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开发大豆蛋白纤维纱线:新材料的创新之路

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:大豆蛋白纤维的吸放湿性能好,其周围环境相对湿度发生变化,纤维的回潮率会很快变化。大豆蛋白纤维经预处理后的质量比电阻可以达到纺纱要求。大豆蛋白纤维预处理添加的油剂在粗纱生产过程中易在锭翼上积聚,影响正常生产,造成锭翼挂花,因此要及时清洁机台。

开发大豆蛋白纤维纱线:新材料的创新之路

大豆蛋白纤维是以榨掉油脂后的大豆豆渣为原料,通过添加功能性助剂,经湿法纺丝而成的再生蛋白质纤维,其生产原理是将豆渣水浸、分离、提纯,通过改变蛋白质空间结构并在适当条件下与羟基和氰基高聚物接枝,制成具有较好成纤性的溶液,再用湿法纺丝制得纤维。

(一)大豆蛋白纤维的性能特点

在大豆蛋白纤维分子结构中,由于蛋白质与羟基和氰基高聚物没有完全发生共聚,通过适当控制蛋白质与羟基和氰基高聚物的分子量,在纺丝过程中可以纺制成蛋白质分布在外层的皮芯结构,并且在纺丝过程中,由于表面脱水,取向较快,纤维表面形成沟槽,形成纤维良好的导湿性能。

大豆蛋白纤维的吸放湿性能好,其周围环境相对湿度发生变化,纤维的回潮率会很快变化。在高温、高湿环境中,该纤维具有良好的吸放湿性能,使得纤维表面保持干爽,从而使其在潮湿的环境中穿着舒适。大豆蛋白纤维制品手感柔软、滑爽,质地轻薄、飘逸,光泽优良。

大豆蛋白纤维体积质量较小,表面光滑、柔软,在纺纱过程中纤维抱合力差,飞花多、疵点多。虽然其比电阻不很大,但纺纱过程中的静电现象还是比较突出的,纤维容易黏附机件,影响正常纺纱。

(二)大豆蛋白纤维的适用产品

根据大豆蛋白纤维的特性,其产品开发以服用面料为主,既可以纯纺,也可与棉、毛、丝、羊绒等纤维混纺。可以利用棉纺系统、毛纺系统及半精纺系统加工,也可以在转杯纺、涡流纺等设备上生产。

纯大豆蛋白织物具有外观华贵、舒适,物理机械性能良好的特点,同时还具有一定的保健功能。大豆蛋白纤维面料具有真丝般的光泽,非常诱人,其悬垂性也较佳,给人以飘逸脱俗的感觉。用低特纱织成的织物表面纹路细洁、清晰,是高档的衬衣面料。

以大豆蛋白纤维织成的女针织衫,色感柔和,既有桑蚕丝织物的天然光泽和悬垂感,又有较强的羊绒织物的外观和手感,保暖性强,穿着透气、导湿、爽身,具有麻织物吸湿快的特点,风格独特,十分适合高温、高湿地区穿着。

已经开发出的大豆蛋白纤维产品有纯大豆蛋白纤维机织产品、针织产品,还有与各种纤维混纺以及与真丝、毛纱交织的针织产品、机织产品等。(www.xing528.com)

(三)大豆蛋白纤维的纺纱要点

1.纤维预处理 大豆蛋白纤维在纺纱时静电现象比较严重。因此,必须给湿并且加入一定量的抗静电剂,以提高大豆蛋白纤维的抗静电能力。另外,与其他纤维相比,大豆蛋白纤维表面光滑,纤维之间抱合力差,因而需要加抗滑剂,增加纤维之间的抱合力,使之达到纺纱要求。

大豆蛋白纤维预处理时各种助剂的添加量(占大豆蛋白纤维的干重比例)为:水10%、抗静电剂0.6%~0.8%、防滑剂0.2%。大豆蛋白纤维经预处理后的质量比电阻可以达到纺纱要求。

2.开清棉工序 大豆蛋白纤维和棉纤维相比,细度细,长度长,不含杂,类似化纤,所以开清棉工序应采用短流程工艺,尽量少落或者不落、多松少打,以免过度打击造成纤维损伤、短绒增加、形成棉结等。工艺上相对于加工棉纤维应降低打手速度、减小尘棒间隔距、增大打手与尘棒间隔距等。

3.梳棉工序 梳棉工序应针对大豆蛋白纤维的特性合理选配锡林、盖板、刺辊、道夫等梳理元件的针布型号与规格,安装固定盖板,保证梳理状态良好,适当增强梳理部件的释放能力和纤维的转移能力,防止纤维缠绕针布。采用胶圈剥棉装量,防止棉网破洞、破边。工艺上针对大豆蛋白纤维细度细、长度长、强力低、卷曲少等特点,适当放大小漏底进口隔距,抬高除尘刀位置并加大安装角度,实现多梳、少落;适当降低刺辊速度,减少纤维损伤;适当放大锡林与盖板间的五点隔距,以减少棉结的产生;根据成纱线密度合理选择生条定量,适当配置棉网张力,以提高生条质量。

4.并条工序 主要控制好棉条的重量不匀率和条干不匀率。工艺上适当放大罗拉隔距,适应纤维长度;合理分配主、后区牵伸倍数,头并后区牵伸倍数控制在1.7~2.0,二并后区牵伸倍数控制在1.15~1.25,保证良好的纤维伸直度和条干均匀度;因纤维间抱合力差,棉条经并合容易发烂,采用较小卷装,避免条子产生意外伸长而造成细节。棉条通道要光洁,喇叭口偏小为宜,使棉条有一定的紧密度,以增强纤维间的抱合力。“轻定量、重加压、大隔距、低速度”是加工大豆蛋白纤维的并条工艺原则。

5.粗纱工序 针对大豆蛋白纤维细而长的特点,粗纱捻系数要适中配置,捻系数过大细纱后区牵伸不开,出硬头;捻系数过小,粗纱易发毛,成纱毛羽多。粗纱后区牵伸倍数掌握在1.1~1.2,罗拉隔距适当放大。合理配置卷装参数,防止因纤维表面光滑而容易产生冒纱、脱圈等现象。大豆蛋白纤维预处理添加的油剂在粗纱生产过程中易在锭翼上积聚,影响正常生产,造成锭翼挂花,因此要及时清洁机台。

6.细纱工序 根据纺纱线密度及质量要求合理选配钢领、钢丝圈,控制细纱张力,减少毛羽、降低断头。牵伸胶辊硬度适中,加压适当加大,采用较小的后区牵伸倍数,以提高成纱条干质量,减少成纱粗节、细节。

7.车间相对湿度 因大豆蛋白纤维表面光滑、细度细、吸放湿快,对生产环境的变化比较敏感,因此,车间相对湿度的控制是大豆蛋白纤维纺纱顺利进行的重要因素。相对湿度小,易产生静电,飞花严重;相对湿度大,易缠胶辊罗拉,粘缠针布。各工序的相对湿度控制在70%~75%范围内,并要根据生产状况合理调整。

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