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1、蛹蛋白粘胶长丝面料的开发及性能测试 中原工学院张迎晨吴红艳王丽伟 蛹蛋白粘胶长丝简称P P V ，是综合利用高分子改性技术、生物工程、化学工程和化纤专利( 中国独创) 技 术，将干蚕蛹制成蛹酪素，再制成蛹蛋白纺丝液，然后与粘胶纺丝原液共混，经湿法纺丝，醛化后处理而制成的 具有皮i 占结构的纤维，是我国在化纤新产品开发中独有专利的奇葩。蛹蛋自主要是由18 种不同的氨基酸组成的 蛋白化合物，蛋白质集于纤维表面，它与纤维素形成分子上的结合，十分牢固，蛋白质中氨基酸含量达6 5 ，其 中8 种为人体所必需，1 种是婴儿营养必需，另外它还含有维生素B 2 、脱氧核苷酸等特殊成分。粘胶纤维是一种 再生纤维
2、素纤维，吸湿透气性好，服用性能好，染色性能优异，价格便宜。这两种原料通过复合纺丝方法制成的 P P V 既具有蚕丝的外观和手感，在价格上又比蚕丝低得多，成为纺织面料开发中不可多得的新型纤维。 经研究发现，P P V 对人体皮肤有很好的营养和保护作用，其滑爽、透气，还具有悬垂性好、外观华丽、颜 色鲜艳等优点。用P P V 织成的而料适用于高档时装、内衣、家纺饰品，能满足消费者对面料功能性、装饰性、保 健性的需求，有着良好的发展前景。 1 P P V 的性能分析 P P V 与蚕丝、粘胶长丝的性能对比见表l 。 表lP P V 与蚕丝、粘胶长丝性能对比 项目料J 菠长丝蚕 丝P P V 干断裂强度
3、c N d t e x 。 1 5 0 2 0 22 6 4 3 5 21 6 7 干断裂仲长率 1 5 0 0 2 5 0 03 5 0 02 0 8 7 湿断裂强度c N d t e x 。 0 7 0 1 0 61 8 5 2 4 60 8 8 相对湿度 4 5 0 5 5 07 0 05 2 1 干态延伸度 8 O 2 4 O15 0 2 5 02 3 2 湿态延伸度 2 4 0 一a 3 5 02 7 0 3 3 03 2 4 。 伸长3 时的回弹率 6 0 0 8 0 0 5 4 0 5 5 0 ( 仲长8 ) 9 5 1 初始模量c N d t e x 1 5 7 2 7 4 8
4、4 4 0 8 8 04 4 6 体积质量g c m 3 1 5 0 1 5 21 3 3 一1 4 51 4 9 吸湿率( 2 0 。C ，R H 6 5 ) 1 2 0 1 4 09 O1 2 8 不软化，不熔融，在2 6 0 。C2 3 5 分解，2 7 5 4 0 52 4 0 。C 一2 5 0 。C 开始变色， 热性能 3 0 0 “ C 变色并分解燃烧3 0 0 。C 变深黄 放5 年以上不虫蛀，不发霉 耐虫蛀及霉菌能抗虫蛀，不受霉菌侵蚀抗霉菌性尚好，但不耐虫蛀 ( 试制厂测试) 电性能干时绝缘性尚好，湿不佳绝缘性尚好绝缘性尚好( 试制厂测试) 利用复合纺丝技术纺制的P V V
5、，使蚕蛹蛋白质与粘胶达到了分子的结合，皮芯之问结合非常牢固。其外表 呈金黄色，有着真丝般柔和的j 乜泽和滑爽手感。由表l 可以知道，P P V 兼具真丝和粘胶纤维的优良特性，在一定 程度一k 又优于真丝，所以对于开发出具有真丝风格的P P V 织物将具有很高的研究价值。 2 产品开发及问题分析 丝绸被誉为“纤维皇后”，是一种稀有资源，占整个纺织纤维量不足1 ，由于这种特殊性，注定了丝绸制 品历来以i 商档、高贵、高质、高价的面貌出现。所以P P V 作为真丝的换代产品具有很强的市场竞争力。 2 1 纺纱 由于企业提供的P W 无捻、光滑，织造断裂后长丝容易劈散，挡车困难，且成品受力时容易劈裂。
6、为解决 1 4 0 这一问题，P P V 在机织物生产加工中，经纱必须适当加捻；在设计面料过程中，由于P P V 面料抗皱陛能不佳， 可以适当应用氨纶长丝，通过加工成P P V 氨纶包芯纱解决抗皱性差及长丝容易劈散等问题。 在加捻工艺中应控制好温湿度，控制好张力、选用捻线打结器；同时要防止过度磨损纤维表面，以免对后部 工艺造成影响；为保持面料光泽及整经、浆纱、穿结经工序便利，经纱可加弱捻1 0 捻l O c m ，如要追求特殊面 料效果，长丝捻度可根据面料要求确定。 这里特别值得一提的是，为充分体现产品的高附加值，满足市场对弹性面料的需求，P P V 较适合加工成氨 纶包芯纱。在P P V 氨
7、纶包芯纱的设, - P - b 要注意氨纶丝规格、氨纶丝的牵神倍数、氨纶的含量以及纱线捻度的选 择。选用氨纶丝规格为3 3 3 d t e x 7 7 7 d t e x ，含氨量掌握在3 1 0 ，牵神倍数在1 5 4 5 较适宜，捻区较同规 格P P V 高出2 0 3 0 ，以达到P P V 氨纶包芯纱的弹力、强力及外观质量要求。 2 2 织造 在浆纱工序张力应严格控制，并以上薄浆为宜。因该纤维吸湿率高，高密度织物浆纱时长丝发硬，应避免 过度损伤长丝，花篮速度要适当调整，分绞分布要合理，位置要适当，必须有湿分绞：控制好烘筒温度；织造工 序选用喷气织机较好，如果选用有梭织机。开口、打纬力应
8、严格控制，胸梁位置、经纱张力参照粘胶长丝织造工 艺；织制纬向弹性织物时，合理调整边撑位置；对织造车间湿度要求较高。 2 3 弹性蛹蛋白粘胶织物弹性率及弹性方向的没计分析 弹性蛹蛋白粘胶织物的弹性包括了织物的表面弹性和方向弹性，人们常说的织物弹性大都是指表面弹性，方 向弹性则是描述织物平而各个方向的拉仲回复弹性，一般多指经向或纬向。常规机织物的经纬向弹性一般不大于 5 ，而氨纶弹力机织物可具有1 5 一4 5 的弹性，织物的弹性及弹性方向设计应根据产儡I 最终用途确定。对于 用做男女外衣、套装、制服等的精纺面料，其弹性率范围设计在1 0 2 5 ，即可满足一般的穿着舒适要求。 根据弹力的方向，织
9、物可以分为经向弹力、纬向弹力和经纬双向弹力织物，如果要获得经向弹力织物，弹 性经纱要经过较多工序，生产中张力控制复杂，生产难度较大，如不是特殊要求，一般不采用经纬双向弹性加工 工艺。生产中通常选用纬向弹性织物织造工艺，纬向弹性织物已能基本满足常规服装的要求，而且普通棉纺织企 业也具备加工技术。 生产加工过程中各工序张力应均匀控制，张力的大小应使氨纶包芯纱保持原有的张紧度，而纱芯以不超过 纺纱时的牵神倍数为宜。纬向弹力织物生产如果选用有梭织机，则卷纬时应避免张力差异过大，以防止布面松紧 不一，产生纬向横档一目张力应尽可能小，防止纬向收缩过大。如有可能应尽量采用无梭织机生产，避免不必要 的残次品产
10、生。 3 性能测试分析比较 3 1 织物组织结构设计分析比较 目前设计开发的组矾。 1 1 ；Z t ：口l ：构有平纹、二上二下斜纹、八枚三飞纬面缎纹、三上二下上二下芦席斜纹、三上二 下一上二下1 1I 形斜纹、三上二下一上二下菱形斜纹及透孑L 组织等几十个- 钴t 0 1 , 。经测试分析，部分面料的牦点见表2 。 表2 不同组织织物性能比较 组织经密根纬密根经纱号纬纱号经缩纬缩 风格备注 结构( 1 0 c m ) ( 1O c m ) 1数t e x数t e x 平纹 2 6 46 4 01 4 4 21 3 3136 纵条纹效果 斜纹 2 6 44 4 01 4 4 x2 1 3 3
11、3 45 0轻薄、柔软、细腻 纱线滑移、织 缎纹 2 6 44 3 01 4 4 21 3 32 7 56 2 4 厚重，光泽最好物劈裂严重， 芦蹴2 6 44 4 61 4 4 21 3 3 3 05 2 轻薄，有仿麻效果织物需要定形 经山2 6 45 1 21 4 4 2l3 3 x 23 5 02 2 5明暗条纹相问 和抗皱处理 茭形 2 6 43 5 21 4 4 2l3 3 x2 4 1 05 4 4有菱形图案效果 透孑L 1 9 82 7 61 4 41 3 31 31 4轻薄，有仿麻效果，风格独特 性能优异 1 4 1 3 2 其他性能测试结果( 见表3 ，) 表3 四种织物的测
12、试结果 项目 ABCD 经纬向断裂伸长率 18 3 0 1 4 3 01 8 8 0 1 4 6 01 6 9 0 1 2 8 016 8 0 1 4 6 0 透气量1 ( m 2 S ) 12 0 7 0 ( D6 m m )5 0 4 0 ( D8 m m )1 6 3 7 ( D4 r a m )1 0 9 2 ( D4 m m ) 耐磨次数r 7 26 07 19 4 注：A 为特科I 整理后P P V 与真丝交织物，B 为未经特种整理P P V 与真丝交织物，C 为未经特种整理P P V 与 棉交织物，D 为特种整理后的P P V 与棉交织物。采用Y G 0 3 3 A 型织物撕裂仪
13、( 1 0 0 m m 6 3 m m ) 、Y G 4 6 1 A 型织 物中低压透气仪( 1 3 0 m m l3 0 m m ) 、Y 5 1 2 型织物平磨仪( 1 3 0 m m 1 3 0 m m ，重锤5 0 0 9 ，砂轮为粗A 1 0 0 ) 。 从撕裂强度测试结果可以发现，P P V 的交织织物具有很好的强力，同时可以发现未改性的织物强力要更高 一些，所以用P P V 开发的面料具有很好的服用性能。 针对四种甲酸膨胀预处理后的布样，进行透气量及耐磨性测试，结果表明P P V 织物有着良好的透气性，P P V 与真丝交织的织物透气性明显好于P P V 与棉交织，而且未整理的织
14、物透气性要比整理后的织物透气性好很多，所 以整理虽然增加一定的抗皱作用，但也会影响到面料其他一些性能。另外，整理后的织物耐磨性要好于未整理的 织物，这是因为改性的织物中柔软剂降低了纱线问的摩擦力，织物中纱线滑移能力增强，抗摩擦能力反而增强。 4 结论 P P V 具有良好的吸湿性能，其各项物理指标均能满足织造加工要求，具有良好的可织性。在加工过程中，应 注意做好防潮保燥工作，防止不良摩擦损伤纤维表层，对后加工造成影响。 P P V 织物风格特征及吸湿性良好，品利，开发前景广阔，是一种不可多得的保健型复合纤维。在用该纤维开 发品8 , n i t ，应充分了解纤维的结构、纤维的各种特性，扬长避短
15、，才能使纤维的优点得到更好的体现，为丝绸产 品的开发增添新的活力。 P P V 配合氨纶弹性纤维使用用途广泛，适于用针织和高速织机织制，除织制成弹性P P V 车- - i 织品和机织品外， 它也可以与棉、毛、真丝、人造丝、涤纶丝、锦纶丝等多种纤维混纺、交织，是制作各类高档内衣、睡衣、高档 舂夏季时装、T 恤、家纺的理想原料。经测试，P D V 织物的透气性比同类组织结构的真丝织物高2 0 一3 0 ，经 向强力高2 0 一4 0 ；其悬垂性、耐磨性、弯曲刚度与同类真丝产品不相上下；纤维的吸湿与真丝、人造丝织物 相似；织造工艺控制相对真丝织物要简易。由于P P V 织物原料成本低，价格仅为真丝原料的三分之一左右，产 品技术含量高，比日本开发的牛乳蛋白丝更具有竞争力，不但可替代进口，而且可扩大出口，因而有着良好的 市场前景。 1 4 2
