蛹蛋白纖維的開發(fā)與利用付成款

1、蠶蛹蛋白纖維的開發(fā)與利用付成款 紡織11302 摘 要蠶蛹蛋白粘膠長絲是近年開發(fā)的新型蛋白復(fù)合纖維。它是采用化學(xué)方法提取蠶蛹,制得紡絲用蛋白質(zhì),再在一定條件下將其與粘膠紡絲原液共混,經(jīng)紡絲加工而制得。探討生產(chǎn)蠶蛹蛋白纖維混紡紗的工藝要點(diǎn)。通過研究蠶蛹蛋白纖維的紡紗性能，根據(jù)后道產(chǎn)品對(duì)紗線性能和質(zhì)量的要求，合理選配原料，對(duì)蠶蛹蛋白纖維進(jìn)行紡前預(yù)處理；針對(duì)混紡纖維性能特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)各工序紡紗工藝參數(shù)，有效解決了因蠶蛹蛋白纖維可紡性較差而產(chǎn)生的紡紗技術(shù)難題，最終使蠶蛹蛋白纖維混紡紗的條干cv、強(qiáng)力和毛羽等質(zhì)量指標(biāo)滿足了使用要求。關(guān)鍵詞：染色； 真絲織物抗菌防皺整理技術(shù)； 蠶蛹蛋白纖維； Modal纖

2、維； 預(yù)處理；羅拉隔距； 粗紗定量； 鋼領(lǐng)1 蠶蛹蛋白纖維的染色問題蠶蛹蛋白纖維是我國近年來開發(fā)的一種復(fù)合長絲纖維它由粘膠纖維和蠶蛹蛋白按照7030比例混紡而成。133dtex(1 2OD)蠶蛹蛋白粘膠長絲具有良好的物理性能其光澤、吸濕性、懸垂性等具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。干濕斷裂強(qiáng)度、干斷裂伸長率線密度偏差、單絲根數(shù)偏差率等主要指標(biāo)均達(dá)到織造的技術(shù)要求 用該纖維制成的織物透氣性、經(jīng)向強(qiáng)力比同類組織結(jié)構(gòu)的真絲織物高 懸垂性、耐磨性、彎曲剛度等性能與同類真絲織物相近吸濕率與真絲和人造絲相當(dāng) 產(chǎn)品市場前景看好。但是蠶蛹蛋白纖維帶金黃色給纖維漂白和染色帶來一定的難度。一般對(duì)蠶蛹蛋白纖維的染色采用Cibacro

3、nC BlueR和活性紅EF一6B兩種染料在4O度的上染率大于5O度的上染率。這是由于溫度升高 染料對(duì)纖維的親和力下降 所以染料上染率降低。從染色時(shí)間來看兩種染料在染色2O分鐘后 染料的上染量基本上達(dá)到平衡狀態(tài) 說明該纖維具有良好的易上染性。該纖維的固色率隨著溫度的升高而下降超過6O度后下降較為明顯因?yàn)槿旧珳囟壬吆蟊M管染料和纖維的反應(yīng)速度增大但是隨著染料對(duì)纖維的親和力降低 染料的水解速度不斷增大所以染料固色率下降。染色PH值對(duì)蠶蛹蛋白纖維的上染率也有較大影響。在上染1O分鐘時(shí)PH值45的上染率最高而到2O分鐘直到5O分鐘都是以PH值67的上染率最高。蠶蛹蛋白纖維的上染率還隨著電解質(zhì)用量的增加

4、而增大 CibacronC BlueR染料對(duì)電解質(zhì)的敏感性較小 即使在少量電解質(zhì)的情況下也有較好的上染率 而活性紅EF一6B染料對(duì)鹽比較敏感。蠶蛹蛋白纖維的固色率隨著碳酸鈉用量的增加而增大活性紅EF一6B在堿用量25gL時(shí) 固色率達(dá)到相對(duì)高的程度 3OgL以上固體色率變化不大。CibacronC BlueR堿用量1 5gL時(shí)即達(dá)到很高的固色率。對(duì)蠶蛹蛋白纖維來說 固色PH值不宜太高以避免纖維蛋白損失過大。目前 蠶蛹蛋白纖維的染色問題亟待解決。 2 真絲織物抗菌防皺整理技術(shù)真絲織物具有優(yōu)良的服用性能 特別適宜于制作對(duì)抗茵性有較高要求的內(nèi)衣和嬰JLN裝等產(chǎn)品。但是 真絲織物容易起皺、容易縮水 難打

5、理等缺點(diǎn) 影響了其使用效果。探索提高真絲服用性的技術(shù)途徑，其中采用整理劑是目前國內(nèi)外提高真絲織物抗菌防皺性能的主要攻關(guān)方向之一 而且又以生態(tài)環(huán)保的整理劑為多 殼聚糖作為一種天然可以再生的高分子環(huán)保整理劑，在織物中抗茵防皺整理中已經(jīng)取得了一定的成果。殼聚糖中的氨基陽離子能與細(xì)菌細(xì)胞壁表面的陰離子相結(jié)合 形成一層高分子膜阻止了細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)外營養(yǎng)物質(zhì)的輸送 從而起到抑制細(xì)菌生長的作用。當(dāng)然 也有可能殼聚糖滲透進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部 發(fā)生絮凝作用擾亂細(xì)胞正常的生理活動(dòng) 起到抗茵的目的具體的抗菌機(jī)理與不同種類的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)有關(guān)。蛹?xì)ぞ厶堑姆腊櫺阅軆?yōu)于蟹、蝦殼聚糖這可能是因?yàn)橛細(xì)ぞ厶桥c絲纖維具有更加接近的結(jié)構(gòu)和基本特性

6、。處理后織物的斷裂強(qiáng)度、透氣性、白度相差不大。蛹?xì)ぞ厶菨舛仍贠75-1 5之間具有較好的抗皺效果。綜合考慮處理織物的手感、白度、成本等因素 采用1O的濃度較為合適。溫度和時(shí)間對(duì)絲織物的主要機(jī)械物理指標(biāo)有較大的影響綜合各個(gè)方面因素 烘焙溫度可控制在1 6O度左右 時(shí)間為約9O秒。經(jīng)過蛹?xì)ぞ厶钦淼恼娼z綢抗菌性能指標(biāo)已經(jīng)有明顯的提高 耐洗性試驗(yàn)結(jié)果表明，整理真絲綢經(jīng)過模擬洗滌后抗菌性、干濕彈性都有所下降。但是即使經(jīng)過3O次洗滌后，抗菌性仍然達(dá)到83 7 干、濕折痕加復(fù)角仍然提高1 2 2 和189 。在真絲綢的抗菌防皺整理中檸檬酸與殼聚糖有良好的協(xié)同作用 在合適的處理?xiàng)l件下 對(duì)于提高真絲綢的抗菌防

7、皺性 保持真絲原有的優(yōu)良服用性能具有實(shí)際意義。從發(fā)展趨勢(shì)來看 蠶蛹?xì)ぞ厶桥c蝦、蟹聚糖相比 在處理真絲產(chǎn)品中有更加優(yōu)越的性能 用蛹?xì)ぞ厶翘幚碚娼z織物會(huì)越來越受到關(guān)注。3 蠶蛹蛋白纖維的制備蠶蛹蛋白粘膠長絲是近年開發(fā)的新型蛋白復(fù)合纖維。它是采用化學(xué)方法提取蠶蛹,制得紡絲用蛋白質(zhì),再在一定條件下將其與粘膠紡絲原液共混,經(jīng)紡絲加工而制得。纖維素形成芯部,蛋白質(zhì)集中于表面,二者形成分子上的穩(wěn)定結(jié)合,構(gòu)成了蠶蛹蛋白纖維特定的皮芯結(jié)構(gòu)。3.1 制備過程皮層蛹蛋白的原料為繅絲后的蠶蛹脫脂后產(chǎn)生蛹粕將脫脂蛹1%1.5%NaOH溶液加熱抽提蛹蛋白隨之溶解得到的蛹酪素抽提液經(jīng)過濾后加入一定量硫酸將蛹酪素沉淀最后蛹酪

8、素沉淀物用水洗凈、脫鹽、烘干后得到蛹酪素粉。 復(fù)合紡絲時(shí)粘膠組分液和蛹酪素粉溶解組分液在噴絲口同時(shí)噴出,并發(fā)生化學(xué)結(jié)合,形成蛹蛋白粘膠皮芯復(fù)合長絲。4 蠶蛹蛋白纖維的性能蠶蛹蛋白粘膠纖維的蛋白質(zhì)集中于纖維表面,其性能與蠶絲相近,且染色性、懸垂性優(yōu)于蠶絲。纖維中蛋白質(zhì)含量為10%20%是一種新型優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)復(fù)合纖維。5 蠶蛹蛋白纖維的應(yīng)用 蠶蛹蛋白粘膠纖維的用途非常廣泛,可適用于針織及高速織機(jī),除單獨(dú)使用外,還可與真絲、人造絲、滌綸、氨綸等多種纖維交織,是制作高檔內(nèi)衣、恤和春夏時(shí)裝的理想面料。6 原料選配及工藝流程蠶蛹蛋白纖維主要技術(shù)指標(biāo)：干斷裂強(qiáng)度233 cNdtex，濕斷裂強(qiáng)度159 cNdt

9、ex，干斷裂伸長率199，初始模量4397 cNdtex，細(xì)度171 dtex，長度378 toni，抗酸斷裂強(qiáng)度226 cNdtex，抗堿斷裂強(qiáng)度23l cNdtex，蛋白含量86(水洗后蛋白損失十分少)，回潮率128。Modal纖維主要技術(shù)指標(biāo)：干斷裂強(qiáng)度323cNdtex，濕斷裂強(qiáng)度211 cNdtex，干斷裂伸長率141，線密度13 dtex，長度390 mm，含油率O3l，回潮率104。工藝流程如下：A002D型抓棉機(jī)一A006B型混棉機(jī)一A036C型開棉機(jī)一A092A型棉箱給棉機(jī)136A076F型成卷機(jī)一A186F型梳棉機(jī)一FA3ll型并條機(jī)葉D40lC型并條機(jī)_+A454E型粗紗

10、機(jī)一FA503型細(xì)紗機(jī)一Au眥oner 338型絡(luò)筒機(jī)。7 主要工序紡紗工藝技術(shù)71 開清棉根據(jù)蠶蛹蛋白纖維的特點(diǎn)，在紡紗前必須將抗靜電劑和水按18：100的比例混合噴灑在纖維表面，平衡12 h以上方可使用。預(yù)處理后的纖維，在紡紗過程中可減少靜電產(chǎn)生，提高可紡性。蠶蛹蛋白纖維和Modal纖維的整齊度好，雜質(zhì)少，纖維問抱合力小，在生產(chǎn)過程中容易受到損傷，所以開清棉工序遵循“精細(xì)抓取、漸進(jìn)開松、以梳代打、均勻混和”的工藝原則，主要加強(qiáng)對(duì)纖維的開松和混和。A036C型開棉機(jī)選用梳針打手，以減少纖維損傷。主要工藝參數(shù)：A002D型抓棉機(jī)的打手伸出肋條25 mm，A036C型開棉機(jī)打手速度390 rmi

11、n，A076F型成卷機(jī)綜合打手速度800 rmin，風(fēng)扇速度l 150 rmin，棉卷羅拉速度115 rmin，棉卷定量385 gm。72 梳棉Modal纖維和蠶蛹蛋白纖維蓬松柔軟、卷曲少，要充分考慮到提高梳理質(zhì)量、保證纖維順利轉(zhuǎn)移、減少纖維損傷等幾個(gè)方面。主要工藝參數(shù)：生條定量185 g5 m，道夫速度20 rrain，錫林速度300 rrain，刺輥速度700 rmin，錫林蓋板隔距產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用020mrn、018rnm、018rain、018ram、020mm，刺輥錫林隔距O15 mm，錫林道夫隔距010 toni。73 并粗由于原料采用包混，只需進(jìn)行兩道并合。頭并采用6根并合，配置7

12、5倍的較大總牽伸，后區(qū)牽伸18倍，促進(jìn)纖維伸直平行和提高分離度，改善二并喂人條的內(nèi)在結(jié)構(gòu)；二并采用8根并合，選用86倍總牽伸和15倍后區(qū)牽伸，以改善熟條的條干均勻度。兩道并合的喇叭口口徑選用28 mill，使纖維條結(jié)構(gòu)緊密，減少意外牽伸。粗紗工序選取配置有防細(xì)節(jié)裝置的機(jī)臺(tái)，合理選擇羅拉隔距、后區(qū)牽伸和粗紗捻系數(shù)等。調(diào)節(jié)粗紗張力，減小一落紗內(nèi)小、中、大紗間的伸長率差異。主要工藝參數(shù)：粗紗定量412 g10 m，后區(qū)牽伸116倍，羅拉隔距22 mm40 rlnl，鉗口隔距65 mill，粗紗捻系數(shù)70。為減少細(xì)紗工序產(chǎn)生的毛羽，必須保證纖維在細(xì)紗工序處于放濕狀態(tài)。因此，粗紗工序的相對(duì)濕度要偏大掌握

13、，一般控制在60左右，并適當(dāng)增加軸向和徑向卷繞密度，使須條緊密。74 細(xì)紗細(xì)紗工序選用我們公司自主研發(fā)的具有鴨嘴喇叭口專利技術(shù)的賽絡(luò)緊密紡設(shè)備(專利號(hào)：zL2006 2 4)，采用“大捻度、中加壓、大后區(qū)隔距、小后區(qū)牽伸倍數(shù)、小鉗口隔距”的工藝配置。主要工藝參數(shù)：羅拉隔距19 mm35 mill，羅拉加壓137 N98 N x 137N，總牽伸65倍，后區(qū)牽伸12l倍，細(xì)紗捻系數(shù)350，鉗口隔距25 aim鋼領(lǐng)型號(hào)PG，4254，鋼絲圈型號(hào)Bracker 60，錠速15 000 rrain。為有效控制毛羽和棉結(jié)的產(chǎn)生，我們加強(qiáng)了設(shè)備的維修保養(yǎng)工作，嚴(yán)格落實(shí)機(jī)臺(tái)維修責(zé)任制，保證鋼領(lǐng)板、隔紗板、清

14、潔器和導(dǎo)紗鉤等卷繞部件符合工藝上車要求，加強(qiáng)錠子、鋼領(lǐng)、細(xì)紗管等專件的維護(hù)保養(yǎng)。75 絡(luò)筒絡(luò)筒工序的工藝原則是“低速度、小張力”。車間相對(duì)濕度偏大掌握，控制在65一70，選用具有穩(wěn)定一致絡(luò)紗張力和氣圈控制器的Autoconer338型絡(luò)筒機(jī)，加強(qiáng)槽筒溝槽、張力柵欄等紗線通道部位清潔工作，保證通道光滑，無毛刺，以減少紗線退繞時(shí)毛羽的產(chǎn)生。經(jīng)測(cè)試，蠶蛹蛋白纖彩Modal纖維5050145 tex紗的主要質(zhì)量指標(biāo)為：百米重量CV18，條干CV 119，細(xì)節(jié)1Wkm，粗節(jié)16個(gè)kin，棉結(jié)32bkm，斷裂強(qiáng)度179 cNtex，強(qiáng)力Cy 88。毛羽指數(shù)日352。8 結(jié)語對(duì)蠶蛹蛋白纖維進(jìn)行預(yù)處理是保證紡

15、紗生產(chǎn)順利進(jìn)行的關(guān)鍵，每批次投料必須嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)定的纖維預(yù)處理工藝，保持各批次之間工藝的一致性。各工序圍繞保證纖維順利轉(zhuǎn)移、防止纏繞、提高成紗條干水平等方面合理設(shè)計(jì)各工序紡紗工藝參數(shù)，最終可使蠶蛹蛋白纖維混紡紗的質(zhì)量水乎達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。合理調(diào)節(jié)車間溫濕度，加強(qiáng)設(shè)備維修保養(yǎng)和運(yùn)轉(zhuǎn)管理，對(duì)于穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量同樣非常重要。在車間進(jìn)行了相關(guān)新產(chǎn)品的開發(fā)。蠶蛹蛋白纖維雖然具有不少優(yōu)良特性，但也存在可紡性較差的缺點(diǎn)。因此，在產(chǎn)品開發(fā)過程中，我們重點(diǎn)研究了蠶蛹蛋白纖維的預(yù)處理工藝，通過多次對(duì)比試驗(yàn)，有效地改善了纖維的可紡性，保證了紡紗過程的順利進(jìn)行，成功開發(fā)了蠶蛹蛋白纖維純紡和蠶蛹蛋白與莫代爾、POREL混紡紗線，而且同配比、同紗支紗線的質(zhì)量在條干CV值、粗節(jié)、棉結(jié)和單紗強(qiáng)力等各方面都大大優(yōu)于同行水平。該紗線可用于生產(chǎn)高檔服裝面料、T恤、內(nèi)衣、床上用品等產(chǎn)品，目前已有廠家采用蠶蛹蛋白纖維純紡紗開發(fā)了高檔針織內(nèi)衣。蠶蛹蛋白產(chǎn)品保留了真絲織物的優(yōu)