新型抗菌羊毛/羊絨混紡紗線生產工藝研究

安曉龍 王紀冬 徐玉良 陳學彪

摘?要：目前羊毛羊絨類產品的抗菌處理，一般是通過與各類抗菌功能性纖維混紡或在織物后整理工藝負載抗菌劑來實現。本文采用色紡散纖在染色后處理階段進行抗菌處理，然后通過半精紡色紡工藝生產抗菌羊毛羊絨混紡紗線，對其抗菌性能進行了測試。研究表明：通過在散纖染色后處理階段對纖維進行抗菌處理生產出的羊毛羊絨抗菌混紡紗線其紗線指標與抗菌性能優良，紡紗過程生產順利，抗菌處理過程沒有對紗線基本性能指標造成明顯影響，具有大規模生產抗菌紗線的工藝可行性。

關鍵詞：羊毛;羊絨;抗菌;半精紡

中圖分類號：TS134.2

文獻標志碼：A

文章編號：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方面的研究。

紡織品作為人們日常生活中的必需品，在使用過程中往往直接或間接與人體接觸，對其的抗菌性能有特殊要求，尤其是羊毛羊絨產品，由于羊毛纖維的微孔結構及角蛋白成分極易為細菌滋生提供所需水分、營養及生存空間[1-2]，所以人們在穿著舒適的同時對羊毛類產品的衛生性提出了更高要求。近年來，羊毛類產品的抗菌整理技術日益成熟，如采用織物后整理工藝負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，一定洗滌次數后抗菌性會明顯降低甚至消失，故通過在散纖染色處理過程中增加抗菌整理工序，使纖維充分吸附抗菌成分，增加產品的抗菌持久性，是值得探討的研究方向。本文通過對其抗菌性進行測試，探究通過散纖抗菌處理后色紡生產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溫度約為98 ℃，但在此溫度下纖維的蛋白質分子結構中的肽鍵會急劇水解，造成纖維分子結構發生變化，使纖維手感變硬，強力受損，可紡性降低[3]。為減小染色損傷，本文在染色時加入了低溫染色助劑和羊毛保護劑，使得染色溫度從98 ℃降低至90 ℃以下，此時的水溫對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），使其與蛋白質分子發生作用，從而阻止肽鍵水解，保持纖維分子排列穩定[3]。其低溫染色具體工藝流程如圖1、圖2所示。

染色時在室溫下以浴比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%的羊毛保護劑HTW等助劑，10 min后加入0.3%藍納灑脫-灰中性染料（其中所有百分比均是與羊毛或羊絨的質量百分比），20 min后再加入冰醋酸調節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，之后羊毛繼續以1 ℃/min升溫至80 ℃，堿洗20 min，堿洗過程使用洗滌劑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以1 ℃/min升溫至80 ℃，固色20 min，固色過程使用固色劑SN-S，氨水調節pH值在8～8.5，然后第二次自然降溫至常溫，沖洗后，繼續以1 ℃/min升溫至80 ℃，堿洗20 min，堿洗過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

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

經過試驗對比分析與抗菌耐久性要求，930 FLEX抗菌劑用量應為待處理纖維重量的3%～5%。整理前，先對纖維進行徹底清洗與中和，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%的清水對抗菌劑進行稀釋，稀釋均勻后繼續加入清水直至100%。然后在稀釋液中緩慢加入冰醋酸，調節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，烘干無須特定溫度。本文為研究在散纖染色時對纖維進行抗菌處理生產羊毛羊絨混紡紗線的抗菌性，驗證工藝可行性，以抗菌劑5%進行試生產。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，具體工藝流程為：

散纖染色、抗菌處理的羊毛羊絨→YX263和毛機→KA101-B開松機→A186G梳棉機→FA306并條機→A454粗紗機→TH588細紗機→SAVIO P01ARM自絡筒→SINCROB 408并線機→SINIUS 201 BR倍捻機→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，對后道工序的順利進行至關重要。和毛時先將羊絨、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行開松在保證原料混合均勻的基礎上減少纖維損傷，和毛過程中添加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，減少纖維與機器摩擦時的靜電產生，降低斷頭率，提升制成率和紗線質量。和后毛高溫悶倉時間延長24 h，使油水均勻滲透。保證原料的回潮率應控制在22%±2%，含油率3%～4%[7]。

2.3?梳?毛

梳毛工序主要是清除毛結、雜質與盡可能將纖維分解成單纖維伸直狀態[8]。分梳效果的好壞對成紗質量起到決定性的作用。為保證毛網質量、減少纖維損傷，采用慢速度、輕定量的工藝原則，同時重量不勻率嚴格控制在3.5%以內。其主要工藝參數設置見表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值達到4.0%以內[6]。該工序主要工藝參數見表2所示。

2.5?粗?紗

粗紗工藝中紡紗張力偏小掌握，減少張力波動，適當增加捻系數，穩定粗紗條的捻度[5，9]，防止粗紗意外伸長，造成斷頭。確保導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;后區牽伸倍數不宜過大控制在1.4以內。該工序主要工藝參數見表3所示。

2.6?細?紗

細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;同時為改善成紗條干，提高單紗強力，減少毛羽產生，采用賽絡緊密紡紡紗工藝[10]，使紗線條干CV值明顯提升。細紗工序主要工藝參數見表4所示。

2.7?絡、并、捻

為確保紗筒具有一定的柔軟度，且強力伸長不受影響，放慢絡筒速度，紗筒卷繞硬度控制在35度左右。具體的絡筒工藝為絡筒速度800 r/min，通道設定為棉結N450%、短粗DS235%/LS1.3 cm、長粗DL126%/LL50 cm、細節D20%/L30 cm[7]。

并線作用是做捻前準備，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，防止紗線經過通道時擦毛。一般卷繞線車速不宜太快，車速在240 m/min左右[7]。

倍捻時卷繞張力點偏松控制，調節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?性能測試

3.1?紗線性能

通過對單紗各項指標進行檢測，具體數據見表5所示。

紗線的各項性能指標，符合國家產品合格標準，說明紡紗工藝可行，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差異較小，說明抗菌處理對其基本性能指標沒有顯著影響;染色性能指標無明顯差異，說明抗菌過程對其染色性能不產生影響。

3.2?抗菌性能

抗菌測試按照國家標準（GB/T 20944.3—2008）執行：水溫40 ℃±3 ℃，洗滌劑濃度0.2%，150 mL溶液，鋼珠10粒，洗45 min;測試結果如表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?論

羊毛羊絨在散纖染色后處理階段對纖維進行抗菌整理后通過半精紡色紡技術生產抗菌混紡紗線其紗線指標與抗菌性能優良，符合國家產品合格標準：

a）抗菌處理過程，沒有對紗線染色性能造成影響，其各項色牢度等級均在3級以上，滿足市場服用要求。

b）經過散纖染色與抗菌整理的纖維原料通過半精紡色紡技術生產抗菌混紡紗，整個紡紗過程生產順利，產品紗線支數、捻度以及強力性能沒有出現明顯變化，且滿足國家一等品標準。

c）經過抗菌性能檢驗，實驗生產所得紗線經過15次洗滌后各項洗后抑菌率均在85%以上，仍具有較好的抗菌抑菌效果。

d）初步確認以該工藝生產羊毛羊絨抗菌混紡紗線具有大規模生產的工藝可行性。

參考文獻：

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