优化竹纤维素纤维纺纱工艺
——作者:秦 贞 俊
文摘:人口快速增长和对纺织原料的需求矛盾十分突出,如果仍然计算人均8公斤,2050年达到1.4亿吨,总纤维由于快速增长的人口逐年增加。发展速度的纺织原料市场供应和世界人口的快速增长会越来越大的差距,特别是纤维素纤维的需求差距较大。加快新纤维素纤维的开发变得越来越重要。竹纤维的发展一定数量的弥补了绿色纺织原料的不足。竹纤维有许多生物学性质,是21世纪最优秀的再生纤维素纤维。新开发的竹纤维具有独特的优势,是其他纤维素纤维没有,为了充分发挥竹纤维的特点,在生产过程中每个流程的竹纤维,是优化,强调竹纤维产品的特点,使产品成为世界上最受欢迎、最具竞争力的力量。
关键词:竹纤维长丝Tencel、Modal、切断机、拉断机;皮辊;牵伸拉断区、J20喷气纺纱机 涡流纺纱机 紧密纺纱机
一、竹纤维的研发及竹材储蓄量
1、在21世纪初研制开发出竹质纤维素纤维是竹材的表面层的含有竹纤维的胶质层,竹纤维的胶质层脱胶后的单纤维只有2-3毫米长,并不能直接用于纺纱因此必需把胶质脱去的的短纤粗竹浆液进行进一步处理形成细浆液抽丝形成长丝,将竹质细浆液经抽丝形成的竹长丝拉断成可纺的一定长度的竹短纤即可用于在纺织厂进行纺纱织布。这样不仅增加了新的纤维素纺织原料的品种,更重要的是为纺织市场提供了绿色的纤维素纤维。这种竹质纤维的开发及在纺织工业的应用是对21世纪对增加新的纺织原料的供献。
2、竹材生长期很短,每天能长1米高.有的成材高达30米每两到三年即可砍伐,砍伐后仍可继续生长。预计每亩地年产竹材20吨,可生产6吨竹质纤维。我国的竹材资源十分丰富,特别分布在我国西南地区。全国生长竹材的面积有421万公顷,竹材储蓄量1.27亿吨占全世界竹材资源的30%。东南亚地区也是竹材的盛产地.我国计划在15年内将扩建和改建竹材基地120万公顷。这是我国发展竹质纤维的有利的天然条件。是我国发展再生纤维素纤维的新的方向。
毫无疑问,本世纪20年代将出现许多新的纤维原料来取代普通天然纤维,像目前新开发的竹纤维等都是新的纤维素纤维原料。
二、竹纤维性质的优点
竹纤维素纤维有许多合成纤维、其它天然纤维及人造纤维所不具备的特性及优点:
1、竹纤维的特性在于具有有良好的渗透性能及导湿和吸放湿性能.其吸湿透气性居各纤维之首,竹纤维中含有天然的抗菌物质,竹原纤维具有较强的抗菌和杀菌作用,不需要另外添加抗菌物质,可自然杀菌70% 具有天然、环保、持久、保健等特点,由于竹纤维中含有叶绿素铜钠,叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂,因而竹纤维织物具有良好的抗紫外线功效,抗紫外线功能比棉强20倍,竹纤维还含有竹蜜和果胶成分,该成分对皮肤健康有益。通过对竹纤维表面性质的研究表明,竹纤维纺织品的服用性能良好,穿着时有一种清凉如水的感觉,一般穿着温度要比棉制品低1-2度,竹纤维还具有优良的染色性、反弹性、悬垂性、耐磨性;同时,纤维光泽亮丽,手感柔软,穿着舒适清凉、轻柔挺括、光滑,强力高,是一种良好的生态原料。
2、竹纤维横截面呈天然中空,大部分接近圆形,有的为梅花型,边沿具有不规则的锯齿形。纵向表面具有光滑均匀的特性,有多条较浅的沟槽,有利于导湿和吸放湿,有良好的渗透性能,其吸湿透气性居各纤维之首。由于竹纤维的特殊结构,天然横截面的高度“中空”特点,特别适合夏装、针织内衣、机织床上用品等纺织用品的制作。还可制作毛巾、浴巾、睡衣、运动服等,夏天及运动员运动后不会因汗液而感到粘身不适。
3、竹纤维中含有天然的抗菌物质,竹原纤维具有较强的抗菌和杀菌作用,按照AATCC6538对竹原纤维、亚麻纤维、苎麻纤维与棉纤维进行抗菌性能测试,结果发现竹纤维特别具有较强的抗菌作用,其抗菌效果是任何人工添加化学物质所无法比拟的,可自然杀菌70%以上,与人工加工的抗菌纤维截然不同,人工加入的抗菌添加剂还会对人的皮肤会产生过敏,竹纤维纺织品可用于卫生保健的病人,医护人员的服装及病人床上用品(床单、被套、枕巾) 等。
4、由于竹纤维中含有叶绿素铜钠,叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂,因而竹纤维织物具有良好的防紫外线功效,抗紫外线功能比棉强20倍。可做抗紫外线的室外工作服、泳装、 遮阳伞等无任何负作用。
5、竹纤维中的叶绿素和叶绿素铜钠都具有较好的除臭作用。实验表明,由竹纤维制成的纺织品24 小时抗菌率可以达到71%,竹纤维织物对氨气的除臭率为70%~72%,对酸臭的除臭率达到93%~95%。适于做袜子.鞋及鞋垫等。
6、竹纤维还含有竹蜜和果胶成分,该成分对皮肤健康有益。通过对竹纤维表面性质的研究表明,竹纤维纺织品的服用性能良好,穿着时有一种清凉如水的感觉,一般要比棉制品低1-2度;尤其在夏天更适于穿着。
7、竹纤维还具有优良的染色性、反弹性、悬垂性、耐磨性;同时,纤维光泽亮丽,手感柔软,穿着舒适清凉、轻柔挺括、光滑,强力高,是一种良好的绿色生态原料。适于制做T-恤衫.内衣.休闲服等。
8、.由于竹纤维具有抑制微生物繁殖的功能,因此可用于做家纺用品,像窗帘.台布.被套及席子等。
9、竹纤维还可以在无纺布领域里发挥作用.可发挥与粘胶纤维同样的功能。
10、总之.竹纤维产品很难发生霉变,不易滋生细菌。竹纤维既可纯纺,也可混纺,可与羊毛、棉或彩色棉、绢丝、苎麻及涤纶、Tencel、Modal、粘胶纤维等纤维混纺或交织,可采用环锭纺、紧密纺、转杯纺、喷气纺及涡流纺等方法加工成纱,用于机织或针织,也可色织,生产各种机织面料和针织面料及其服装。
11、竹纤维的物理性能及竹纤维与其它纤维素纤维的物理机械性能对比表1、表2
表1、竹纤维的物理性能
序 | 竹纤维的物理性能 | 单位 | 数椐 | 序 | 竹纤维的物理性能 | 单位 | 数椐 |
1 | 干强 | cn/dtex | 2.33 | 8 | 含油纤维 | 毫克/100克 | 0 |
2 | 湿强 | cn/dtex | 1.37 | 9 | 干强偏差系数 | CV% | 13.42 |
3 | 断裂伸长 | % | 23.8 | 10 | 疵点 | 毫克/100克 | 6.4 |
4 | 线性密度偏差 | % | -1.8 | 11 | 残硫 | 毫克/100克 | 9.2 |
5 | 长度偏差 | % | -1.8 | 12 | 白度 | % | 69.6 |
6 | 超长纤维 | % | 0.2 | 13 | 回潮 | % | 13.3 |
7 | 超长切断量 | mg/100g | 6.2 | 14 | 含油 | % | 0.17 |
表2、竹纤维与其它纤维素纤维的物理机械性能对比表
纤维特性 | 干强CN/dtex | 湿强CN/dtex | 伸长率% | 湿伸度率% | 初始模量N/tex | 吸水率% |
竹 | 2.1 | 1.2 | 24 | 29 | 4.4 | 75 |
棉 | 1.9-3.1 | 2.2-3.1 | 7-.10 | 8.-13 | 6-8.2 | 45-55 |
粘胶 | 1.5-2.0 | 0.7-1.1 | 18-24 | 21-29 | 3.53-5.29 | 55-90 |
富强纤维 | 3.4-3.6 | 1.9-2.1 | 9-10 | 11-13 | 7.06-7.94 | 55-70 |
天丝 | 4.2-4.4 | 3.7-4.1 | 14-16 | 16-18 | 11 | 65-70 |
甲壳素纤维 | 0.97-2.73 | 0.35-1.23 | 8-14 | 6-12 |
竹纤维的物理能从表1表2中可看出基本上与普通粘胶纤维接近.但干湿强要比普通粘胶纤维高,吸湿率高。