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壳聚糖多组分功能性针织面料的开发

                                    壳聚糖多组分功能性针织面料的开发
                                                          杨立敬
                     (北京华兴海慈生物科技有限公司生产部,北京100081)
    摘要:介绍壳聚糖纤维的性能特点及基本规格参数,并采用壳聚糖纤维、莫代尔、精梳棉、黏胶纤维(10∶30∶30∶30)混纺纱在单面大圆机上开发具有抑菌除臭、滑爽舒适的多功能性针织面料。阐述壳聚糖多组分纺纱环节工艺流程及注意事项,并详细分析其编织工艺、染整工艺及生产技术要点,包括原料选择、设备参数、穿纱方式、面料参数、染色工艺曲线等。结果表明,该壳聚糖多组分功能性针织面料不仅具有壳聚糖纤维的抑菌、吸湿、除臭作用,还有莫代尔纤维的靓丽滑爽、棉纤维的天然舒适等功效,集多个纤维的优良特点于一身,适合于开发贴身穿着的功能性内衣产品。
    关键词:壳聚糖;多组分;针织面料;编织工艺;抑菌除臭;功能性
    中图分类号:TS 182+.9 文献标志码:B 文章编号:1000-4033(2013)11-0001-03
    随着人们健康和保健意识的增强,多功能面料越来越受消费者的青睐,壳聚糖多组分功能性针织面料的成功开发正是满足了消费者的内心需求, 健康舒适的同时,更显时尚风采[1-2]。   壳聚糖纤维是自然界中一种带正电荷的动物纤维,它的分子中带有不饱和阳离子基团,因此对带负电荷的各类有害物质、有害细菌有强大的吸附作用,这样它就能对有害细菌的活动进行抑制,使其失去活性,从而达到抑菌的目的。壳聚糖纤维既具有植物纤维结构,又具有与人体骨胶原组织相似的结构,与人体有很好的相容性,可以被人体的溶菌酶分解吸收,从而使这种物质有很好的医学特性[3]。本文开发的壳聚糖多组分面料是由壳聚糖与莫代尔、棉、黏胶混纺而成, 不仅具有壳聚糖纤维的抑菌、吸湿除臭作用,还有莫代尔的靓丽滑爽、棉的天然舒适等特点,集多个纤维的优点于一身,使得面料更舒适完美。
    1 ·原料性能
    1.1 壳聚糖纤维   壳聚糖是甲壳素的脱乙酰度基产物,是一种线性高分子多糖化合物;为白色、无定性、半透明、有珍珠光泽的固体,不溶于水和碱溶液, 可溶于部分稀有机酸和稀盐酸;有良好的成纤性、成膜性、通透性、吸湿性和保湿性。
    纯壳聚糖纤维经临床分离病原菌进行体外活性测定,对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及白色念珠菌均有明显抑制效果。浓度为5mg/mL 时,对革兰氏阳性菌的抑菌率达75%~100%,对革兰氏阴性菌的抑菌率为20%~30%; 浓度为6mg/mL 时,对革兰氏阳性菌的抑菌率达80%~100%,对革兰氏阴性菌的抑菌率为50%~70%, 对白色念珠菌的抑菌率最高可达82%;浓度为10 mg/mL 时,对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、白色念珠菌的抑菌率最高可达100%, 对真菌和病毒也有明显的抑菌效果。壳聚糖纤维规格参数见表1。

    1.2 莫代尔纤维
    莫代尔是高湿模量黏胶纤维,它由木浆纤维通过特殊工艺生产而成,是一种天然纤维。它的干断裂强度接近涤纶, 湿断裂强度比普通黏胶纤维高许多,光泽、柔软性、吸湿性、染色性、染色牢度均优于纯棉产品。用其制作的面料能够呈现一定的丝面光泽, 具有宜人的柔软触摸感、悬垂感以及极好的耐穿性能。莫代尔等纤维规格参数见表2。

    1.3 黏胶纤维
    黏胶长丝(人造丝)具有蚕丝般的风格, 虽然不及蚕丝光泽柔和悦目,但柔软光滑,具有真丝绸的外观和垂感。仿棉衣料(人造棉)柔软、平滑、克质量大,所以在穿着时下垂飘荡,具有染色鲜艳、牢度好、滑爽舒适、不易起静电和起球的优点。黏胶纤维规格参数见表2。
    2· 纺纱工艺
    2.1 工艺流程
    壳聚糖纤维→A006B 混棉机→A035E 开棉机→A092AS 给棉机→A076C 成卷机→人工混合(精梳长绒棉网与壳聚糖纤维)→A002(C)抓棉机→A006B 混棉机→A036(梳针)→A092AS 给棉机→A076C成卷机→A186D 梳棉机→FA306(预并)→莫代尔与黏胶( 混合)FA306 并条(头道)→FA306 并条( 二道)→FA306 并条( 三道)→FA458A 粗纱机→FA506 细纱机→ORION 自动络筒机。
    2.2 纱线规格
    确定壳聚糖纤维、莫代尔、精梳棉、黏胶混纺比为10∶30∶30∶30,混纺纱线密度为14.5 tex(40S)。
    2.3 技术要求
    工艺原则:由于壳聚糖纤维强力极低,体积质量大,纤维间抱合力低,所以应坚持清棉“低速度、重定量”,梳棉“低速度、重定量、小张力”,并粗细“小隔距、大捻度、低张力、低速度”的工艺原则。
    注意事项:将壳聚糖纤维包松开后, 放在相对湿度70%~75%的房间内平衡回潮24 h, 回潮率达19%~20%,以增强纤维柔韧性,便于后道工序加工;对壳聚糖纤维预开松,要求对棉卷加压后使棉卷比较蓬松; 在清棉工序以壳聚糖33%、精梳长绒棉67%的干质量混纺比例成卷,在A006B 混棉机的输棉帘上喂入, 经A036、A092AS 到A076C 加工成卷, 经梳棉成条,预并后再与莫代尔、黏胶生条相混合,最终达到要求的比例;清棉注意纤维损伤,应放大打手与给棉罗拉间隔距, 适当加大风机速度,落棉工艺应根据实际情况调整,卷子定量应偏大掌握(370 g/m),防止破洞,卷子长度偏短掌握,由于较蓬松, 为防止黏卷应加同品种粗纱条;梳棉工序应重定量,低张力,降低道夫与锡林速度, 加高托棉板;并条注意坚持低速,隔距以纯棉设计,采取三道并合,先对壳聚糖生条进行预并,确保混合比例;粗纱采取熟条定量、粗纱定量、粗纱捻系数偏大掌握, 减少粗纱机后断头,压掌绕两圈,机前张力偏小掌握等措施; 细纱锭速偏低掌握,控制在14 000 r/min, 捻系数偏大掌握,控制在360 为宜;络纱张力要小,络纱速度要低,相对湿度控制在75%~80%; 注意控制纤维对棉纱的污染。
    3· 编织工艺
    3.1 原料规格
    采用14.5 tex 壳聚糖混纺纱,2.2 tex(20 D)低温氨纶弹性纤维。
    3.2 设备参数
    机型     日本福原0D4-VXC-A3型单面开幅织布机
    机号     28 针/25.4 mm
    筒径     812 mm(32")
    路数     96 F
    转速     18 r/min
    3.3 组织结构
    采用纬平针组织编织。
    3.4 穿纱方式
    第1 F 穿入壳聚糖多组分混纺纱,第2 F 穿入壳聚糖多组分混纺纱和氨纶弹性纤维。
    3.5 线圈长度
    混纺纱                      300 mm/100 针
    氨纶弹性纤维          100 mm/100 针
    3.6 面料参数
    毛坯布下机幅宽        160 cm
    下机克质量                155 g/m2
    净坯布幅宽                155 cm
    克质量                        160 g/m2
    横纵向水洗后缩率    均在5%以内
    3.7 注意事项
    a. 由于壳聚糖混纺纱的特殊性质, 易出现染色不匀及横档现象,因此在使用过程中需要特别注意不能混批使用纱线,要按照生产日期顺序使用,时间间隔太长的纱线需分开使用,不同设备生产的纱线,即使同批次也不能混用。
    b. 织造过程中, 由于加入氨纶弹性纤维,因此纱线喂入的张力要调节均匀,避免张力不匀,造成布面染色时出现横档现象。
    c. 一定要选用低温氨纶,这与壳聚糖混纺纱的染色特性相关,使用低温氨纶染出来的面料效果更均匀,布面风格更好。
    d. 织布完成后, 尽量避免坯布存放时间过长,造成压痕,影响染色效果。应在短时间内进入下一工序。
    4 ·染整工艺
    4.1 工艺流程
    染整工艺流程为: 定坯→打样→染色前处理→染色→成品定形→检验。染色工艺曲线如图1 所示,其中软油属中性[4]。
 
    毛坯预定形温度为190 ℃,定形速度24 m/min,预定形后下机克质量控制在145 g/m2。
    染色时需在碱性环境下,加入匀染剂使其上色均匀。光坯定形时,温度130 ℃,定形速度20 m/min。
    4.2 注意事项
    a. 毛坯备料: 坯布由卷装抖开时,需要由两个人抬着放在抖布机上,不能由一个人扛着或提着毛坯一头放,避免坯布发生摩擦或打滑而形成褶皱导致在定形中难以去除,影响外观。
    b. 染色保持在碱性环境下进行,加入匀染剂使其上色均匀。
    c. 中和pH 值时, 采用多道水洗工序,避免用酸中和影响壳聚糖含量。
    5· 结束语
    21 世纪是绿色环保、提倡健康的时代,人们对健康的重视已经提升到一定高度,尤其是贴身穿着用纺织类产品,相关的检测标准也在不断升级,壳聚糖多组分混纺功能性面料正是遵循这一发展需求而研发生产的,其优异的抑菌、吸湿除臭功效,天然舒适、滑爽柔顺的手感, 是制作健康内衣的最佳选择。
    参考文献
[1]许益. 染色助剂的未来———高效、环保、经济[J].纺织导报,2001(4):32-35.
[2]崔志英,薛美君,赵红,等.绿色环保型针织服装的面料服用性能研究[J].东华大学学报:自然科学版,2006,32(2):124-126.
[3]许树文.甲壳素·纺织品[M].上海:东华大学出版社,2002.
[4]金阳,胡重法.新型常温皂洗剂及其工艺探讨[J].纺织导报,2009(3):95-96.


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