魏艷紅 蘇旭中 劉新金 鄒畫眉 張 潔

(江南大學(xué)，江蘇無錫，214122)

織物橫檔又稱橫路或橫條，指在坯布或經(jīng)印染加工后布面上出現(xiàn)非設(shè)計(jì)的由一根紗線或多根紗線、一條或多條組成的比其他正常部位紗線或粗或細(xì)、顏色或深或淺、組織或稀或密的一種現(xiàn)象，屬于布面常見的一種疵點(diǎn)[1]?？椢餀M檔具有隨機(jī)性和無規(guī)律性，且形態(tài)各異。產(chǎn)生橫檔的原因較多，涉及纖維、紡紗、織造、印染等工序，分析比較困難，尤其是針織物出現(xiàn)橫檔的概率以及分析難度比較大。國內(nèi)外就織物疵點(diǎn)自動檢測進(jìn)行了大量研究，并開發(fā)了許多先進(jìn)設(shè)備，如我國近期開發(fā)的FS200型光電自動驗(yàn)布機(jī)[2]，KAZLM Hanbay等[3]利用先進(jìn)光學(xué)儀器檢測織物疵點(diǎn)等，但目前尚無先進(jìn)的儀器能直接判斷橫檔產(chǎn)生的原因。當(dāng)織物布面出現(xiàn)橫檔后，往往會投訴紡織廠，尤其對紡紗廠而言，不知從何處著手[4]。本文針對針織物常見的一些橫檔，介紹了分析流程和方法，以莫代爾滌綸長絲針織物為例，對產(chǎn)生的橫檔進(jìn)行了系統(tǒng)分析，為分析針織物橫檔提供參考。

1 分析針織物橫檔的流程及方法

1.1 手感目測法

拿到橫檔布樣后，首先利用手感目測法初步判斷產(chǎn)生橫檔的原因，從最大可能性因素入手，有針對性地逐一驗(yàn)證。觀察橫檔的特征，是否有規(guī)律性、橫檔間隔、橫檔處與正常處顏色的差異、布面反光情況、織物正反面是否同時(shí)存在橫檔以及顏色差異等；用手觸摸橫檔處是否有凹凸感。在進(jìn)行視覺評判時(shí)，應(yīng)調(diào)整布樣角度，以清晰觀察橫檔，如采用平鋪、迎光、逆光、透光、傾斜45°目測法等。當(dāng)觀察認(rèn)為是規(guī)律性橫檔時(shí)，可根據(jù)橫檔的寬度初步確定產(chǎn)生橫檔的原因；如果橫檔僅1根至2根紗的寬度，可測試此根紗的線密度、毛羽、捻度、紗線張力，檢查批次是否與其他正常處相同等[5]；如果橫檔超過5 mm，此時(shí)首先要考慮紗線張力是否存在差異。如果橫檔在整個(gè)布面無規(guī)律分布，則可判定產(chǎn)生橫檔的原因?yàn)榧喚€條干不勻、染色不勻、混紡比有差異或混入其他異性纖維等。如果手觸摸橫檔處有凹凸感，則可能是紗線線密度、捻度、紗線張力等引起的橫檔。

1.2 拆布分析法

利用拆布分析法可判斷織物結(jié)構(gòu)、紗線組成、成圈結(jié)構(gòu)等。拆布前可將織物剪成一定的規(guī)格，按照組織結(jié)構(gòu)順序拆紗，并順序擺放，以便對比相同長度的布中橫檔與正常處紗線的差異。在拆布過程中注意觀察橫檔處與正常處組織結(jié)構(gòu)是否相同，記錄橫檔和橫檔間隔占據(jù)紗線的根數(shù)，應(yīng)拆至少5個(gè)橫檔循環(huán)，以便尋找形成橫檔的規(guī)律。

1.3 儀器分析法

借助于先進(jìn)的儀器可以快速分析產(chǎn)生橫檔的原因，從而減少橫檔的產(chǎn)生。例如，利用電子天平、條干儀、毛羽儀、捻度儀可以檢測紗線線密度、條干CV、毛羽、捻度等；利用HVI大容量棉纖維測試儀和AFIS測試儀檢測原棉短絨率、纖維成熟度等，可以更好地指導(dǎo)配棉；利用超景深三維數(shù)碼顯微鏡觀察針織線圈的大小和寬度、紗線直徑及布面翻絲情況；使用光學(xué)纖維鏡觀察纖維橫截面及表面，判斷組成紗線的纖維種類、結(jié)構(gòu)、成熟度、混紡比等。

1.4 化學(xué)溶解法

在迎光與透光下能明顯辨別出規(guī)律性的橫檔。如果構(gòu)成織物的紗線為纖維素纖維與氨綸或滌綸長絲，可以考慮用化學(xué)溶解法。將40%的稀硫酸在90 ℃的水浴鍋中加熱20 min，溶解纖維素纖維保留氨綸或滌綸長絲。觀察長絲網(wǎng)上是否有橫檔，如果溶解后長絲網(wǎng)上仍有橫檔，則造成織物橫檔的原因可能是由于長絲張力不勻或長絲線密度差異；為了進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)論的準(zhǔn)確性，可以利用超景深三維數(shù)碼顯微鏡觀察長絲線圈形狀與大小，也可以用二甲基甲酰胺溶解氨綸長絲保留纖維素纖維，并觀察纖維素纖維上是否有橫檔。利用化學(xué)溶解法也可以測試紗線中纖維的混紡比，如纖維素纖維與滌綸纖維混紡，可以用40%的稀硫酸溶解纖維素纖維保留滌綸纖維。為了測試的準(zhǔn)確性，可以先將織物拆成紗線，僅對紗線進(jìn)行溶解，防止織物中含有其他成分的纖維，溶解前后需將紗線烘干[6]。FZ/T 01057.4—2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第4部分：溶解法》中介紹了常用紡織纖維的溶解性能。

1.5 纖維還原法與剝色還原法

將橫檔處與正常處的紗線分別解捻，分離出單根纖維，在顯微鏡下放大100倍至500倍，觀察纖維表面；或用哈式切片器，制作纖維切片，在顯微鏡下觀察橫截面，對比正常處與橫檔處纖維的差異，或數(shù)纖維根數(shù)，粗略計(jì)算混紡比[7]。FZ/T 01057.3—2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第3部分：顯微鏡法》中介紹了各種纖維的表面和橫截面形態(tài)特征與形態(tài)顯微照片。剝色還原法是利用還原剝色劑或氧化剝色劑，使布面褪色或消色。

2 莫代爾滌綸長絲針織物橫檔分析

2.1 橫檔的特征分析與描述

布樣為雙面黑色針織物，由賽絡(luò)紡莫代爾11.8 tex紗與滌綸長絲織成(織物背面是滌綸長絲)。用戶反饋布面有顏色發(fā)白的橫檔。首先觀察織物，織物的正面是淺色莫代爾紗，織物的反面是深色滌綸長絲，橫檔無規(guī)律地分散于整個(gè)布面，且只存在于正面；同時(shí)，織物正面還存在隱約無規(guī)律、顏色發(fā)黑的橫檔，如圖1所示。發(fā)白橫檔比較窄，由1根至2根紗線構(gòu)成，在同一根紗線方向上橫檔的出現(xiàn)并不連續(xù)，也無規(guī)律，用手觸摸，部分橫路有凸出感。

圖1 針織物無規(guī)律橫檔

2.2 可能造成橫檔的原因

根據(jù)以上描述的橫檔特征，對可能造成的原因進(jìn)行如下分析。

2.2.1 纖維和紗線方面的原因

由于橫檔無規(guī)律地分散于整個(gè)布面，用手觸摸部分橫檔有凹凸感，因此可能是橫檔處紗線條干不勻大、紗線捻度不勻大。橫檔處紗、長絲、纖維種類與布面正常處有不同，在后道加工與印染中，由于纖維的不同會造成染色不勻現(xiàn)象。紡紗原料的產(chǎn)地、色澤、白度、細(xì)度差異大，當(dāng)原料混和不均勻，由于各纖維的吸濕性差異，染色后布面上會形成無規(guī)律橫檔；橫檔處的紗與布面正常處的紗批次不一樣，或是同批次但生產(chǎn)日期相隔較長。

2.2.2 針織和印染方面的原因

針織廠未按供紗單位的批次或生產(chǎn)日期順序使用紗，或在做針織品種時(shí)用了其他廠家的同品種的紗；使用了原來存有的但不是同批號的、或是同批號但時(shí)間較長的紗；針織圈形、張力不勻、織物結(jié)構(gòu)等問題。染料配伍不當(dāng)或染料選擇不合理，影響纖維的勻染性；染色前坯布的回潮率不均勻，烘箱內(nèi)溫度控制有波動；染色工藝不合理等因素，都可能造成布面橫檔。

2.3 造成橫檔的原因驗(yàn)證

2.3.1 纖維方面

采用纖維還原法。將橫檔處與正常處的紗線解捻，將解捻后的紗線周圍裹上圓形橫截面的紅色羊毛(便于切片與觀察)，用哈式切片器制作切片，在MOTTC B1型顯微鏡下放大200倍，觀察解捻后纖維橫截面與表面形態(tài)；用與之對應(yīng)的CU-6型纖維橫截面取樣軟件進(jìn)行拍照采集。纖維形態(tài)與橫截面如圖2所示，其中圖2(a)為纖維橫截面圖，圖2(b)至圖2(d)為纖維表面圖。

圖2 纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)(200倍)

圖2(a)顯示纖維橫截面為不規(guī)則的啞鈴狀，即莫代爾纖維，未發(fā)現(xiàn)其他纖維；圖2(b)為正常處莫代爾纖維的表面，纖維表面圓潤，縱向有1根至2根溝槽；圖2(c)和圖2(d)為橫檔處莫代爾纖維表面?？梢钥闯?，圖2(c)中的纖維表面分裂出許多細(xì)小的微纖維，即存在原纖化，而圖2(d)中的纖維存在粗細(xì)不勻。

原纖化是主纖維分裂出不同直徑的微小纖維，通常直徑小于1 μm(纖維直徑約12 μm )，纖維素纖維都存在不同程度的原纖化現(xiàn)象[8]。纖維的原纖化給紗線的加工、織物的生產(chǎn)與使用都會帶來諸多不便，在紡紗中易產(chǎn)生毛羽與棉結(jié)，也會影響紗線條干不勻；織物在染色及后整理過程中易出現(xiàn)刮傷、擦傷、染色不勻，在使用過程中易產(chǎn)生起毛、起球及色光變化等。造成纖維原纖化的現(xiàn)象除與纖維本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，還受印染加工中的一些參數(shù)影響，如短纖含量、高溫、強(qiáng)堿、強(qiáng)機(jī)械作用等。當(dāng)織物表面翹起的纖維受到更強(qiáng)的機(jī)械作用時(shí)，纖維就會劈裂，導(dǎo)致纖維原纖化。由于針織物結(jié)構(gòu)疏松，故比機(jī)織物更易產(chǎn)生原纖化。

2.3.2 紗線方面

隨機(jī)拆取橫檔處的數(shù)根紗線，測量長度并在電子天平上稱重，換算成公制號數(shù)，發(fā)現(xiàn)部分紗線在同一根紗線上存在粗細(xì)不勻現(xiàn)象，且布面顏色發(fā)白處對應(yīng)的紗線為粗節(jié)。其中一根紗線粗節(jié)紗號為13.5 tex(長度7 cm)，正常處為11.7 tex，差異達(dá)15.4%，即紗線條干不勻比較大。連續(xù)拆了多處橫檔，均存在不同程度的條干不勻現(xiàn)象，粗細(xì)差異不固定，有的顏色發(fā)白的橫檔與正常處質(zhì)量差異很小。隨機(jī)剪取了橫檔明顯處同一紗線段，在超景深下觀察紗線粗細(xì)，并測量紗線直徑，如圖3所示。可以看出，兩段紗線粗細(xì)存在明顯不同，圖中上面紗線直徑168 μm，下面紗線直徑為122 μm，差異達(dá)37.7%。

圖3 紗線結(jié)構(gòu)圖(100倍)

取布面橫檔處的多個(gè)循環(huán)，測量紗線捻度，正常處紗線捻度95.2捻/10 cm，異常處紗線捻度94.2捻/10 cm，捻度差異不大。經(jīng)了解，針織生產(chǎn)廠家不存在混入不同批次的紗，或混亂生產(chǎn)日期和包裝現(xiàn)象。

2.3.3 溶解驗(yàn)證

將布樣用40%的硫酸進(jìn)行溶解，結(jié)果正面的莫代爾紗線被完全溶解，反面的滌綸長絲被保留。觀察溶解后的布樣，顏色發(fā)白的橫路完全消失，說明產(chǎn)生橫檔的原因與長絲性能關(guān)系不大。

2.3.4 針織方面

剪取10 cm×10 cm的織物，對比相同長度布的紗線長度，在相同張力條件下測量正常處紗線長度為47.2 cm，橫檔處紗線長度為47 cm，兩者差異較小。將拆下的滌綸長絲與莫代爾紗線單獨(dú)擺放，可以明顯看出滌綸長絲顏色深，莫代爾紗線顏色淺，如圖4所示。利用VHX-5000型超景深三維數(shù)碼顯微鏡觀察針織線圈大小及布面翻絲情況，如圖5所示。從圖5可以看出，線圈大小無明顯差異，但布面深色橫檔對應(yīng)有翻絲現(xiàn)象(圖5紅色圈出)，即莫代爾紗線未能將滌綸長絲完全蓋住，深色滌綸露出到織物表面。

圖4 滌綸長絲與莫代爾紗線

圖5 織物線圈

2.4 控制針織物橫檔的方法

根據(jù)以上驗(yàn)證結(jié)果可以得出，莫代爾滌綸長絲針織物產(chǎn)生橫檔的原因主要是纖維原纖化、纖維粗細(xì)不勻、紗線條干不勻。

纖維原纖化與纖維粗細(xì)不勻直接影響紗線條干不勻，同時(shí)纖維原纖化還影響織物的染色性能。由主纖維分裂出不同直徑細(xì)小的纖維具有不同的光散射行為，織物表面的原纖化會改變光的反射，使織物出現(xiàn)色淺或“霜花”[9]。控制纖維原纖化的主要途徑：第一，在纖維制造階段控制原纖化，即在紡絲過程中加入交聯(lián)劑，調(diào)整紡絲工藝參數(shù)，對纖維進(jìn)行后處理；第二，在染整加工階段加入防皺劑、潤滑劑，改善織物的柔軟程度與織物表面的摩擦，通過加入纖維素酶避免原纖化。

提高紗線條干應(yīng)采用以下措施：降低原料短絨率，控制浮游區(qū)大小，合理設(shè)計(jì)工藝參數(shù)，采用“兩大兩小”工藝；運(yùn)用新型器材，保證各工序器件運(yùn)轉(zhuǎn)靈活穩(wěn)定，減少粗細(xì)節(jié)；絡(luò)筒工序采用先進(jìn)的電子清紗器，合理設(shè)置絡(luò)筒工藝參數(shù)，有效清除長粗節(jié)、長細(xì)節(jié)、短片段條干不勻及毛羽紗。

3 結(jié)語

造成針織物橫檔的原因較多，如纖維的白度、色澤、吸色性能、成熟度、細(xì)度、原纖化等，這些指標(biāo)差異大，易造成在紡紗過程中混和不均勻，從而形成非規(guī)律性橫檔；成紗條干CV和條干CVb大，易使織物形成云斑，也是造成非規(guī)律性橫檔的常見因素；針織張力不勻、排紗錯誤、混號紗易導(dǎo)致織物上形成規(guī)律性橫檔；紗線捻度差異大、毛羽多、毛羽分布不勻等也會導(dǎo)致織物橫檔。當(dāng)拿到一塊橫檔布樣時(shí)，首先應(yīng)利用手感目測法，初步判斷產(chǎn)生橫檔的原因；利用儀器分析法測量紗線捻度、重量、條干、纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)等，為分析織物橫檔產(chǎn)生的原因提供依據(jù)；利用化學(xué)溶解法分析紗線的混紡比，當(dāng)織物由氨綸或滌綸長絲與纖維素纖維交織時(shí)，也可以利用溶解法快速排查產(chǎn)生橫檔的原因。使用先進(jìn)儀器不僅可以快速分析造成織物橫檔的原因，也可以更好地指導(dǎo)配棉，有效提高織物質(zhì)量。