1竹原纖維的生產(chǎn)過程
竹原纖維是指采用獨(dú)特的工藝從竹子中直接分離出來的纖維。一般是根據(jù)紡織廠采用的紡紗系統(tǒng)的不同,將天然的竹材鋸成生產(chǎn)上所需要的長度,采用機(jī)械、物理的方法去除竹子中的木質(zhì)素、多戊糖、竹粉、果膠等雜質(zhì),從竹材中直接提取竹原纖維。竹原纖維與采用化學(xué)處理的方法生產(chǎn)的竹漿粘膠纖維(再生纖維素竹纖維)有著本質(zhì)上的區(qū)別。前者是純粹的天然纖維,屬綠色環(huán)保型纖維,纖維性能優(yōu)異,具有特殊的風(fēng)格,服用性能極佳,保健功效顯著,為區(qū)別于竹漿粘膠纖維,故取名為竹原纖維;而后者則屬于化學(xué)纖維中的再生纖維素纖維,竹纖維中的某些優(yōu)良的性能和含有的保健成分在化學(xué)加工中受到影響,加之化學(xué)加工造成的污染,所以它不是真正意義上的環(huán)保纖維。
1.1前處理工序
前處理工序分為整料、制竹片、浸泡。首先將竹材去枝節(jié)與尖梢,根據(jù)紡紗系統(tǒng)的要求切成定長竹簡;然后采用機(jī)械或手工方式將竹筒劈裂成一定寬度的竹片;最后將竹片浸泡在特制的脫膠軟化劑中,浸泡一定時(shí)間。
1.2分解工序
分解工序分3步:蒸煮、水洗、分絲。蒸煮:將竹片連同浸泡液一起加熱到某一溫度,同時(shí)施加一定的壓強(qiáng),蒸煮一定的時(shí)間,對(duì)其進(jìn)行脫糖、脫脂、脫膠與殺菌。水洗:將蒸煮過的竹片取出,用水洗凈,去除附著的浸泡液。分絲:采取機(jī)械方式壓扁竹片,接著用成絲機(jī)分解出粗纖維。
1.3成形工序
成形工序大致要經(jīng)過蒸煮、分絲、還原、脫水、軟化等幾個(gè)步驟。蒸煮:將分解工序獲得的粗纖維置于蒸煮皿中,加入浸泡液,加熱到一定的溫度,加壓處理一定的時(shí)間。分絲:將粗纖維分為更細(xì)的纖維,并用水沖洗脫膠。還原:將竹纖維置于浸泡液中,加入適量的助劑,由此來增加竹原纖維的強(qiáng)度。脫水:一般采用離心式脫水。軟化:采用軟化劑將竹纖維軟化,使其具有一定的柔軟度。
1.4后處理工序
后處理工序一般分3步:干燥、梳纖、篩選檢驗(yàn)。在專用干燥設(shè)備上將纖維烘燥一定的時(shí)間,使含水率低于10%;用梳纖機(jī)對(duì)其進(jìn)行梳理,整理成竹纖維絲;去除短纖維及其粉末,對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn),如果合格則打包。
2 竹原纖維的性能
2.1 竹原纖維的化學(xué)成分與組成
竹原纖維的化學(xué)成分主要是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素(表1),3者同屬于高聚糖,總量占纖維干質(zhì)量的90%以上,其次是蛋白質(zhì)、脂肪、果膠、單寧、色素、灰分等,大多數(shù)存在于細(xì)胞內(nèi)腔或特殊的細(xì)胞器內(nèi),直接或間接地參與其生理作用。
纖維素是組成竹原纖維細(xì)胞的主要物質(zhì),也是它能作為紡織纖維的意義所在。由于竹齡的不同,其纖維素含量也不同,如毛竹嫩竹為75%,1年生為66%,3年生為58%。竹原纖維中的半纖維素含量一般為14%~25%,毛竹平均含量約為22.7%,并且隨著竹齡的增加,其含量也有所下降,如2年生長竹24.9%,4年生23.6%。
2.2竹原纖維的結(jié)構(gòu)形態(tài)
經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察,竹原纖維縱向有橫節(jié),粗細(xì)分布很不均勻,纖維表面有無數(shù)微細(xì)凹槽。橫向?yàn)椴灰?guī)則的橢圓形、腰圓形等(圖1),內(nèi)有中腔,橫截面上布滿了大大小小的空隙,且邊緣有裂紋,與苧麻纖維的截面很相似(圖2)。竹原纖維的這些空隙、凹槽與裂紋,
猶如毛細(xì)管,可以在瞬間吸收和蒸發(fā)水分,故被專家們譽(yù)為“會(huì)呼吸的纖維”,用這種純天然竹原纖維紡織成面料及加工制成的服裝服飾產(chǎn)品吸濕性強(qiáng)、透氣性好,有清涼感。
2.3竹原纖維的性能
經(jīng)過傅立葉變換紅外光譜法、x射線衍射、電子顯微鏡、抗菌測(cè)試、熱重分析及其它常規(guī)測(cè)試儀器的測(cè)試,表明竹原纖維是一種服用性能極佳的天然纖維素纖維。
2.3.1竹原纖維的物理性能
纖維的長度可根據(jù)使用者的要求,制成棉型、中長型和毛型所需要的長度,長度整齊度較好。竹原纖維的一般技術(shù)參數(shù)見表2。竹原纖維具有較強(qiáng)的毛細(xì)管效應(yīng)(試驗(yàn)條件:30℃,預(yù)張力4 g),5 min時(shí)為6.74 cm,15min時(shí)為6.85 cm,30 min時(shí)為6.90 cm,60 min以后保持不變,略高于棉纖維,遠(yuǎn)高于苧麻、粘膠纖維和再生竹纖維。
2.3.2竹原纖維的抗菌性能
竹原纖維具有較強(qiáng)的抗菌和殺菌作用,按照AATCC6538對(duì)竹原纖維、亞麻纖維、苧麻纖維與棉纖維進(jìn)行抗菌性能測(cè)試,結(jié)果見表3。可以看出,竹原纖維與亞麻、苧麻均具有較強(qiáng)的抗菌作用,其抗菌效果是任何人工添加化學(xué)物質(zhì)所無法比擬的,天然、環(huán)保、持久、保健等特點(diǎn)與人工加工的抗菌纖維截然不同,且其抗菌效果具有一定的光譜效應(yīng)。由于竹原纖維中含有葉綠素銅鈉,因而具有良好的除@@@@用。實(shí)驗(yàn)表明,竹原纖維織物對(duì)氨氣的除臭率為70%~72%,對(duì)酸臭的除臭率達(dá)到93%~95%。另外,葉綠素銅鈉是安全、優(yōu)良的紫外線吸收劑,因而竹原纖維織物具有良好的防紫外線功效。
3竹原纖維的紡紗、織造與染整工藝
3.1 紡紗工藝
竹原纖維可在棉紡、毛紡、麻紡和絹紡系統(tǒng)的設(shè)備上進(jìn)行純紡或與棉、麻、絲、毛、化學(xué)纖維進(jìn)行混紡。根據(jù)不同的紡紗系統(tǒng)來選擇竹原纖維的長度。在紡紗時(shí)必須根據(jù)竹原纖維的性能進(jìn)行合理的工藝設(shè)計(jì),調(diào)節(jié)有關(guān)的工藝參數(shù),并需對(duì)竹原纖維施加一定數(shù)量的專用油劑。采用專用油劑和專用工藝參數(shù)后便可順利進(jìn)行紡紗,目前紡紗線密度最低可達(dá)12.5 tex (Nm 80),成紗質(zhì)量達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),可供機(jī)織和針織使用。存進(jìn)行具體工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
1)制條:宜采用低速度、輕定量,適當(dāng)?shù)膹埩可欤m當(dāng)提高纖維伸直度,同時(shí)還應(yīng)避免纖維的意外損傷;
2)并條:宜采用低速度、輕定量、重加壓。在保證通道光滑的前提下,采用小口徑喇叭口喂入,以提高條干的均勻度和光潔度,使條子成形良好,同時(shí)加入專用油劑,以提高條子的可紡性和紗線的抱合力;
3)粗紗:采用低速度、輕定量喂入,捻系數(shù)偏大掌握,以不出“硬頭”、不斷粗紗為準(zhǔn);
4)細(xì)紗:采用低速度、較小牽伸倍數(shù),加壓適當(dāng),適宜的羅拉隔距和紡紗張力,以減少毛羽,降低斷頭,提高條干均勻度,降低強(qiáng)力不勻率;
5)溫濕度:為了提高紗線質(zhì)量,車間要求有較高的溫濕度環(huán)境,以減少纖維的飛逸散失。
3.2織造工藝
1)絡(luò)筒:以清除粗節(jié)、雜質(zhì)為主,使用電子清紗器和空氣捻接器,采用“低速度、少增毛羽”的工藝原則,適當(dāng)降低紗線張力,保證紗線通道光滑;
2)整經(jīng):由于竹原纖維紗線毛羽偏多,整經(jīng)宜采用“低速度、輕加壓、勻張力”的工藝配置原則,保證經(jīng)紗排列與張力均勻,避免因毛羽糾纏而造成斷頭;
3)漿紗:根據(jù)竹原纖維紗線強(qiáng)力高、毛羽較長、彈性差的特點(diǎn),在漿料選擇上以高濃低粘為原則,漿紗配方必須保證漿膜的硬度和耐磨度。上漿采用重被覆、減磨為主,增強(qiáng)與保伸并重的“高濃、低粘、保彈性、保漿膜”的工藝路線。漿紗機(jī)可選用前、后雙漿槽漿紗機(jī);
4)機(jī)織:機(jī)織工藝參數(shù)是影響布面實(shí)物質(zhì)量、外觀疵點(diǎn)和織造效率的重要工藝因素,應(yīng)對(duì)竹原纖維織物的不同品種規(guī)格認(rèn)真優(yōu)選。在工藝參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí),主要采用“中張力、大開口、遲引緯”的工藝原則,以減少由紗線間的摩擦及粘連所造成的開口不清、斷經(jīng)、斷緯等現(xiàn)象。織機(jī)速度不宜過高,車間溫濕度以偏大掌握為宜;
5)針織:針織工藝參數(shù)會(huì)直接影響到布面實(shí)物質(zhì)量、外觀疵點(diǎn)和織造效率。應(yīng)根據(jù)織物的不同規(guī)格和用途進(jìn)行優(yōu)選。織造時(shí)宜采用低速度、中等而均勻的張力,同時(shí),車間的溫濕度宜偏高掌握。
3.3染整工藝
竹原纖維織物的染整工藝比較復(fù)雜,不同品種、規(guī)格,其染整工藝不同;即使相同品種,風(fēng)格要求不同,染整工藝也有較大的區(qū)別,選用不同的化學(xué)助劑及工藝參數(shù),制定切實(shí)可行的染整工藝,以保證客戶的質(zhì)量要求。一般采用的工藝流程為:燒毛→退煮→漂白→酶處理→染色→拉幅→預(yù)縮。
3.3.1燒毛
由于竹原纖維織物表面毛羽多而密,為使成品面料表面光潔,色澤均勻,必須經(jīng)過燒毛處理,而且要兩對(duì)火口加強(qiáng)燒毛。燒毛時(shí)要兩對(duì)毛刷正反刷毛,適當(dāng)使用刮刀,火口上方不宜使用涼水輥,實(shí)行透燒,以保證燒毛質(zhì)量。
3.3.2酶處理
酶處理是利用酶的催化降解作用,使纖維發(fā)生部分水解作用,致使纖維變細(xì),剛性降低,從而達(dá)到增強(qiáng)織物的柔軟度及懸垂度,改善織物服用性能的目的。在制定酶處理工藝時(shí),為保證織物強(qiáng)力不過度受損,必須掌握好酶制劑的活力,嚴(yán)格控制其用量、處理時(shí)間、浴比、溫度及pH值,并及時(shí)使酶“失活”。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
1)隨著酶用量的增加,織物的減量增加,斷裂強(qiáng)力下降,手感明顯改善;
2)酶的作用效果取決于其活性的大小,而活性的大小與工作液的pH值密切相關(guān)








