大豆蛋白纤维纺纱工艺探讨bookmark0宋东鹏刘明杰（山东省东明县棉纺织厂）质量比电阻较大，纺纱困难。介绍了大豆蛋白纤居纯纺。与棉混纺以及与涤混纺的纺纱实践，通过调整工艺参数和采取相应的技术措施，其纯纺纱可达到T/CJ65/ 35同号数纱乌斯特97公报25%水平，接近5%水平。

　　大豆蛋白纤维是我国首次研制并己产业化生产的新型化学纤维，具有良好的特性。其导湿性、透气性优越，手感柔软滑爽，悬垂性好，具有真丝般的光泽并兼有化学纤维和天然纤维的许多优点。为了探讨其可纺性，我们进行了大豆蛋白纤维纯纺和与棉纤维混纺的工艺试验，其成纱质量好，可纺细特纱，适宜织制高档轻薄型面料。

　　大豆蛋白纤维是以榨掉油脂的大豆豆渣为原料，通过添加功能性助剂，经湿法纺丝而成的蛋白质纤维。其生产原理是将豆渣水浸、分离，提纯出蛋白质，将蛋白质改变空间结构并在适当条件下与羟基和氰基高聚物接枝，通过湿法纺丝而成纤维。这时的大豆蛋白纤维中，蛋白质与羟基和氰基高聚物并没有完全发生共聚，因而具有相当高的水溶性，还需经过缩醛化处理才能成为性能稳定的纤维。在纺丝中，牵伸使纤维大分子达到一定的取向度，这样在缩醛过程中就可避免纤维的过分收缩而解除取向。醛化后的丝束经过卷曲、热定形、切断、加油就成为纺纱用大豆蛋白纤维。

　　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，这样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，取向较快导致纤维表面具有沟槽，从而使纤维具有良好的导湿性，吸放湿性能优异。因蛋白质分子中含有大量的氨基、羧基、羟基等亲水基团，从而使纤维具有良好的吸湿性。可用酸性染料、活性染料染色。大豆蛋白纤维体积质量较小，与柞蚕丝光泽非常接近，但在纺纱过程中飞花多，疵点多，影响正常纺纱。

　　大豆蛋白纤维表面光滑、柔软，在纺纱过程中纤维抱合力差，特别容易粘附机件，虽然其比电阻不很大，但在纺纱中静电还是比较突出的，因此，在纺纱过程中必须添加油剂，以解决静电严重和抱合力差的问题，油剂的类型为抗静电剂和抗滑剂。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。

　　在高湿环境中，该纤维良好的吸放湿性能使得纤维表面可保持干爽，从而使其在潮湿的环境中穿着舒适。

　　根据大豆蛋白纤维的特性，可通过预处理使其满足纺纱条件，提高适纺性。也可与其他纤维混纺改善其可纺性能，满足规模生产的要求。同时，多种纤维混纺，可取长补短，以达到提高织物舒适性，易于护理，并且具有感观高档次的要求。

　　大豆蛋白纤维、蚕丝与羊毛的物理指标见表1.表1几种纤维性能对比项目蚕丝羊毛大豆蛋羊毛白纤维干断裂强度/cN*tex湿断裂强度/cN*tex干断裂伸长率/%湿断裂伸长率/%体积质量/g*m3回潮率（标准状态）/%质置比电阻/Q：g*am 2大豆蛋白纤维纯纺21大豆蛋白纤维的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，加表面活性剂，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，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%防滑剂0. 2%大豆蛋白纤维经预处理后其质量比电阻为1X106n"g/Cm1，其适纺性大大提高。

　　2.2工艺流程A002A型抓棉机一>A006B型自动混棉机*FA106型开棉机一>A092型双棉箱给棉机*>A076型成卷机一>A186型梳棉机一>FA302型并条机X2*>A454型粗纱机一>FA506型细纱机一>1332MD型络筒机3各工序工艺技术措施及工艺参数31各品种各工序的纺炒定量（见表2）表2各品种各工序的纺纱定量品种/tex 23.2开清棉大豆蛋白纤维和棉纤维相比，细度细，长度长，不含杂，类似涤纶纤维，所以开清棉工序尽量少落多松或者不落，但又不能过度打击，否则易损伤纤维，造成短绒加，形成棉结。相对纯棉纺纱，应降低打手速度，减小尘棒间隔距，大打手与尘棒间隔距。大豆蛋白纤维纯纺与棉纤维纯纺开清棉工艺配置对比见表3.表3开清棉工序棉与大豆蛋白纤维工艺参数对比项目棉纤维大豆蛋白纤维梳针打手速度/r.min综合打手速度/r.miri风扇速度/r.min 1综合打手~尘棒隔距（进口X出口）/mm棉卷长m尘棒隔距/mm距；纤维间抱合力差，棉网易断裂，道夫与剥棉罗拉隔距适当缩小。根据成纱号数，选择适当的生条定量，适当配置棉网张力，提高棉条质量，保证后道工序顺利进行。梳棉工序主要工艺配置见表4.表4梳棉工序工艺配置项目棉纤维大豆蛋白纤维锡林~盖板隔距除尘刀安装位置刺辊~小漏底隔距（进口X出口）mm道夫~剥棉罗拉隔足巨/mm刺辊速度为了获得好的棉条质量，控制好棉条的重量不匀率和条干不匀率，采用适当的并合根数和弹簧摇架加压，胶辊需经特殊处理。因纤维长度长，罗拉隔距要适当放大，合理分配主、后区牵伸倍数，头并后区牵伸倍数控制在1. 7倍~20倍之间，末并后区牵伸倍数控制在1.15倍~1. 25倍之间。因纤维间抱合力差，棉条经并合易过烂，因度为减少棉结产放大锡林与。盖板间五点此卷装肺以小为甚丨避免条子产生意外伸长而造成细节。并条通道要光洁，喇叭口尺寸偏小为宜，这样可使棉条束紧密，强纤维间的抱合力。

　　23.5粗炒因大豆蛋白纤维表面光滑，在A454型粗纱机上纺纱时，粗纱卷装不宜太大，否则易冒纱、脱圈，影响细纱的正常纺纱。因纤维细、长，粗纱捻系数的选择要适中，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，同时粗纱后区牵伸倍数掌握在1.1倍~1.2倍之间，罗拉隔距适当放大。为了减少意外伸长而造成细节，导纱张力不宜太大。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积聚，影响正常生产，造成锭翼挂花，因此，要及时清洁机台。

　　23.6细炒在FA506型细纱机上纺纯大豆蛋白纤维纱，纺9.7tex以下号数时，配置内孔直径为35mm~38mm的PG1/2型钢领，纺9. 7tex以上号数时，配置内孔直径为42mm的PG1型钢领，采用与钢领配套的钢丝圈，减少毛羽，降低细纱断头。

　　配置中硬度胶辊，加压适当加重以提高成纱条干质量，减少成纱粗节、细节。

　　1332MD型络筒机采用金属槽筒，并设计合理的电子清纱工艺，配置较低的卷绕线速度，减少断头。根据后整理工序的特点，络筒卷装不宜过大。

　　4车间相对湿度要求相对湿度的稳定是大豆蛋白纤维纺纱顺利进行的重要因素。大豆蛋白纤维表面光滑，细度细，吸放湿快，如果相对湿度不稳定，会影响正常纺纱。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。我厂通过实践摸索，将各工序的相对湿度控制在70 75%. 5成纱质量及其分析我厂纯大豆蛋白纤维纱的成纱质量如表5所示。

　　表5纯大豆蛋白纤维成纱质量品种/tex单纱强力百米重量单纱断裂强度断裂伸长率条干细节粗节棉结纯大豆蛋白纱各品种的条干CV值接近T/CJ 65/35混纺纱乌斯特97公报5%的水平，达到了纯涤纶纱50 %的水平；65/35混纺纱乌斯特97公报50%水平，接近25%水平，粗节、棉结远远好于25%水平，接近5%水平；65/35混纺纱对比，达到了乌斯特97公报5%水平；纯大豆蛋白纤维成纱棉结、杂质少，光泽柔和，其毛羽远远少于同号数纯棉精梳纱。

　　3大豆蛋白纤维与涤纶纤维混纺3.1两种工艺路线分别制条，然后经并条（三道）混和，再经粗纱、细纱至络筒。

　　大豆蛋白纤维和涤纶纤维在圆盘抓棉机按一定的比例混和，再经开清棉、梳棉、并条（二道）、粗纱和细纱，*后至络筒。

　　2工艺技术措施**种工艺路线中，在并条工序以前纯大豆蛋白纤维和涤纶纤维分别采用各自的纺纱工艺，在混并工序后，其工艺与第二种工艺路线相同。

　　第二种工艺路线与纯大豆蛋白纤维纺纱相比较为顺利，主要表现为飞花现象大为减少，棉网飘浮现象基本消除。这是因为涤纶纤维的体积质量较大豆蛋白纤维大，经过混和，纤维的体积质量整体上加。

　　大豆蛋白纤维与涤纶纤维混纺，生产中采取的1（）大豆萦纤维和涤纶1纤维经开清愚。梳棉iblishiJg艺技术措施如下fereserved.http://www.cnki.net开清棉。涤纶纤维与大豆蛋白纤维采用圆盘抓棉机按混纺比混和时，要注意混配比例准确，其他工艺参数配置和工艺技术措施与大豆蛋白纤维纯纺基本相同。

　　梳棉。与大豆蛋白纤维纯纺相比，混纺中粘附针布、纤维网剥离、上飘、飞花现象都大大减少了，但在相对湿度偏低时，静电现象严重，造成缠绕压辊和棉网掉边，经过调整相对湿度，可正常生产。

　　相对湿度控制在70%以上时（以70%~75%为宜），道夫可以20i/min的速度正常生产。

　　并条。大豆蛋白纤维与涤纶纤维混纺时并条工序胶辊绕花现象严重，附着的纤维积聚在绒套上有时来不及清洁而进入纤维网，在喇叭口处易产生断条或附入纤维条成为疵点。经过试验发现，相对湿度过大时易出现缠绕胶辊和罗拉现象，这主要是由于涤纶纤维本身回潮率小，当相对湿度较大时，水分子大量积聚在纤维表面而出现缠绕现象，所以并条工序相对湿度应比梳棉工序略偏低掌握，以70 %左右为宜。

　　粗纱。粗纱工序应注意涤纶纤维中的倍长纤维及前道并条中疵点对纺纱生产状态和质量的影响。罗拉隔距应适当加大，捻系数适当加大。我厂试纺过程中罗拉隔距为27mmX33mm捻系数为75时生产正常稳定，粗纱萨氏条干为16%~ 3成纱质量水平我厂生产的大豆蛋白纤维与涤纶纤维混纺纱（比例为50/50，涤纶纤维细度为1.54dtex，长度为38mm）其成纱条干CV值为13.4%，百米重量CV值为1.8%，单强断裂强力CV值为88%，单纱断裂强度为17.6cN/tex，棉结为8粒/g棉结杂质总数为8粒/g成纱质量达到了乌斯特4大豆蛋白纤维与棉纤维混纺41混纺比大豆蛋白纤维与纯棉精梳纤维混纺比为80/ 2工艺流程大豆蛋白纤维蓬松柔软，密度较小，与棉纤维差异较大，为保证准确的混纺比，两种纤维分别制条，采用并条（三道）混和，再经粗纱、细纱，*后至络筒。

　　3各工序的技术措施制条。根据棉纤维和大豆蛋白纤维各自的特性，开清棉与梳棉分别采用不同的工艺参数分别制条。棉生条经过精梳工序排除杂质、棉结、短绒制成棉精梳条后再与大豆蛋白纤维生条混并。

　　混并。为防止混和不匀出现色差，混并选用三道并条。大豆蛋白纤维较棉纤维长，和纯棉品种相比，应大罗拉隔距。为了加强纤维的控制，采用弹簧摇架加压，牵伸采用三上三下压力棒曲线牵伸形式，混一并后区牵伸倍数应控制在1.7倍~ 20倍，混二并后区牵伸倍数应控制在1. 3倍~1.5倍，混三并后区牵伸倍数应控制在1.2倍左右。

　　粗纱。粗纱工序应大罗拉隔距，选择适当的捻系数及合适的成形齿轮。捻系数的选择既要防止过小造成条干恶化、粗纱发毛、加成纱毛羽，又要避免过大造成细纱牵伸不开而“出硬头”的现象。大豆蛋白纤维与棉纤维混纺其粗纱捻系数应较纯大豆蛋白纤维纺纱稍偏大掌握，以75~85为宜，在生产状态正常的情况下，粗纱萨氏条干可达到11%左右。

　　细纱工艺与大豆蛋白纤维纯纺相同。

　　4.4成纱质量大豆蛋白纤维与棉精梳纤维混纺成纱质量测试结果见表6.表6不同混纺比及不同品种成纱质量情况品种/tex单强百米重量CV/%单纱断裂强黑板棉结黑板杂质条干细节/粗节/棉结/大豆纤维/棉精梳纤维80/20大豆纤维/棉精梳纤维65/35大豆纤维/棉精梳纤维50/50 5结语大豆蛋白纤维作为新型的纺纱原料，如何发挥其固有的优良服用性能，开发出适用不同领域和用途的纱线和产品是一项全新的课题。我厂在环锭纺纱机上进行了大豆蛋白纤维的纯纺、与涤纶纤维、棉纤维混纺的纺纱试验，取得了一定的效果。其纯纺纱可达T/CJ65/35同号数纱乌斯特97公报25%水平，接近5 %水平。其与涤纶的混纺纱14.5tex纱可达到乌斯特97公报T/C65/35、T/CJ67/33同号数纱的5%水平。我厂生产的大豆蛋白纤维纯纺、混纺纱己分别用于毛纺织、丝绸、针织、毛巾等领域的产品开发，并己生产出风格独特的产品。