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作者:丁彩玲陳超王少華劉曉飛張偉紅祝亞麗單位:山東如意科技集團有限公司
成條
由于極細羊毛的天然卷曲密,曲率大,容易在成條過程中產生大量毛粒,為最大限度地減少毛粒,采用了最先進的成條設備,并對針梳、精梳的工藝流程及工藝參數進行反復研究,對工藝道數、流程和溫濕度進行嚴格控制。毛條測試指標見表1。
染色
由于極細羊毛纖維細度細、比表面積大,因此上染吸附率大于普通羊毛,試驗發現,起染溫度40℃時,極細羊毛上染吸附率就可達到65%,是普通羊毛的近2倍,染色的均勻度極難控制;另外,由于毛條中纖維根數增多,毛條密度增大,易造成內外色差;由于纖維卷曲多、彈性大,條染工藝不當很容易發生氈化現象。為了防止極細羊毛纖維受到損傷、發生氈化并取得良好的染色質量,深入研究了生態低溫活性染料染色技術,反復試驗了助劑及濃度、染色溫度、時間、pH值對極細羊毛纖維上染百分率、色牢度的影響,并與其他染料進行了對比,最終確定了染色工藝。染色過程采用蘭納素處方配染籠加包袋的形式進行,精確控制勻染劑、酸加入量,并確保下機球回潮、含油指標。染色工藝曲線見圖3。低溫助劑對于染色效果有非常大的影響,為此進行了專門試驗。低溫助劑用量在2%(owf)左右時可以有效發揮低溫促染作用,再增加對染色效果改善不太明顯;另外,在80~90℃之間,由于助劑的作用,染料上染速率快速遞增,需要從升溫速率和如何緩解染料上染百分率上采取措施,防止染花。低溫助劑用量2%(owf)時對染色性能的影響見圖4。
紡紗
極細羊毛的單纖維強力只相當于正常羊毛的40%,稍用力一拉就斷。紡紗的重點是選取恰當的紗線支數與捻度設計,結合合理的前紡、后紡工藝,規避極細羊毛的強力弱點,順利紡成能夠滿足織造和后道加工要求的優質高支紗線。
1工藝流程及參數
紡紗工藝流程為:混條→頭針→精梳→二針→三針→四針→粗紗→細紗→絡筒→并線→倍捻→蒸紗。各道工序主要工藝參數見表2。
2復精梳
復精梳是紡紗的重點工序,主要目的是進一步清除毛條中的短纖維和雜質,并使纖維平行伸直,從而提高成紗強度,減少毛粒,但如果工藝不當,會把纖維拉斷,造成落毛率增加,并使條子中的短毛含量增加,影響后道的紡紗加工,使成紗強力降低和條干均勻度變差。對極細羊毛而言,由于纖維細、強力低、卷曲多,更容易發生纖維被拉斷的情況。為此,在復精梳工序采用密號針、小隔距、低車速、小喂入、小牽伸的加工工藝,可有效防止羊毛損傷和拉斷現象的發生。復精梳前后纖維長度變化見表3。
3細紗
細紗工序是從羊毛條變為紗線的最關鍵工序。根據極細羊毛粗紗、強力弱、手感軟的特點,在細紗工序宜采用“輕加壓、小羅拉隔距、適宜粗紗捻系數”的工藝配置原則,調小牽伸裝置的前后羅拉隔距,調整羅拉座和搖架。為防止纏皮輥,可以采取縮小膠圈鉗口、放小后區牽伸倍數等一系列措施來降低牽伸力。此外選用質量輕、直徑小的鋼絲圈,同時需重點防止氣圈過大與隔紗板摩擦形成毛羽,降低細紗的斷頭率和提高紗線質量。此外,細紗車速需控制在7500~8000r/min。
4絡筒
在保證筒子成形良好的條件下,適當降低槽筒轉速,減小張力,紗條通道保持光潔無毛刺,以減少條干惡化和毛羽的產生。電清參數的設置重點放在清除單紗的粗細節和雜質。接頭采用空氣捻接器,捻接效果較好。
5紗線指標
紗線指標滿足呢面質量和后道織造的要求。具體指標見表4。
織造
織造的重點是根據織機運動動程和紗線位移的關系,控制紗線張力,使紗線在極小的被動拉伸下織入布面。通過適當降低開口高度,巧妙的設計技巧,可以有效地減少經紗間摩擦和各片經紗之間的張力差異,降低經紗斷頭,提高織機效率,減少織疵。
1工藝參數
組織:2/2,上機經密460根/10cm,上機緯密416根/10cm,上機幅寬178cm,總經根數8188。張力130cN,開口3.2cm,中托35mm,綜高100mm,綜平度310°,車速360r/min。
2整經
極細羊毛產品在整經時經軸上的總經根數增加,相應所要的整經筒子數量多,這很容易造成整經時每個筒子間的張力差異。另外,當出現斷頭時,不易找到斷頭,使整經效率下降。為此,在常用整經機上安裝了獨自創新研發的特殊自停裝置,保證整經時紗線張力一致,并在經紗斷頭時可以快速找到斷頭筒子的位置,提高了整經的質量和生產效率。
3織造
由于經緯向密度均較大,在織造過程中緯紗不易被鋼筘打動,并且坯布緯向收縮大,邊撐拉伸困難,易將紗線拉斷。為此,需要改造織機的運動動程及優選合理的織造工藝參數來解決上述問題。本文的研究創新地使用了經紗張力控制裝置,采用后梁擺動的方法,使經紗張力處于動態變化狀態,隨著打緯和送經的進行,可以靈活調節自身張力,減少了打緯時經紗的張力,也減小了經緯紗在打緯時的摩擦力,利于緯紗的織入。此外,又調整了梁彈簧直徑,有效地解決了打緯困難的難題,見圖5。
后整理
后整理是織物生產過程中最重要的工序之一,不同的染整工藝組合會使成品風格截然不同,不同成分的產品也應根據其自身的原料特點采用靈活的整理工藝。極細羊毛織物更需要充分考慮極細羊毛纖維的結構特性,采用相應的工藝流程和工藝參數。工藝流程為:生修→燒毛→洗呢→煮呢→烘干→熟修→中檢→剪毛→蒸呢→給濕→停放→蒸呢。
1燒毛
燒毛的目的是去除織物表面上的密集小絨毛,使呢面更加潔凈和具有光澤,但燒毛會對纖維產生損傷而且影響手感,所以需要謹慎操作。極細羊毛坯布采用1次燒毛,燒毛工藝參數如表5所示。
2洗呢
與常規產品洗呢工藝不同,極細羊毛產品不宜采用高速洗呢,否則容易產生折痕或者過洗。所以在制定洗呢工藝時,最好選用柔軟洗呢機進行生產,車速不高于200m/min。同時采用生態的LIMBERTIX5洗滌劑,既可降解,又節約用水。
3煮呢
煮呢是利用羊毛在濕熱狀態下的可塑性,將呢坯在高溫水中給予一定的張力定形,羊毛在熱水條件下拉伸處理一段時間,羊毛的一部分二硫鍵、氫鍵、鹽式鍵斷裂而沒有完全重建新的交鍵,因此羊毛分子的結構又容易回縮到α型結構,但煮呢時若經向拉伸太大,則不利于羊毛彈性的回復。因此極細羊毛織物需要采用小張力、短時間的煮呢工藝,具體工藝為時間40min,溫度95℃,pH值6[4]。
4烘干
在設計時充分考慮好極細羊毛產品的烘干縮率,盡量采用超喂縮幅上機進行烘干,切忌避免拉幅生產,以利于賦予極細羊毛織物優良的彈性。
5剪毛
針對極細羊毛產品的呢面特點,采用的剪毛工藝參數見表6。
6蒸呢
蒸呢是羊毛織物在張力狀態下,用蒸汽汽蒸給予定形,它的機制和煮呢相同,蒸呢定形能增進織物的手感、光澤、彈性及尺寸穩定性,但蒸呢工藝必須按羊毛細度情況和紗支等因素綜合掌握。對于極細羊毛產品來說,蒸呢溫度和時間要適中,如果溫度過高、時間過長,羊毛損傷大,手感板硬;如果蒸汽溫度偏低、蒸呢時間太短,蒸汽不易均勻穿透織物而影響定形作用。經過該工序之后,極細羊毛纖維的各項理化特性在織物表面得到綜合展現,保證了服裝制作和服用過程中的縮率穩定性。
7超高親水整理
極細羊毛面料輕薄,對皮膚的刺癢程度降低,因此除了適合制作西裝外還可以用來做春夏季穿用服裝的涼爽舒適面料和貼身穿著服裝的面料。當需要貼身穿著時,最好再做一次超高親水整理,這種功能可以使面料迅速地吸收人體產生的汗液,使人體沒有任何刺扎感而且使面料更加柔軟舒適,其機制就是利用電暈放電產生的低溫等離子體對織物進行處理,在織物表面的纖維上引入大量的親水性基團,增加織物的吸水性。
測試指標
利用新型生態低損傷加工技術生產的極細羊毛產品的各項指標達到了理想的結果,滿足了各項標準要求,為后續的服裝服飾加工和穿著奠定了良好的基礎。具體測試指標見表7。
結論
整個生產過程采用了綠色生態的染料、助劑,柔和適中的牽伸和張力,實現了生態低碳、低損傷、批量化,是一種全新的毛紡加工技術的集成創新。染色技術:重點研究了低溫活性染料環保染色技術,染色后纖維強力損失在3%以下,與常規染色5%~10%以上的損傷情況相比,極大程度地保護了極細羊毛,給后道紡紗加工打下良好基礎,同時染色毛球內外色澤均勻一致。
紡紗技術:復精梳采用密號針、小隔距、低車速、小喂入、小牽伸工藝;細紗采用輕加壓、小隔距工藝,調整羅拉座和搖架,選用質量輕、直徑小的鋼絲圈,降低細紗斷頭率和提高紗線質量。細紗車速控制在7500~8000r/min。
織造技術:根據織機運動動程和紗線位移的關系,創新設計了經紗張力控制裝置,調整后梁彈簧直徑,同時調整了織機運動動程與送經和打緯的時間關系,有效地解決了打緯困難的難題。整理技術:調整濕整過程中的環保助劑、溫度、時間,干整過程中的蒸汽壓力、張力等是整理的關鍵因素,在保證極細羊毛優良天然特性充分展現的同時,盡可能地降低對羊毛纖維的損傷。
新型生態低損傷極細羊毛加工技術在紡織領域處于國際領先水平,該技術的推廣應用將對毛紡行業的技術進步與產品升級換代起到積極的推動作用,并帶動整個紡織行業的技術進步。