羊毛物再利用工艺技术

本文作者：何奕中 王怀芳 单位：中原工学院

废弃羊毛纺织品的来源主要有2个［1］:一是来自纺纱、织造和成品生产加工的各道工序;另一个来源是废旧的纺织品，如穿旧的服装、旧地毯、装饰品等。生产过程中产生的纺织废料有较高的回用价值，可以直接作为纺织原料，大多被工厂内部回用。但废弃纺织品的回收再利用工作还远远不够。若能有效地将这些废旧纺织品回收再利用，则可以节约大量的纺织原料，创造出新的经济价值，同时可减轻纺织工业对环境产生的污染。废弃羊毛再利用一般有2种方法［2］:一是采用开松、清洗、筛选、纺织加工，形成可用纺织品的物理再利用方法;二是清洗、溶解，形成角蛋白液体提纯利用或再生纺丝、纺织加工，形成纺织品的化学物理方法［3］。本文采用物理再利用法，选择经专业纺织废料初加工厂清洗开松后的废弃羊毛纤维作为原料进行再利用加工。所用纤维强力低、长度及细度差异较大，可纺性差，为此，选用转杯纺纺纱、剑杆织机织造、毛染整加工方法对废弃羊毛纤维进行再利用加工，针对原料适纺性、混纺配比、转杯纺、后整理洗呢、起毛、缩绒等关键工序的技术要点进行了技术和质量攻关，摸索出一套适合废弃羊毛产品生产的工艺技术及质量控制方法，结果表明，半成品和成品质量符合标准要求。

1产品设计方案

通过市场调研认为设计应突出产品的柔软、舒适风格，以中厚偏薄、绒面织物为佳，品种选择市场需求量较大的绒面和立绒产品，以麦尔登、立绒大衣呢、法兰绒为主导产品。主要产品设计规格见表1。织物组织:麦尔登产品，为表现产品均匀细绒的风格，采用1/1平纹组织;立绒大衣呢、法兰绒，为便于起绒缩绒，表现产品的立绒风格，采用2/1右斜纹组织。

2原料选择

原料选择专业纺织废料初加工厂的产品，初步加工后的毛纺织废料被开松成单纤维状态，可供进一步纺纱使用。这类原料有稳定的供应渠道和供货数量保证，同时专业化生产使原料的质量能够得到保证。使用时只要将开松后的纤维按颜色分类就可以根据不同品质需要安排生产。考虑废弃羊毛长度、细度差异大，杂质多，影响纺纱及成品质量。因此，需要混入一定的新毛、回毛以及粘胶纤维，以提高废弃羊毛纤维的可纺性。各种原料的主要规格如表2所示。

3生产工艺流程选择

3.1纺纱目前国内生产废弃羊毛产品没有专用的工艺设备和工艺流程，国内废弃羊毛纺纱工艺流程一般采用粗梳毛纺和半精纺生产工艺，这2种生产系统均存在一定缺陷。为适应废纺原料长度短、强力低、纤维离散大的特点;同时纺纱线密度能够达到50tex以下，毛纱强力好，条干均匀，通过研究和试生产确定棉纺转杯纺纱工艺流程为:废弃羊毛织物回丝开松和毛清花梳棉并条2道转杯纺纱(对麦尔登经纱还要经并线倍捻)毛纱。转杯纺纱系统具有传统环锭纺纱不同的纺纱性能、纱线结构和特点。一是适应性强，可以适应纺制表面具有一定摩擦因数的各种再生纤维原料，适合长度、细度差异较大的再生纤维纺纱;二是成纱强力虽略低于环锭纱，但强力均匀度和条干均匀度都优于环锭纱、质量不匀率低、杂质少、耐磨性好、伸长大和染色性好;三是工艺流程相对较短。

3.2织造剑杆织机具有品种适应性强，布面疵点少，坯布下机一等品率高的特点。比较适合废羊毛纤维的织造生产，因此，织造选用剑杆织机。工艺流程为:整经穿筘剑杆织机坯布检验。

3.3染整常规染整工艺流程为:坯布生修缝筒缩呢洗呢脱水拉幅烘干中检烫边熟修轻蒸呢起毛剪毛起毛剪毛蒸呢成品检验。不同风格的产品，采用不同的染整工艺流程。为了提高产品附加值，同时满足消费者对纺织服装产品功能性、保健性等日益增长的需求，部分产品染整工艺流程中加入了纺织品功能性整理工艺。染整工艺尽可能的采用绿色生产工艺，染色尽量不使用酸性媒介染料，染料助剂选择符合纺织品健康标准的产品，减少染整污水排放量。

4主要上机工艺通过多次工艺上机试验，完成关键机台的上机工艺制定，能够保证批量生产质量要求。

4.1梳棉选用A186G梳棉机，梳理废毛纤维需要适当减低刺辊和盖板的速度以保护纤维不受损伤。锡林转速330r/min;刺辊转速800r/min，盖板速度160mm/min，并适当减小梳理隔距与除尘隔距。

4.2纺纱选用FA601B转杯纺纱机，与常规棉纺转杯纺纱工艺相比，降低转杯速度，并将其控制在30000～45000r/min之间，捻度控制在600～680捻/m。针对纱线不同号数选择合适直径的纺杯和假捻盘，使纱线捻度均匀，降低纺纱断头率。

4.3织造选用FAST剑杆织机，速度适当降低，根据不同纱线品质情况，纯毛产品控制在300r/min左右，混纺产品可适当提高。同时优化织机上机工艺参数，合理调节送经卷取、打纬、储纬器喂纱张力等，保证织造效率符合批量生产要求。由于废弃羊毛纤维的纱线纤维较短，长度及细度离散较大，纱线毛羽多，因此，整经时需采用上蜡措施，适当上蜡可使毛纱表面光洁、摩擦因数降低。

4.4洗呢呢坯原料为废弃回收短纤维，黏附的尘污较多，虽经过一定处理，仍有部分残留;纤维较短，在纺纱过程中为了改善纺纱性能而加入的油剂较多。相比常规粗纺毛织物的加工工艺，需加强呢坯的洗呢工艺，同时还要减少纤维损伤。因此，采用初洗、复洗、冲洗3次水洗方式，保证产品服用的安全性，并且在洗呢过程中，选用低温、中性的工艺条件。

4.5缩呢选用MB061型缩呢机，缩呢是染整加工的重要工序，坯布缩呢效果的好坏对成品实物质量和产品风格有着重要的影响。选择合适的缩剂;适当压力，轻绒面产品压力稍高，时间稍长;立绒产品压力稍低，时间稍短。

4.6起毛选用MB331E滚筒式起毛机，绒面、立绒类产品需要多次起毛，可使织物达到表面底绒丰满，绒面顺直的效果。起毛力随起毛次数的增加而逐步提高，细绒2次，立绒3～4次;车速不宜过高，一般掌握在12m/min左右。

4.7剪毛选用MB373B型三刀剪毛机，染整加工过程为使织物表面平整需要进行织物表面剪毛，剪毛工艺螺旋刀与平刀隔距0.21～0.27mm(2～3张纸)，车速12m/min，剪毛次数根据织物表面实际情况而定。

5产品性能测试与分析产品试制过程中对所生产的毛纱、织物进行了各项技术性能指标的测试，并对测试数据进行了分析，以便研究其工艺性能特性。

5.1毛纱性能测试对试纺的麦尔登、立绒大衣呢和法兰绒产品所用的毛纱进行了拉伸性能、条干均匀度、毛粒等物理指标测试。INSTRON5582万能强力机对纱线强力测试结果见表3。从表3可以看出:转杯纺毛纱强力好于粗纺系统纺制的毛纱，全毛产品毛纱的强力虽然小于混纺毛纱，但是断裂伸长比混纺毛纱高，因此纺纱及织造断头率较低。TG315条干均匀度测试分析仪对纱线条干及外观疵点测试结果见表4。从表4可以看出:麦尔登、法兰绒毛纱条干CV值、细节、粗节和毛粒数据均远好于混纺产品立绒大衣呢毛纱，其主要原因是全毛产品由于纺纱纱号低，采用的原料品质好于混纺产品。因此，毛纱质量好于混纺纱。

5.2织物力学性能测试由于废弃羊毛的强力差、易起球，为了保证产品的正常使用，主要测试项目选择织物拉伸性能和起毛起球性能测试。INSTRON5582万能强力机对织物强力测试结果见表5。从表5可知，废弃羊毛纤维生产的织物，经过缩绒起毛等绒面后整理，纬向强力较差，但足以满足服用性能要求，因此，织物具有较好的断裂强度和断裂伸长率，同时具有良好的透气性和悬垂性。YG502起毛起球仪对织物起毛起球测试结果为麦尔登3～4级，立绒大衣呢3级，法兰绒3级。3个产品的起毛起球等级均符合国家标准规定。

6结语

针对废弃羊毛纤维离散大、强力低、可纺性差、产品布面毛粒多、易起球、实物质量差等工艺技术问题，对原料适纺性、混纺配比、转杯纺、后整理等关键工序进行了技术攻关。经过不懈的努力，解决了产品试制工作中出现的工艺技术和产品质量问题，研究开发出一套适合废弃羊毛生产的关键工艺技术，批量生产出高品质的半精纺绒面产品，不仅将原料消耗控制在正常范围内，提高了生产效率，同时半成品和成品质量均优于标准要求。因此，本文研究的工艺技术对于废弃羊毛纤维再利用具有可行性，也是毛纺织行业实现可持续性发展的有效途径之一。