（纺织工程专业论文）竹纤维针织面料的工艺与性能研究.pdf

摘要 随箫人们崇尚自然，回归自然的需求和环境保护意识的不断增强，绿包保健 纺织品日益受到人们的青睐。竹纤缎作为一种纤维素纤维是由人们所熟知的竹子 船工两域戆一释天然麓聚物。嚣纡缳霾其大分予黔特殊结聿每，露具有良好掷止缨 菌生长、吸附异昧等保健功能，量畈湿透汽、可筑物降解，被鬻为薪世纪静绿色 纤维。由竹纤维制成的内衣产品具钉优良的抗菌防臭功能和穿篇舒适性、无静电 且天然无海，可生物隧解，符合新世纪绿色保健纺织晶的发展趋势。本课蹶主要 放嚣纾缀瞧麓、覆瓣爵缡往、缓耪缀缀结构与设谤、产晶试织、练漂工艺、生耪 酶柔软工琵、染色和盾憋理工艺以及产品的性能测试与分析等几个方面进行了探 讨与研究。 嚣终绦豹分子缝褥及氆学维成斑其燕工工慧戳及织物懿魏怒毒壹接影灏，本 课题首先对原料的维物理及纯学性能进行了系绫矜析。在此基础上，根据所选的 原料和产品用途，结合厂家的要求，在台车和圆纬机上进行了产品开发。共开发 了四类产晶：单面织物、双面织物、提花织物和璩地网眼织物。经过反复设计和 试织，确定了辩学合璇豹上税工艺参数。 在漂染方面，漂囱时使用中等偏上数量的双氧水，采用了科莱恩公司嫩产 的新型稳定剂s o f 液和z u n 螯合剂( 以适当的比例配制) 对毛坯布进行煮练和漂 鑫，发瑗农缝碱煮练鹣阕鼓撩入双霉e 窳宠残漂鑫，怼提毫生产效率，努羝生产戒 本及减少废水有利。i 司时使用双氧水分解酶的新工艺，有效地豫去了竹纤维凝面 含有的微黄色素，提赫了产品白度和色光。在染色工程中，采用直接染料活性 染料染色，在活性染料染色时设计爨了先加l 班缝碱剂量盼凝工艺，该新工艺 鹱：蒋统免鸯耩1 3 纯碱藏2 3 莼碱裁蕊鹣工艺更为裔教遣保证了絷瓣对嚣纤维静匀 染性。同时，严格控制前处理及染色工艺和操作，避免强碱煮练，加强水洗，保持了 织物强力，保证织物的上染率，使织物的鲜艳度、色光及色牢度等方面都达到要求。 蔗整理王笼果曩嚣次缓缨王亭，遂避会蓬控鞠织携翡扩蕹量及越暖薰，降低了织 物的缩水率和改善了织物手感。 在对织物的生物酶柔软整理工艺中，对纤维豢难物酶的性能、作用机理谶行 了分板，衣挖基础上，酸定了科学合瀵瓣生物酶熬溪工艺。 最君，本课嚣旅瓣钎织内衣嚣辩豹驻用毪能要求，对待纤绦针织覆料酌耐用 性、舒适性进行测试和分析，并对所汗发的竹纤维针织面料的备项性能指标进行 了综合评价。在此基础上提出了竹纤维针织面料避一步研究歼发的方向。 关键词：擎t - 织产品开发镌纾缝染德工艺生彩酶整理织豹缝麓 a 黔s t r a c t w i t hp e o p l e sr e q u i r e m e n to f t h er e t u r nt on a t u r ea n ds t r e n g t h e no f e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o nc o n s c i o u s n e s s “g r e e n ”h e a l t h c a r ef i m c t i o nt e x t i l e si sf a v o r e db y c o n s u m e r sg r a d u a l l y b a m b o o 蠡b e t 蠲an a t u r a lp o l y m e r , e x t r a c t e df r o mb a m b o o si s b e i n gp a i dm o r ea n dm o r ea t t e n t i o n , b e c a u s eo f i t su n i q u es t r u c t u r e 、b a c t e r i o s t a s i s 、 s o r p t i o nt os t r a n g es m e l l 、b i o d e g r a d a b l ep r o p e r t i e se t c j u s tb e c a u s eo ft h e s e e x c e l l e n c ep r o p e r t i e s ，b a m b o of i b e ri sn a m e dg r e e l lf i b e r t h eh n d e r w e a rp r o d u c t s m a d eo fb a m b o of i b e ra l s oo n l yh a sm a n ye x c e l l e n tp r o p e r t ys u c ha sa n t i b a c t e r i a l 、 o d o r - p r e v e n t i n gp r o p e r t i e s 、c o m f o r to f m o i s t u r e 、s o f tf e e la n ds oo n i na d d i t i o n ，i ti s n o n t o x i ct oh u m a n sa n di sn o tp o l l u t et ot h ee n v i r o n m e n to f t h ee 龇 t h s ot h eb a m b o o f i b e rt e x t i l e sa c c o r d 奶搬t h et r e n do fg r e e nh e a l t ht e x t i l e sd e v e l o p m e n tu s e db yt h e m o d e r nl i v i n go ft h en e we e n t o r y i nt h i sp a p e r , w er e s e a r c h e dt h ep e r f o r m a n c eo f b a m b o of i b e r ，t h ed e s i g np a r a m e t e ro ft h ef a b r i cs t r u c t u r e ，t h ep r o c e s so ft h ef a b r i c b l e a c h i n g 、d y e i n g 、删z y t r l et r e a t m e n ta n df i n i s h i n g m o r e o v e rt h ep r o p e r t i e so ft h e f a b r i c sc o m f o r ta n dd u r a b l e n e s sa l s ow a sr e s e a r c h 。 w ea 1 1k n o wt h em o l e c u l es t r u c t u r ea n dt h ec h e m i s t r yo ft h ef i b e r sh a v ed i r e c t l y e f f e c to nt h ef i b e rp r o c e s s i n ga n di t sf a b r i cp r o p e r t i e s s ow ea n a l y s e st h eb a m b o o f i b e r s p h y s i c sa n dc h e m i s t r yp r o p e r t i e sf i r s t l y o nt h eb a s eo ft h i s 麟e 8 嚣毫，w ed i d p r o d u c td e v e l o p m e n to nt h el o o pw h e e lf l a m ea n dt h ec i r c l ek n i t t i n gm a c h i n e , a c c o r d i n gt ot h el a wm a t e r i a l s 、t h eu s i n go f t h ep r o d u c ta n dt h er e q u e s to f t h ef a c t o r y w ed e v e l o p e df o u rk i n do fk n i t t i n gf a b r i ct o t a l l y ：s i n g l ef a b r i c s 、d o u b l ef a b r i c s 、 f i g u r ef a b r i c s 、o p e n w o r kf a b r i c s ，w i t ht h ed e s i g n i n ga n dk n i t t i n ga g a i na n da g a i n , w eg e th o l do f t h es c i e n t i f i cp a r a m e t e r i nt h ep r o c e s s i n go ft h eb l e a c h i n ga n dd y i n g ，w es c o u r e da n db l e a c h e dt h er a w k n i t t i n gf a b r i cu s i n gh 2 貔、t h es t a b i l i z e rs o fm a d ef r o mc t a r i a n tc o m p a n ya n d t h em u l t i v a l e n tc h e l a t a s ez u n w ed i s c o v e r e da d d i n gh 2 0 2w o u l di n c r e a s et h e p r o d u c t i o ne f f i c i e n c y ，r e d u c et h ep r o d u c t i o l ac o s ta n dr e d u c et h eq u a n t i t y o ft h ew a s t ew a t e r ，w h e nw es c o u r e da n db l e a c h e dt h el a wk n i t t i n gf a b r i cu s i n g a l k a l i 。i nt h en 槲p m c e s s i n gi nw h i c hw eu s et h eh 2 0 2e e u u l a s et oo p e r a t et h e k n i t t i n gf a b r i c ，w ef o u n d t h et i n yy e l l o wp i g m e n ti nt h eb a m b o of i b e rs u r f a c e c o u l db er e m o v e d ，a n dt h ep r o d u c t sw h i t ec o l o ra n d1 i g h tc o u l db ee n h a n c e d i nd y i n gp r o c e s s i n g w ed y et h ef a b r i c su s i n gd i r e c td y e s 、r e a c t i v ed y e s a n dw ed e s i g nt h en e w p r o c e s s i n gi nw h i c ht h el 蚰a l k a l is h o u l db ea d d e da tf i r s t t h i sp r o c e s s i n gc o u l dm a k et h ef a b r i cc o l o ru n i f o r m i t ym o r eb e t t e rt h a nt h eo l d p r o c e s s i n gi nw h i c ht h eq u a n t i t yo fa l k a l ia d d e df i r s t l yw a s1 3 g lo r2 3 班a tt h e s a n l et i m e ，w ec o n t r o lt h ep r e p r o c e s s i n ga n dt h ed y i n gp r o c e s s i n gs t r i c t l y , s u c ha s a v o i d i n gt h es t r o n ga l k a l ib o i l i n g ，s t r e n g t h e n i n gt h ew a s h i n ga n ds oo n t h e r e f o r e ， t h ed y i n gq u a l i t yi n c l u d et h ef a b r i cs t r e n g t h ，d y e - u p t a k e 、c a s t 、e t c i sg o o d w ea d o p e do v e r f e e ds h r i n k - p r o o fp r o c e s s t h r o u g hc o m m a n d i n g f a b r i c b r e a d t h - e x p a n s i o na n dl e n g t h o v e r f e e d ，f a b r i cs h r i n k a g ew a se f f e c t i v e l yc o n t r o l l e d i nt h ep r o c e s s i n go ft h ee n z y m et r e a t m e n t ，w ea n a l y s e dt h ep r o p e r t i e sa n dt h e f u n c t i o n m e c h a n i s mo ft h ec e l l u l a s e o nt h eb a s eo ft h a t ，w ed e c i d e ds c i e n t i f i ca n d r a t i o n a lp r o c e s sc o n d i t i o n so f e e l l u l a s et r e a t m e n t a tt h ee n do f t h i sp a p e r , w et e s t e da n da n a l y s e dt h ec o m f o r ta n dd u r a b l ep r o p e r t y o f t h ek n i t t i n gf a b r i c ，a c c o r d i n gt ot h ef u n c t i o nr e q u e s to f k n i t t i n gu n d e r w e a r p r o d u c t a n dw ea l s oe v a l u a t e dc o m p r e h e n s i v e l ya l lp r o p e r t i e so ft h eb a m b o of i b e rk n i t t i n g f a b r i ct h a tw ed e v e l o p e d m o r e o v e r , f u r t h e rd e v e l o p m e n td i r e c t i o ni sp u tf o r w a r d k e y w o r d ：k n i t t i n g ，p r o d u c td e v e l o p m e n t ，b a m b o of i b r e ，d y i n gt e c h n o l o g y , c e l l u l a s et r e a t m e n t ，f a b r i cp r o p e r t y , 独创性声明 v 7 3 7 1 1 5 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞望王些太堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：觚 签字日期：腑，2 月弓日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权丢洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅a 同意学 校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：夤量零炫已 导师签名 像i ； 签字日期：扩睁，2 月廖签字同期：一妒岬年i a 月i 日 学位论文的主要创新点 一、本论文全面分析了竹纤维的性能，系统研究了竹纤维针织产品编 织工艺，探讨了竹纤维针织面料的染色工艺、定型工艺，并且对开发 出的针织面料进行了测试与分析。 二、在针织编织工艺中，设计出了一种新型条纹菱形夹层双面织物， 该织物是秋冬两用织物，除掉夹层3 3 3 t e x 涤纶丝，就是一种性质优 良的冬季长袖t 恤面料。 三、在漂染方面，采用了科莱恩公司生产的新型稳定剂s o f 液和z u n 螯合剂，同时使用双氧水分解酶的新工艺，有效地除去了竹纤维表面 含有的微黄色素，提高了产品白度和色光。在染色工程中，采用直接 染料和活性染料染色，在活性染料染色时设计出了先加l g l 纯碱剂 量的新工艺，该新工艺比传统先加1 3 纯碱或2 3 纯碱剂量的工艺更 为有效地保证了染料对竹纤维的匀染性。后整理工艺采用两次预缩工 序，通过合理控制织物的扩幅量及超喂量，降低了织物的缩水率和改 善了织物手感。 四、本课题得出的一系列工艺条件和数据，对企业的生产有一定的参 考价值和指导意义。 繁1 章绪论 1 1 前亩 第1 章绪论 随蓿科学技术的快速发展，物质生活的极大丰富，伴随丽来豹是现代入快节奏的生 活和不断增加的压力，人们在追求物质生活的同时，越来越关注自身的健康与生存环境。 在服饰方西更g 更加注爨舒适和体用，两绿色天然纾维的特性贝i 压好满足了人们的这种潜 在需求。2 l 整纪面穗麓严重豹资源短缺，人类对生存环境、囊然资源豹绦轳意谈逐澎热 强，充分利用资源，保护生态环境，坚持可持续发展战略已成为世界和我国纺织工业的 发展潮流。 嚣予楚一秘生长卡努广泛，裁耱成活嚣4 年5 年帮霹戒耱欢绞夔速玺麓产纾维骧粒。 世界上大约有7 0 多属1 0 0 0 多种，竹林面积1 4 0 0 万公顷。我潮是世界上竹赞源最丰富的 国家，有3 7 属5 0 0 多种，栽培面积达4 2 0 万公顷之多，年产擞居世界之冠，且分布十分 广泛，尤其是四川、浙迂、福建、泼薅等地竹予资源十分丰富。利用馋材生产纾维浆粕， 缓解了檬物纤维原料与强俱蹭静供褥矛盾，有榭予森稀资源黪综合谦护，识为嚣耪资源 的合理利用找出了一条较佳的途径。近年来，我国科技人员对竹子综合利用取得了较大 成果，从天然竹子中提取竹纤维进行纺纱、织遗、染整加工开发出了多种竹纤维及其混 绞交织绕织品，受爨了嚣蠹癸涪费澎豹毒臻。n 1 1 2 国内外发展状况 竹纤维自2 0 0 0 年阅世以来，翻内外对竹纤维及面料制晶开展了积极脊髓的探索及尝 试。如日本m a r u m a s a 公司推出了原生竹纤维和竹混纺面料制作的夹克、裤子、套装和衬 衣。在罄漆，上海审缆织装馋臻晶科技研究艨秘一乏海萃众毛巾总厂，已联会开发研制蹬 天然竹纤维毛巾产品。江苏太仓市= 棉实韭有陵公司与上海一公司研制开发的竹纤维、 丝竹纱及丝竹纱系列产品，是利用竹材及竹制品下脚料开发擞产的生态型纺织品，经试 用和测试，丝竹纱纺织鼯的吸湿和敞湿性能介予麻与丝绸之间，非常适用于做夏季服装 瑟精。太仓二穗运费缎交了镶端混绕纱、嚣瘴滋纺纱、兹毛瀛绫稳氨纶镶蕊纱系歹l 产鑫。 哈尔滨中纺亚麻科技有限公司研制出了竹纤维与距麻纤维交织的床上用品、竹纤维与业 麻纤维交捻的针织衫，竹纤维与亚麻纤维这两种优良纤维的性能互补，使织物既凉爽抑 藿，又黍软亮露，既吸滠透气，又懋囊毪好，疑露改善了绝鼹藤品原有豹艨重、粳犷戆 特点。承陵市华乐纺缓有限公司生产的冰爽纤维( 天竹纤维) 系列纱线，既可梭织，也 第1 章绪论 可针织。雪松公司已开发生产出用竹原纤维与棉、丝混纺的面料制作的既有保健功能， 又穿着舒适的内衣、婴j i a j 艮装、床上用品、针织内衣及袜类，通过参加北京、上海、香 港的面料展，先后与美国、日本、韩国、德国、意大利、法国等世界2 0 多个国家建立了 业务关系。天纶公司生产的竹纤维纱有：竹纤维纯纺3 0 l o t e x 、竹纤维与棉混纺3 0 1 2 t e x ，竹纤维面料有：竹纤维平布、竹纤维斜纹布、竹纤维和棉混纺面料以及口罩布等。 我国的竹纤维服装现主要用于出口，一件加入了竹纤维材料的休闲西装在日本市场 售价达5 9 万日元，一件夹克衫为6 9 万日元，在国内，一件含竹纤维的衬衣或裙子， 售价也达好几百元。竹纤维纺织产品的高附加值，己成为厂家开发的原动力。3 1 3 本课题研究的内容与意义 本课题主要探讨适合于台车、棉毛机、大圆机等针织生产的竹纤维纱、竹纤维混纺 纱的可编织性与最佳编织工艺。优选出适合企业生产的一整套染色工艺、后整理工艺并 对开发出来的竹纤维面料产品的舒适性能及耐用性能进行分析与测试。 竹纤维针织面料开发符合当今针织面料的发展潮流，对企业生产高附加值的产品， 提高我国在国际市场的竞争力，扩大出口创汇，满足国内市场日益增长的对绿色保健纺 织品的需求，具有一定的指导意义和参考价值。 葵2 牵髓纾维绝擒与瞧能 2 1 竹磐 维的分类 第2 章竹纤维结构与性畿 用作纺织原料的竹纤维分为缀斑竹纤维和褥生竹纤维。 2 。1 1 原生竹纤维 原生竹纤维是将嫩长1 2 1 8 个月的慈竹，缀过去青、齿轮的反复轧压艏，采用脱胶 工艺进行脱胶而制成需要的竹纤维。这种竹纤维不是单纤维，而是束纤维，其细度一般 惫2 0 5 0 t e x ，硬丝、势丝很多，会求量达1 3 。蠢予这静饩野缭在脱胶过载中胶未聪尽， 造成它的色泽偏黄，干燥的状态下，粉尘较大，在潮湿时强液又非常低。嗣此在加工前 必须进行烘干和上油处理，以增加纤维的柔软度和强度。 2 。 。2 嚣生镌绣缝 再生( 竹浆) 竹纤维是把竹子切片、风干后，经过人工催化将竹片精制成符合纤维生 产要求的浆糕，经过滚辩、纺丝恧威。该纤维漕除了愿生嚣纾熊舞争睦大、磷挺浆缺点，染 色比较容易，强力较好，韧性、耐磨性较高，可纺性能考j | 己良，只是环保佟爝帮保健往熊 不如原生竹纤维。嘲 2 。2 竹纾维的纯学缀成 竹是采本科多生椴物。竹纤维的化学成分主要是纤维素、半纤维素和本质素，另外 还寿票黢矮帮灰分等少爨其宅蘩囊。其铑学缝袋凳表2 ，1 窝袭2 。2 。蕊戮髓 表2 1 竹纤维的化学组成( ) 品种小毛竹慈竹白炎竹绿竹丹竹毛竹毛竹 产遗天拳嚣纠弱矧广衮广蘸疆建滋露 水分 9 8 21 2 5 61 2 唾88 2 69 1 21 2 1 46 3 0 灰分 1 2 31 2 0l _ 4 31 7 81 8 3 1 1 0 1 0 3 果胶质 o 8 7 0 。6 5 o 。7 本质素 2 3 4 03 i 2 83 3 4 62 3 o o2 3 5 53 0 6 72 】6 。8 2 第2 耄嚣纾维结搀与魏缝 品种小毛竹憨竹自灾竹绿竹丹竹毛竹毛竹 产遮天承疆| |疆川广东广秀福建潮赢 聚戊瓣 2 1 5 62 5 4 l2 2 6 41 7 4 51 8 5 42 1 1 22 3 7 l 纤维素 4 6 5 04 4 3 54 6 4 74 9 5 54 7 8 84 5 5 05 2 5 7 袭2 ，2 绎维豢、半缍维窝本蕨纾维懿缝成 纤维组成单体组成分子形态 纤维素g h l 2 魄线形高聚物 半纾维c 6 l 瞄h g c 磁线形毫聚耪 术质素多缩戊糖= 维网状裔聚物 由袭2 1 、表2 2 可看出，竹纤维主要成分怒纤维素、半纤维和木质豢，它们同属予 赢聚糖，三者总量占于爨的9 0 以上，其次是蛋磨质、脂肪，浆胶、单宁、饿素、灰分等。 它翻大多数存在予缨魏内整或骜殊麓缍魏痰，巍接或闽接建参与其生理律稠。绎缝素是 组成竹纤维的晟主要成分，这正是谨能作为纺织纤维的意义所在。其化学元素组成为： 碳4 4 2 、氢6 3 、裁4 9 5 ，分子式可用( c 。h 。o d 来表示，分子量为7 0 0 0 1 0 0 0 0 。 终缍素蹩囊一喊麓耱逶_ 蓬c ；& 营键联缝豹镶状毫分子纯合魏，它楚笼色透臻熬， 结晶的纤维素比重约为1 6 9 c m 。，受热以后于1 5 04 c 左右开始分解，约3 5 0 时着火燃烧， 其吸湿性，在温度为2 0 ，相对湿度为6 0 时，吸水率为6 1 2 。纤维索畲有伽蒸 和o 键，其他学反墩主要是熊基呈醇性反瘫，嗍产生本解反威。在碱性溶液 中，葡麓耩发生烯醇能作用两转交为果耱帮曹褥糖。在酸毪祭件下，纾维索分子链串驹 缩醛链( 即b 苷键) 发生断裂。纤维素在由菌擞、微生物、原生动物等产生的酶的作 用下发生降解，从而使其强度和比黧下降。 半纾缝素遣是梅裁缍憝壁熬圭簧藏分，它蹩l 舞多糖单元缀戏豹复会聚糖浆慧称。主 要是多聚戊糖，约占举纤维量的9 5 ，多聚甘露糖占4 5 ，多聚半乳糖萁含量甚微。 半纤维大分子多有分支，在细胞壁中与木质素怒构成纤维的结壳物质，像是一种无定 鍪携质，楚纤维之阕穰微缨纾维之闼鼹“糙会荆”_ 耱“填充剡”，包围在纾缍、皴细纾缭 周围，密度约为1 5 9 c m 3 ，它的聚合度较低，吸滋荔膨胀，在酸性条件下翕水解，在较强 的碱性条件下发生碱性水解反应，均纤维素的碱性降解方式十分相似。竹纤维中的半纤 维素含量一般为1 4 2 5 ，毛竹平均含量约为2 2 ，7 ，并且糍黄竹龄的增加，其含量也 春掰下黪。 木质豢是存在于纤维细胞壁内，集中在胞间屎和微细纤缎之间的难一的芳香族聚合 物，是竹纤维颜色的生震来源，它馊纤维组织具有刚性，不易被菌虫侵蚀溅消化吸收， 这篷是键终维茨犍熬瓤瓣嚣在。本蒺索蕊位学缝掏是由苯基嚣浚筵秘单元逶_ 蓬醚键窝羰 一碳键结合的复杂他合物，甲氧基怒其中的特征功能基。木麓索由碳、氢、氧组成，一 4 第2 章竹纤维结构与性能 般含碳量为6 0 6 6 ，氢含量为5 6 5 ，氧含量为3 5 4 0 。它是一种热塑性三 维网状高分子聚合物，其软化点范围较大，一般为1 3 0 c 2 1 0 c ，能够发生卤化、硝化、 羟基化及与重氮盐偶合亲电取代反应。果胶质的主要成分是果胶酸的衍生物，它广泛存 在于自然界的植物体中。灰分是由各种无机盐组成的，竹纤维的灰分主要由s i 0 2 构成。 2 3 竹纤维的生产过程 2 3 1 原生竹纤维的生产 原生竹纤维的生产由竹原料前处理、竹纤维分解工序、竹纤维成型、竹纤维后处理 工序等组成，其工艺流程如下：。1 毛竹一整料一制竹片一浸泡一蒸煮一水洗一分解一软化一脱水一还原一分丝一蒸煮 一检验一筛选梳纤一干燥竹纤维产品。 2 3 2 竹浆纤维的制造 ( 1 ) 竹浆粕的生产过程 备料一切料一筛选一洗料一预水解一洗料一蒸煮一倒料一洗涤一筛选疏解一除砂 一脱水浓缩一氯化一洗料碱化漂白一酸处理一洗涤一除砂一浓缩一抄浆一烘干竹 浆粕 ( 2 ) 制浆工艺 竹浆的生产目的是脱除木质素、降低半纤维素、多戊糖含量( 小于4 ) ，保证纤维素 含量在9 3 以上，调整纤维聚合度，保证纤维强度，使之具有良好的反应能力。竹子中含 有较多的木质素，采用碱法才能脱除，而多戊糖含量也较高，它不能在碱蒸煮过程中除 去，必须在蒸煮前采用预水解法使竹片中半纤维素和多戊糖在蒸煮前溶出，同时预水解 还能破坏纤维的胞壁，使其在制浆过程中便于脱离，提高浆粕反应能力，在预水解过程 中木质素的化学键部分断裂，可溶出一定量的木质素。这样经预水解碱法蒸煮后制得 的竹浆粕中甲种纤维素含量为9 3 ，平均聚合度为6 0 0 7 0 0 ，可达到粘胶纤维浆粕要求。 ( 3 ) 纺丝成形嘲“” 竹纤维纺丝成形主要采用粘胶纺丝法工艺纺丝。 粘胶纺丝法首先用硫酸盐蒸煮，多段漂白工艺制备竹纤维浆，然后用碱和二硫化碳 处理竹浆粕，使其溶解在氢氧化物溶液中制得粘胶溶液，用湿喷湿纺工艺纺丝制成竹纤 维，其工艺流程如下： 竹浆粕一切粕一制胶一头道过滤一二道过滤一脱泡一计量一纺丝一塑化一切断一水 第2 豢兹纾维结梅与缝麓 洗一脱硫一水洗一上油一干燥一成品 2 4 辛耆纤维的结构 2 。4 。 访纤维的形态结构 原生竹纤维截面呈扁平状，中间具有孔洞，无皮芯层结构，纵向有沟槽和裂 缝且光天然扭曲。髓浆纤维的截颇与粘胶纤维相似呈不规则多边形状，多孔隙， 纾缝裳嚣寿海稽。瓣瀚 2 4 2 竹纤维与熟它纤维的开蜃态结构对比 竹纤维与萁它纤维的形态络梅对魄鲡表2 3 掰示“8 。” 袭2 3 竹纤维与其它纤维的形态结构对比表 纤维种类纵向形态结构截面形态特饺 祗艇竹纤维 表嚣竞溪戆一、缴骞呈裹乎获、孛整远叛邃影( 疆蓬形) 、 竹纤维多条较浅的沟槽有的呈梅花形排列 竹浆纤维有沟糟呈不规则多边形状、多孔隙 苎麝横苓、嶷绞骚予形、毒孛黢及裂缝 黄麻横节、骚纹多角形、中腔较大 亚麻横节、骚纹多角形、中腔较小 羊毛表面蠢鳞片霹形或接近圆形、有些有毛髓 囊蚕豫平煮不瓶鄹三兔形 粘胶纤维纵向有沟槽有锯齿形或多页彤边缘 涤纶、锦纶、丙纶平滑圆形 2 4 3 竹纤维的微结构 盼浆纾维红外光谱图与粘胶纾维、原生住纤维和褊终绒瓣红拜光谱瓣对照，具 有裙黼鼢毙谱指绞灏，蜂位一致，主要特征缀牧蜂死乎稿掰，表器嚣纤维属纤维素 纤维。利用x 射线衙射法测得竹浆纤维的结晶度为3 1 6 ，酱通粘胶纤维的结晶度为 3 0 ，原生竹纤维结龋度为7 0 h ! 搬，棉纤维的结晶度为6 6 左右。纤维綮有4 种主 要嚣绥瓣交薅，郄经缝素l 、绥缨素l l 、纾缀素獾帮纾维豢搿，嚣生终终维j 霆予獒 型的纤维素i 的结晶变体，竹浆纤维属纤维索i i 的结晶变体。 6 第2 章嚣纤维缝掏与瞧缝 原生竹纤维由纤维细胞、薄壁细胞、导管、表皮细胞和石细胞等组成。薄壁细 胞、导管、表皮细胞和褥细胞统称杂细胞。由于薄壁细胞和石细胞的形状避似，不 易严格嚣分，藏把它爨统称惫蛰簧。薄壁缨戆燕份纾维孛豫纾维爨藏菇终豹努一释 主要细胞，薄壁细胞腔大而壁薄，l 殁水量为其自身质量的1 5 倍，而纤维细胞的吸水 量仅为其髓身质量的5 倍。竹纤维只有初生结构而没有次生结构，因此其构造比较 麓萃。在嚣纾壤雏横截涎中，豫皮艨秘维管寒乡 ，其余部分均为薄壁缨戆缀织。表 皮细胞及皮下的纤维层构成皮层。维管柬是由外潮的纤维及中央的导管、筛管和半 胞组成的。维管束散生在薄壁细胞中，靠外周的绒管较小，但维管束分布密度大； 内层的维鲣柬较大，但分布密度降低。竹纤维盼维管束是外韧的，即其初生韧皮部 ( 薅管窥体驻) 在癸辩，两初生本麓部在肉裁。秘生本质部静簇部为琢生警管，蒙 生导管附孟匠常有因原生导管破裂而形成的空腔。筛管和伴胞胞藏薄，强度熬，故也 常会破坏而形成空腔。”“”1 2 5 竹纤维的性能特点 ( 1 ) 盼绛维理证整戆“8 竹纤缎理化性能冤裘2 4 。 衷2 4 竹纤维和其它纤维的性能对比 纤维莫代尔糙胶赢瀑模量粘胶竹纤维槔涤纶 线密度d t e x 1 4l 。71 71 5 1 71 6 5 1 9 5l 。7 干强c n d t e )3 2 3 42 2 2 6 3 4 3 62 0 2 42 5 3 0 4 0 5 2 湿强c n d t o )1 9 2 ll o 1 5 1 9 2 l1 2 1 72 6 3 04 0 5 2 于薮裂 幸羲蓠 1 3 1 52 0 2 51 3 1 5i ? 2 27 94 4 4 5 湿断裂伸长 1 4 1 62 5 3 01 3 1 52 0 2 5 1 2 1 4 4 4 4 5 ( 2 ) 吸放湿性“” 竹纾缭瓣榜生缝搦及茭横截嚣上戆琵藏特性，为吸收拳分秘蒸发零分创造了条 件，决定了竹纤维的吸般滠性能是餍有天然纤维中最好的。实验测得：竹纾维在标 准状态下的回潮率可达1 3 ，与普通粘胶相近。纤维润湿后强殿下降，下降幅度达 5 0 左右。因此竹纤维与粘胶纤维一样存在着不耐水汰盼缺点，假电于竹纤维暇湿性 强，穿着繇遥，增强了织镌酶撬静邀靛帮抗滔污穗。 ( 3 ) 竹纤维的天然抗菌性“” 竹子自身有抗菌性，使其在生长过程中无虫蛀，无腐烂，凭需使用任何农药， 在生产终维熬过程孛，聚鼹蔫辩按王装处理，霞撬蘩蘩蒺始终不羧酸舔，谜挠慕物 质始终结合在纤维素大分子上，因_ ! 辩：竹纤维织物缴反复洗涤，日硒也不会失淑抗菌 7 第2 章竹纤维结构与性能 作用。竹子的天然抗菌性，使纤维在服用过程中不会对皮肤造成任何过敏性反应， 这与在后整理过程中加入抗菌剂的纤维织物有很大区别。其抗菌性能目前已通过了 上海预防医学研究所检测。其检测结果如表2 5 所示。 表2 5 竹纤维的抗菌性能检测 单位检测引用标准检测菌种检测结果 8 0 9 9大肠杆菌8 0 上海市预防医学研究所 a t c c 6 5 3 8 金黄色葡萄球菌 1 0 0 a t c c l 0 2 3白色念珠菌8 0 9 ( 4 ) 保健功能 竹纤维含有天然竹密和果胶成分，该成分对皮肤健康是有益的。竹纤维的抗紫 外线能力强，以此纤维生产的春夏装对皮肤有较好的抗紫外线保护作用。 ( 5 ) 恢复性好，可机洗，免熨烫，纤维染色性能好 由于竹子的天然韧性，以竹纤维生产的织物有较强稳定性和防皱性，具有可机 洗和免熨烫的良好效果，其染色性能好，色牢度在3 5 以上。 第3 章竹纤维纺纱工艺 第3 章竹纤维纺纱工艺 竹纤维既可纯纺，也可混纺：既可环锭纺，也可气流纺：可与棉、天丝、莫 代尔、麻、丝、涤纶、腈纶等纤维进行不同比例的混纺。 3 1 原生竹纤维原料分析、预处理和工艺流程 3 1 1 原料分析 在竹纤维原料选配中，由于竹子的产地不同，并且不同厂家对竹纤维的提纯过 程中所采应用的工艺方法以及添加的助剂均不同，致使竹纤维的纺纱性能均有一定 的差异，因此在生产同一品种和同一批号的竹纤维纱线时，原则上使用同一批号的 竹纤维。 一般纺织纤维为单纤维，细度不能低于0 6 7 t e x ，并且必需有一定的柔软性及强 力。而经过去青、齿轮的反复轧压后，采用脱胶工艺进行脱胶的纤维，如果被完全 脱胶，则纤维细度只约为0 0 5 r e x 左右，且长度不足5 m ，这样的纤维不能在环锭纺 纱机上加工。因此不能将胶全部脱完，以便利用余胶使纤维一根一根相互连接，从 而制成需要的竹纤维。 3 1 2 预处理 由于竹纤维胶未脱尽，它的色泽为黄色，在干燥的状态下，粉尘较大，潮湿时 强度又非常低，且竹纤维含水较大，一般达1 3 ，因此在加工前要对原生纤维进行烘 干，使之达到强度最高点后，再利用圆梳机进行几道梳理，使之尽量除去并丝、硬 丝，使支数尽量增加，这样通过几次梳理后，8 0 的竹纤维都能达到1 2 5 r e x 左右。 其次给油工序，给油能增加竹纤维的柔软度、提高其抗击打能力和强度，是其能否 顺利通过棉纺设备加工的关键。油剂必须选择好油剂，给油方法是将竹纤维平铺于 分级室，将乳化油均匀地喷洒在表面上，再将给油后的竹纤维必须在车间存放2 4 小 时，让油剂溶液渗透均匀。o ” 第3 章锋纾维绕纱工艺 3 1 3 工艺流程 纺纱工艺滚稀为：港花一羧耱一著象一并条褪纱一缀珍一叁凌终簿 3 2 率间温湿度的要求和纺纱工艺 3 2 1 车间温湿度的要求 遥豢檬绣车戆瓣滢漫度要凝壤原糕熬不阕两进行诞繁。因毪绎缝懿强力与含 水率成反比，清麓、梳棉时车阈温度必须低，一般控制在5 0 以下，但到了并粗 时车间湿度必须加大，要求在不影响其他品种的前提下，应控制在7 5 8 5 之 闯，疑主要目的在予遵过并粗工序的牵傍使竹纤维尽量被分离为单纤维，与其他 纾维究分混合：嚣列了绥纱王黟，翊要鬏撂混纺纤维豹魄镄要求丽定，在与藕混 纺时，如果棉的比例要求高，则车间湿度要偏大掌握，具体温湿度控制藏围见表 3 1 。 表3 。1 潼浸发控裁范鋈 工序温度相对湿度( ) 分级室 2 6 3 0 5 0 5 5 渣菝 2 2 2 4 4 s 5 0 梳稿 2 4 2 6 4 0 4 5 并粗 2 4 2 6 7 5 8 5 纲纱 2 5 2 8 6 5 7 5 络篱 2 4 2 6 6 0 7 0 3 2 。2 纺纱工艺 ( 1 ) 各工序纺纱定量的设定 备工序纺纱定量的设定基于轻定量的原则，以确保成纱条干质量。 ( 2 ) 清花 铃绎缍静绥爱一般在1 5 i 6 d t e x ，长发在3 8 m m ，萤长度整齐瘦辩，不合杂蒺， 加工质量好，基本没有硬并丝和超长纤维，因此清花工序中应以减少对纤维的打击 损伤度为前提，成浆用多松少打，尽量少落纤的工艺原则，选用较低的打手速度， 势量豢獾开稿援懿爨形蠢手要改成棱锋拄手，露量稳卷定爨逶当壤热。 ( 3 ) 梳棉 第3 章竹纤维纺纱工艺 梳棉是纺竹纤维的关键工序，由于竹纤维的支数不均匀性大，支数较低，与棉 纤维细度相差较大，与棉混纺时很难与之结合，加之竹纤维在附面层中悬浮的时间 较短，易被小漏底进口档住后成为落物，从而减少了竹纤维在棉竹纱中的含量。如 果工艺再不合理，则成网难；即使成网，棉条中含竹纤维的比例也将非常少，因此， 梳棉工艺既要分梳，又要减少对纤维的损伤；既要除硬丝、并丝，又不能落纤太多， 且要充分混合。适当地采用降低各梳理机件的速度，优选各梳理隔距，适当抬高给 棉板都有利于减少对竹纤维的损伤。 ( 4 ) 并粗 并条工序的工艺对成纱的条干起着关键性的影响，特别是牵伸倍数及其分配的 设定，罗拉隔距大小的确定，直接影响着熟条的条干和棉结，并粗前区隔距不能大， 后区要稍大。粗纱的捻系数不能过大，否则不利于细纱牵伸，一般选择捻系数为1 1 0 左右。要加强温湿度控制，皮辊采用抗绕胶管以解决因车间温湿度波动而缠绕皮辊 问题。 ( 5 ) 细纱 由于竹纤维的强力低，在细纱工艺中应采用低速度，小纲领、轻钢丝圈来减少 断头，以使竹纤维能在棉纺设备上顺利出纱。竹纤维与棉纤维混纺时，由于竹纤维 较粗，与棉纤维支数相差太多，纤维之间的抱合力很差，若捻度不够，会使棉竹纱 的强力差，甚至细纱开不出纱，所以捻系数要偏大，但捻度又不能过大，捻系数一 般为同支数棉纱的1 1 倍左右。用原生竹纤维纺纱时，捻系数可以取同支数棉纱的 1 1 1 3 倍，后区牵伸要按偏大掌握，一般为1 5 倍左右。 ( 6 ) 络筒 采用自动络筒机以确保获得良好的空捻打结质量和成形，配合以合适的电清工 艺以清除成纱中的各类纱疵，同时采用较低的卷绕速度和卷绕张力，以减少纤维之 间摩擦和伸长，防止纱线起毛，使纱线保持良好光泽。叫“” 3 3 再生竹纤维的纺纱性能 再生竹纤维与粘胶纤维的性能相似，纺纱时可以参照粘胶纤维纺纱工艺进行。 但在混纺时应注意纤维之间的性能差异，并且原料混合时也要进行补湿，还应加入 适量的抗静电剂。混合后的上机回潮率应控制在1 0 左右，这样可以调整纤维之间、 纤维和机件之间的摩擦系数，消除静电，增加纤维的集束性。原料混合之后，要存 放一定时间方可上车。在梳理时，要适当加大入口隔距，减少落纤量和避免损伤纤 维，速度适当放慢，减少揉搓，减少“麻粒”的产生。在并粗工序中，由于竹纤维 无卷曲，抱合力较差，并条宜采用较小的喇叭口，这样可使须条紧密、光洁、断头 第3 章竹纤维纺纱工艺 少。粗纱捻系数比棉增大5 1 0 ，并采用“大隔距、重加压、小张力”的工艺原 则，细纱工序要合理选用锭子速度、钢领钢丝圈型号，减少毛羽，提高条干水平和 成纱质量。 1 2 第4 章竹纤维针织工艺 第4 章竹纤维针织工艺 在全面分析了竹纤维性能和正确选取原料的基础上，织物结构和编织工艺参数 的科学设计是实现竹纤维具有良好的编织性能的关键。根据针织产品的用途，结合 厂家针织设备情况，设计了台车、棉毛机、罗纹机、大圆机等编织的四大类织物。 4 1 在z 2 0 1 型台车上开发竹纤维织物 台车是中小型纺织企业普遍采用的一种织造设备。其传统编织的织物一般为汗 布、绒布、集圈布等，品种较为单一。在台车上采用原生竹纤维针织纱时，虽然能 顺利编织，但经常出现断纱、破洞，织物正品率低。采用竹浆纤维、混纺纤维均能 正常编织，破洞较少，能满足正常编织的需要。 4 1 1 台车珠地织物的开发 ( 1 ) 机器技术特征 机型：z 2 0 1 台车 机号：3 2 g ，3 2 n 机速：5 0 6 5r ，m i n ( 2 ) 台车珠地组织意匠图与编织图见图4 1 。 卜成臣e l j 照誉 盛1 衍蝣1 衍 游 斫璃1 雨 图4 1 意匠图与编织图 ( 3 ) 花压板直径的设计与齿的排列 根据意匠图，花压板齿的排列顺序如表4 1 。 第4 章竹纤维针织工艺 表4 1 花压板齿的排列 花压板号数横列号数1 齿号2 齿号3 齿号4 齿号 1 1 22 3 3 44 表中“x ”表示刻深齿槽编织集圈；没有。x ”表示刻浅槽，编织平针。 花压板的直径为： d ：堡+ 2 b = 4 8 m m 删 取b = 0 5 m mt = i 1 9 p = 0 9 7 5p = 1 2 0 齿 其中b ：浅槽深度 t ：针距( 实测针距) p 花压板：齿数 ：修正系数。 4 1 2 台车双纱汗布织物的开发 ( 1 ) 机器技术特征 机号：2 2 g ，2 2 n ， 机速：5 0 6 5r ，m i n ( 2 ) 成圈机件的选用与安装 台车上的