一种壳聚糖纤维与羊毛混纺纱线的加工方法与流程

本发明属于纱线制造领域，特别涉及一种壳聚糖纤维与羊毛混纺纱线的加工方法。

背景技术：

甲壳素又名甲壳质，是地球上仅次于植物纤维素的第二大天然生物资源，也是目前发现的自然界中唯一带正电荷的可食性动物纤维——含有氨基多糖的高分子化合物，广泛存在于甲壳纲动物虾蟹的甲壳、昆虫的甲壳、真菌酵母、霉菌的细胞壁和植物菇类的细胞壁中，自然年产量与纤维素差不多，是一种可再生资源，在国际上颇受重视。其化学名称为(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖，是由2-乙酰胺基-2-脱氧-D-葡聚糖通过β-(1,4)糖苷连接起来的直链多糖。甲壳质脱酰基氨基后得到的壳聚糖通过纺丝制得的纤维具有生物可降解性和生物活性，且对蛋白质有高度的亲和性，透气性好，对使用者没有毒性，具有较好的抗菌除臭效果，还能止血促愈、缓解伤口疼痛、减少疤痕等。因此，人们对壳聚糖纤维进行了大量的研究，并取得了许多成果。

而羊毛是一种天然动物蛋白质纤维，具有优良的保暖性和弹性，吸湿透气性好，手感柔软，但羊毛纤维容易霉腐、长虫，不易保存。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种壳聚糖纤维与羊毛混纺纱线的加工方法，该方法不仅可以缩短工艺流程、提高纱线质量，还可以获得具有一定抗菌除臭效果的功能性纱线。

本发明的一种壳聚糖纤维与羊毛混纺纱线的加工方法，包括：

将羊毛纤维送入牵切设备牵切，得到短纤毛条；将壳聚糖纤维在棉纺设备上进行自由式开松，梳理成条后与短纤毛条进行并合，得到混合纤维条；最后将混合纤维条进行粗纱、细纱，即得壳聚糖纤维与羊毛混纺纱线；

其中，所述牵切设备设置五对罗拉：第一对罗拉、第二对罗拉之间以及第二对罗拉、第三对罗拉之间形成牵切区；第三对罗拉、第四对罗拉之间以及第四对罗拉、第五对罗拉之间形成牵伸区；第一对罗拉和第五对罗拉为上下罗拉，第二对罗拉、第三对罗拉和第四对罗拉为品字罗拉；罗拉速度设置为第一对罗拉＞第二对罗拉＞第三对罗拉＞第四对罗拉和第五对罗拉。

所述羊毛纤维为66-90支、回潮率12％-15％，长度70-106mm的澳毛。由于羊毛纤维比较长，在棉纺设备上加工前需要对其进行长度处理，而目前将长纤维变短有切断法和拉断法(牵切法)两种，切断法是将毛条直接等长切断，容易形成短绒，造成原料浪费，因此，一般采用牵切法将羊毛变短。牵切时纤维一般在弱节处发生断裂，而大多数羊毛的弱节在1/3处，为了牵切后获得整齐度较好的毛纤维，优先选择弱节在1/2处的羊毛即澳毛。综合考虑成本及纺纱细度，最终选择上述澳毛。

所述壳聚糖纤维为1.20dtex-1.50dtex、长度35mm-40mm、回潮率12％-13％的棉型壳聚糖纤维。根据羊毛的细度及牵切后的长度，选择上述棉型壳聚糖纤维。

由于纤维在伸直平行时拉断才能减少纤维的损伤，并且使得拉断的纤维有较好的整齐度，因此，牵切设备必须包含牵伸部分和牵切部分，牵切时，从牵伸区到牵切区，定量越来越小，罗拉的中心隔距越来越小，罗拉的速度越来越大，如图1所示，1的速度＞2的速度＞3的速度＞4和5的速度，总牵伸倍数约8-12。Ⅰ、Ⅱ为牵切区，Ⅲ、Ⅳ为牵伸区，前后两端为上下罗拉，便于毛条输入与输出，中间为品字罗拉，品字罗拉间纤维摩擦力界更宽，纤维受力比较均衡，牵切效果比较好。为了避免毛条在牵切过程中产生静电影响，牵切前需要将毛条调湿24h，牵切过程中控制好车间的温湿度。

所述梳理成条的壳聚糖纤维与短纤毛条的定量均为12-15g/5m。

所述并合为三道并合。

所述粗纱的工艺参数为：定量4.0g/10m，总牵伸倍数为6，钳口隔距为5mm，捻系数为90。

所述细纱的工艺参数为：钳口隔距为4mm，罗拉中心距为45mm×62mm，总牵伸倍数为28，后区牵伸倍数为1。

由于壳聚糖纤维卷曲数少，初始模量较大，刚性大，纤维间的抱合力较小，在混纺时可适当加大羊毛的比例。为了减少纺纱过程中产生的静电，须严格控制车间的温湿度。

由于壳聚糖纤维为化纤，所含的块状杂物较少，开清时采用自由式开松，减少对纤维的损伤；梳理过程中由于壳聚糖纤维间抱合力小，采用顺向喂给并使锡林与刺辊的线速比为2.5:1，将锡林与刺辊的隔距减小为0.25mm，锡林与盖板的五点隔距为0.30mm、0.25mm、0.19mm、0.26mm、0.22mm，使得纤维得到充分的梳理并便于转移；经梳理成条后的壳聚糖纤维与牵切后的毛条进行并合、条混，为了充分混合均匀，选择三道并的混纺工序，毛条与壳聚糖纤维条定量都为12-15g/5m，一隔一排列且采取顺牵伸方式，头道并条8-10根，二道并条8根，三道并条6根，牵伸倍数逐一减小以改善熟条的条干均匀度；粗纱时，适当的增大捻系数，细纱工序采用“小后区牵伸倍数，小钳口隔距，大后区隔距”的工艺配置，前档配置中等硬度的胶辊，并将压力加重至8-12daN，以提高成纱条干水平。

棉纺是一种历史悠久的纺纱技术，工序比较简单，流程比较短，在纺织工业中占首要地位。本发明采用棉纺短流程纺制精纺或半精纺的类的含毛纱线，产品质量的可控能力大大加强，加工成本较大降低；将壳聚糖纤维与羊毛在棉纺设备上进行混纺，不仅能充分利用可再生资源，在一定程度上抑制羊毛的霉腐，使纱线具有一定的抗菌功能，还能缩短纺纱工艺流程，降低加工成本。

有益效果

本发明通过采用牵切设备将羊毛牵切后与壳聚糖纤维在棉纺设备上进行混纺，不仅可以缩短工艺流程、提高纱线质量，还可以获得具有一定抗菌除臭效果的功能性纱线；另外，壳聚糖的原料甲壳质是地球上仅次于植物纤维素的第二大天然生物资源，资源丰富，羊毛也属于可再生资源，因此，将二者进行混纺可充分利用资源，满足可持续发展的要求。

附图说明

图1为本发明中羊毛牵切设备的示意图；

图2为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

加工过程中，严格控制车间的温度在25℃以上，湿度在85％左右。选择70s、回潮率为13％的精梳澳毛为混纺羊毛原料，其纤维主体长度为91.4mm，牵切前，先将毛条在25℃，湿度为85％的环境下调湿24h，然后将毛条输入牵切设备。毛条在第4、5对罗拉之间的Ⅳ区进行牵伸，使纤维伸直平行，然后在Ⅲ区进一步牵伸，再在第2，3对罗拉之间的Ⅱ区进行牵切，为了防止一些纤维漏切，在Ⅰ区再进行一次牵切，且为了更好的输出，第5对罗拉为上下罗拉，最后得到牵切毛条，其中第5对罗拉的速度为164r/min，牵伸区的牵伸倍数为1.2-1.5，总牵伸倍数为8-12。然后选择1.33dtex×38mm、回潮率为12.86％的棉型壳聚糖纤维，将该纤维在棉纺设备上进行自由式开松，梳理过程中由于壳聚糖纤维间抱合力小，采用顺向喂给并使锡林与刺辊的线速比为2.5:1，将锡林与刺辊的隔距减小为0.25mm，锡林与盖板的五点隔距为0.30mm、0.25mm、0.19mm、0.26mm、0.22mm，使得纤维得到充分的梳理并便于转移，梳理后与牵切后的毛条进行并合。梳理成条的壳聚糖纤维与毛条的定量都为12g/5m，按一隔一的方式排列后进行头道并合，并合数为10，总前牵伸倍数为8，后区牵伸倍数为1.4，罗拉隔距为35mm×38mm；二并并合数为8，总前牵伸倍数为8，后区牵伸倍数为1.2，罗拉隔距为35mm×38mm；三并并合数为6，总前牵伸倍数为8，后区牵伸倍数为1.0，罗拉隔距为35mm×38mm。并合后得到牵切羊毛与壳聚糖纤维混合比为50:50的纤维条；然后将混合纤维条进行粗纱，定量为4.0g/10m，总牵伸倍数为6，钳口隔距为5mm，将捻系数增加为90；细纱工序时，前档配置中等硬度的胶辊，并将压力加重至8-12daN，钳口隔距为4mm，罗拉中心距为45mm×62mm，总牵伸倍数为28，后区牵伸倍数为1，即得壳聚糖纤维与羊毛混纺纱线。

按照GB/T 20944.1-2007《纺织品抗菌性能的评价第一部分：琼脂平皿扩散法》中的7.1部分进行菌种活化，将斜面试管储存在冰箱内(5-10℃)，作为菌种保存，有限期为30天，每月传代一次，最多传代次数不超过次10次，根据GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》中培养基的培养方法配制肉汤并调节至6.8±0.2。用接种环取保存菌种接种在肉汤培养基内，培养条件为37±1℃，130转/min振荡培养18h-20h，作为实验测试菌种使用。取若干个250ml的三角烧瓶，每个烧瓶中加入70ml的0.03M的PBS磷酸盐缓冲液，称取0.75g±0.005g所得纱线用报纸包好，放入高温高压灭菌锅中121℃、103kPa，灭菌20min。然后将培养的菌种稀释，分别取5ml放入灭菌后的含有对照样和测试纱线的三角烧瓶中，在25±1℃、150转/min的摇床中振荡培养。通过每个小时测试菌液的吸光度确定细菌的生长变化情况，在纯毛纱线的三角烧瓶中菌种的吸光度与不放纱线的菌种培养液基本一致，而壳聚糖纤维与羊毛混纺纱的三角烧瓶中菌种的吸光度一直比纯毛纱线的三角烧瓶低，从而得出纱线的抑菌。50/50 46N/1的壳聚糖纤维/羊毛混纺纱对大肠杆菌的抗菌率为51％-68％，对金黄色葡萄球菌的抗菌率为43％-72％。