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多组分仿毛织物的设计与生产实践

2020-05-23

毛纺科技 2020年4期
关键词:起毛天丝纬纱

周 祥

(江苏工程职业技术学院,江苏 南通 226007)

纯毛织物以其蓬松、挺括、透气,手感柔糯、吸湿性强、保暖性能好等优势,广泛应用于各种高档服装面料。但是,纯毛织物也存在易虫蛀、水洗性差、价格高、易起毛起球等缺陷,严重影响服装的外观[1]。随着纺织技术的不断发展,利用化学纤维替代部分羊毛纤维的仿毛织物越来越受到消费者的青睐,仿毛织物在保留纯羊毛织物原有优良性能的基础上,由于加入其他纤维,实现了纤维功能互补,进一步改善了仿毛织物的综合性能[1]。

目前市场上比较流行的仿毛织物多为涤/粘仿毛织物,涤/粘仿毛织物能解决纯毛织物不宜水洗的缺陷,但也存在透气性差,抗静电性能差,易吸尘、易污的缺陷,而且该类仿毛织物易起毛起球的缺陷并未得到有效改善[2]。本文利用涤纶、粘胶、天丝(Tencel)和羊毛4种纤维在性能上的差异,通过纤维比例配置、组织设计、紧度控制及织造生产等工艺优化,开发出多组分仿毛织物。该品种得到了市场的认可,并为企业带来了较好的经济效益。

1 产品设计

1.1 原料选择

根据纺织纤维性能上的差异,采用涤纶、粘胶、天丝和羊毛4种纤维开发四合一仿毛织物。经纱采用涤/粘混纺纱(A纱),纬纱采用天丝(B纱)和粘/毛混纺纱(C纱)2种纬纱。该织物中因包含多种纤维成分,可达到纤维功能互补的效果,涤纶纤维有利于提高织物的强度及尺寸稳定性,粘胶与天丝可提高织物的吸湿性及透气性,羊毛纤维则有利于提高织物的保暖性。

虽然加入涤纶纤维有利于提高织物强度及尺寸稳定性,但其含量不宜过高,含量过高会使面料的透气性能及抗起毛起球性能变差,同时涤纶纤维易起静电,容易吸附灰尘[3],影响面料的实用性。粘胶纤维属于再生纤维素类纤维,有利于改善织物的吸湿性及透气性。在涤/粘混纺纱中,粘胶纤维长度比涤纶纤维略短,粘胶纤维使用棉型短纤维,规格为1.11 dtex ×38 mm,涤纶短纤维的规格为1.67 dtex × 45 mm。纺纱过程中,涤纶纤维趋于向纱芯转移,粘胶纤维更趋于向纱线表面转移,有利于提高织物与人体接触时的舒适性。

天丝与粘胶同属再生纤维素纤维,但天丝纤维的强力与刚性大于粘胶纤维,对提高面料的尺寸稳定性有利。天丝的加入,不仅有利于改善织物的吸湿性及透气性,还可大大改善织物的亲肤性能。天丝纤维规格为1.4 dtex ×38 mm,选用较细、较短的天丝纤维,利于增加织物的毛型感。羊毛纤维可改善织物表面的毛绒感,同时提高了织物的保暖性能。在粘/毛混纺纱中,粘胶纤维长度应比羊毛纤维略长,毛型粘胶纤维的规格为3.3 dtex ×76 mm。纺纱过程中,粘胶纤维趋于向纱芯转移,羊毛纤维更趋于向纱线表层转移,这样将有利于提高织物表面的绒毛感[4]。

1.2 织物组织

仿毛织物不仅需追求形似,而且更要注重织物的性能相似,织物组织对仿毛织物风格的影响很大,尤其是对织物的蓬松度、柔软度、硬挺度等有较大影响[5-6]。浮长过短的平纹组织面料,手感硬挺,蓬松度差,后整理时不容易收缩,织物表面绒毛感差。仿毛织物的经纬浮长线不宜过长,以不超过3个连续经组织点或纬组织点为宜,浮长越长,越容易起毛起球、勾丝,且面料过于松软。本文织物组织选用2/2左斜纹。

1.3 织物紧度

紧度对织物的毛型感有较大影响,需要根据面料的用途合理设计。织物紧度小,面料的蓬松度好、毛型感强、透气性好,但紧度过小,面料的挺括性差、易勾丝、容易起毛起球。织物紧度大,面料的抗起毛起球性好,但整理时会影响织物的收缩,面料的蓬松度、透气性会变差,手感粗糙,影响毛型效果。

松散结构的夏季仿毛织物,总紧度应控制在65%~70%之间。对于结构较紧密的春秋季仿毛织物,总紧度控制在74%~78%之间。对于冬季仿毛织物,面料需要较好的保暖效果,还需要兼顾毛型感,总紧度应控制在80%~88%之间。本文开发织物为冬季仿毛织物,经向紧度约为67.6%,纬向紧度约为58.5%,总紧度约为86%。

2 纱线准备

经纱选用18.5 tex涤/粘(65/35)混纺纱(A纱),颜色为靛蓝,地经纱6 156根,边纱120根,边纱使用杂色纱,全幅总经根数6 276根。纬纱选用28 tex枣红色天丝(B纱)和28 tex枣红色粘/毛(70/30)混纺纱(C纱)[7]。

2.1 络 筒

A纱强力较高,但纱线中的涤纶纤维含量较高,易产生静电,且粘胶纤维耐磨性差,因此涤/粘纱的络筒速度不宜太高。选用较低的络筒速度,有利于减少静电,且能减少二次毛羽的产生。B纱和C纱单纱强力高,络筒速度可略高。

选用1332MD型络筒机,涤/粘纱的络筒速度约为513 m/min,络筒时张力垫圈的质量为7.4 g。纬纱的络筒速度控制在700 m/min左右,络筒时张力垫圈的质量为15 g。为保证纱线的品质,络筒机需配置手持式空气捻接器。

2.2 整 经

使用贝宁格分批整经机,由于经纱较粗,单纱强力相对较高,且经纱中含有较高比例的涤纶纤维,为减少静电产生,选择中等整经速度,控制在650 m/min左右。整经时采用集体换筒,不设置附加张力。整经时纱线的通道要光洁,导纱钩、张力装置等处不能有飞花、回丝等杂物,防止与经纱摩擦产生静电,导致纱线起毛。总经根数为6 276根,分9个经轴整经,整经配轴为:697根×6个(经轴)+698根×3个(经轴)。

2.3 浆 纱

使用S432型双浆槽浆纱机。浆料配方为:PVA浆料16%,酯化淀粉56%,聚丙烯酸酯浆料24%,平滑剂2%,抗静电剂2%,含固率12%,浆液黏度10~11 s。根据相似相容的原理,涤/粘纱上浆时,需选择PVA为主的浆料,但由于PVA浆料降解困难,容易污染环境,浆液配方中PVA仅占比16%。酯化淀粉既有亲水性的羟基,又有酯基,对涤纶纤维和纤维素纤维都有较好的黏附力。选用聚丙烯酸酯浆料对涤纶纤维有很好的黏附力,浸透性能好,分绞性能好,有利于保持浆膜完整。

浆纱速度控制在50~55 m/min之间。由于涤/粘混纺纱线在湿态下粘胶纤维的强力下降较多,因此浆纱速度不宜太高,对保持纱线的弹性有利。

采用中温上浆,浆槽温度控制在80~85 ℃之间。经纱上浆主要是为了提高纱线耐磨性,应以被覆为主,上浆不能采用高温,浆槽温度低,粘胶纤维的强力下降少,对保持纱线的弹性有利。

上浆率控制在10%左右。涤/粘混纺纱强力较高,采用淀粉、化学混合浆料,上浆率可低一些,上浆率高,会增加生产成本。

涤/粘(65/35)混纺纱的回潮率为4.8%,浆纱回潮率控制在3.5%左右。回潮率过小,织造时容易产生静电;回潮率过大,纱线之间容易再次黏连在一起,织造时影响梭口清晰。

3 织 造

选用GA708型喷气织机。织物组织为2/2左斜纹,织机开口机构的开口时间设置为310°,开口时间晚些,可使仿毛织物的斜纹纹路更清晰。

后梁高度选用“-1”刻度。由于织物组织为斜纹,纬纱易被打紧,可以选用较低的后梁高度。后梁高度低,上层经纱张力大,梭口容易清晰,对引纬有利,可使仿毛织物的斜纹纹路更清晰[8]。

引纬工艺需根据上机筘幅、织机转速和纬纱的种类确定。本文设置织机转速为600 r/min,速度中等,不需要使用早引纬工艺,如织机转速快,纬纱飞行时间短,则需要使用早引纬工艺,以保证纬纱有充足的飞行时间。织物的上机筘幅为169.6 cm,上机筘幅中等,纬纱有足够的引纬时间。综合分析确定引纬工艺为:纬纱初始飞行角88°,到达角230°,电磁阀迟滞角18°,挡纱针释放时间70°,主喷嘴喷气时间60°~180°,使用8组辅助喷嘴,辅助喷嘴供气时间见表1。其中:第1~6组供气时间设定为45°,随着纬纱飞行距离的增加,第7组辅助喷嘴的供气时间延长至50°。由于本文采用的GA708型喷气织机没有延伸喷嘴,为确保纬纱在被经纱夹住之前,处于伸直状态,以免产生纬缩织疵,第8组辅助喷嘴的喷气结束时间与织机开口机构的开口时间相同。实际生产过程中,各组辅助喷嘴的喷气时间,可以根据纬纱飞行状态图进行适当微调[9-10]。

表1 辅助喷嘴供气时间 (°)

喷气压力大,纬纱解捻多,能量消耗大。在确保纬纱能及时飞到右侧布边时,喷气压力以小为宜。主喷嘴压力控制在0.23~0.27 MPa之间,辅助喷嘴压力控制在0.28~0.33 MPa之间,微风压力为0.08 MPa。

本文织物采用B、C 2种纬纱,为防止产生横向色档,需要采用混纬工艺,纬纱B和纬纱C各使用2只储纬器,按1∶1的比例轮流交替供纬。

根据设计的织物规格,选择织造工艺参数为:地组织和边组织均为2入/筘,筘号185齿/(10 cm),上机筘幅169.6 cm。

由于织物中含有涤纶纤维,车间的温湿度要偏大控制,温度控制在25~30 ℃之间,相对湿度控制在65%~75%之间。

4 织物规格与性能

经测试,本文开发的涤纶、粘胶、天丝、羊毛四合一多组分仿毛织物中粘胶约占35.0%,涤纶约占30.2%,天丝约占26.8%,羊毛纤维约占8.0%。织物经织缩6.5%、纬织缩5.9%。磨毛整理后成品幅宽缩率7.6%、长缩率2.7%。坯布和整理后成品规格参数见表2。

表2 坯布和成品规格参数

根据GB/T 4802.3—2008《纺织品 织物起毛起球性能的测定 第3部分:起球箱法》测定织物的起毛起球性能,测得织物的抗起毛起球性达到了4级。根据GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》,取试样面积20 cm2,压力差100 Pa,测得织物透气量平均值为402 L/(m2·s)。

与常规涤/粘仿毛织物相比较,本文开发的仿毛织物抗起毛起球性及透气性能好,对比同规格的精纺毛织物[11],透气性能也有较大优势。既保留了羊毛织物原有的蓬松、挺括,富有弹性的优良性能,又解决了纯羊毛织物易起毛起球的缺陷。另外,由于本文产品涤纶纤维含量低,面料克服了常规涤/粘仿毛织物容易吸尘、易脏的缺陷。

5 结 论

本文通过涤纶、粘胶、天丝、羊毛多组分仿毛织物的设计与生产实践,得出产品开发中的注意事项:

①需要根据面料用途,合理设计仿毛织物的紧度,紧度对面料的蓬松度、抗起毛起球、透气性能、挺括性能有较大影响。

②为了提高仿毛织物面料的尺寸稳定性,加入涤纶纤维,但涤纶纤维易起静电、易吸尘,会影响面料的吸湿性能、透气性能、亲肤性、实用性,因此需要控制仿毛织物中涤纶纤维的含量。

③仿毛织物的组织,对毛型感影响较大,经纬浮线长一般控制在2~3根,浮线短,毛型感差,浮线长,面料松垮,影响面料的挺括性。

④仿毛织物加入手感柔软,蓬松度、吸湿性、透气性好的天丝纤维,可使织物具有优良的尺寸稳定性,毛型感强,而且回潮率较高,能够改善织物中涤纶纤维产生的静电。同时,减少涤纶纤维用量,也有利于提高面料的回潮率,可使面料的透气性和舒适性能得到极大的提升。

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