[摘　要]本文就竹漿纖維純紡及混紡等方面的試驗與生產，分析了竹漿纖維的性能、紗線產品的設計，探討了不同品種規(guī)格的竹纖維紡紗的相關工藝及主要生產技術措施，并分析了竹漿纖維成紗的物理機械性能。 [關鍵詞]竹漿纖維；紡紗；技術措施 目前用于紡紗原料的竹纖維包括竹原纖維和竹漿纖維兩種，竹原纖維是用機械、物理的方法將竹材通過前處理(整料、制竹片、浸泡)、分解和成形工序(蒸煮、水洗、分絲、還原、軟化等)、后處理工序(干燥、梳針等)去除竹子中的木質素、多戊糖、竹粉、果膠等雜質直接練制而成，每噸價格7～9萬元目前還在推廣應用的初期。竹漿纖維則是利用天然竹子經過碾碎、剔除葉綠素，用從竹子中提取出的竹纖維素，采用“預水解→堿法及CEH(氯化→堿精制→次氯酸鈉)三段漂白精制”等一系列特殊的高科技工藝處理而制備出來的纖維。目前已批量投產并形成規(guī)模應用的是指竹漿纖維，纖維價格每噸2．5萬元左右，其純紡和混紡紗線已廣泛適用于織造服裝面料及家紡用品，以其制成的紡織產品吸濕透氣，手感柔軟，光澤好，使用性能佳，產品檔次高，本試驗應用的就是竹漿纖維(以下均簡稱竹纖維，用B表示)。 我們在竹纖維原料、產品市場和技術調研的基礎上，開展了竹纖維紡紗工藝的課題研究，主要內容放在竹纖維原料、混紡紗線的開發(fā)工作上。采用竹纖維純紡或與棉混紡，從低支紗到中高支紗、純紡到混紡，解決了竹纖維純紡和混紡紗工藝等生產技術關鍵，開發(fā)出竹纖維純紡、混紡紗線系列產品，經織物開發(fā)應用，均能滿足織造要求，成紗的各項技術質量指標均達到了GB/T 398一1993《棉本色紗線》標準一等品以上要求，達到了預期的研制效果。 1　紗線產品設計 1．1 竹纖維原料性能與規(guī)格 竹纖維是一種新型綠色產品，其橫截面呈天然中空，均布滿了大大小小的空隙，邊緣具有不規(guī)則的鋸齒形，縱向表面有較淺的溝槽，有利于導濕和吸濕的滲透性，可以在瞬間吸收并蒸發(fā)水分，其吸濕放濕居各纖維之首，又稱為“會呼吸”的纖維。其織物手感和質地柔軟、光潔滑爽，懸垂性較好，透氣性佳、細膩富有絲質感覺，竹纖維織物不粘搭、不滯濕、舒適干爽，無毒、無害、無污染；竹纖維織物上色容易、色澤鮮艷，對人體皮膚具有很好的舒適性。還具有獨特的抗菌防臭性能，經日本紡織協(xié)會權威機構的檢測證明：竹纖維有天然抗菌作用(即同樣的細菌在不同的竹纖維布料上散放，24h后纖維布中的細菌死亡率達70％以下)。 1．2 產品構思 目前所紡的竹纖維紗線主要用于針織面料、機織面料及巾被等家紡產品用紗，而紗支規(guī)格及原料成份的配比設計根據(jù)織物等產品和具體用途的要求而定，有高支高密細薄型及中厚型織物。 考慮到竹纖維單纖維強力及濕強均較低、縮水率大容易引起織物尺寸穩(wěn)定性的偏差等不足，在紡紗及成紗設計時均應考慮到這些因素，可采用純紡或混紡的方式生產竹纖維紗線。比如混入適量的棉纖維，既可改善竹纖維的可紡性，又可優(yōu)勢互補，揚長避短，可賦予產品獨特的絲質感，透氣性、懸垂性、柔軟性、使用舒適性，改善其抗起毛起球性、尺寸穩(wěn)定性及豐滿感等性能。為此，在開發(fā)產品時，根據(jù)產品不同的使用目的，采用了不同的原料混紡構成。 具體品種為：純竹紗14．8tex、18．5tex、28．1tex、29．5tex紗線；竹棉(50／50)混紡紗14．8tex、16．4tex、19．6tex等紗線。 竹棉混紡比例設定為B50／C50、B70／C30，這樣可以兼顧到織造效率、布面質量、光潔度、毛羽、起毛起球性與原料及生產成本等各方面的因素。 2 紡紗工藝流程 根據(jù)竹纖維的特點，我們通過對竹纖維性能分析、可紡性對比，同時進行了竹纖維純紡、混紡等試紡前期試驗，從提高可紡性人手，及時與竹纖維原料提供廠家聯(lián)系，掌握竹纖維適紡性能，經多次工藝探索和攻關，最終紡出性能良好的竹纖維紗線。下面以14．8tex竹棉混紡紗為代表產品介紹紡紗的工藝流程、各工序主要工藝參數(shù)及技術關鍵， 2．1 純竹紗(線)工藝流程 竹纖維+開清棉一梳棉→并條→粗紗(A456C)→細紗(FA502)→絡筒(1332MD)→(股線品種：→捻線→絡筒) 2．2 竹棉紗(線)工藝流程 竹纖維→開清棉→梳棉　 竹纖維梳棉條子+精梳棉條→三道并條→粗紗(A456C改造型)→細紗(FA502)→絡筒(1332MD)→捻線→絡筒。 3　紡紗主要工藝及技術措施(以竹棉混紡紗工藝為例) 開發(fā)竹纖維紗線，要考慮織物的用途，兼顧竹纖維支數(shù)細而柔軟、單纖維強力較低、容易斷、大、易起棉結、易纏繞、形成毛羽、飛花等性能，要合理配置各工序工藝參數(shù)，采取相應的技術措施，才能確保紡紗質量與效率。 3．1開清棉工序 竹纖維彈性較差，原料打包出廠時都被壓得較為緊密，考慮到竹纖維整齊度好，不含雜質，但其纖維細而強力低，為避免打擊過度損傷纖維，造成短絨增加，形成棉結，A036C型機宜采用梳針打手，減小塵捧間的隔距，給棉羅拉與打手隔距適當加大，減少打擊次數(shù)，提高開松度。采用“低速度、大隔距、多松少打”的工藝配置原則。降低打手速度，以梳代打，適當加大棉卷定量，棉卷采用壓粗紗條的方法避免粘卷，方便退繞。A092型機的V型簾角度及棉卷喂入的自調勻整裝置也要做相應的調整，主要藝參數(shù)見表2。 表2　　開清棉工藝參數(shù) 項　目　　　　　　　　　　　　　　　　　 竹纖維 梳針打手速度(r／min)　　　　　　　　　　　480 綜合打手速度(r／min)　　　　　　　　　　　920 綜合打手一塵棒隔距(進口×出口)(mm)　　　　11×18 棉卷濕定量(g／m)　　　　　　　　　　　　　430～450 棉卷計算長度(m)　　　　　　　　　　　　　 33．5 3．2梳棉工序 竹纖維支數(shù)細而柔軟，且強力低、卷曲少表面光滑、抱合力差，棉網(wǎng)易出現(xiàn)飄頭、落網(wǎng)、爛邊等現(xiàn)象，在梳棉工序中主要是調整好梳理隔距及梳理速度等工藝，既要提高梳理效果．減少竹纖維因梳理不充分而產生的棉結和纖維絲束，又要兼顧到竹纖維損傷的因素．適當調節(jié)錫林蓋板隔距，如過小，錫林易繞花，過大，棉網(wǎng)出現(xiàn)棉結及塊狀、云斑。為減少纖維損傷，后部隔距適當放大，要適當降低剌輥速度，加大剌輥與錫林速比，有利于纖維從剌輥向錫林的轉移，減少對纖維的打擊搓揉或搓成棉結，進一步減少短絨、生條棉結的產生，生條定量適當偏大為宜。合理配置張力牽伸，使棉網(wǎng)順利轉移，主要工藝見表3。 表3　 梳棉主要工藝參數(shù) 生條濕定量 (g/5m)　　　　　22～24 刺輥速度(r／min)　　　　　 870 錫林速度(r／min)　　　　　 330 速度速度(r／min)　　　　　 22 錫林～蓋板隔距(mm)　　　　 0.30、0.28 、0.25、0.25、0.28 錫林～道夫隔距(mm)　　　　 0.15 生條質量控制范圍：棉結50～60粒／g，生條雜質65～72粒／g，竹纖維生條短絨率8．5％以內。 3．3并條工序 竹纖維抱合力差，容易飛出，產生飛花，纏繞皮輥，掉下后又形成粗節(jié)，堵塞斷條。車速可適當降低，可防止纏繞羅拉膠輥，加壓量應適當增加，以保證足夠的握持力與牽伸力。羅拉隔距可適當較大，相對濕度要偏高，控制在65％～70％，以減少靜電對生產的不良影響。檢查吸風裝置的密封性，確保吸棉風力，檢查括棉絨板的運轉狀態(tài)，及時將飛花帶出，避免飛花集聚，減少堵塞。通道要光潔，喇叭口直徑適中掌握，將竹纖維生條預并一次，定量與精梳棉條相同，再與半精梳棉條在二并混合。 注：將精梳棉條與普梳棉條并合為半精梳棉條再混用，定量為19.17g／5m。 3．4粗紗工序 在細紗不出“硬頭”的前提下，竹棉拳凡紗捻度適當偏大掌握，并適當控制粗紗張力，防止粗紗斷頭、絮條跑出錠殼．并改善粗紗纖維內部結構和提高粗紗光潔度。防止條子起毛，成形要好，條干均勻，適當提高粗紗回潮率，以減少紡紗中熟條分叉、散開，纖維相互排斥和靜電干擾現(xiàn)象，減少成紗毛羽。為減少意外牽伸，防止條干惡化，張力要穩(wěn)定適中，竹纖維在紡絲時添加的油劑易在錠翼積聚，造成錠翼掛花，要及時清潔機臺，粗紗主要工藝見表5。 表5　 粗紗主要工藝參數(shù) 粗紗濕定量 (g／10m)　　　　 4.5 前區(qū)牽伸倍數(shù)（倍）　　　　　5.0～7.0 后區(qū)牽伸倍數(shù)（倍）　　　　　1.25 捻系數(shù)　　　　　　　　　　　102 ～108 羅拉隔距（mm）(前×后)　　　25×38 錠速（r/min）　　　　　　　 647 3．5　細紗工序 竹纖維柔軟、光滑但強力偏低，易在紡紗中斷頭及產生毛羽，在生產中采用較大的捻度，低車速可減少毛羽數(shù)量。提高成紗質量，如有條件配置前區(qū)集合器，效果更佳。要保證吊錠回轉穩(wěn)定，減少意外伸長；應采用中硬度涂料膠輥，減少成紗粗細節(jié)，車間相對濕度控制在75％左右。細紗工序的設備調整及機構狀態(tài)要保持正常，鋼絲圈不能太重，否則容易產生紡紗張力過大引起斷頭，錠子、鋼領在正位不歪斜，氣圈形態(tài)要正，葉了板高低位置符合，加強對錠子的保養(yǎng)和維修，保證成紗質量。 3．6 絡筒工序 絡筒機配電子清紗器及空氣捻接器，工藝參數(shù)為：短粗節(jié)S為+160％×2．5cm；長粗節(jié)L為十50％×30cm；長細節(jié)T為一40％×30cm。 4 竹纖維紗線成紗性能分析 4．1 竹纖維紗線產品的物理機械性能分析 4．1．1　竹纖維吸濕透氣性能分析 竹纖維從微觀結構上看，竹纖維橫向截面具有微細孔形結構，這些微孔貫穿纖維縱向，其回潮率達12％～13％，纖維的芯吸性較天絲和精梳棉都好，可以推測竹纖維制品的吸放濕性能及透氣性良好，竹纖維織物對人體的舒適性較好，竹纖維紗的芯吸高度隨捻度的增加而下降。 4．1．2 強力及伸長率分析 竹纖維強度與斷裂伸長度較小，屬于低強度、中伸長型。竹纖維的強度，斷裂伸長比粘膠纖維略低。在相同拉伸率或相同負荷條件下，竹纖維的松弛時間或延長時間普遍比粘膠纖維的長，即粘膠纖維的松弛或蠕變發(fā)生快，松弛蠕變明顯些；在不同應力條件下，兩種纖維隨拉伸率或負荷的增加其松弛蠕變現(xiàn)象愈加明顯。 竹纖維橫向截面存在比粘膠纖維多的孔隙和明顯的裂縫，水分子進入非結晶區(qū)，減小了大分子之間的相互作用，大大降低了竹纖維的濕態(tài)強度，降低了濕態(tài)斷裂伸長。竹纖維表面伸直，無扭轉；粘膠纖維縱向截面有部分扭轉，微彎，使其干態(tài)強度較竹纖維略高。竹纖維和粘膠纖維橫縱截而形態(tài)差異較大，兩者縱向均存在的溝槽是影響拉伸強力較低的因素。為此，提高竹纖維紗線及織物的強力是一個努力的方向。 4．1．3　尺寸穩(wěn)定性及抗皺折性分析 竹纖維的熱空氣收縮率比粘膠纖維低，在沸水中的收縮率明顯上升．甚至高于粘膠纖維，其紡織制品在濕熱松弛條件下的尺寸穩(wěn)定性較差，一般沒經過預縮整理的織物縮水率達到10％以上，這將是竹纖維紡織品面臨的一大問題。只有通過預縮后整理，或是通過與其它性能互補的纖維混紡，在一定程度上來改善這一缺陷，才能確保尺寸穩(wěn)定性指標達到要求。 竹纖維的松弛蠕變要好于粘膠纖維，其織物的抗皺折性也要好于粘膠纖維織物。竹纖維織物在受到小外力壓痕后，織物小易產生皺折，將其在高溫高壓下進行特殊褶皺效果處理后，織物的保形性較粘膠纖維織物好，不易變形。 5　結束語 5．1竹漿纖維吸放濕性好，透氣性佳，質地柔軟，手感細膩，與皮膚親和性好，富有光澤，無毒、無害、無污染，是一種新穎的綠色環(huán)保型紡織原料，經純紡及混紡的技術攻關后，紡紗生產正常，效率高，成紗條干均勻，光澤好，強力能滿足織物及產品使用要求，是針織、機織和巾被家紡產品的理想用紗。 5．2竹纖維原料價格低于大豆纖維、牛奶纖維等新型纖維，原料成本相對較低，而產品的使用性能、檔次及外觀效果、技術含量部達到較高水平，具有天然保健及抑菌等功能性概念。目前該類產品在國內處于起步階段，預計今后幾年內竹纖維紡織品的市場占有率將逐漸擴大，潛力較大，如果進行產品深加工，預計將會有較好的市場前景。 5．3由于竹纖維很光滑，纖維間抱合力較小，單纖維強力比常規(guī)纖維略低，不同程度的增加了純紡、混紡紗線的生產難度。紡紗工藝及生產技術措施必須優(yōu)選，以確保成紗強力、條干、生產效率達到最佳效果，滿足批量生產要求。同時進行竹纖維產品深加工研究，進一步增加竹纖維的綜合效益。