专利名称：一种天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱及其制备方法
技术领域：
本发明属于特种纤维领域，具体涉及一种天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱及其 制备方法。
背景技术：
随着经济的进一步发展、科学技术的不断进步、人民生活水平的不断提高，人们对 纺织品质量、品种、档次的要求越来越高，纺织行业的结构性矛盾也逐渐暴露出来，新工艺、 新技术的应用和国际上发达国家还有较大差距，纺织新产品的开发创新也不能满足国内外 市场需求。同时，随着消费者对服饰用品要求的日益提高，穿着舒适、具有保健卫生功能的 天然纤维织物，已成为消费者纷纷追求的产品，在国际市场掀起一股不小的“返真”浪潮。 而在纺织品的生产过程中，生态纺织品的数量与日俱增，因此，国际上不少国家致力于开发 研制特种天然纤维、再生纤维素纤维和再生蛋白纤维等，如麻纤维、竹纤维、彩色棉纤维、 Tencel、大豆蛋白纤维、新型绢丝即是这类绿色原料。未来环保和绿色产品的比重将不断提 高。但我国特种天然纤维纱量所占比例不高，与国外差距甚大，有很大的发展空间。在特种天然纤维中，亚麻纤维有“纤维皇后”之称。它具有无静电、不贴身、透气性 好，不易沾染灰尘，体感舒服又好刷洗等特点，具有粗旷、挺拔、吸湿放湿快、透气性好、防腐 蚀、抑菌等功能，广泛受到国内外消费者的青睐。麻纯、混纺产品在出口纺织中占有重要地 位。尤其是夏季服装透气好、吸湿排汗、吸湿纳凉、穿着舒适。常温下，穿着麻服装可使人体 的实感温度下降4-5°C，因此亚麻产品又素有“天然空调”之美誉。天然彩色棉是利用生物基因工程等高科技手段培育出来的新型棉花，即给棉花植 株插入不同颜色的基因，从而使棉花具有不同的颜色。应用彩色棉花进行纺纱、织造，产品 无需漂染印色，具有风格独特、色彩古朴典雅等特点，经过多次使用洗涤后，其色彩仍然嫣 然如初，更重要的是没有三废排放，无环境污染，不会影响人体健康，造成皮肤障碍，代表了 生产、处理、使用三个环节生态纺织品的发展方向，真正实现了从纤维生长到成品全过程的 “零污染”。彩色棉织品制作与皮肤直接接触的各种针织内衣、婴幼儿用品和床上用品等。彩 棉织品及服装因不经过化学染料处理，能保持棉纤维的天然品质，色泽柔和，不褪色，有弹 性，无毒性而深受消费者喜爱。目前，关于天然彩棉与麻纤维混纺的报道有公开号为CN101177814A的中国发明 提供的天然彩棉和罗布麻纤维混纺纱线的方法，公开号为CN101100784A的中国发明提供 了一种以大麻/棉混纺纱、天然彩棉纱为原料交织，交织得到的面料采用生物酶处理得到 的针织面料。但是，这些申请与本发明都是不同的。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种天然彩色棉麻特种生态 环保混纺纱，以解决现有技术存在麻纤维与棉纤维混纺存在技术瓶颈；本发明还提供所述 的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，以解决现有技术存在的混纺纱加工生产工程中存在有害人体化学残留物、易造成环境污染等问题。为实现本发明的发明目的，发明人提供如下技术方案
一种天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱，其由下述质量百分比的原料经环锭纺纱制
得
亚麻二粗 35-40%， 天然彩色棉 25-35%， 本白棉 25-40%。发明人经过大量研究，以天然彩色棉、亚麻二粗和本白棉为原料，充分考虑麻、天 然彩色棉、棉三种纤维的特性，利用三种纤维进行优势互补，通过合理的比例控制，在环锭 纺设备上混纺制成了一种天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱，突破了麻纤维和棉纤维混纺 的技术难点。作为优选，根据本发明所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱，其中，所述的亚 麻二粗预处理后再进行环锭纺纱，其中，预处理工艺流程为人工理麻一雾状喷洒乳化油剂 和生物酶制剂一第一次闷麻一GM-210B型清弹机开麻一GM-210B型清弹机二次开麻一雾 状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一第二次闷麻一A002D型圆盘抓包机一A035B型混开棉机 —FA106A型开棉机一FA046型振动棉箱给棉机一A076E型单打手成卷机一FA204型梳棉 机一雾状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一第三次闷麻。通过对亚麻二粗进行生物脱胶、机械分劈、梳理，即可提高亚麻纤维的分裂度，又 可减少纤维损伤、减少短绒率，制得的亚麻绒有利于其下一步的与天然彩色棉和本白棉混 合后的开清棉处理。亚麻二粗在开松、分劈过程中结合闷麻生物分裂实际和预开松后麻纤 维分裂度确定分劈次数，就能减少短绒率，得到合适分裂度的麻绒纤维。作为优选，根据本发明所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱，其中，所述的乳 化油剂选用ZY系列苎麻乳化油剂，用量为亚麻二粗原麻质量的1. 2-1. 5% ；生物酶制剂选用 液体脱胶生物酶，用量为以喷湿亚麻二粗原麻为限度；三次闷麻的时间一共是20-M小时， 每次闷麻时间为6、小时。喷洒乳化油剂和生物酶制剂主要是为了给亚麻二粗加油和给 湿，便于渗透，完成生物脱胶，便于下一工序加工。选用适宜的乳化剂有和生物制剂及二者的用量和适宜的闷麻时间都是制取亚麻 绒的关键。达到生物脱胶(实质上是半脱胶性质)和机械分劈的效果，减少纤维损伤和减少
短绒率。本发明还提供了一种天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，包括下述步 骤
(1)亚麻二粗预处理，工艺流程为
人工理麻一雾状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一第一次闷麻一GM-210B型清弹机开麻 —GM-210B型清弹机二次开麻一雾状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一第二次闷麻一A002D型 圆盘抓包机一A035B型混开棉机一FA106B型开棉机一FA046型振动棉箱给棉机一A076E 型单打手成卷机一FA204型梳棉机一雾状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一第三次闷麻，
(2)预处理后的亚麻二粗与天然彩色棉、本白棉按下述质量百分比备料 亚麻二粗 35-40%，
天然彩色棉 25-35%，本白棉 25-40%，
然后将配比好的天然彩色棉、亚麻二粗和本白棉进行环锭纺纱，工艺流程为 按组分小批量称重混合排包一A002D型圆盘抓包机一A035B型混开棉机一FA106B型 开棉机一FA046型振动棉箱给棉机一A076E型单打手成卷机一FA204型梳棉机一FA306型 并条机一FA326型并条机一FA458型粗纱机一DTM129型细纱机一Autoconer338型自动络 筒机。作为优选，根据本发明所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，其 中，所述的亚麻二粗预处理主要包括以下工序
(1.1)开清棉工序，主要工艺参数为
GM-210B型清弹机刺辊配置三只，刺辊速度为700-1000r/min，
FA106B型开棉机采用梳针打手，打手速度为MOr/min，
A076E型单打手成卷机采用梳针打手，打手转速lOOOr/min，风扇1200r/min，
(1.2)预分梳工序，主要工艺参数为 FA204型梳棉机刺辊速度为1070r/min。作为优选，根据本发明所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，其 中，所述的环锭纺纱主要包括下述工序
(2. 1)开清棉工序，主要工艺参数为
棉卷干定量为460g/m，棉卷长度为36m ；
FA106B型开棉机采用梳针打手，打手速度为480r/min ；
A076E型单打手成卷机采用梳针打手，打手转速920r/min，风扇1700r/min，
(2. 2)梳棉工序，主要工艺参数为
FA204型梳棉机刺辊速度为980r/min，
(2. 3)并条工序，主要工艺参数为
采用二道并条，头道并条采用FA306型并条机干定量为21. 6g/5m,并合数为8根；二 道并条采用型并条机干定量为19. 3g/5m,并合数为8根， (2. 4)粗纱工序，主要工艺参数为 FA458型粗纱机粗纱干定量为4. 698g/10m, (2. 5)细纱工序，主要工艺参数为
DTM129型细纱机细纱干定量为1. 771g/100m，锭速为8600r/min，细纱捻度为82. O捻 /IOcm,
(2.6)自动络筒工序，采用4肚0(011吐338型自动络筒机。结头在成品加工过程中，对质 量影响是非常大的，高档的织物要求纱线无结头。结头是人为的纤维搭、捻连接，纤维排列 是不整齐无序的，结头中纤维排列不均勻、乱纤维多。生产中每个筒子纱线约由27个管纱 络成，也就是说每个筒纱至少有27个以上结头。结头好坏直接关系到筒子纱线的质量。一 般的空气捻接器难以保证纱线强力，因此必须研究选用高效无结头空气捻接技术，解决存 在的问题。发明人通过实验发现采用AutOCOner338型自动络筒机，可实现纱线无结头，保 证了成纱的质量。作为优选，根据本发明所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，其 中，所述的亚麻二粗预处理中开清棉工序中的相对湿度为55-65%，预分梳工序中的相对湿度为阳-65%。由于亚麻吸、放湿能力极强，因此在本发明整个生产过程中需要严格控制相 对湿度，否则生产很难进行。作为优选，根据本发明所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法， 其中，所述的环锭纺纱中开清棉工序中的相对湿度为55-65%，梳棉工序中的相对湿度为 60-65%，并条工序中的相对湿度为60-65%，粗纱工序中的相对湿度为60_65%，细纱工序中 的相对湿度为55-60%，自动络筒工序中的相对湿度为65-75%。由于亚麻吸、放湿能力极强， 因此在本发明整个生产过程中需要严格控制相对湿度，否则生产很难进行。作为优选，根据本发明所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，其 中，所述的乳化油剂选用ZY系列苎麻乳化油剂，用量为亚麻二粗原麻质量的1. 2-1. 5% ；生 物酶制剂选用液体脱胶生物酶(湖南省益阳市明龙助剂有限责任公司生产)，用量为以喷湿 亚麻二粗原麻为限度；三次闷麻的时间一共是20-M小时，每次的闷麻时间为6-8小时。与现有技术相比，本发明具有如下优点
1、采用了高比例(30%左右)的天然彩色棉，其产品不经染色即可达到亮艳的色泽效果， 无须再在后道工序进行染色，减少了环境污染，产品整个生产过程环保，产品符合生态、环 保要求。2、成功应用亚麻二粗麻生物脱胶技术，彻底去除了化学脱胶带来的严重环境污染 问题，同时也降低脱胶成本，使整个生产过程更加环保。3、采用了天然彩色棉、亚麻与本白棉等多组分纤维原料，进行混合生产，形成了成 熟的工艺路线和工艺参数，产品可充分发挥各种纤维的性能，产品生态、凉爽，服用性能佳。4、采用了高性能空气捻接技术(自动络筒机)，生产的产品无结头，可供后道工序 开发高档产品使用。
具体实施例方式下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局 限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均 可从市场购得或是本行业常用的。若无特别指明，实施例采用的方法为本领域通用技术。原材料的选用
(1)天然彩色棉选用新疆天彩公司生产的深棕色彩色细绒棉。其主要技术指标为品 级3级，细度1. 57dtex (6000-7000公支)，纤维长度23. 5mm,断裂强度18. 9cN/tex,成熟度 系数1. 2，短绒率18. 6%，马克隆值3. 4。(2)亚麻二粗选用法国进口亚麻二粗原麻，其色泽呈深褐色，正好与天然彩棉深 棕色近似匹配。其主要技术指标为(经预开松、分梳后的亚麻纤维)细度4.76dtex单纤维 长度20-26mm，短绒率23. 6% (20mm以下)，超长纤维6. 3%,回潮率8. 67%。(3)本白棉选用新疆(阿克苏)生产细的229L·其主要技术指标为品级2级，纤 维细度(6000-63000公支)，主体长度四讓，含杂率1. 1%，短绒率12. 5%，回潮率7. 5%。各组分原料比例控制范围亚麻二粗35-40% ；天然彩色棉(深棕色)25-35% ；本白 棉 25-40%。
由于亚麻、天然彩色棉和本白棉的落棉率不一致，要控制好成纱的配棉比例，增重 控制要掌握好组分重量比，具体为
亚麻二粗麻绒 IX 1. 43 士 0. 1%， 天然彩色棉IX 1.27 士 0.1%，
本白棉IX 1.20 士 0.1%。乳化油剂，ZY系列苎麻乳化油剂，湖南日用化工总厂公司生产。用量为亚麻二粗 原麻的 1. 2-1. 5wt%
生物酶制剂，液体脱胶生物酶，湖南省益阳市明龙助剂有限责任公司生产。用量为以喷 湿亚麻二粗原麻为限度。实施例1
本实施例中，亚麻二粗纤维含量控制为38%，棉纤维含量控制为62%，其中天然彩色棉 纤维(深棕色)控制在30%，以保证色泽度。天然彩色棉、亚麻二粗和本白棉按下述步骤进行 环锭纺纱
(1)亚麻二粗预处理，即亚麻开松、预分梳工序
工艺流程为人工理麻一雾状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一闷麻一GM-210B型清弹机 开麻一GM-210B型清弹机二次开麻一第二次闷麻一A002D型圆盘抓包机一A035B型混开棉 机一FA106B型开棉机一FA046型振动棉箱给棉机一A076E型单打手成卷机一FA204型梳 棉机一第三次闷麻。三次闷麻时间一共M小时，每次闷麻时间为8小时。采用亚麻二粗进行生物脱胶、 机械分劈、梳理方法是制取亚麻绒的关键。第一次闷麻乳化油剂配制按亚麻二粗原麻质量的1. 5%、常温常湿条件下(一般 是指温度37°C左右，相对湿度为60%左右)闷麻8小时。既要达到生物脱胶(实质上是半脱 胶性质)和机械“分劈”的效果，来提高亚麻纤维的分裂度，又要减少纤维损伤、减少短绒率。所以一定要根据闷麻状况制定清弹机开松次数，并控制清弹机速度。GM-2108B型 清弹机工艺要求刺辊配置三只；刺辊速度700-1000r/min。第二次闷麻乳化油剂配比按亚麻二粗原麻质量的1. 控制，闷麻时间8小时，然 后进入LA004型开清棉联合机组成卷。开清棉主要工艺参数
FA106B型开棉机(采用梳针打手)打手转速MOr/min ；
A076E型单打手成卷机(采用梳针打手)打手转速lOOOr/min，风扇转速1200r/min。亚麻预分梳的梳棉主要工艺参数详见(2. 2)梳棉工序的主要工艺参数。第三次闷麻乳化油剂配比按亚麻二粗原麻质量的1.洲控制，闷麻时间为8小时。(2)天然彩色棉、亚麻二粗和本白棉进行环锭纺纱
工艺流程为按组分小批量称重混合排包一A002D型圆盘抓包机一A035B型混开棉机 —FA106B型开棉机一FA046型振动棉箱给棉机一A076E型单打手成卷机一FA204型梳棉机 —FA306型并条机一FA326型并条机一FA458型粗纱机一DTM129型细纱机一Autoconer338 型自动络筒机。具体包括下述(2.1)-(2.6)几个工序 (2.1)开清棉工序经预分梳后的亚麻二粗的麻绒纤维清洁度高，麻皮、麻籽含量少，与天然彩色棉、本白 棉混合后，开清棉工序采取“多混、多松、少打、少落”的工艺原则，适当降低打手速度，放大 打手室隔距，缩小打手室尘棒隔距。混料棉卷用塑料包皮布包卷，以防止油剂散发，棉卷定 量偏重掌握。其主要工艺参数如下
棉卷干定量 460g/m，棉卷长度36m ； FA106B型开棉机(采用梳针打手，打手转速480r/min)； A076E型单打手成卷机(采用梳针打手)打手转速920r/min，风扇1700r/min。
(2. 2)梳棉工序
梳棉工序采取“少落多排、紧隔距、强分梳、低速度”的工艺原则，适当降低刺辊速度，放 大刺辊至分梳板隔距，采用低刀大角度以托持纤维，收紧锡林与盖板隔距。主要考虑对亚麻 二粗进行预分梳，增加对亚麻纤维的分劈能力；增加对天然彩色棉，本白棉的梳理能力；增 加盖板速度，加大对亚麻残存超长、超粗纤维的清除能力，加大对天然彩色棉、本白棉中的 短纤维及细杂质的清除能力。其主要工艺参数如下
(2. 3)并条工序
并条工序采用“大压力、紧隔距、小牵伸、二道并条、倒牵伸配置”的工艺原则，适当放大 后区牵伸隔距，收紧前区牵伸隔距；采用较小后区牵伸倍数，控制棉条均勻度。其主要工艺 参数如下
权利要求
1.一种天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱，其特征在于，所述的混纺纱由下述质量百 分比的原料经环锭纺纱制得亚麻二粗 35-40%， 天然彩色棉 25-35%， 本白棉 25-40%。
2.根据权利要求1所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱，其特征在于，所述的亚 麻二粗预处理后再进行环锭纺纱，其中，预处理工艺流程为人工理麻一雾状喷洒乳化油剂 和生物酶制剂一第一次闷麻一GM-210B型清弹机开麻一GM-210B型清弹机二次开麻一雾 状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一第二次闷麻一A002D型圆盘抓包机一A035B型混开棉机 —FA106A型开棉机一FA046型振动棉箱给棉机一A076E型单打手成卷机一FA204型梳棉 机一雾状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一第三次闷麻。
3.根据权利要求2所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱，其特征在于，所述的乳 化油剂选用ZY系列苎麻乳化油剂，用量为亚麻二粗原麻质量的1. 2-1. 5% ；生物酶制剂选用 液体脱胶生物酶，用量为以喷湿亚麻二粗原麻为限度；三次闷麻的时间共20-M小时，每次 闷麻时间6-8小时。
4.一种天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，其特征在于，所述的制备方法 包括下述步骤(1)亚麻二粗预处理，工艺流程为人工理麻一雾状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一第一次闷麻一GM-210B型清弹机开麻 —GM-210B型清弹机二次开麻一雾状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一第二次闷麻一A002D型 圆盘抓包机一A035B型混开棉机一FA106B型开棉机一FA046型振动棉箱给棉机一A076E 型单打手成卷机一FA204型梳棉机一雾状喷洒乳化油剂和生物酶制剂一第三次闷麻，(2)预处理后的亚麻二粗与天然彩色棉、本白棉按下述质量百分比备料 亚麻二粗 35-40%，天然彩色棉 25-35%， 本白棉 25-40%，然后将配比好的天然彩色棉、亚麻二粗和本白棉进行环锭纺纱，工艺流程为 按组分小批量称重混合排包一A002D型圆盘抓包机一A035B型混开棉机一FA106B型 开棉机一FA046型振动棉箱给棉机一A076E型单打手成卷机一FA204型梳棉机一FA306型 并条机一FA326型并条机一FA458型粗纱机一DTM129型细纱机一Autoconer338型自动络 筒机。
5.根据权利要求4所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，其特征在 于，所述的亚麻二粗预处理主要包括以下工序(1.1)开清棉工序，主要工艺参数为GM-210B型清弹机刺辊配置三只，刺辊速度为700-1000r/min，FA106B型开棉机采用梳针打手，打手速度为MOr/min，A076E型单打手成卷机采用梳针打手，打手转速lOOOr/min，风扇1200r/min，(1.2)预分梳工序，主要工艺参数为 FA204型梳棉机刺辊速度为1070r/min。
6.根据权利要求4所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，其特征在 于，所述的环锭纺纱主要包括下述工序(2.1)开清棉工序，主要工艺参数为棉卷干定量为460g/m，棉卷长度为36m ；FA106B型开棉机采用梳针打手，打手速度为480r/min ；A076E型单打手成卷机采用梳针打手，打手转速920r/min，风扇1700r/min，(2. 2)梳棉工序，主要工艺参数为FA204型梳棉机刺辊速度为980r/min，(2. 3)并条工序，主要工艺参数为采用二道并条，头道并条采用FA306型并条机干定量为21. 6g/5m,并合数为8根；二 道并条采用型并条机干定量为19. 3g/5m,并合数为8根， (2. 4)粗纱工序，主要工艺参数为 FA458型粗纱机粗纱干定量为4. 698g/10m, (2. 5)细纱工序，主要工艺参数为DTM129型细纱机细纱干定量为1. 771g/100m，锭速为8600r/min，细纱捻度为82. 0捻 /IOcm,(2.6)自动络筒工序，采用AutoConer338型自动络筒机。
7.根据权利要求5所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，其特征在 于，所述的亚麻二粗预处理中开清棉工序中的相对湿度为55-65%，预分梳工序中的相对 湿度为55-65%。
8.根据权利要求6所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，其特征在 于，所述的环锭纺纱中开清棉工序中的相对湿度为55-65%，梳棉工序中的相对湿度为 60-65%，并条工序中的相对湿度为60-65%，粗纱工序中的相对湿度为60_65%，细纱工序中 的相对湿度为55-60%，自动络筒工序中的相对湿度为65-75%。
9.根据权利要求4所述的天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱的制备方法，其特征在 于，所述的乳化油剂选用ZY系列苎麻乳化油剂，用量为亚麻二粗原麻质量的1. 2-1. 5% ； 生物酶制剂选用液体脱胶生物酶，用量为以喷湿亚麻二粗原麻为限度；三次闷麻的时间共 20-24小时，每次闷麻时间6-8小时。
全文摘要
本发明属于特种纤维领域，具体涉及一种天然彩色棉麻特种生态环保混纺纱，所述的混纺纱由下述质量百分比的原料经环锭纺纱制得亚麻二粗35-40%，天然彩色棉25-35%，本白棉25-40%。本发明还提供了所述的混纺纱的制备方法，包括下述步骤(1)亚麻二粗预处理，(2)预处理后的亚麻二粗与天然彩色棉、本白棉配比好后进行环锭纺纱。本发明采用了高比例(30%左右)的天然彩色棉，其产品不经染色即可达到亮艳的色泽效果，无须再在后道工序进行染色，减少了环境污染，产品整个生产过程环保，产品符合生态、环保要求。
文档编号D06M16/00GK102115934SQ20111000780
公开日2011年7月6日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者李廉, 杨学寿, 杨守足, 胡建华 申请人:立天集团有限公司