前 言

  真丝是高档的纺织原料，具有较好的强伸度，纤维细而柔软，平滑富有弹性，其主要成分丝肽中含有18种对人体有益的氨基酸，与人体皮肤的相适性强，刺激感小，被誉为“纤维皇后”。但是，真丝在精练后吸湿差、静电大，这些特点决定了真丝纤维不适合高速梳理［１］。本文提出了一个克服真丝纤维高速梳理难题的方法——亲水改性，并对改性前后的真丝梳理性能进行了对比。

 

  1 真丝纤维的亲水改性

  本试验采用竹本公司的NW-269和NW-344混合亲水试剂。该亲水试剂配置成的溶液呈碱性，而蚕丝的耐碱性较差，所以能刻蚀真丝纤维表面，见图1（c）、增加纤维间的摩擦、加强真丝纤维在水刺工艺中的相互纠缠抱合能力。同时该试剂还能在真丝纤维表面形成一层亲水薄膜，见图1（b），提高真丝纤维的亲水性［2］。亲水改性前后真丝表面对比见图1。

               

  亲水改性实验仪器： 实验用烧杯(600 mL×4)，电热恒温水浴锅，温度计，天平，洗衣机，烘箱等。

 

　　试验步骤：

 （1）启动电热恒温水浴锅，将里面的水温升高到75℃，并注意保持这一温度；

 （2）称取真丝纤维，并按照浴比1∶25计算改性所需亲水试剂溶液量；

 （3）按配比NW-344与NW-269为9∶1，配置亲水试剂溶液；

 （4）亲水试剂溶液放在水浴锅中加热至75℃，将真丝纤维放入改性溶液中浸泡10 min，以控制纤维的刻蚀程度；

 （5）改性真丝脱水、烘干，放入恒温实验室中调湿24h。

 

  2 亲水改性对高速梳理成网的影响

 

　　2.1 高速梳理机

　　传统绢纺梳绵机多采用单锡林单道夫的棉型梳理机，见图2。梳理机为保证输出单纤维状态的均匀纤网，通常锡林表面的纤维负荷很轻，在理论上纤维负荷越小，分梳效果越好。在锡林转速恒定的情况下，要降低纤维负荷，就要限制纤维喂入量，因此也限制了梳理机产量。锡林转速提高，单位时间内纤维携带量增加，纤维不容易被及时剥取转移而形成棉结，影响成网质量。因此，绢纺厂的梳理速度都不高，一般在10 m/min左右，影响了产能，增加了能耗和企业生产成本。

                 

　　为适应非织造生产的高速度、高产能，企业一般采用双锡林双道夫梳理机，见图3。此类梳理机由于比单锡林梳理机增加了一个锡林，使梳理工作区面积扩大了一倍，即在锡林表面单位面积纤维负荷量不变情况下，增加面积来提高产量。此外，梳理机拥有两组道夫，便于及时剥取转移锡林上的纤维，防止残留纤维在以后的梳理过程中因纤维间搓揉形成棉结影响纤网质量，同时两组道夫可转移出两层纤网，增加了产量。国产双锡林双道夫梳理机的纤网输出速度一般为50 m/min，国外梳理机则可高达200 m/min。

 

　　2.2 梳理成网

　　本实验用梳理机为世界上最先进的法国NSC梳理机。采用50%未改性真丝与50%粘胶混和，以及50%亲水改性真丝与50%粘胶混和，分别进行高速梳理试验，设定试样面密度为35 g/m2［3］。试验中观察到，未改性真丝梳理，在纤网输出速度为40 m/min时无法成网，然后降至20 m/min，此时虽然能梳理成网，但真丝纤维仍有严重的飞花、绕辊现象出现，见图4（a）；而亲水改性真丝梳理时，纤网输出速度由40 m/min提高至60 m/min，依然未见飞花、绕辊现象产生，见图4（b）。

            　　

　　桑蚕丝精绵纤维的平均细度为1.3dtex（1.2D）左右，大量纤维的细度还不到1dtex，线密度小使纤维的比表面积增大，梳理过程中纤维与纤维、纤维与梳针间的摩擦增加，产生大量电荷，而精练真丝的比电阻非常大（质量比电阻约为3.4×1011Ω），电荷不能及时转移消除，导致梳理过程中纤维与纤维、纤维与针布间因静电而缠绕在一起，产生飞花、绕辊现象，严重影响梳理质量。

亲水改性后的真丝，由于表面含有大量的亲水基团，在预湿后其表面就拥有了大量的水分子。真丝表面的水分子，既能减少纤维与纤维、纤维与针布间因摩擦产生的电荷，也能将产生的电荷及时转移，有效避免了静电对梳理的影响，明显提高了高速梳理成网的均匀度。

 

  3 亲水改性对试样性能的影响

 

　　从图5中可清晰看出，未改性真丝水刺纤网的网面均匀度差、破洞多；而改性真丝水刺纤维质量较好。由此可推测亲水改性后，真丝纤维的吸水性得到了显著的改善，静电已被基本杜绝。

              

　　为更详细地观察真丝梳理成网后的相关性能，可参照有关国家标准对真丝水刺纤网进行的测试结果（见表1）。断裂强力、断裂伸长率采用GB/T 3923.1-1997《纺织品 织物拉伸性能第1部分 断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》，单位面积质量测试采用标准为GB/T 4669-2008《纺织品 机织物 单位长度质量和单位面积质量的测定》。

　　　　　　　　　　　　　

　　从表1可看出：

　　(1) 改性后真丝纤网的纵向强力是未改性真丝的1.7倍，横向强力是3.3倍，这说明真丝改性后纤维间的摩擦力增加，符合实验中测得的结果，见图1（c)；而未改性真丝纤网纵、横向断裂强力CV值均为改性真丝的4倍多，纵横向强力比也比改性真丝的大了2倍，即改性真丝纤网的均匀度要优于未改性真丝，说明改性真丝高速梳理的质量较好。

 

　　(2) 改性真丝纤网的纵横向断裂伸长率都大于未改性真丝的纤网，相应的CV值都小于未改性真丝，说明改性后真丝不仅梳理效果好、纤维分布均匀，而且在水刺时纤维间的相互缠结也好。

 

　　(3) 未改性真丝水刺纤网的单位面积质量远远小于设定值（35 g/m2），并且分布范围比较广，CV值较大，这是由于真丝在梳理时产生了飞花、绕辊，见图4（a)，影响了纤网的均匀输出；而改性真丝水刺纤网则基本符合预期期望，反映出亲水改性确实有利于真丝的高速梳理。

 

　　4 结　论

 

　　上所述，未改性的真丝吸水性差，比电阻大，在梳理时产生静电，出现了严重的飞花、绕辊，大量的真丝纤维没有被充分梳理，使之未能或未能及时铺设成网，造成纤网的分布不均匀，影响了产品质量。经亲水改性后的真丝，在梳理时静电已经基本消除，不再产生飞花、绕辊等影响成网质量的现象，纤维的分梳效果好，杂乱程度高，沿各方向的分布均匀［4］。因此，改性真丝产品的质量比较好，符合水刺法非织造布相关的质量标准。同时，真丝纤维通过亲水改性，有效避免了梳理时静电的影响，成功地提高了梳理速度（未改性真丝的纤网输出速度是20 m/min、改性真丝的为60 m/min），增加了产能。

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　　参考文献：

　　［1］中国纺织大学绢纺教研室.绢纺学(上)［M］．北京：中国纺织出版社，1986．

　　［2］魏赛男,等. 涤纶亲水性后整理的现状［Ｊ］．合成纤维工业,2007,30(6): 47－49．

　　［3］王毓鸣,王殿生.水刺真丝功能性医卫材料——人的第二皮肤［Ｊ］．产业用纺织品，1999,（1）: 29－31．

　　［4］柯勤飞,靳向煜.非织造学［M］．上海：东华大学出版社，2002．