玉米纤维在针织工业中的应用

【摘要】本文概述了由玉米生产聚乳酸纤维的性能及应用情况，展望了聚乳酸纤维今后的开发和应用前景。
[关键词]聚乳酸纤维发展历史；生产过程；性能；应用
纺织原料在近十年间，随着科技进步，己被大量开发及应用。其中绿色环保纤维，受到市场特别的欢迎，并为全世界瞩目。早在上世纪就有人在开拓玉米食用之外的功能，时至今日，诞生出玉米纤维，使纺织业增添了一种新的绿色环保纤维，同时也为玉米的开发生产提供了新的途径。
1 玉米纤维的优点及特性
化学纤维原材料都是出自石油，它的产品在分解过程中对地球会产生污染，而玉米纤维是由玉米转化后生成的聚乳酸植物纤维，分解性非常好。采用土里理藏法，2～3年内就可以完全分解，采用海水浸泡法，活性河泥法，标准捆包法，其结果也可以完全分解。这种完全的分解性能正是人类追求的无污染的理想的纺织原料。
聚乳酸纤维的特性：具有高结晶性与高配向性，所以它既耐热又耐拉，利用一般熔融纺丝法，即可制成各种长丝及短纤，但因耐酸不耐碱，无法进行碱减量加工，纤维外观透明度好，其制成品特性如下：
azui大拉伸强度：590公斤/平方厘米。
b弯曲强度：730公斤/平方厘米。
c弯曲弹性率：30400公斤/厘米。
d一般单纤支数：1.44D。
e单纤强力：3.7g/D。
f伸长率：47%
g缩率：0.3%。
h T/G：60℃。
i TM熔点：166℃。
j耐温度：130℃以内。
k耐酸碱性：耐酸不耐碱。
2 玉米纤维在纺织业中生产及应用
玉米纤维的转化方法是首先把玉米粒粉碎，再过滤出淀粉，加入酶制剂，使其转化成葡萄糖，再加上乳酸菌发酵，从而使其变成一种聚合体的物质，接着再利用一般熔融纺丝法，即可得到纺织业所需要的长丝。
玉米纤维在纺织纤维形态上有单丝、复丝、短纤等，可生产各类织物及非织造布产品。纺织品一般为内衣，运动服。聚乳酸纤维与棉，粘胶等纤维混纺，可生产外套，T恤等，成衣产品有着良好形态，并保持着其性能稳定；在具有光泽的同时还能保持蓬松的手感。和涤纶相比，同样富有疏水性能。因此，它适宜制作针织内衣。
3 玉米纤维在针织生产上的问题
3.1 成丝方面聚乳酸纤维因具有高结晶性与高配向性，所以既耐热又耐拉，利用一般熔融纺丝法，即可制成长纤或短纤，长纤一般有光丝及普通，而聚乳酸长丝收缩性大，一般在20～23%，故在生产织物时要考虑，必要时可先进行蒸纱。
短纤一般以1.2～1.4D为主，由于其伸长率高达47%，在进行纺纱时，必须考虑它对纺纱张力的影响。这其中包括络筒打卷张力，都需要适当降低。否则聚乳酸纤维因对温度较敏感会变硬，各工序解决方法是减速生产，避免由于高速摩擦后带来的不必要的麻烦。
3.2 织造方面因伸长率高，针织织造时张力须适当调整。而缩率低，织物设定工时要考虑，否则影响成品规格。聚乳酸纱在做针织布时应注意：
3.2.1 生产车间温度应控制在25度以内，湿度60%以上。
3.2.2 生产机台必须清理干净，用透明薄膜遮盖，避免废花飞入，形成布面棉结疵点。
3.2.3 针织时不作上卷须放布，避免折痕。
3.2.4 针织机速不能太快，须控制在20转/分以下，以减少爆孔等疵点。
3.2.5 机台纱道各接触点，尽量使用耐磨瓷性导纱装置。
3.2.6 如需倒筒翻纱，必需留意飞花。络筒时车速不宜太快。
3.2.7 织短纤时设定织物规格，不宜太疏，因玉米纤维纱捻度大，易产生扭结，影响布面。
3.3 染色整理因聚乳酸纤维对温度及碱剂（尤其是强碱）特别敏感，如染色温度超过110℃—会使聚乳酸纤维手感明显变硬，如定型温度超出130℃—会使聚乳酸纤维融熔（因其Tg（融点）在130-166℃），如染色过程加入强碱，使聚乳酸降解（爆破力明显降低），为此，整过染整过程，温度必需尽量控制适当。基于聚乳酸纤维对温度敏感的特性，只可在110℃下染色，而聚乳酸纤维亦是Polymer的一种，必须以分散料染色。聚乳酸纤维需要用分散料在110℃下染色，但因分散料的特性需高温才可把染料推进纤维内，故在颜色的控制上十分困难。有人在实验室，曾试过以105℃/110℃/115℃，温度相差每次5℃，上染率都变化很大。但在110℃下染色，染料较难进入聚乳酸纤维内，尤其染深色时（因染料用量较多），大量染料仍留在水中，造成染不深的问题。
3.3.1 聚乳酸纤维/棉混织物的染色
在染聚乳酸纤维/棉混织织物时，因需要除去棉纤维上的杂质及棉子壳等，故必须以强碱做前处理，而聚乳酸纤维特性耐酸不耐碱，强碱令聚乳酸纤维脆弱、爆破力下降，再者染聚乳酸纤维及染棉后煮碱时，不但使聚乳酸纤维较易脆化、降解，煮碱时更使已上染的聚乳酸纤维掉色，水煮次数越多、时间越长，聚乳酸纤维掉色越严重及难控制。
对于一般普通Poly/棉染色工艺通常是在染共聚物后，硫酸将棉部分溶掉，而Poly需追色。但因硫酸会令聚乳酸纤维产生色变，故聚乳酸纤维/棉不可用溶解法对色。这样，造成聚乳酸纤维/棉追色方面存在较大的困难。由于聚乳酸纤维对温度敏感，在染缸内处理时间越长，对聚乳酸纤维造成的损害就越大，故聚乳酸纤维在回修问题上未能解决，聚乳酸纤维在加色时也存在着问题，加色时会使已上染的聚乳酸纤维的染料严重脱落。
3.3.2 聚乳酸纤维/氨纶混织物
按聚乳酸纤维的特性，全聚乳酸纤维与氨纶混织的效果应不错，有着光泽，弹性，飘逸的感觉，但因聚乳酸纤维对温度敏感的原因，建议采用低温氨纶生产，比较有保障。
3.4 聚乳酸纤维染整注意事项综合各种原因，在设定聚乳酸纤维与其它纤维交织时，要考虑纤维品种的配合，颜色深度方面配合。牢度方面，聚乳酸纤维的洗水牢度较差，聚乳酸纤维/棉混织织物，染深色时摩擦牢度（聚乳酸纤维一面）也较差。
聚乳酸纤维跟一般纤维素纤维，同样存在起毛的问题，成品布布面毛羽及Pilling均较差，因聚乳酸纤维的特性不耐碱，故不能使用蚀毛工序改善毛羽，现阶段正研发蚀毛新工艺，但仍未成功。聚乳酸纤维生产花灰纱，存在严重的色变问题，成品后的颜色差异很大。
聚乳酸纤维染色纱，存在易染花情况，颜色控制困难，工艺要摸索改良。
聚乳酸纤维纱织扁机领后折领存在一定问题，如领的顶端出现爆裂等现象，必需注意连接线之粗度及成份，加入合适软油改善，领边圆筒部份需更改织法配合。
聚乳酸纤维在染整生产上各阶段的工艺，如颜色不稳定、起毛、Pilling、强碱处理及温度变化出现脆化及变硬等问题，有待逐项攻关，其它后处理如抓毛，磨毛及刷毛等工序，更需要有成熟工艺配合。
4 结论
玉米生产的聚乳酸纤维的特性配上针织物的特点，使织物更具蓬松柔软手感，织物形态稳定，光泽外观佳，良好的疏水性能与皮肤接触时，使人有干爽感觉，并对皮肤无刺激性。
玉米纤维可以循环利用，生生不息。它对地球生态保护十分有好处。但是，目前玉米纤维针织生产上仍然存在着很多问题，工艺上仍有待改进开发，相信不久的将来，各种问题会被克服，玉米纤维肯定会成为21世纪的zui受欢迎的环保纺织材料。