新型抗菌羊毛/羊絨混紡紗線生產(chǎn)工藝研究

安曉龍 王紀(jì)冬 徐玉良 陳學(xué)彪

摘?要：目前羊毛羊絨類產(chǎn)品的抗菌處理，一般是通過(guò)與各類抗菌功能性纖維混紡或在織物后整理工藝負(fù)載抗菌劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文采用色紡散纖在染色后處理階段進(jìn)行抗菌處理，然后通過(guò)半精紡色紡工藝生產(chǎn)抗菌羊毛羊絨混紡紗線，對(duì)其抗菌性能進(jìn)行了測(cè)試。研究表明：通過(guò)在散纖染色后處理階段對(duì)纖維進(jìn)行抗菌處理生產(chǎn)出的羊毛羊絨抗菌混紡紗線其紗線指標(biāo)與抗菌性能優(yōu)良，紡紗過(guò)程生產(chǎn)順利，抗菌處理過(guò)程沒(méi)有對(duì)紗線基本性能指標(biāo)造成明顯影響，具有大規(guī)模生產(chǎn)抗菌紗線的工藝可行性。

關(guān)鍵詞：羊毛;羊絨;抗菌;半精紡

中圖分類號(hào)：TS134.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-265X（2021）02-0034-05

Abstract：Currently， antibacterial treatment of wool and cashmere products is generally achieved by blending with various antibacterial functional fibers or loading antibacterial agents in fabric finishing process. For purpose of this study， antibacterial treatment of colored spun loose fibers is conducted in the dyeing post-treatment stage， and antibacterial wool and cashmere blended yarns are produced by the semi-worsted color spinning process for testing its antibacterial performance. The results show that the wool and cashmere antibacterial blended yarns for which antibacterial treatment of fibers is conducted in the dyeing post-treatment stage of loose fiber have excellent yarn indexes and antibacterial properties. The spinning process is smooth and the antibacterial treatment process has no significant impact on the basic performance indicators of yarns. It has the feasibility of large-scale production of antibacterial yarns.

Key words：wool; cashmere; antibacterial; semi-worsted

作者簡(jiǎn)介：安曉龍（1992-），男，山西太原人，碩士，主要從事毛紡針織紗線生產(chǎn)方面的研究。

紡織品作為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，在使用過(guò)程中往往直接或間接與人體接觸，對(duì)其的抗菌性能有特殊要求，尤其是羊毛羊絨產(chǎn)品，由于羊毛纖維的微孔結(jié)構(gòu)及角蛋白成分極易為細(xì)菌滋生提供所需水分、營(yíng)養(yǎng)及生存空間[1-2]，所以人們?cè)诖┲孢m的同時(shí)對(duì)羊毛類產(chǎn)品的衛(wèi)生性提出了更高要求。近年來(lái)，羊毛類產(chǎn)品的抗菌整理技術(shù)日益成熟，如采用織物后整理工藝負(fù)載抗菌劑賦予織物抗菌功能[1]等，此類織物的抗菌性往往耐洗牢度較差，一定洗滌次數(shù)后抗菌性會(huì)明顯降低甚至消失，故通過(guò)在散纖染色處理過(guò)程中增加抗菌整理工序，使纖維充分吸附抗菌成分，增加產(chǎn)品的抗菌持久性，是值得探討的研究方向。本文通過(guò)對(duì)其抗菌性進(jìn)行測(cè)試，探究通過(guò)散纖抗菌處理后色紡生產(chǎn)羊毛羊絨抗菌混紡紗線的工藝可行性。

1?散毛染色與抗菌整理工藝

1.1?散毛染色工藝

一般情況下，羊毛羊絨在散毛染色時(shí)溫度約為98 ℃，但在此溫度下纖維的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中的肽鍵會(huì)急劇水解，造成纖維分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使纖維手感變硬，強(qiáng)力受損，可紡性降低[3]。為減小染色損傷，本文在染色時(shí)加入了低溫染色助劑和羊毛保護(hù)劑，使得染色溫度從98 ℃降低至90 ℃以下，此時(shí)的水溫對(duì)羊毛纖維的損傷較輕。其原理為：加入適量的低溫助劑（呈弱酸性），使其與蛋白質(zhì)分子發(fā)生作用，從而阻止肽鍵水解，保持纖維分子排列穩(wěn)定[3]。其低溫染色具體工藝流程如圖1、圖2所示。

染色時(shí)在室溫下以浴比1∶50（纖維∶水）配置染液，并加入1.0%的滲透劑、阿白格SET和5%元明粉以及6%的低溫染色助劑LTD、6.5%的羊毛保護(hù)劑HTW等助劑，10 min后加入0.3%藍(lán)納灑脫-灰中性染料（其中所有百分比均是與羊毛或羊絨的質(zhì)量百分比），20 min后再加入冰醋酸調(diào)節(jié)pH值，注意羊毛pH值控制在5～5.5，羊絨pH值控制在4～4.5，保持20 min，然后以1 ℃/min升溫至85～90 ℃，保溫一定時(shí)間（羊毛60 min，羊絨70 min）后停止加熱，使其自然降溫至常溫并沖洗，之后羊毛繼續(xù)以1 ℃/min升溫至80 ℃，堿洗20 min，堿洗過(guò)程使用洗滌劑209A與純堿并保持pH值在8～8.5，然后在70 ℃水洗2～3次，每次10 min，清洗徹底后自然冷卻完成染色。而羊絨則是在第一次自然降溫后繼續(xù)以1 ℃/min升溫至80 ℃，固色20 min，固色過(guò)程使用固色劑SN-S，氨水調(diào)節(jié)pH值在8～8.5，然后第二次自然降溫至常溫，沖洗后，繼續(xù)以1 ℃/min升溫至80 ℃，堿洗20 min，堿洗過(guò)程使用氨水與洗滌劑DAM，并控制pH值在8～8.5，然后在70 ℃水洗2～3次，每次10 min，清洗徹底后最后一次自然冷卻，完成染色。

1.2?抗菌整理工藝

由于本次試驗(yàn)是在散纖染色后處理階段添加抗菌劑，對(duì)抗菌劑的耐熱性、耐酸性要求較高，故需要在整理過(guò)程中精確控制處理時(shí)間、溫度與pH值，避免破壞紗線抗菌性品質(zhì)[4]，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)試驗(yàn)確定使用930 FLEX抗菌劑（陶氏化學(xué)投資有限公司），該抗菌劑的抗菌因子為銀離子。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)比分析與抗菌耐久性要求，930 FLEX抗菌劑用量應(yīng)為待處理纖維重量的3%～5%。整理前，先對(duì)纖維進(jìn)行徹底清洗與中和，然后按纖維/整理溶液重量比（1∶10）的配比配置抗菌整理溶液，首先在室溫條件下用整理所需水量80%的清水對(duì)抗菌劑進(jìn)行稀釋，稀釋均勻后繼續(xù)加入清水直至100%。然后在稀釋液中緩慢加入冰醋酸，調(diào)節(jié)pH值至4.5～5.0。接著將溶液以0.7 ℃/min升溫至80 ℃以下，吸浸20 min后停止加熱，使其自然降溫至常溫，最后沖洗出缸并在180 ℃以下烘干，烘干無(wú)須特定溫度。本文為研究在散纖染色時(shí)對(duì)纖維進(jìn)行抗菌處理生產(chǎn)羊毛羊絨混紡紗線的抗菌性，驗(yàn)證工藝可行性，以抗菌劑5%進(jìn)行試生產(chǎn)。其抗菌整理工藝流程如圖3。

2?紡紗工藝

2.1?紡紗工藝流程

紡紗工藝選用半精紡工藝路線，以48/2 Nm紗線為準(zhǔn)，具體工藝流程為：

散纖染色、抗菌處理的羊毛羊絨→YX263和毛機(jī)→KA101-B開松機(jī)→A186G梳棉機(jī)→FA306并條機(jī)→A454粗紗機(jī)→TH588細(xì)紗機(jī)→SAVIO P01ARM自絡(luò)筒→SINCROB 408并線機(jī)→SINIUS 201 BR倍捻機(jī)→抗菌羊毛/羊絨混紡紗線

2.2?和?毛

和毛工序是紡紗的第一道工序，對(duì)后道工序的順利進(jìn)行至關(guān)重要。和毛時(shí)先將羊絨、羊毛按順序鋪層，采取立體混合，橫鋪直取的方法[5-6]，利用針板開松原件進(jìn)行開松在保證原料混合均勻的基礎(chǔ)上減少纖維損傷，和毛過(guò)程中添加1.0%的DH-601和毛油，減少摩擦，使纖維保持較好的柔韌性;添加0.8%的DK-103抗靜電劑，減少纖維與機(jī)器摩擦?xí)r的靜電產(chǎn)生，降低斷頭率，提升制成率和紗線質(zhì)量。和后毛高溫悶倉(cāng)時(shí)間延長(zhǎng)24 h，使油水均勻滲透。保證原料的回潮率應(yīng)控制在22%±2%，含油率3%～4%[7]。

2.3?梳?毛

梳毛工序主要是清除毛結(jié)、雜質(zhì)與盡可能將纖維分解成單纖維伸直狀態(tài)[8]。分梳效果的好壞對(duì)成紗質(zhì)量起到?jīng)Q定性的作用。為保證毛網(wǎng)質(zhì)量、減少纖維損傷，采用慢速度、輕定量的工藝原則，同時(shí)重量不勻率嚴(yán)格控制在3.5%以內(nèi)。其主要工藝參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表1所示。

2.4?并?條

并條工序采用輕定量、重加壓、小牽伸為原則[8]。前羅拉速度控制在80～85 r/min之間，促使條干CV值達(dá)到4.0%以內(nèi)[6]。該工序主要工藝參數(shù)見(jiàn)表2所示。

2.5?粗?紗

粗紗工藝中紡紗張力偏小掌握，減少?gòu)埩Σ▌?dòng)，適當(dāng)增加捻系數(shù)，穩(wěn)定粗紗條的捻度[5，9]，防止粗紗意外伸長(zhǎng)，造成斷頭。確保導(dǎo)條輥及喇叭口的通道光滑，保證熟條喂入通道通暢，使粗紗條均勻、光滑;后區(qū)牽伸倍數(shù)不宜過(guò)大控制在1.4以內(nèi)。該工序主要工藝參數(shù)見(jiàn)表3所示。

2.6?細(xì)?紗

細(xì)紗采用滑溜牽伸工藝，即使毛纖維浮游得到握持控制，又較有效地減少了纖維損傷;同時(shí)為改善成紗條干，提高單紗強(qiáng)力，減少毛羽產(chǎn)生，采用賽絡(luò)緊密紡紡紗工藝[10]，使紗線條干CV值明顯提升。細(xì)紗工序主要工藝參數(shù)見(jiàn)表4所示。

2.7?絡(luò)、并、捻

為確保紗筒具有一定的柔軟度，且強(qiáng)力伸長(zhǎng)不受影響，放慢絡(luò)筒速度，紗筒卷繞硬度控制在35度左右。具體的絡(luò)筒工藝為絡(luò)筒速度800 r/min，通道設(shè)定為棉結(jié)N450%、短粗DS235%/LS1.3 cm、長(zhǎng)粗DL126%/LL50 cm、細(xì)節(jié)D20%/L30 cm[7]。

并線作用是做捻前準(zhǔn)備，清除一部分紗疵。半成品的單紗在并線工序一定要控制好張力，不能有松緊，通道要清潔，防止紗線經(jīng)過(guò)通道時(shí)擦毛。一般卷繞線車速不宜太快，車速在240 m/min左右[7]。

倍捻時(shí)卷繞張力點(diǎn)偏松控制，調(diào)節(jié)好錠與錠之間的張力刻度與卷繞紗角，紗角控制在1.5～2圈時(shí)為最佳。股紗捻度410捻/m，錠速4 000 r/min[7]。有效減少毛羽，確保紗線成型良好。

3?性能測(cè)試

3.1?紗線性能

通過(guò)對(duì)單紗各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表5所示。

紗線的各項(xiàng)性能指標(biāo)，符合國(guó)家產(chǎn)品合格標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明紡紗工藝可行，且由上表可知未染色白樣紗、染色樣紗與抗菌樣紗的紗線基本性能指標(biāo)差異較小，說(shuō)明抗菌處理對(duì)其基本性能指標(biāo)沒(méi)有顯著影響;染色性能指標(biāo)無(wú)明顯差異，說(shuō)明抗菌過(guò)程對(duì)其染色性能不產(chǎn)生影響。

3.2?抗菌性能

抗菌測(cè)試按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 20944.3—2008）執(zhí)行：水溫40 ℃±3 ℃，洗滌劑濃度0.2%，150 mL溶液，鋼珠10粒，洗45 min;測(cè)試結(jié)果如表6所示。洗滌15次后抗菌性有所下降，但抑菌率均在85%以上，仍具有較好的抗菌抑菌效果。

4?結(jié)?論

羊毛羊絨在散纖染色后處理階段對(duì)纖維進(jìn)行抗菌整理后通過(guò)半精紡色紡技術(shù)生產(chǎn)抗菌混紡紗線其紗線指標(biāo)與抗菌性能優(yōu)良，符合國(guó)家產(chǎn)品合格標(biāo)準(zhǔn)：

a）抗菌處理過(guò)程，沒(méi)有對(duì)紗線染色性能造成影響，其各項(xiàng)色牢度等級(jí)均在3級(jí)以上，滿足市場(chǎng)服用要求。

b）經(jīng)過(guò)散纖染色與抗菌整理的纖維原料通過(guò)半精紡色紡技術(shù)生產(chǎn)抗菌混紡紗，整個(gè)紡紗過(guò)程生產(chǎn)順利，產(chǎn)品紗線支數(shù)、捻度以及強(qiáng)力性能沒(méi)有出現(xiàn)明顯變化，且滿足國(guó)家一等品標(biāo)準(zhǔn)。

c）經(jīng)過(guò)抗菌性能檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)所得紗線經(jīng)過(guò)15次洗滌后各項(xiàng)洗后抑菌率均在85%以上，仍具有較好的抗菌抑菌效果。

d）初步確認(rèn)以該工藝生產(chǎn)羊毛羊絨抗菌混紡紗線具有大規(guī)模生產(chǎn)的工藝可行性。

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