菠萝纤维的脱胶、纺纱及纯、混纺纱的开发

菠萝纤维的脱胶、纺纱及纯、混纺纱的开发

一、原料的化学成分作为一种天然材料，木卷纤维的开发利用引起了世界各国的关注。有许多关于卡其色纤维的报告。表1和表2显示了该纤维的基本功能。从上述表中可以看出:菠萝叶纤维的化学成分类似于亚麻和黄麻,即含有较高的半纤维素和木质素,而纤维素的含量偏低,其纤维粗、硬,伸长小,弹性差。为了提高菠萝叶纤维的纺纱性能,必须在纺纱前对其进行一定的化学处理,去除一部分胶质,改善其柔软度和伸长。但是,菠萝叶纤维的单纤维长度仅几个毫米,难于单独纺纱。因此,纺纱前的化学处理必须既能去除部分胶质以改善可纺性,又要保留部分胶质以将短纤维粘连在一起,保证有一定的纤维长度,满足纺纱的要求。在前期初步试验的基础上,本次试验中,采用苎麻的脱胶设备,以半脱胶的工艺对菠萝叶纤维进行纺纱前处理。二、脱胶工艺参数几种脱胶方案的对比如下:(一)脱胶工艺流程方案一:浸水—煮练(加压)—水洗—脱水—酸洗(室温)—水洗—脱水—给油—脱油—烘干。方案二:浸酸—水洗—煮练(常压)—水洗—脱水—酸洗(室温)—水洗—脱水—给油—脱油(水)—烘干。方案三:浸水—浸碱—脱碱—煮练—酸、水洗(室温)—脱水—给油—脱油(水)—烘干。方案四:浸水—煮练—酸、水洗(室温)—脱水—给油—脱油(水)—烘干。(二)脱胶工艺参数(见表3)(三)精干麻性能的测试对比对经几种不同方案脱胶处理的菠萝纤维进行了性能的测试,对比见表4:可见,随着脱胶中碱浓度的增加,残胶和残余木质素的数量减少,纤维强力也降低,但伸长增加,这主要是由于纤维间赖以相互联系、粘接的胶质减少了,致使纤维之间容易滑移。在方案三中,由于煮炼前的浸碱有助于由胶质粘连的纤维膨松,以及纤维本身的溶胀,有利于煮练中碱液的渗透,从而能缓和、均匀、有效地作用于纤维。而在方案四中,由于煮练前无其它预处理,煮炼时碱液浓度高,对纤维作用激烈,使纤维受到较大的损伤,因此,方案三处理的纤维在细度、强力和柔软度等方面均优于方案四的纤维。三、罗西型纤维纱布试验中,菠萝纤维的纺纱分长纺(纯菠萝纤维)纺纱(借用苎麻长纺路线)和短纺(菠萝纤维与棉混纺)纺纱(借用棉纺路线)两种。(一)纺织机械1.长纺软麻—堆仓—开松—梳麻—并条—针梳—精梳—针梳—粗纱—细纱。2.菠萝/棉混纺纱开松—人工小量混棉—开清棉—梳棉—并条—粗纱—细纱。短纺中曾用各种混纺比纺制过各种号数的菠萝/棉混纺纱。其中,投料比分别为菠萝纤维40/棉60和菠萝纤维35/棉65,纺制25tex和32tex环锭纱。(二)不同分工的纤维长度和细节的变化1.纺织长凳见表52.短纺见表6(三)注意菠萝纤维与棉纤维的混纺投料比由于菠萝纤维较为粗、硬,刚性大,故开松和梳理时落纤较多,落纤率一般在8%~12%。经过开松和梳理后,纤维长度降低,但纤维的细度和长度整齐度均有所增加。利用梳理机进行开松时,由于针齿密度大、速度高,作用剧烈,使纤维损伤较大,故短纤维率有所增加,因此,可适当降低锡林等梳理机件的速度,适当放大梳理隔距。在菠萝纤维与棉纤维混合时,要注意菠萝纤维在整个纺纱过程中由于其粗、硬而抱合力差,纤维散失很多,尤其是在纤维较粗时为甚,有实验表明,当菠萝纤维号数为2~1.67tex(500~650Nm)时,纺菠萝纤维30/棉70的混纺纱时,投料比应为35/65,而当菠萝纤维号数为3.33tex(300Nm)左右时,纺同样的混纺纱,其投料比应为40/60。在梳棉中,应注意适当放大锡林~盖板间的隔距,当菠萝纤维含量高时,成网困难,可采用皮圈导条装置予以解决。细纱中,同样由于菠萝纤维抱合力差,而在前罗拉钳口处产生较多的飞花,飞花中主要是菠萝纤维,因此,在前罗拉钳口处加装集合器、适当提高纤维回潮率、增加捻系数等,均有助于减少飞花、降低断头和改善成纱质量。(四)罗地亚纤维丝的质量菠萝纤维40/棉60的25tex和菠萝纤维35/棉65的32tex混纺纱的质量如表7所示:四、菠萝纤维纱线的制备菠萝纤维的性能类似于其它麻类纤维,含有较多的胶质且单纤维长度短,因此,尤其类似于常以工艺纤维纺纱的麻类纤维如亚麻、大麻、黄麻、洋麻等。菠萝纤维的细度接近于黄麻,其它性能如柔软性、强度、伸长等优于黄麻而略差于亚麻,并具有优良的吸、放湿性能。从整个项目中有关纤维性能的测试以及脱胶和纺纱的实验来看,菠萝纤维的纺织利用是完全可能的。在脱胶工艺中,由于菠萝纤维的单纤维长度较短,必须采用与大麻、亚麻相类似的半脱胶工艺,在煮炼前采用浸水、浸碱等预处理工艺,有助于轻缓地分解纤维、去除胶质,这与煮炼后的精炼有同样的功效。在纺纱中,脱胶后的菠萝纤维完全可以利用苎麻的长纺设备进行加工生产,本文的研究结果表明,100tex(10Nm)的纯纺菠萝纤维纱的成纱质量与同号的大麻、亚麻纱相类似。在棉纺设备上纺制菠萝纤维与棉等短纤维的混纺纱也是完全可行的。由于菠萝纤维长度较长,在作为短纺原料时必须事先切断,或利用长纺中的落麻,以适应设备的要求。本文的研究结果初步表明,在正常生产中(即原料、设备等正常的情况下),纤维的纺纱制成率、断头率以及成纱质量等基本可以达到同类大麻、亚麻纱的水平,从而为实际生产和用户所接受。目前,由于菠萝纤维的原料尚未成为正式产品,无质量标准,在纤维的制取时也无专用设备,