半精紡澳毛/大麻/羊絨抗菌針織紗線的開(kāi)發(fā)

王紀(jì)冬，安曉龍，陳東升，陳學(xué)彪

(浙江中鼎紡織股份有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 314500)

毛紡織品因其天然的舒適性、保暖性受到廣大消費(fèi)者的青睞，隨著人們生活水平的提高，對(duì)紡織品的需求不僅限于穿著的舒適性和美觀性，對(duì)紡織品功能性需求也越來(lái)越高。秋冬季節(jié)，易因運(yùn)動(dòng)出汗導(dǎo)致人體局部濕熱而易于滋生細(xì)菌，對(duì)身體健康造成威脅，因此紡織品的抗菌性非常重要。紡織品獲得抗菌性的常見(jiàn)方法有利用纖維材料天然的抗菌功能和通過(guò)后整理賦予其抗菌功能2類(lèi)[1-3]。利用具有天然抗菌性能的大麻纖維與澳毛、羊絨混紡，開(kāi)發(fā)的紡織品具有健康安全、持久高效的特點(diǎn)。澳毛、羊絨可提升紡織品的穿著舒適性，但在一定程度上削弱了成品的抗菌效果，為了滿足消費(fèi)者對(duì)抗菌面料更高的要求，需對(duì)澳毛和羊絨纖維進(jìn)行抗菌處理，提升成品對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌等細(xì)菌的抗菌能力[4-6]。

在閱讀語(yǔ)篇前，教師可以利用頭腦風(fēng)暴激活學(xué)生的思維，激發(fā)其閱讀語(yǔ)篇的興趣，使學(xué)生的思維得到碰撞，為后面的讀和寫(xiě)奠定基礎(chǔ)。本節(jié)課上，在預(yù)測(cè)后設(shè)計(jì)了一個(gè)頭腦風(fēng)暴活動(dòng)，以問(wèn)題“Can you say something sbout pandas？”引導(dǎo)學(xué)生從look（模樣）、build（體型）、food、living places（居住地）等幾個(gè)方面展開(kāi)討論，在學(xué)案上寫(xiě)出盡可能多的詞語(yǔ)介紹熊貓。

本文采用綠色抗菌劑(Silvador 930 flex)對(duì)經(jīng)過(guò)散毛染色的澳毛和羊絨纖維進(jìn)行抗菌處理，然后與大麻纖維進(jìn)行混紡。通過(guò)調(diào)整紡紗各道工序工藝參數(shù)，對(duì)紗線的強(qiáng)力、線密度、色牢度等品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，以平衡成紗品質(zhì)與織物風(fēng)格之間的關(guān)系。開(kāi)發(fā)的澳毛/大麻/羊絨混紡產(chǎn)品手感滑糯、舒適保暖、抗菌性能優(yōu)良，是為消費(fèi)者提供的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

1 原料選擇

1.1 澳 毛

澳毛是澳大利亞羊毛的總稱(chēng)，因其毛質(zhì)卷曲柔軟、長(zhǎng)度勻齊、潔白光亮、彈力較好等優(yōu)點(diǎn)，深受行業(yè)和消費(fèi)者的好評(píng)，全球三分之二以上的美麗諾細(xì)羊毛和二分之一以上服裝用羊毛均來(lái)自澳大利亞，是高品質(zhì)羊毛織物的首選原材料[7]。

1.2 大麻纖維

大麻纖維是我國(guó)最早使用的服用天然纖維之一，大麻織物干爽挺括，具有優(yōu)異的吸濕透氣性能，不易出現(xiàn)靜電集聚現(xiàn)象；大麻纖維具有抗菌、防霉、防臭功能[8-9]。周永凱等[10]研究表明大麻織物對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌等具有明顯的殺滅抑制作用。但是純紡大麻織物彈性非常小，面料經(jīng)過(guò)拉伸折疊后容易起皺。

散纖維染色→澳毛、羊絨抗菌處理→YX263和毛機(jī)→FB220梳毛機(jī)→FA306并條機(jī)→RF-5粗紗機(jī)→TH588細(xì)紗機(jī)→SAVIO P01ARM自絡(luò)筒機(jī)→ SINCROB 408并線機(jī)→SINIUS 201 BR倍捻機(jī)。

1.3 山羊絨

羊絨是生長(zhǎng)在山羊外表皮層，掩在山羊粗毛根部的一層薄薄的細(xì)絨，屬于稀有的特種動(dòng)物纖維。羊絨纖維十分珍貴。羊絨織物具有柔、軟、輕、滑、糯、暖、爽的特性。羊毛、羊絨等這些動(dòng)物蛋白纖維在濕熱環(huán)境下容易滋生細(xì)菌，不僅威脅消費(fèi)者的身體健康，嚴(yán)重情況下衣服本身也容易產(chǎn)生異味或發(fā)霉。

2 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)思路

結(jié)合大麻纖維、澳毛與羊絨的特點(diǎn)，采用混紡方法使織物既具有舒適保暖的特點(diǎn)，又兼具天然的抗菌能力[11]?；谏a(chǎn)實(shí)踐，以不改變羊毛織物手感和風(fēng)格為前提，探索出當(dāng)澳毛、大麻纖維與羊絨比例為60∶30∶10時(shí)，織物的手感和抗菌效果較好。

混紡織物對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌具有較好的抗菌效果，為滿足部分消費(fèi)者對(duì)更高性能抗菌服裝的需求，拓展產(chǎn)品種類(lèi)，本研究通過(guò)對(duì)散纖維染色后的澳毛和羊絨進(jìn)行抗菌處理，達(dá)到提升織物的整體抗菌能力的效果。

基因治療是目前生命科學(xué)中一項(xiàng)重要的技術(shù)，它可以安全地將選定的基因引入活細(xì)胞中。gemini表面活性劑有可能作為生物活性分子運(yùn)輸?shù)妮d體。使用標(biāo)準(zhǔn)的肽化學(xué)可很容易地合成出基于賴(lài)氨酸和2,4-二氨基丁酸的陽(yáng)離子型gemini表面活性劑[156]。

3 關(guān)鍵工藝技術(shù)

3.1 工藝流程

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）為了促進(jìn)我國(guó)高等教育傳統(tǒng)觀念的改變，營(yíng)造鼓勵(lì)學(xué)生積極探索、勇于創(chuàng)新的文化氛圍，提出了 “大學(xué)生科研選題訓(xùn)練項(xiàng)目”（簡(jiǎn)稱(chēng)“科研選題”）和“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目”（簡(jiǎn)稱(chēng)“大創(chuàng)”），將科研項(xiàng)目作為載體、學(xué)生作為項(xiàng)目主體進(jìn)行科學(xué)研究方面的訓(xùn)練。為使學(xué)生能夠及時(shí)了解和吸收最前沿的科技信息，煤礦機(jī)械虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)充分利用各大中心特有的能源特色技術(shù)和產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目為背景開(kāi)展本科生訓(xùn)練項(xiàng)目的立項(xiàng)與實(shí)施工作，通過(guò)自由組隊(duì)、自主選題、自行實(shí)驗(yàn)、重在過(guò)程的方式，以全面提升大學(xué)生綜合素質(zhì)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力[7-8]。

與這樣的男人共度一生，即使完全遵循父母之命媒妁之言，也不見(jiàn)得會(huì)差到哪兒去。更何況在上京途中二人已有過(guò)些粗淺交往，彼此都暗合了心意也說(shuō)不定。

3.2 染色及抗菌處理

色紡毛針織紗線的染色方法一般有散毛染色、絞紗染色等。散毛染色上染均勻，可將不同染色性能的纖維分別染色后混紡，在毛紡中應(yīng)用最為廣泛。本文采用低溫染色工藝[12]對(duì)羊毛進(jìn)行染色，然后在酸性條件(pH值5)下使用綠色抗菌劑Silvador 930 flex對(duì)澳毛和羊絨進(jìn)行抗菌處理，可使染色纖維損傷小。澳毛及羊絨抗菌處理工藝見(jiàn)圖1。

和毛工序是保證多種纖維混紡時(shí)纖維混合均勻的關(guān)鍵步驟，在此過(guò)程中對(duì)染色后的散纖維進(jìn)行開(kāi)松與混合。纖維在后道加工過(guò)程中要受到反復(fù)的梳理和牽伸，為了避免纖維損傷，需要在和毛過(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，降低斷頭率，提升制成率和紗線品質(zhì)。和毛后采用高溫悶倉(cāng)，延長(zhǎng)悶倉(cāng)時(shí)間至24 h，使油水滲透均勻，上機(jī)回潮率控制在18%～20%。

12月6日，知名華裔科學(xué)家張首晟家人發(fā)布聲明，確認(rèn)張首晟于12月1日因抑郁癥意外去世，終年55歲。張首晟生前為斯坦福大學(xué)物理系終身教授、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院外籍院士，是楊振寧的學(xué)生。因?yàn)椤傲孔幼孕魻栃?yīng)”和“天使粒子”的發(fā)現(xiàn)，張首晟在全球科學(xué)界屢獲殊榮。學(xué)術(shù)領(lǐng)域之外，他于2013年創(chuàng)立丹華資本，專(zhuān)注于投資最具顛覆性和影響力的科技成果和商業(yè)創(chuàng)新。

圖1 澳毛及羊絨抗菌處理工藝

粗紗工序應(yīng)加強(qiáng)對(duì)浮游纖維的控制，提升纖維間的抱合力，因此對(duì)捻系數(shù)的控制尤為重要，為了避免細(xì)紗退繞斷頭，增加意外牽伸，粗紗捻系數(shù)要偏大控制[15]。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)比，粗紗的捻系數(shù)比常規(guī)毛紡產(chǎn)品高10%～20%較為適宜。粗紗卷繞張力應(yīng)適當(dāng)減小，并嚴(yán)格控制大、小紗張力的差異。

為保證紡紗的順利進(jìn)行，本文研究選用平均長(zhǎng)度50.43 mm，平均細(xì)度17.22 μm，短絨率3.71%的澳毛；平均長(zhǎng)度63.14 mm，短纖率11.86%的大麻纖維；平均長(zhǎng)度32～34 mm，平均細(xì)度15.8 μm，短絨率9.5%的羊絨。采用半精紡工藝生產(chǎn)60% 抗菌澳毛、30%大麻纖維和10%羊絨混紡，線密度為19.2 tex×2的針織混紡紗。

表1 澳毛/大麻/羊絨產(chǎn)品抗菌性檢測(cè)結(jié)果

由表1可以看出，根據(jù)GB/T 20944.3—2008《紡織品 抗菌性能的評(píng)價(jià) 第3部分：振蕩法》，對(duì)澳毛/大麻/羊絨 60/30/10混紡織物進(jìn)行抗菌性檢測(cè)，對(duì)澳毛及羊絨進(jìn)行抗菌整理后的澳毛/大麻/羊絨60/30/10織物對(duì)白色念珠菌的抑菌率由93%提升到98%，對(duì)大腸桿菌的抑菌率由94%提升到99%，可滿足人們?nèi)粘Ｊ褂眯枨蟆?/p>

3.3 紡紗工藝

3.3.1 和毛工序

有人說(shuō)，在法國(guó)，她是除總統(tǒng)馬克龍之外影響力最大的政治人物，此外，身高達(dá)到1.8米、熱衷奢侈品牌的她，還堪稱(chēng)法國(guó)女性的形象代言人。

3.3.2 梳毛工序

黃金粟成白玉花。據(jù)《東京夢(mèng)華錄》記載，北宋時(shí)期，市面上有一種名曰“孛婁”的風(fēng)味小吃，這便是中國(guó)最早的膨化食品——爆米花！

由于澳毛、羊絨與大麻纖維的長(zhǎng)度、細(xì)度、強(qiáng)力、回潮率存在差異，因此梳毛工序直接關(guān)系到紡紗成本與制成率，既要考慮梳理效果，又要合理控制落毛，保持正確的混紡比。大麻纖維中含有的粗硬纖維既不能滿足后道紡紗的要求也會(huì)影響穿著的舒適度，因此梳毛工序要盡量去除粗硬纖維。綜合考慮，工藝參數(shù)設(shè)置為：錫林轉(zhuǎn)速330 r/min，刺輥轉(zhuǎn)速700 r/min，道夫轉(zhuǎn)速10～13 r/min，活動(dòng)蓋板和錫林之間的隔距為0.275、0.250、0.225、0.225、0.250 mm，生條定量設(shè)計(jì)為14 g/(5 m)。采用此工藝澳毛、羊絨與大麻纖維混合均勻，可以有效防止損傷纖維，減少短絨產(chǎn)生。

并條采用FA306并條機(jī)，將7根經(jīng)過(guò)混合梳毛的澳毛/大麻/羊絨 60/30/10生條同時(shí)喂入，二并、三并采用8根并合，確保纖維伸直平行，并遵循“緊羅拉隔距、重羅拉加壓、輕出條定量”的原則。由于經(jīng)過(guò)梳理后大麻纖維平均長(zhǎng)度較短，短絨率增加，因此并條車(chē)速不宜過(guò)大。降低羅拉轉(zhuǎn)速，減少牽伸倍數(shù)，可以消除前彎鉤，同時(shí)減輕靜電的產(chǎn)生，有利于控制并條條干[13-14]。對(duì)牽伸部件進(jìn)行調(diào)整，可有效地改善混紡紗的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，保證了熟條的品質(zhì)。并條工序工藝參數(shù)如表2所示。

3.3.3 并條工序

3.3.4 粗紗工序

根據(jù)圖5中的凝點(diǎn)變化趨勢(shì)可以看出，不同調(diào)和比例油樣的凝點(diǎn)值大小差異比較明顯。安慶0#車(chē)柴的凝點(diǎn)值要比齊魯-10#車(chē)柴的高，并且隨著安慶0#車(chē)柴的比例不斷提高調(diào)和油樣的凝點(diǎn)值也逐漸升高，說(shuō)明該方法具有良好的區(qū)分性。

抗菌整理的關(guān)鍵是抗菌劑的品質(zhì)和用量，抗菌劑需要具有一定的耐熱性和耐酸性，保證纖維可獲得較強(qiáng)的抗菌性能。澳毛/大麻/羊絨產(chǎn)品抗菌性檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)確認(rèn)，當(dāng)抗菌劑用量為4%～5%(owf)時(shí)，澳毛、羊絨纖維的抗菌效果最明顯且不會(huì)影響纖維的可紡性，抗菌劑用量再增加也不會(huì)明顯提升抗菌效果，反而會(huì)提升生產(chǎn)成本。因此使用5%的抗菌劑對(duì)澳毛和羊絨纖維進(jìn)行抗菌處理，然后再與大麻纖維混紡紡紗。

表2 并條工序工藝參數(shù)

3.3.5 細(xì)紗工序

細(xì)紗工序的關(guān)鍵是提升紗線強(qiáng)力，降低斷頭和飛毛，避免毛羽產(chǎn)生。由于大麻纖維長(zhǎng)度整齊度差，細(xì)度不勻率高，為改善成紗條干，增強(qiáng)紗線強(qiáng)力，減少毛羽產(chǎn)生，采用賽絡(luò)紡紗工藝，由2根粗紗同時(shí)喂入牽伸加捻成紗。為了保持大麻纖維的柔軟性，車(chē)間相對(duì)濕度控制在75%以上。紡紗工藝采取“低紡紗速度、重羅拉加壓、小后區(qū)牽伸倍數(shù)、大細(xì)紗捻度”的原則，有利于控制斷頭率，穩(wěn)定牽伸，控制浮游纖維。

為進(jìn)一步優(yōu)化賽絡(luò)紡工藝，對(duì)紗線品質(zhì)影響較大的粗紗間距和成紗捻系數(shù)2個(gè)因素進(jìn)行試驗(yàn)分析，賽絡(luò)紡工藝參數(shù)如表3所示。

表3 賽絡(luò)紡工藝參數(shù)

可見(jiàn)，當(dāng)成紗捻系數(shù)為135、粗紗間距為7 mm時(shí)綜合品質(zhì)最好。隨著粗紗間距的增大和紗線捻系數(shù)的增加，纖維間抱合力增大，不易滑脫，成紗強(qiáng)力增加。當(dāng)粗紗間距繼續(xù)增大，2根須條的張力不勻率增加，其結(jié)合方式變?yōu)橄嗷ゼm纏而不是相互捻合，成紗強(qiáng)力下降；粗紗間距增大時(shí)，牽伸裝置對(duì)每根須條的控制減弱，若粗紗間距過(guò)大，2根須條張力大小不勻，易造成2根須條不是相互捻合而是相互纏繞，因此，粗紗間距不能太大。捻系數(shù)過(guò)大時(shí)，纖維傾斜角加大，光澤較差，手感較硬，紗線強(qiáng)伸性變差。因此應(yīng)根據(jù)最終產(chǎn)品風(fēng)格和服用性能，綜合選擇合理參數(shù)。

3.3.6 絡(luò)并捻工序

毛紡針織物的風(fēng)格以蓬松柔軟為主，紗線捻度較棉紡紗線小，其成紗一般為2股或3股幷合加捻而成，因此要對(duì)細(xì)紗進(jìn)行絡(luò)筒、并紗、倍捻加工。由于大麻纖維長(zhǎng)度短，強(qiáng)力低，在絡(luò)筒時(shí)要降低張力和絡(luò)筒速度，并保持通道光潔，避免因摩擦使紗線毛羽增加。倍捻設(shè)計(jì)捻度為413捻/m，錠速為33～35 r/min，捻向?yàn)镾捻。

4 成品指標(biāo)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 71008—2019《半精紡毛針織紗線》，對(duì)線密度為19.2 tex×2的澳毛/大麻/羊絨 60/30/10混紡紗進(jìn)行測(cè)試，主要物理指標(biāo)測(cè)試結(jié)果為：股紗強(qiáng)力215 cN，股紗強(qiáng)力變異系數(shù) 8.67%，股紗線密度變異系數(shù) 1.77%；混紡織物色牢度如表4所示。測(cè)試結(jié)果均符合FZ/T 71008—2019一等品要求。

表4 混紡織物色牢度 級(jí)

5 結(jié)束語(yǔ)

采用線密度為澳毛/大麻/羊絨60/30/10混紡紗織制的混紡織物具有優(yōu)異的天然抗菌性能和獨(dú)特的手感。為了增強(qiáng)混紡織物的抗菌性能，在散毛染色階段對(duì)澳毛、羊絨進(jìn)行抗菌處理，其織物對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌具有優(yōu)良的抑菌性能?；旒徏喩a(chǎn)過(guò)程中必須要保證原料混合均勻，成紗品質(zhì)良好。根據(jù)原料性能，采用合理的紡紗工藝和紡紗設(shè)備，嚴(yán)格控制各工序，最終成紗品質(zhì)符合FZ/T 71008—2019《半精紡毛針織紗線》一等品的要求。