with direct dyes[J]. Journal of Textile Research, 2010, 31(11)：73-76.

[4] 高档功能性新型纤维——立肯诺珍珠纤维[J]．上海纺织科技，2017，45(04)：18．

[5] 田光祥．Tencel与Modal珍珠纤维混纺赛络纱的纺制[J]．棉纺织技术，2007，(9)：30-33．

[6] 张立峰，陈贵翠，刘超颖，等．珍珠纤维混纺竹节纱针织物的开发[J]．针织工业，2007，(11)：4-5．

[7] 沈国先，李东平．珍珠纤维及其在内衣上的应用研究[J]．现代纺织技术，2007，35(5)：3-5．

[8] 发挥珍珠纤维特点的袜品系列[J]．针织工业，2008，(12)：12．

[9] 韩蕊．海欣立肯诺：珍珠纤维 引领高档功能性纤维潮流[J]．纺织服装周刊，2009，(05)：16-17.

[10]Dongping L I, Yin H, Zhao Y. Thermal wet comfort property of pearl fiber knitted fabric[J]. Journal of Textile Research，2007，28(11)：29-31.

[11]Ma H F, Zhu J Z, Xin H L, et al．Study on the Performance of Pearl Fiber Composite Yarn[J]．Applied Mechanics & Materials，2012，217-219：184-187.

[12]张海, 侯子志．珍珠纤维的结构与性能研究[J]．轻纺工业与技术, 2010，39(5)：18-19.

The Properties of Pearl Fiber and Products Development

MIAO Fu-chang

(Taizhou Public Resource Trading Center,TaiZhou Jiangsu 225300, China)

By exploring the structure and performance characteristics of pearl fiber, pearl fiber health care products can be developed to provide the pearl effect: beautifying, skin care, comfort, UV protection and other functions. In this paper, we blended pearl fiber, antibacterial polyester and cotton and then elaborated from spinning technology and weaving, and realized pearl fiber surface, through yarn, fabric breaking strength, thickness. The quality of the fabric was assessed and we found good fabric performance, and the appearance of the luster is ease, and feels soft. The study provides a reliable reference for the development of a series of products containing pearl fibers, enriching the functions of the existing garments and textiles.

Pearl fiber; structure; performance; spinning process; fabric development

缪福昌（1962-），男，工程师，研究方向：纺织纤维.

TS102.51

A

2095－414X(2018)06－0015－06