蚕蛹蛋白纤维混纺织物的开发

王美红，王文元，瞿才新

（1.盐城纺织职业技术学院，江苏 盐城224000；2.江苏明源纺织有限公司，江苏 盐城224233）

蚕蛹蛋白纤维是我国近年来开发的一种双组分再生纤维，它以蚕蛹蛋白和天然木浆为原料经湿法纺丝而成［1］，其外层是蛹蛋白、内层为纤维素［2］。蚕蛹蛋白纤维对皮肤具有营养保健作用，能有效地促进新陈代谢，防止皮肤衰老，并有止痒、抗阳光辐射的功效。蚕蛹蛋白纤维既有可再生性，又具有良好的可降解性，符合当今“绿色环保”的消费潮流。为了适应市场需求，我们在ZAX－340型喷气织机上开发出蚕蛹蛋白纤维／Modal／棉混纺缎条织物。

1 原料及产品设计

1.1 原料选用

织物经纬纱都采用9.72tex蚕蛹蛋白纤维／莫代尔／棉（20／50／30）混纺纱，原纱质量：断裂强度≥12.4cN／tex，纱线条干CV%≤18，1g内棉结粒数≤35。

1.2 织物规格与结构

织物为9.7／9.7 716.5／464.5 274蚕蛹蛋白纤维／莫代尔／棉混纺缎条，织物采用五枚二飞经面缎纹和五枚二飞纬面缎纹联合组织，一个组织循环中有经面缎纹经纱25根、纬面缎纹经纱15根。其上机图见图1。

图1 蚕蛹蛋白纤维混纺缎条织物上机图

1.3 织造工艺流程

整经→浆纱→穿经→织造→整理→打包→入库。

2 各工序主要工艺要点

2.1 整经

蚕蛹蛋白、莫代尔纤维混纺纱易因静电产生毛羽，与机件摩擦易损伤表面的蛹蛋白，同时莫代尔纤维回弹性差，故整经工序应做到张力、卷绕、经纱排列三均匀，遵循“低速度、小张力”的工艺原则，分段配置张力，努力保证纱线通道清洁光滑，以防刮毛纱线。整经工序的主要工艺：KYD6041分批整经机，车速500rpm，张力杆2格，经轴卷绕密度0.45g／cm3，车间相对湿度适中掌握，控制在65%左右。

2.2 浆纱

2.2.1 浆料配方

浆纱工序是纺织企业中对环境造成严重污染的工序之一，避免浆纱对环境的污染最主要的是浆料中应不含有《环境标志》中规定的禁用物质或含量低于其中的限量。

新型纤维上浆应尽量遵循低污染的原则，本产品用纱成分多为纤维素，只有蚕蛹蛋白纤维中含有一定比例的蛋白（蛹酪素PC），并且蛹酪素分子上具有－COOH、－NH、－OH，而纤维素中也含有大量的－OH，它们都是亲水性基团［3］，根据“相似相容”原理，本产品的浆料采用JF99P、TM－8010、丙烯等作粘着剂。JF99P采用优质淀粉为原料，经多元复合、深度变性而成，具有抗老化、浆液不凝冻的优越上浆性能；TM－8010以进口高支链马铃薯淀粉为原料，经特殊工艺缩合而成，具有低粘度、高粘附性、浆膜柔韧、生物降解性好等特点［4］；丙烯酸类浆料粘着力强，易于退浆，对环境污染小；蜡片可提高浆液的混溶性、有效降低浆纱表面的摩擦系数，减少织造过程中的经纱断头。蚕蛹蛋白纤维、莫代尔纤维都易产生静电，配方中应加入适量的抗静电剂，使浆纱表面毛羽贴伏、光洁，梭口清晰。浆料配方见表1。

表1 浆料配方及浆液质量

2.2.2 浆纱工艺

上浆难易程度主要取决于上浆时经纱的覆盖系数。上浆覆盖系数大，经纱间隙小，浆液浸透与被覆效果差，织造时经纱易开口不清甚至断头。

一般浆纱覆盖系数应低于50%较好，故应选用经轴宽度2400mm、双浆槽浆纱机。

由于经纱号数较细，蚕蛹蛋白纤维易产生毛羽、湿强度下降较大，应注意控制浆纱的张力和伸长，浆纱工序宜采用“轻张力、小伸长、重渗透、求被覆”的工艺原则，实施“两高一低”的工艺路线［5］，即高浓度、高压力、低粘度。浆纱工序主要工艺：GA－308浆纱机，浆槽温度90～95℃，浆槽内浆液粘度5～6s，上浆率13%～14%，浆液含固率控制在13%～13.5%，第一压浆辊压力10 kN，第二压浆辊压力24kN，回潮率8%～10%［6］，伸长率控制在0.7%～0.9%，浆纱速度40～50m／min，为避免高温损伤蛹蛋白，应严格控制浆纱温度并偏低掌握，浆槽温度90℃左右，烘房温度应低于100℃。

2.3 穿经

2.3.1 筘号

2.3.2 筘隙C及隙径比

式中：C为相邻两筘齿间隙（mm）；K为筘号系数（40号筘以上时取0.96；40号筘以下时取0.93）。

一般隙径比≥70%，则纱线在筘齿中容易移动，织造容易。否则纱线与筘片摩擦剧烈，织造困难。

说明织造本产品有些困难。为了保证织造顺利，在保证筘号的前提下，可订制筘片厚度较薄的钢筘，以增加筘齿间隙。

2.4 织造

2.4.1 织机选用

本产品为细号高密织物，织造时摩擦剧烈，经纱易磨毛、断头。田驹公司推荐的织造难度系数经验公式如下：

式中参数为英制，织机公称筘幅为1900 mm、3600mm时，L应分别小于39、37织造才会比较顺利。结构系数K：平纹为1；2／1或1／2为1.2；3／1或2／2为1.3；4／1或5枚缎纹为1.4。

根据织物幅宽和织物织造难度系数可选用ZAX－340型喷气织机，车速500rpm。

2.4.2 温湿度控制

蚕蛹蛋白纤维、莫代尔纤维湿强度较小，对车间温湿度较敏感，根据经验温度控制在25℃±2℃，湿度在66%左右时经纱断头少，织机效率较高。

2.4.3 梭口

由于织物幅宽较大，引纬时纬纱飞行时间长，对梭口清晰度要求高，这就要求开口量大，上机张力偏大掌握，开口时间宜早些；而细号高密织物经纱的强力较低，同时莫代尔纤维相对伸长较大，上机张力应以小为宜。由于织物为缎纹组织，为避免上下层经纱张力差异过大影响梭口清晰度，后梁高度以低为宜；另一方面，由于织物纬密也较高，为打紧纬纱，后梁应偏高掌握。综上所述，织造工序采用“中后梁，中张力，小开口”工艺路线，结合织物组织特点，采用反织工艺。主要开口工艺参数为：后梁高度50mm，后梁深度0格；经架高度3格、深15mm；开口时间为280°，上机张力3000N。

2.4.4 引纬

由于纱号较高，喷气织机喷嘴压缩空气压力过高会导致纬纱断头频发，压力过低又会引起引纬不良造成纬缩、停车；同时气压大小也与纬纱线密度相关，纬纱越粗，气压越高。故引纬采用“低气压、长喷射”工艺［7］，引纬参数为：主喷嘴气压2.5×105Pa，始喷时间60°，终喷时间220°。辅助喷嘴气压3.5×105Pa，第一组辅喷始喷时间50°，最后一组终喷时间250°。

3 结束语

采 用 ZAX－340 型 喷 气 织 机 生 产 9.7／9.7 716.5／464.5 274蚕蛹蛋白纤维／莫代尔／棉混纺缎条织物，因纱号细、密度大、总经根数多（近两万根），织造过程中易出现横档、三跳、断头、毛羽、纬缩等疵点。通过优选浆料配方、合理配置浆纱工艺、实施恰当的织造工艺，采用“中后梁、中张力、小开口”工艺，并选用适当的钢筘，提高了经纱的可织性；同时优化引纬工艺，合理配置喷嘴气压和喷气时间，减少了纬纱断头、降低纬缩疵点；控制好各工序的张力及温湿度，可以减少纱线伸长和静电；注意保持好织机的机械状态，提高挡车操作水平。利用先进的设备开发出质地柔软、富有光泽的细号蚕蛹蛋白纤维混纺织物，织机效率达85%，为我们进一步开发高档面料提供了有益的经验。

［1］徐伟杰，闵洁.蚕蛹蛋白纤维的阳离子改性及其漂白性能研究［J］.染料与染色，2006，43（1）：28—30.

［2］黄小华，方宝磊，丁峰.蚕蛹蛋白纤维活性染料染色性能探讨［J］.安徽工程科技学院学报，2007，22（3）：1—4.

［3］徐伟杰.蚕蛹蛋白纤维阳离子改性及性能研究［D］.上海：东华大学，2005.

［4］邓敬东，毛雷，王崇慧.莫代尔纤维大提花织物的生产实践［J］.山东纺织经济，2012，（10）：90—91.

［5］王美红，孙鉴丽.单织轴喷气织机生产宽幅织物的实践［J］.棉纺织技术，2012，40（10）：60—62.

［6］杨书梅，扈芳荣，王玲.大豆蛋白纤维织物浆纱生产实践［J］.棉纺织技术，2006，34（7）：55—56.

［7］田秀凤，李秀华，张进.纯棉高支高密特宽幅缎纹织物的生产实践［J］.现代纺织技术，2002，10（4）：25—26.