专利名称：棉与大豆蛋白纤维混纺纺纱方法
技术领域：
本发明涉及纺纱技术领域中的一种棉与大豆蛋白纤维混纺纺纱方法。
技术背景随着人们生活质量的逐步提高，.在着装方面已越来越追求高档、舒适、环 保和健康，相继开发出了各种"绿色产品""生态服装"的纺纱材料。其中天然 彩色棉是一种生态纤维，我国目前产业化的主要是棕、绿色两个品种，棕色棉 的主要物理性能和本白棉相近，绿色棉品质稍差。这种自身具有天然色彩的棉 纤与普通棉纤维相比具有色泽自然柔和、古朴典雅、质地柔软等特点，而且洗 涤后纤维色彩还能逐渐加深。彩色棉纺织品不需要化学染料染色，避免了偶氮、 重金属离子等对人体有害物质的残留，真正实现了从纤维生长，到纺织加工全 过程的"零污染"是名副其实的"绿色产品"。大豆蛋白纤维是以大豆豆粕为原 料，通过添加功能性助剂，并采取特殊工艺，经湿法纺丝而制成的再生植物蛋 白纤维，是一种新型的高档纺织原料，兼有天然纤维和化学纤维的众多优点。 大豆蛋白纤维手感柔滑、光泽柔和、吸显透气，产品服用性好，穿着舒适。目 前这种单一纤维在纺纱领域已经得到较好的应用，其主要工艺流程包括开清工序、精梳工序、并条工序、粗纱工序和细纱工序。由于上述流程大多使用在单 一材料的纺纱工艺中，其参数控制基本上通用。如何将传统的单一纺纱或者棉 棉混纺技术及装备应用到新材料的混纺中去，使其复合混纺成更好的纺纱材料 成为纺织行业研究的新方向。 发明内容本发明的目的就是针对彩棉材料和大豆蛋白纤维材料的优异特性，研究开发出一种能够与成本相对低廉的本白棉结合的棉与大豆蛋白纤维混纺纺纱方法，实现本白棉与彩色棉、大豆蛋白纤维混纺纺纱。 本发明的技术方案包括包括本白棉、彩棉和大豆蛋白纤维的前期分别进行的开清工序和梳棉工序 的制得精梳棉、精梳彩棉和大豆蛋白纤维生条，以及后续的并条工序、粗纱工 序和细纱工序，其特征是在并条工序中大豆蛋白纤维生条先进行预并，然后 与精梳棉和精梳彩棉一起进入并条工序，其中，大豆蛋白纤维预并干定量16.0g/5m，并合数6根，罗拉隔距10mmX腿X15腿，总牵伸7.14倍，后牵伸 1.534倍，速度200m/min，混一并干定量17. 5g/5m，并合数5根精梳棉加2根 精梳棕色棉加1根大豆蛋白预并长，罗拉隔距7ramX7mmX12腿，总牵伸8. 585 倍，后牵伸1. 536倍，混二并干定量17. 0g/5ra ，并合数8根，罗拉隔距7mmX 7mmX12咖，总牵伸8. 258倍，后牵伸1. 270倍，混三并干定量16. Og/5m，并合 数8根，罗拉隔距7鹏c7X12mm，总牵伸8.402，后牵伸1. 190倍；并条工序后 进入粗纱工序，该工序中粗纱干定量5.4g/10m，粗纱捻系数106，后牵伸l. 19 倍，罗拉隔距9. 5mmX23. 5mraX31.5咖；最后进入细纱工序，该工序中前罗拉速 度201r/min，后牵伸倍数1.16倍，罗拉中心距42mmX64mm，捻系数335。上述方案还包括；所述三种原材料的重量配比为，精梳棉60 — 65%，棕色彩 棉20-25%，大豆蛋白纤维10-20%。在大豆蛋白纤维进行前期处理前，用0.3% 抗静电剂和温水适量，均匀喷洒在原料上，喷匀后用塑料薄膜覆盖严实，存放 16h—24h，原料上机前回潮率达到14%—16%，在大豆蛋白纤维进行开清工序中选用梳针打手开棉机进行梳理开松，并将梳针打手开棉机前两组尘棒拆除更换 为密封板，适当收紧尘棒间隔距，采用凹凸罗拉，增大昆压罗拉压力，喂入防粘粗纱，回潮率控制9.5%—10.5%，开棉机的梳针打手速度460r/min，成巻机 棉巻定量度390g/m，综合打手速度850r/min。棕色棉梳针打手速度480r/min， 棉巻定量400g/m，综合打手速度900r/min ，风扇速度1300r/min。在梳棉工序 中大豆蛋白纤维采用胶圈导棉器，将大轧辊输出的棉网经胶圈导棉器，直接收 集成束进入大喇叭口，同时增加龙砂小太辊压力，锡林速度330r/min，锡林刺辊 线速比2. 06:1,锡林一盖板隔距O. 27mm、 0. 27腿、0. 24mm、 0. 24mm、 0. 27mm， 生条定量20.0g/5m;棕色棉的梳棉机后除尘刀由-6mraX85。调整为-6鹏X90。， 盖板速度由162鹏/min提到196mm/min，锡林速度340r/min，锡林一盖板隔距 0, 23咖、0. 20鹏、0. 20咖、0. 20醒、0. 23跳生条定量18. 5g/5m。在彩棉进行 精梳工序中，控制精梳条棉结18粒/g，杂质量23粒/g，精梳条含短绒率9. 2% ， 锡林速度130钳次/min，干定量20g/5m，相对湿度50%—60%。通过上述方案后制备的纱料质量指标为百米重量CV值1. 1%，单强CV值 7.6%,继裂强度7.4cN/tex，条干CV12. 08%，细节2个km，粗节17个/km，棉 绳索36个/km,并且手感柔软、色泽柔和典雅，制成的织物多用于高档针织内 衣，由于色泽为天然色彩，不含任何化学成分，符合现代人们消费理念，具有 良好的市场前景。 .具体实施方式
木发明所采用工艺流程中基本借鉴了现有的精梳棉纺纱设备和流程，所不 用的主要体现在部分工序控制参数上的调整和改进。下面仅就工艺改进部分进 行说明。首先选用的天然棉的主要物理指标如下主体长度29.7mm，品质长度 32.8mrn，短绒率12. 8%，细度1. 51dtex，回潮率8. 6°/。，马克隆值3. 3。选用的 大豆蛋白纤维规格1.67dtexX38咖，其主要物理指标如下干强3.8cN/dtex， 回潮率8. 5%，体积质量1.29g/cm3，质量比电阻1. 2X 10g/cm2。原料的选择和重量配比为，本白棉65，棕色彩棉25，大豆蛋白纤维IO。主要工艺技术措施1. 大豆蛋白纤维预处理大豆蛋白纤维纺纱时，存在较为严重的静电现象。在梳棉工序易漂浮、飞散，凝聚困难，成网质量差，所以纺纱前要对大豆蛋白纤维进行加湿预处理。用0. 3%抗静电剂和温水适量，均匀喷洒在原料上，喷匀 后用塑料薄膜覆盖严实，堆入16h 24h，使油水充分渗透，要求原料上机回潮达 到14% 16%左右，以便于后道工序顺利加工。2. 开清工序大豆蛋白纤维在开清棉工序应贯彻"多松少打，尽量少落" 的工艺原则。适当降低各机打手速度，减少纤维损伤，为此跳过A035D型豪猪 打手，用FA106C型梳针打手开棉机进行梳理开松，同时，将FA106C型开棉机 前两组尘棒拆除，换为密封板以控制落棉率，提高制民率。对于原料中的少量 束丝要适当收紧尘棒间隔距，尽量早落。采用凹凸罗拉，增大昆压罗拉压力， 同时，喂入防粘粗纱，防止粘巻，棉巻要用包巻布包好以防止水分散失。棉巻 的回潮率控制9.5%10.5%左右为宜。主要工艺参数FA106C开机机梳针打手速 度460r/min， A076E成巻机棉巻定量度390g/m， A076E型机综合打手速度 850r/min。计对棕色棉长度短、细度细、含杂高，强力等特点，在幵清棉工序 采用"多梳少打、勤抓、少抓、混合均匀"的工艺原是。适当降低打手速度， 防止速度过快，将纤维打成束丝，梧FA106C型机豪猪打手换为梳针打手，适当提高A076E型机风扇，使吸风均匀以改善棉巻内在结构。主要工艺参数梳针打手速度480r/min，棉巻定量400g/m, A076F型机综合打手速度900r/min ， 风扇速度1300r/min。3. 梳棉工序大豆蛋白纤维细度细，长度长，抱合力差，梳棉工序应遵循 "适当定量、慢速度、小张力牵伸"的工艺原则。梳棉工序是纺制大豆蛋白纤维最困难的一道工序，由于纤维抱合力差，机前棉网很难收集成束，成条困难。 经过反复试验，采用胶圈导棉器，将大轧辊输出的棉网经胶圈导棉器，直接收 集成束进入大喇叭口，同时增加龙砂小太辊压力，使大豆蛋白纤维条顺利通过 圈条器进入条筒进入条筒。另外，适降你锡林速度，提高锡林刺辊线速比，适 当放大锡林盖板隔距。主要工艺参数锡林速度330r/min,锡林刺辊线速比 2.06:1，锡林 盖板隔距0. 27mm、 0. 27ram、 0. 24mm、 0. 24mm、 0. 27mm，生条定量 20.0g/5m。棕色棉采用"轻定量、慢速度、紧隔距"的工艺原则，多排除短绒 与杂质。由于棕色棉短绒杂质多，为此将机后除尘刀由-6mmX85。调整为-6mm X90° ，采用低刀大角度工艺，使后部多落。同时盖板速度由162mm/min提到 196rmi/min，以增大盖板花落率，从而保证了棕色棉生条质量。主要工艺参数 锡林速度340r/min，锡林盖板隔距0. 23咖、0. 20鹏、0. 20咖、0. 20ram、 0. 23腿， 生条定量18. 5g/5m。4. 精梳工序在保证棕色棉条质量的前提下，尽量少落，以减少消耗。主 要技术指标落棉率15.5%，精梳条棉结18粒/g，杂质量23粒/g，精梳条含短 绒率9.2% ，锡林速度130钳次/min，干定量20g/5m,相对湿度50% 60%。5. 并条工序并条工序采用轻定量、重加压、慢速度的工艺原同。大豆蛋 白纤维生条先进行预并，然后与精梳棉、精梳棕色棉条进行混和。由于是三成分进行混和，为了混和均匀，防止后工序出现色差，采用三道并合工艺。大 豆蛋白纤维长度长、弹性好、牵伸过程中牵伸力大，应适当放大隔距，合理设定后牵伸。并条工序主要工艺参数大豆蛋白纤维预并干定量16.0g/5m，并合 数6根，罗拉隔10mmX誦X15mm，总牵伸7.14倍，后牵伸1.534倍，速度 200m/min。混一并干定量17. 5g/5m，并合数5根精梳棉加2根精梳棕色棉加1 根大豆蛋白预并长，罗拉隔7醒X7mmX12mm，总牵伸8. 585倍，后牵伸1. 536 倍。混二并干定量17.0g/5m,并合数8根，罗拉隔距7mmX7mmX12mm，总牵伸 8.258倍，后牵伸1.270倍。混三并干定量16. 0g/5m，并合数8根，罗拉隔距 7咖c7X12咖，总牵伸8.402，后牵伸1.190倍。6. 粗纱工序粗纱工序采用重加压、大捻度、大隔距、慢车速的工艺原是。 由于经过三道并条的牵伸，纤维伸直平行度较好，但抱合力相对较差，因此在 保证细纱不出"硬头"的前提下，粗纱捻系数应偏大掌握，以增加粗纱强力， 减少粗纱继头和意外伸长。粗纱干定量5. 4g/10m，粗纱捻系数106，后牵伸1. 19 倍，罗拉隔距9.5mmX23. 5腿X31.5mm。7. 细纱工序细纱工序采用中加压、小钳口、小后区牵伸倍数的工艺原则。 适当加大细纱捻系数，以增加纤维之间的抱合力；优选钢领、钢丝圈，减少成 纱毛羽；选择硬度偏大的胶辊，同时降低车速，有利于成纱质量的提高。细纱 工序主工参数前罗拉速度201r/min，后牵伸倍数1. 16倍，罗拉中心距42mm X64mm，捻系数335。采取上述系列措施后，生产的精梳棉/彩色棉/大豆蛋白纤 维混纺纱182 tex，质量达到了使用要求。以上实施例中本白棉直接使用精梳棉，这样就不必设定本白棉的开清工序 和精梳工序处理了。如果使用本白棉只要按照现有精梳棉加工工序和条件即可。
权利要求
1. 棉与大豆蛋白纤维混纺纺纱方法，包括本白棉、彩棉和大豆蛋白纤维的前期分别进行的开清工序和梳棉工序的制得精梳棉、精梳彩棉和大豆蛋白纤维生条，以及后续的并条工序、粗纱工序和细纱工序，其特征是在并条工序中大豆蛋白纤维生条先进行预并，然后与精梳棉和精梳彩棉一起进入并条工序，其中，大豆蛋白纤维预并干定量16.0g/5m，并合数6根，罗拉隔距10mm×mm×15mm，总牵伸7.14倍，后牵伸1.534倍，速度200m/min，混一并干定量17.5g/5m，并合数5根精梳棉加2根精梳棕色棉加1根大豆蛋白预并长，罗拉隔距7mm×7mm×12mm，总牵伸8.585倍，后牵伸1.536倍，混二并干定量17.0g/5m，并合数8根，罗拉隔距7mm×7mm×12mm，总牵伸8.258倍，后牵伸1.270倍，混三并干定量16.0g/5m，并合数8根，罗拉隔距7mmc7×12mm，总牵伸8.402，后牵伸1.190倍；并条工序后进入粗纱工序，该工序中粗纱干定量5.4g/10m，粗纱捻系数106，后牵伸1.19倍，罗拉隔距9.5mm×23.5mm×31.5mm；最后进入细纱工序，该工序中前罗拉速度201r/min，后牵伸倍数1.16倍，罗拉中心距42mm×64mm，捻系数335。
2、 根据权利要求1所述的棉与大豆蛋白纤维混纺纺纱方法，其特征是所 述三种原材料的重量配比为，精梳棉60—65%，棕色彩棉20-25%，大豆蛋白纤 维10-20%。
3、 根据权利要求1或2所述的棉与大豆蛋白纤维混纺纺纱方法，其特征是 在大豆蛋白纤维进行前期处理前，用0.3%抗静电剂和温水适量，均匀喷洒在原 料上，喷匀后用塑料薄膜覆盖严实，存放16h — 24h，原料上机前回潮率达到14% 一16%，在大豆蛋白纤维进行开清工序中选用梳针打手开棉机进行梳理开松，并将梳针打手开棉机前两组尘棒拆除更换为密封板，适当收紧尘棒间隔距，采用凹凸罗拉，增大昆压罗拉压力，喂入防粘粗纱，回潮率控制9.5%_10.5%，开 棉机的梳针打手速度460r/min，成巻机棉巻定量度390g/m，综合打手速度 850r/min。棕色棉梳针打手速度480r/min，棉巻定量400g/m，综合打手速度 900r/min ，风扇速度1300r/min。
4、 根据权利要求1或2所述的棉与大豆蛋白纤维混纺纺纱方法，其特征是 在梳棉工序中大豆蛋白纤维采用胶圈导棉器，将大轧辊输出的棉网经胶圈导棉 器，直接收集成束进入大喇叭口 ，同时增加龙砂小太辊压力，锡林速度330r/min, 锡林刺辊线速比2.06:1，锡林一盖板隔距O. 27mm、 0. 27mm、 0. 24腿、0. 24mm、 0. 27,，生条定量20. Og/5m;棕色棉的梳棉机后除尘刀由-6醒X85。调整为-6mm X90° ，盖板速度由162mm/min提到196,/min，锡林速度340r/min，锡林一 盖板隔距0. 23腿、0. 20腿、0. 20隨、0. 20mm、 0. 23腿，生条定量18. 5g/5m。
5、 根据权利要求4所述的棉与大豆蛋白纤维混纺纺纱方法，其特征是在 彩棉进行精梳工序中，控制精梳条棉结18粒/g，杂质量23粒/g，精梳条含短 绒率9.2% ，锡林速度130钳次/min，干定量20g/5m，相对湿度50%—60%。
全文摘要
本发明涉及纺纱技术领域中棉与大豆蛋白纤维混纺纺纱方法。方案包括本白棉、彩棉和大豆蛋白纤维的前期分别进行的开清工序和梳棉工序的制得精梳棉、精梳彩棉和大豆蛋白纤维生条，以及后续的并条工序、粗纱工序和细纱工序，其技术创新主要体现在三种原料的配比，精梳棉60-65％，棕色彩棉20-25％，大豆蛋白纤维10-20％，在并条工序中大豆蛋白纤维生条先进行预并，然后与精梳棉和精梳彩棉一起进入并条工序，以及围绕并条工序的要求分别对并条工序前后所提出的诸多参数条件的改进。此发明制备的纱料质量指标好，并且手感柔软、色泽柔和典雅，制成的织物多用于高档针织内衣。
文档编号D01G15/12GK101255625SQ20081001490
公开日2008年9月3日 申请日期2008年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者李子荣, 苏海员, 鲍学忠 申请人:东营启隆纺织有限公司