莱竹纤维纺织品开发研究及生产探索
本文发表在2012年出版的第23期《梳理技术》杂志上，更多好文章期待您的投稿。投稿、咨询邮箱：shulijishu@geron-china.com
莱竹纤维纺织品开发研究及生产探索
朱张林 （如皋市丁堰纺织有限公司）
莱竹纤维（Lyocell Bamboo）是以Lyocell纤维生产工艺生产的竹纤维素纤维，我国2009年末独创研制生产。莱竹纤维集天然纤维之吸湿透气与合成纤维高强耐用等优秀特性于一身，加之深厚的竹文化底蕴、广阔的再生原料资源、绿色的环保生产工艺等因素的共同作用，使莱竹纤维的开发与推广应用对倡导绿色生活、实施低碳经济、保持持续发展具有重要意义。
1 莱竹纤维产品开发的意义
1.1 生态绿色和文化时尚
（1）绿色植物。竹，禾本科多年生木质化植物。竹生命力强，生长成材快，“破土凌云节节高，寒驱三九领风骚”，一次栽植成功，就可持续利用，一般竹子造林5~10年就可每年采伐。而且竹子林叶茂盛，根系发达，竹鞭纵横交错，具有调节气候，涵养水源，保持水土，固土防冲，防风减灾等良好功能；竹还可以缓解温室效应，比相同占地面积的树，竹子吸收五倍的温室气体，多释放35％的氧气，成为高效率的清新空气“制造者”。
（2）丰富资源。中国是世界上最主要的产竹国，是世界竹类植物的起源地和现代分布中心，是“世界竹子之乡”。竹林资源集中分布于四川、浙江、江西、安徽、湖南、湖北、福建、广东，以及西部地区的广西、贵州、重庆、云南等省市自治区，竹林总面积约420万hm2，无论是竹子的种类、面积、蓄积量及竹材、竹笋的产量都雄居世界首位。
（3）生态工艺。以Lyocell生产工艺创新性地应用于竹纤维生产的莱竹纤维，生产中使用无毒的甲基马琳氧化物（NMMO）作为溶剂，高浓度时将纤维溶解，低浓度析出时使其凝固成型，产品生产过程和产品中不产生对人体有害的化学物，产品使用后的废弃物可自然降解，保持了产品的生态化生产和利用。
（4）深厚文化。中国竹文化渊源深厚。早在7000年前的河姆渡原始社会遗址内就有竹的实物，而距今约6000年左右的仰韶文化遗址陶器上可辨认出“竹”字符号，我国辞海（1979年版）共收录竹部文字209个，还有与“竹”有关的典故、成语等，反映了“竹”文化涉及社会和文化生活各个领域；反映了“竹”在中国几千年的历史上，在工农业生产、文化艺术、日常生活等多方面发挥的重要作用。“咬定青山不放松，立根原在破岩中。千磨万击还坚劲，任尔东西南北风”的诗句淋漓尽致表述了竹子坚韧、圣洁、高雅、积极向上的品格，千百年来，这种品格和精神已内化到中华民族的文化和血液中。中国汉字“笑”字从“竹”来，表明了人“竹”所产生的愉悦情感。2010上海世博会上，竹文化开始为世界人民喜爱和接受。莱竹纤维的开发，是竹子物质应用和文化延伸的新发展，是中国竹文化和生态纤维技术探索应用创新性成果。希望通过莱竹纤维产品的研究和开发生产，为绵延千年的竹文化谱写现代纺织时尚的新篇章。
1.2 莱竹纤维和产品性能
莱竹纤维由于生产工艺优良，产品具备干湿强度高，吸水快，吸湿好等特点，莱竹纤维及其他相关纤维性能见表1。竹纤维素中的独特物质“竹琨”因子具有天然的杀菌、抑菌、防螨、防臭和抗紫外线功能，莱竹纤维的生态生产工艺，有效地保护了天然竹纤维素中的“竹琨”因子，从而赋予了莱竹纤维具有天然绿色的杀菌、抑菌、防螨、防臭和抗紫外线等功能，粘胶工艺竹纤维与莱竹纤维抑菌杀菌活性实验结果比较见表2。
表１ 有关纤维性能比较
1.3 莱竹纤维纺织产品开发研究意义
据有关预测，2040年，人类使用的纤维总量将突破1亿t/a，而地球上已经没有更多土地可以用于棉花的种植和绵羊的养殖［1］，也没有更多的不可再生的石油资源可供开采，必须充分利用广义的植物纤维资源材料如竹纤维、麻纤维、菠萝纤维等。莱竹纤维以其多方面的独特个性展现在我们面前，这些个性既符合现代绿色生态的生活理念，又切合了当今时尚文化的发展追求，其研究与开发前景十分诱人，本文为抛砖之作，期待更多的人加入莱竹纤维产品开发和研究之中，有效地运用得天独厚的自然资源，传播和弘扬中华文化。
2 莱竹纤维产品生产探索
莱竹纤维干湿强度高，吸湿透气，触感舒适，同时具有天然的杀菌、抑菌、防螨、防臭和抗紫外线功能，纤维轴向光滑，径向圆润，具有丝绸的光泽。为了全面了解和研究莱竹纤维的生产和产品特点，分别对莱竹纤维纯纺及与其他各种纺织纤维一般比例、多比例、小比例混纺及配套的织物进行设计和生产研究。纯纺可以更彰显莱竹纤维的本质特性性能：棉纤维的舒适、聚脂纤维的强度、粘胶纤维的悬垂、蚕丝的柔软、光泽和高贵；天然的抑菌杀菌功能；更突出创新“竹”文化的特质；混纺可以综合多种纤维的多维风格，根据不同产品性能及风格的要求，科学灵活地确定混纺比例，从而体现和满足消费者对于纺织产品有关功能、质感和时尚文化等方面的需求。本企业鉴于上述思路，就莱竹纤维纯纺、混纺及织物进行了多种方案的设计和生产试验研究，取得了一些可行的工艺参数和生产经验，现就几款各具特点的纱线、织物设计和生产试验，供交流探讨。
2.1 纱线产品
纤维原料选用：莱竹1.33 dtex×38 mm ；粘胶1.11 dtex×38 mm。纱线产品有：莱竹9.8 tex、7.4 tex ；莱竹/粘（60/40）9.8 tex、7.4 tex
2.2 织物产品
（1）127 mm粘胶9.8 tex×莱竹9.8 tex，（759.5×385.5）∕10 cm五枚飞左斜经面缎纹，光边；
（2）127 mm粘胶9.8 tex×莱竹 7.4 tex，759.5∕10cm×531.5∕10cm 五枚二飞左斜经面缎纹，光边。
2.3 纱线生产工艺流程
（1） 莱竹纯纺：莱竹 1.33dtex×38mm →FA002A型抓棉机 →SFA035型混开棉机→SFA161型棉箱给棉机→A076F型成卷机→ FA201B型梳棉机→TMD81并条机（一道）→TMD81（S）并条机（二道）→TJFA457A型粗纱机→FA507B型细纱机→0RION－M型自动络筒机。
（2） 莱竹∕粘胶混纺：莱竹 1.33dtex×38mm∕粘胶1.11dtex×38mm →FA002A型抓棉机→SFA035型混开棉机→FA025型多仓混棉机→SFA161型棉箱给棉机→A076F型成卷机→ FA201B型梳棉机→TMD81并条机（一道）→TMD81（S）并条机（二道）→TJFA457A型粗纱机→FA507B型细纱机→0RION－M型自动络筒机。
2.4 织物生产工艺流程
五枚二飞左斜经面贡缎：ASGA221（180）型分批整经机→ASGA365C－S型双浆槽浆纱机→G177型穿综机→1515型自动换梭织机（经特殊高档改造）→GA801型验布机→G841型折布机→A752型打包机。
2.5 纺纱生产工序工艺要点
（1） 清花工序
依据莱竹纤维特性，为了确保在纺制过程中能顺利进行并防止纤维损伤，提前将纤维在相对湿度80%的环境中松包放置24 h，使纤维内部充分吸湿平衡，减少差异；混纺纱由于在清花工序混合，采用多仓混棉机，使两种纤维混合更均匀；同时，因为所选用的莱竹纤维和粘胶纤维均为细旦纤维，纤维细度细，易断裂损伤，易起棉结，清花工序采用短流程，以松解为主，打手速度尽量低，如A076F型成卷机打手速度控制在800 r/min左右。
（2） 梳棉工序
要考虑纤维品种特点和纤维细度细两方面的特点，减少纤维损伤，合理分梳，有效清除棉结，清晰成网；刺辊速度小于700 r/min ，采用2520系列锡林针布，MCH36盖板针布，棉结控制在2 粒/g以内。
（3） 并条工序
由于莱竹纤维表面光滑，纤维间抱合力差，车速可稍低，防止缠绕罗拉、胶辊；加压适当增大，以保证足够的握持力；并条牵伸设计是否合理很关健，同时把握好牵伸分配，头并总牵伸倍数小于并合数，后区牵伸倍数大于1.7倍，二并后区牵伸要小于1.2倍，集中前区牵伸，使弯钩纤维充分伸直，避免增加棉结。
（4） 粗纱工序
由于莱竹纤维光滑抱合力差，且粗纱工序对纤维牵伸控制力偏弱，粗纱工序牵伸倍数宜偏小掌握，同时为减少牵伸对粗纱须条条干的恶化程度，牵伸后区采用稍大于弹性牵伸的牵伸倍数，集中前区牵伸；卷绕张力要控制适度，避免意外伸长。
（5） 细纱工序
由于莱竹纤维光滑，且有原纤化倾向，为使莱竹纤维纯纺和混纺成纱强度较高，减少成纱毛羽且抑制织物纤维原纤化倾向，细纱捻系数偏大掌握，约比常规产品提高5%左右，还要兼顾织物服饰风格。
（6）络筒工序
通过管纱和筒纱条干对比试验，确定合理的络纱速度，将络筒工序条干恶化，棉结、毛羽增加控制在尽可能低的范围内。
2.6 织布生产工序工艺要点（直贡织物）
（1）整经工序：直贡产品整经“三均匀”至关重要：张力均匀、排列均匀、卷绕均匀，尤其张力均匀关系到经面缎纹——直贡织物的布面质量的风格特征，需精确调整张力装置，提高织造张力的均匀性；同时需对整经机所有纱线通道进行全面清洁并消除毛刺，以减少纱线整经过程中的强力损失和产生断头，选择适宜的整经速度。
（2） 浆纱工序：由于该品种经纱纱支细，密度高，浆纱必须做到“加强被覆、减少毛羽、增强、保伸”的要求，科学合理的浆纱工艺显得十分重要；浆料配方要高浓低粘，既包覆好又要渗透好，易于分纱，要求浆纱后纱身滑爽；浆纱过程中双层预烘，各区张力调节合理，严格控制湿伸长，车速稍低，采用后上蜡。
（3） 穿综工序：由于经纱密度高，所用综页多，采取即穿好，即上轴的办法，有利于顺利上轴和开织。
（4） 织造工序：由于该品种为一特定供货品种，需方要求纬纱用莱竹纤维；边组织必须由有梭织机织造的光边织物，无梭织机的毛边及用织入边装置织成的光边都不符合面料要求。因此别无选择，只可采用有梭织机织造，除引纬装置必须保持梭子引纬外，其余装置必须进行特种改造，才能顺利进行织造，织造时适当降低车速。
3 产品质量情况
试验产品的产品质量情况见表3~7。试验产品受到使用单位的肯定。
表3 莱竹9.8tex 质量（江苏省纺织产品质量监督检验研究院检测）
4 结语
（1）此次莱竹纤维纺织产品开发研究及生产探索尚属起步阶段，通过产品研究及生产探索，已基本了解和掌握了莱竹纤维纺织产品生产工艺性能和基本工艺原则，认识到该纤维纱线、面料产品的特点，对于后续进一步研发该纤维纺织产品及提高产品质量有重要意义。
（2）莱竹纤维具有突出的性能和个性，其性能几乎集天然纤维与合成纤维优良性能于一身：棉纤维的舒适、聚酯纤维的强度、粘胶纤维的悬垂、蚕丝的柔软、光泽和高贵，同时还具有天然抑菌杀菌功能，产品应用空间大、而且更是高档产品的理想原料；其个性绵延中华传统文化，所开发的产品兼具传统文化和现代时尚的特色。
（3）莱竹纤维从原料到产品、到使用废弃物，全过程主体是绿色生态的，竹是优秀的绿色生态植物，速生、资源丰富、高效优化环境，竹与人、与社会有深厚的历史文化渊源和亲和力，是社会发展中人们正在致力寻求的未来替代棉和石化合成纤维的天然纤维素纤维资源，真可谓“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”。
参考文献：
［1］程隆棣.再议纤维素再生纤维及其纺织品［Ｊ］．上海纺织科技，2007（8）：1－4.