王俊峰

(佛山市南海泰源印染有限公司， 廣東 佛山 528213)

棉氨綸包芯紗是由一根芯絲(氨綸)和外包纖維(棉纖維)加捻形成的。由于棉和氨綸的存在，使其不僅具有優(yōu)良的柔軟性和吸濕性能，還具有良好的彈性，將其制成牛仔布則具有手感柔軟、吸濕透氣、穿著舒適等優(yōu)點(diǎn)[1]，廣泛應(yīng)用于高檔牛仔服裝、游泳衣、運(yùn)動(dòng)裝、內(nèi)衣等需要高彈性的彈力織物[2]。

近年來(lái)，由于彈力牛仔褲的流行，棉氨綸包芯紗使用量呈逐年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，尤其是近兩年中需求量增長(zhǎng)更快。棉氨綸包芯紗在牛仔布緯紗上的使用較為普遍。近年來(lái)，女裝牛仔布對(duì)彈力棉氨綸包芯紗的使用方式由白坯紗向染色紗方向轉(zhuǎn)變，以求增加花色、達(dá)到款式多樣性的目的。

紗線的染色，主要有3種方式：絞紗染色、筒子染色和經(jīng)軸染色[3]，其中筒子染色由于其具有優(yōu)質(zhì)、低耗、節(jié)能、省工等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。筒子染色是在布滿孔眼的筒管上纏繞上短纖紗或者長(zhǎng)絲，然后套在染柱上并放入筒子染色機(jī)內(nèi)，通過(guò)主泵使染液在筒子紗或纖維之間流動(dòng)，達(dá)到上染的目的[4-5]。

我廠的前工序生產(chǎn)設(shè)備——絡(luò)筒機(jī)，是傳統(tǒng)的被動(dòng)傳動(dòng)方式(與可以做這種棉氨綸包芯紗線的意大利先進(jìn)的彈力紗松式絡(luò)筒機(jī)的傳動(dòng)方式不同)。由于絡(luò)筒出來(lái)的紗沒有給足超喂量，經(jīng)染色、烘干后的成品紗“失彈”現(xiàn)象嚴(yán)重，拉伸長(zhǎng)度只有3～5 cm達(dá)不到客戶的要求。如何在不增加設(shè)備投資的前提下完成此類紗線的筒子染色便成為了攻關(guān)的重點(diǎn)。

本文對(duì)絡(luò)筒機(jī)改造進(jìn)行了探討，然后在此基礎(chǔ)之上又進(jìn)行了染色工藝的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，得到了染色的最佳工藝。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備

棉氨綸包芯紗規(guī)格：278 dtex /83.33 dtex , 比例：93%～95%棉，5%～7%氨綸。

染色設(shè)備：DF24/A高溫高壓筒子染色機(jī)(無(wú)錫市印染機(jī)械有限公司)。

1.2 生產(chǎn)工藝流程及工藝處方

1.2.1 絡(luò)紗方式

我廠現(xiàn)有絡(luò)筒機(jī)按常規(guī)方式生產(chǎn)，提供不了紗線足夠的超喂量。這與該絡(luò)筒機(jī)的傳動(dòng)方式有極大的關(guān)系。我們的設(shè)備是一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)50個(gè)紗錠的被動(dòng)傳動(dòng)式機(jī)器，紗線通過(guò)電機(jī)的帶動(dòng)繞在染色紗筒上，其“行程”比較長(zhǎng)。在過(guò)紗筒、轉(zhuǎn)盤、壓腳、槽筒時(shí)都會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦力，而紗線本身具有彈力，這就導(dǎo)致絡(luò)紗會(huì)十分緊，經(jīng)染色過(guò)后的紗線便失去了原本應(yīng)有的“彈性”。

能夠做此種紗線的單紗單錠主動(dòng)傳動(dòng)方式的設(shè)備要4 500元/錠。如果按100錠計(jì)，需要45萬(wàn)元/臺(tái)，對(duì)企業(yè)而言是筆不小的的投入。因此，在絡(luò)紗時(shí)有足夠的超喂量，便成為是否能利用現(xiàn)有設(shè)備完成棉包氨彈力紗加工的關(guān)鍵。

經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，我們成功地解決了此問(wèn)題。具體方法如下：

首先，制作絡(luò)筒用的模具：將滌綸紗按一定卷繞密度絡(luò)筒，每個(gè)紗筒規(guī)定質(zhì)量0.4 kg。以保證制作模具規(guī)格的一致性；其次，為保證制作的模具的平滑性，以保證退紗容易，在外面用封口膠布將紗球外面進(jìn)行包裹；

使用時(shí)將制作好的模具放在支架上，再將棉氨綸包芯紗絡(luò)紗到模具上，絡(luò)好后再退到染色紗管上面。由于模具的支撐，提供了足夠的空間，在退到小管上時(shí)便預(yù)留出足夠的超喂量了。

絡(luò)筒方式，如圖1所示：

圖1 棉包芯氨紗的絡(luò)筒方式

1.2.2 成型工藝

經(jīng)退管后的紗球存在一定的“空位”，極易出現(xiàn)冒頭、亂紗等問(wèn)題。因此，需要碼放整齊，以保證紗球的成型良好。為此，設(shè)計(jì)了專用放紗架。

專用放紗架的設(shè)計(jì)采用薄型不銹鋼板按紗籠位置每層按22根紗桿鉆孔?？状笮“幢热旧艽? mm設(shè)計(jì)，以保證每層鋼板剛好壓住紗管，保證紗球成型良好。

裝滿紗架后，推入蒸箱在濕熱狀態(tài)下汽蒸30 min后即可得到彈性好、成型整齊，而且適用于染色的紗球了。

1.2.3 染色工藝

經(jīng)過(guò)上述工序后，紗線由于有了足夠的空間，保證氨綸收縮，紗線已經(jīng)具有了彈力。染色工藝同普通純棉活性染料染色。具體工藝曲線，如圖2：

圖2 棉氨綸包芯紗的染色工藝流程圖

染后進(jìn)行皂洗，由于染后紗線本身具有很好的彈性。所以，在皂洗時(shí)要注意不能采用內(nèi)、外流循環(huán)，要打單向(內(nèi)流，才能保證清洗干凈)。

1.2.4 染色工藝處方

以上述生產(chǎn)流程為基礎(chǔ)，對(duì)染色工藝進(jìn)行優(yōu)化，其工藝處方如下：

HEN—FG 翠藍(lán) 2.0%(omf)

純堿 3 g/L

元明粉 10、30、50、70、80 g/L

1.3 表面K/S值的測(cè)試

利用測(cè)色配色儀在D65光源下對(duì)經(jīng)不同染色條件的染色產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 染料用量對(duì)染色后織物K/S值的影響

保持純堿質(zhì)量濃度為3 g/L，元明粉質(zhì)量濃度為80 g/L的條件不變，改變?nèi)玖嫌昧?omf)，染料用量對(duì)織物K/S值的影響，如圖3所示。

圖3 染料濃度對(duì)染色后織物K/S值的影響

由圖3可知，染色后織物的K/S值隨染料用量的增加而增大。當(dāng)染料用量在1.5%以下時(shí)，染色后織物的K/S值增加速率較快，當(dāng)染料用量大于1.5%后，染色后織物的K/S值增加的速率明顯變慢，說(shuō)明該染料對(duì)棉包芯紗染色時(shí)存在在一個(gè)平衡用量，越接近于平衡用量，染料的上染速率越慢，織物的K/S值增加的也就越慢，當(dāng)達(dá)到最大值后，其值也不再隨染料的增加而發(fā)生變化。

2.2 純堿質(zhì)量濃度對(duì)染色后織物K/S值的影響

保持染料用量1.5%，元明粉質(zhì)量濃度80 g/L的條件不變，改變純堿質(zhì)量濃度，純堿的質(zhì)量濃度對(duì)染色后織物K/S值的影響，如圖4所示。

圖4 純堿質(zhì)量濃度對(duì)染色后織物K/S值的影響

從圖4中可以看出，染色后織物的K/S值隨純堿質(zhì)量濃度的上升先緩慢增加然后基本保持不變。純堿的質(zhì)量濃度在1～3 g/L時(shí)，織物的K/S值一直處于增加狀態(tài)，當(dāng)其大于3 g/L時(shí)，織物的K/S值基本上不發(fā)生變化，表明純堿在染料上染織物的過(guò)程中起到了一定的作用。純堿在該實(shí)驗(yàn)中充當(dāng)了固色劑的作用，提高了染料的上色率，因此染色后織物的K/S值會(huì)隨純堿質(zhì)量濃度的增加而變大。

2.3 元明粉質(zhì)量濃度對(duì)染色后織物K/S值的影響

在保證其他條件不變的情況下，改變?cè)鞣鄣馁|(zhì)量濃度，元明粉質(zhì)量濃度對(duì)染色后織物K/S值的影響見圖5所示。

圖5 元明粉質(zhì)量濃度對(duì)染色后織物K/S值的影響

由圖5可得，染色后織物的K/S值隨元明粉質(zhì)量濃度的增加而增大，但當(dāng)元明粉質(zhì)量濃度達(dá)到一定濃度后，織物的K/S值基本上不再發(fā)生太大的變化。這主要是因?yàn)樵趬A性條件下，棉纖維帶有較多的負(fù)電荷，使得染料陰離子由于靜電斥力的作用上染纖維較為困難，而元明粉中的Na+可與纖維中的負(fù)電荷結(jié)合，降低了染料與纖維之間的靜電斥力，促進(jìn)染料的上染；但當(dāng)元明粉用量達(dá)到一定程度之后，纖維上的染料已經(jīng)接近飽和，因此再增加染料的用量，織物的K/S值也不會(huì)發(fā)生太大的變化[6]。

2.4 問(wèn)題及討論

采用上述生產(chǎn)方式可以在不增加生產(chǎn)設(shè)備的前提下，完成棉氨綸包芯彈力紗線的生產(chǎn)和染色。但由于增加了一道 “大管換小管”和一道汽蒸定型，生產(chǎn)成本有所增加，人力成本方面也有所增加。

以我廠人工成本來(lái)看，絡(luò)紗45元/t，裝紗入蒸箱15元/t，返裝染色紗籠10元/t，加上30 min汽蒸耗用蒸汽135元/t，共計(jì)增加成本為205元/t。加之工時(shí)損耗及裝缸率不足等原因，按1.15倍計(jì)算，增加成本235.75元/t。

按加工純棉紗均價(jià)為7 500元/t、棉氨綸包芯紗淺色12 500元/t、中深色14 500元/t、特深色 16 500元/t來(lái)計(jì)算，可以抵消上述成本的增加，而且利潤(rùn)十分可觀。

由于該類產(chǎn)品能夠加工企業(yè)較少，其市場(chǎng)占有率高，附加值還是很高的。

2.5 生產(chǎn)實(shí)際情況

經(jīng)過(guò)半年左右的大生產(chǎn)實(shí)際情況來(lái)看，這種工藝可以有效地解決被動(dòng)式絡(luò)筒機(jī)絡(luò)彈力紗超喂量不足的問(wèn)題，經(jīng)染色加工的紗線每5 cm 彈力棉紗經(jīng)拉伸后可達(dá)到34～35 cm，也即拉伸比例為1∶6～1∶7，完全達(dá)到了客戶的要求。

3 結(jié)論

(1)純棉氨綸包芯紗通過(guò)改變絡(luò)紗方式(以模具絡(luò)紗再換到染色紗管的方式)，可以有效地保持彈力；

(2)在更換紗管后，保證紗球成形，堆放和壓板是成功的關(guān)鍵，要設(shè)計(jì)好放紗架、壓紗板，并規(guī)范員工的操作。否則，易出現(xiàn)損耗率大的問(wèn)題；

(3)前處理、染色過(guò)程要盡可能在低溫條件下進(jìn)行。否則，紗球收縮過(guò)大會(huì)給后續(xù)的皂洗帶來(lái)困難，易出現(xiàn)清洗不凈的問(wèn)題；

(4)清洗、皂洗要注意機(jī)器中液體的流向，不能打循環(huán)應(yīng)以單向內(nèi)流為宜。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱秋涼. 賽絡(luò)紡棉氨綸包芯紗的生產(chǎn)及應(yīng)用[J]. 棉紡織技術(shù), 2007, 35(12): 34-36.

[2] 黃琳琳. 純棉色紡氨綸包芯紗工藝的優(yōu)化[J]. 上海紡織科技, 2007, 35(6): 17-18.

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[4] 鄒衡. 紗線筒子染色工程 [M]. 北京：中國(guó)紡織出版社, 2004.

[5] 賈凱凱. 棉筒子紗的一氯均三嗪活性染料有機(jī)溶劑染色[D]. 上海：東華大學(xué), 2016.

[6] 彭微微, 沈一峰, 張智輝. 新型低堿活性染料染色工藝研究[J]. 現(xiàn)代紡織技術(shù), 2012(5):12-15.