陳前維,王海霞,李國萍,白亞斌,李發(fā)洲
(1.寧夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院,寧夏 銀川 750021; 2.寧夏中銀絨業(yè)股份有限公司,寧夏 靈武 750400)
山羊絨產(chǎn)業(yè)是我國紡織工業(yè)中的優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè),但山羊絨產(chǎn)業(yè)中的一些技術(shù)“瓶頸”嚴(yán)重制約了精紡羊絨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。雞爪痕疵點(簡稱雞爪痕)是精紡羊絨針織衫上特有的外觀疵點,是指緯平針組織精紡羊絨衫在下機洗縮以后,織物中紗線的線圈扭曲變形,在織物表面出現(xiàn)類似雞爪抓過的印痕,經(jīng)熨燙后仍不能完全消除的外觀疵點,又稱為“雞爪印”[1-3]。雞爪痕疵點嚴(yán)重影響了精紡羊絨針織衫的外觀品質(zhì)。本文采用理論分析、實踐工藝設(shè)計和對比研究的方法研究抗雞爪痕生產(chǎn)技術(shù),對促進(jìn)精紡山羊絨產(chǎn)業(yè)技術(shù)的提升,提高精紡山羊絨針織衫的品質(zhì)具有一定的指導(dǎo)作用。
精紡山羊絨針織衫雞爪痕疵點形成原因很多,本文對主要影響因素:原料性能、紗線結(jié)構(gòu)、織物結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)加工工藝等進(jìn)行分析研究。
山羊絨纖維橫截面由正皮質(zhì)層和偏皮質(zhì)層組成,纖維縱向呈空間轉(zhuǎn)曲和連續(xù)不均勻分布。正皮質(zhì)層和偏皮質(zhì)層的強伸性不同,這種雙邊結(jié)構(gòu)決定了纖維內(nèi)縱向內(nèi)應(yīng)力和彈性不平衡,也導(dǎo)致了山羊絨纖維的縱向三維卷曲性和紗線的內(nèi)應(yīng)力不平衡。山羊絨針織物由于紗線內(nèi)應(yīng)力不平衡形成的定向扭曲是產(chǎn)生雞爪痕疵點的主要原因。同時,山羊絨纖維表面鱗片光滑同、摩擦因數(shù)小、長度離散大、纖維直徑粗且離散性大,山羊絨原料選擇和最終產(chǎn)品的匹配度不理想等,都在一定程度上加重了精紡山羊絨針織衫雞爪痕疵點的產(chǎn)生。
紗線結(jié)構(gòu)對精紡山羊絨針織衫雞爪痕疵點的影響主要包括3個方面:
①紗線線密度。紗線線密度越小,紗線橫截面內(nèi)纖維根數(shù)越少,織物內(nèi)線圈內(nèi)應(yīng)力越容易失去平衡并發(fā)生定向扭曲,雞爪痕現(xiàn)象越嚴(yán)重。相同捻度和股數(shù)的高支紗比低支紗的雞爪痕現(xiàn)象嚴(yán)重。
②單紗捻度。單紗捻度越大,紗線內(nèi)纖維之間的束縛作用越強,纖維越不容易發(fā)生滑移,紗線定向扭曲越不容易發(fā)生,精紡山羊絨針織衫雞爪痕疵點越不明顯。
③紗線合股數(shù)。紗線合股數(shù)對精紡山羊絨針織衫雞爪痕疵點的影響很大,相同捻度和支數(shù)單紗合股的股數(shù)越多,紗線內(nèi)應(yīng)力越容易平衡,織物線圈越不容易發(fā)生定向扭曲,雞爪痕現(xiàn)象越輕微。
織物結(jié)構(gòu)對精紡山羊絨衫雞爪痕疵點的影響主要包括2個方面:
①組織結(jié)構(gòu)。精紡山羊絨針織衫的雞爪痕現(xiàn)象主要出現(xiàn)在緯平針組織結(jié)構(gòu)的織物上,且主要集中在毛衫領(lǐng)部和肩部等收花部位[4]。緯平針組織結(jié)構(gòu)簡單,線圈內(nèi)應(yīng)力容易失衡發(fā)生扭曲,而羅紋組織、雙反面組織和雙面提花組織等較復(fù)雜組織結(jié)構(gòu)織物一般沒有雞爪痕現(xiàn)象。
②織物密度??椢锩芏仍酱螅w維之間的作用力增加,纖維和紗線之間的束縛就越大,纖維滑移減少,紗線的扭曲降低,雞爪痕現(xiàn)象越輕微。
加工工藝是影響精紡山羊絨針織衫雞爪痕的主要環(huán)節(jié),包括2個方面:
(2)從學(xué)生自身情況來看,建筑力學(xué)這樣的基礎(chǔ)課程會開在大一新生的第一、二學(xué)期,學(xué)生們剛剛走出高中進(jìn)入大學(xué),需要有一段銜接與成長的過程。在高職院校,更要充分考慮學(xué)生的基礎(chǔ)知識問題、學(xué)習(xí)興趣問題、學(xué)習(xí)信心問題、學(xué)習(xí)習(xí)慣問題甚至是心理健康情況。學(xué)生對學(xué)習(xí)這樣一門理論性強的課程的重要性了解不多,對今后其他課程的影響也沒有概念,更對以后工作實踐中這門課程的用處認(rèn)識不夠。
①紗線加工。紡紗生產(chǎn)中為了提高生產(chǎn)效率,一般不采用養(yǎng)生和蒸紗工序。粗紗養(yǎng)生對雞爪痕現(xiàn)象的影響較小,細(xì)紗養(yǎng)生時間越長,紗線內(nèi)應(yīng)力越小,雞爪痕現(xiàn)象越不明顯。蒸紗對減弱紗線內(nèi)部應(yīng)力,加強紗線結(jié)構(gòu)定形,消除雞爪痕現(xiàn)象有一定的積極作用。蒸紗包括單紗蒸紗和股線蒸紗2種,單紗蒸紗對消除雞爪痕的作用較股紗小,雞爪痕的強弱與蒸紗溫度和時間有關(guān)。
②織物后整理??椢锖笳砑庸ぶ饕s絨、烘干和整燙3個方面??s絨是精紡山羊絨針織物產(chǎn)生雞爪痕疵點的直接原因,縮絨過程中針織物在表面活性劑溶液的作用下,纖維和紗線表面摩擦因數(shù)降低,織物內(nèi)原有的應(yīng)力平衡體系被打破,纖維和紗線的相對位置發(fā)生滑移,紗線或纖維束的定向扭曲滑移導(dǎo)致織物表面出現(xiàn)了雞爪痕??椢镫u爪痕的產(chǎn)生與縮絨溫度和縮絨時間有直接關(guān)系。烘干對針織物內(nèi)紗線應(yīng)力失衡具有促進(jìn)作用,會加劇針織物雞爪痕現(xiàn)象,雞爪痕疵點產(chǎn)生與烘干的溫度和時間有直接關(guān)系。熨燙是利用山羊絨纖維蛋白質(zhì)在高溫、高濕和高壓力下的定形作用,使纖維大分子在新的應(yīng)力平衡體系下的位置相對固定,將扭曲的線圈在受到外界拉伸的情況時進(jìn)行濕熱定形。雞爪痕輕微的羊絨織物很容易拉伸、壓平以至最后定形,熨燙對減弱精紡山羊絨針織物雞爪痕有重要作用。
山羊絨精紡設(shè)備不具有較強的專業(yè)性和針對性,是制約我國山羊絨精紡技術(shù)發(fā)展的主要因素。長期以來,我國山羊絨精紡多采用傳統(tǒng)的毛紡紡紗加工設(shè)備,纖維性能不同,針對毛纖維的梳毛機針布密度小,適合加工粗長的毛纖維,不適合山羊絨纖維的加工,山羊絨纖維較羊毛細(xì)短,容易造成梳理強度弱和對纖維梳理不充分的問題,在一定程度上提高了紗線內(nèi)纖維應(yīng)力不平衡的概率,促進(jìn)了精紡山羊絨產(chǎn)品雞爪痕現(xiàn)象的出現(xiàn)。
加工工藝是改善精紡山羊絨針織衫雞爪痕疵點的核心。根據(jù)原料性能和產(chǎn)品要求,結(jié)合設(shè)備狀況,合理選配原料,設(shè)計精紡山羊絨針織衫生產(chǎn)加工工藝流程,優(yōu)化工藝參數(shù),以生產(chǎn)出高質(zhì)量的精紡山羊絨針織衫產(chǎn)品。本文以生產(chǎn)20.83 tex×2精紡山羊絨針織衫為例進(jìn)行生產(chǎn)工藝設(shè)計。
原料選配是根據(jù)山羊絨原料的長度、細(xì)度、離散性等特點和產(chǎn)品指向性要求進(jìn)行合理的搭配原料,使各種原料取長補短,達(dá)到擴大生產(chǎn)批量、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量和降低產(chǎn)品成本的目的[5]。本文采用山羊絨散纖維配絨,主要考慮原料的細(xì)度、長度及其離散性指標(biāo),同時兼顧含粗和含雜等指標(biāo)。當(dāng)多種山羊絨原料混配時,混料細(xì)度或長度指標(biāo)的平均值可按式(1)計算:
(1)
生產(chǎn)實踐顯示:20.83 tex × 2精紡山羊絨紗在原料選配時,應(yīng)使用纖維細(xì)度小于15.5 μm,平均長度大于36.0 mm,細(xì)度離散系數(shù)小于15%,長度離散系數(shù)小于35%,25 mm以下短絨率小于12%的分梳山羊絨。
染色分為散纖維染色和紗線染色2種,工藝流程為:散纖維(倒紗)→染色→中和水洗→烘干→(倒紗)→成品出庫。本文染色工藝采用常規(guī)染色工藝,保證色差及色牢度在正常范圍內(nèi)。但在紗線上機織造前,增加了倒紗和清水洗紗工序,然后放置一段時間后使用。清水洗紗是染色工序的關(guān)鍵,可防止顏色變化,洗紗工藝參數(shù):入缸水溫為常溫;pH值為4.5~6.5;洗紗溫度為60~80 ℃;洗紗時間為30~45 min;升溫速度為2 ℃/min;循環(huán)方式為正反循環(huán)交替染色。
和絨加油工藝設(shè)計必須以山羊絨原料的性能和產(chǎn)品要求為依據(jù),并結(jié)合設(shè)備狀況和生產(chǎn)車間環(huán)境而定[5]。本文的和絨加油過程采用新型噴霧式和絨加油方法[6],和絨助劑選用北京紡星助劑有限公司的和毛油 FX-K902 N、抗靜電劑FX-AS30 N和強力劑FX-USE。和絨加油機采用L740/04和絨機,工藝參數(shù)為:回潮率24%~28%,含油率1.5%~2.0%,抗靜電劑0.3%~0.5%,強力劑0.2%~0.6%,悶絨時間24 h,水溫(25±5) ℃,開松次數(shù)2次,喂入量1.7~2.4 kg/min,車間溫度(25±3) ℃,車間相對濕度72%±3%。因分梳山羊絨本身含有一定量的水分和油脂,在保證目標(biāo)回潮率和含油率要求的前提下,將不足的水分、和毛油、抗靜電劑和強力劑按照工藝要求配制成乳化液后均勻加入。加水量和加油量分別按式(2)(3)計算,抗靜電劑和強力劑用量的計算方法參照含油率的計算方法。
(2)
(3)
式中:W為和絨加水量,kg;W0為和絨前羊絨原料的實際質(zhì)量,kg;G為分梳羊絨原料的公定回潮率,%;G0為和絨前原料的實際回潮率,%;G1為梳理成條上機工藝要求的回潮率,%;X為修正系數(shù),隨車間溫濕度環(huán)境而定(冬季1~3,夏季3~5);Y為和絨加油量,kg;C0為和絨前羊絨原料的含油率,%;C1為和絨后含油率,%。
梳理采用高密針布、緊隔距和強梳理,保證纖維充分梳理均勻。梳理成條采用CSPC/G188MM413型梳理機,喂入量340 g/min,喂入周期60 s,道夫轉(zhuǎn)速24 r/min,錫林工作輥速比450∶6或193∶8。針梳應(yīng)保證梳理順直纖維和整條充分均勻,針梳出條質(zhì)量要逐步降低,牽伸倍數(shù)和出條速度不可過大,防止增加條子的不勻率。精梳采用PB29精梳機,精梳去短要充分,并合根數(shù)20根,拔取隔距32 mm,出條質(zhì)量14~16 g/m,速度150 r/min??闺u爪痕精紡山羊絨紗線針梳工藝參數(shù)見表1。
粗紗、絡(luò)筒和并紗采用常規(guī)工藝,保證紡紗過程順利進(jìn)行和紗線的各項指標(biāo)符合要求。粗紗采用RF5A24+RHSP08X2型粗紗機,采用假捻加捻,牽伸倍數(shù)9~10倍,出條質(zhì)量(0.4±0.01) g/m,出條速度80 m/min;絡(luò)筒采用21C型絡(luò)筒機,工藝要求:棉結(jié)4.5倍,短粗節(jié)2.2倍,短粗節(jié)長度2 cm,長粗節(jié)1.3倍,長粗節(jié)長度22 cm,細(xì)節(jié)-20%,細(xì)節(jié)長度50 cm,錠速400 m/min;并紗采用NO.28型并紗機,并紗速度300 m/mim。細(xì)紗捻度、細(xì)紗養(yǎng)生、股線蒸紗是紡紗工藝設(shè)計的關(guān)鍵,采用FPB03/240型細(xì)紗機,細(xì)紗支數(shù)(47.5±0.5) Nm,單紗Z捻,捻度840~860捻/m,牽伸倍數(shù)19.0~19.5倍,細(xì)紗捻度設(shè)計要考慮織物手感;細(xì)紗養(yǎng)生要綜合考慮生產(chǎn)周期,養(yǎng)生溫度(25±3) ℃,相對濕度72%±3%,養(yǎng)生時間48 h;蒸紗采用KSZX-8型蒸紗機,飽和蒸汽蒸紗,蒸紗溫度70~90 ℃,循環(huán)2次,每次循環(huán)30 min,蒸紗要防止顏色變化。倍捻采用31C型倍捻機,股線S捻,捻度460~480捻/m,錠速5 500 r/min。
表1 抗雞爪痕精紡山羊絨紗線針梳工藝參數(shù)
密度是決定精紡山羊絨針織衫雞爪痕疵點的重要因素之一??椩旃に嚵鞒虨椋好涝O(shè)計→工藝設(shè)計→程序設(shè)計→織造→縫合→成衣。因精紡山羊絨針織衫雞爪痕在平針組織上結(jié)構(gòu)織物比較明顯,因此本文毛衫選擇緯平針組織,并綜合考慮織物的手感??椩爝x用18針/(2.54 cm)電腦橫機,織物縱向反面拉伸密度為6~7行/cm;橫密為3.3~3.8列/cm;縱密為2.5~2.8行/cm。
后整理是改善精紡山羊絨針織衫雞爪痕疵點的最后環(huán)節(jié),也是決定精紡山羊絨針織制品獨特風(fēng)格的關(guān)鍵。本文增加了生坯熨燙工序,后整理縮絨劑采用毛能凈A,柔絲特-1柔軟劑,F(xiàn)K-220 A平滑劑,縮絨過程應(yīng)防止織物的色變,控制織物的絨面和手感。后整理工藝流程為:針織成衣生片→熨燙→洗縮→柔軟→脫水→烘干→熨燙。
后整理生坯熨燙采用蒸汽熨燙,熨燙溫度130~140 ℃。洗縮溫度35 ℃,浴比1∶30,pH值4.5~6.5,毛能凈A為2%~5%(owf),時間1~5 min。柔軟溫度35 ℃,浴比1∶30,pH值4.5~6.5,柔軟劑3%(owf),平滑劑3%(owf),時間3~10 min。脫水 1~5 min,脫干即可。烘干溫度75~80 ℃,烘干時間30 min。熟坯熨燙采用蒸汽熨燙,溫度130~140 ℃。
雞爪痕是嚴(yán)重影響山羊絨精紡針織物外觀的疵點,在改善精紡山羊絨針織衫雞爪痕疵點的同時,也要控制羊絨針織衫的其它指標(biāo),綜合控制毛衫質(zhì)量。
原料選配時要重點控制原料的細(xì)度差異性?;旌媳炔町惒淮蟮脑吓淞蠒r纖維細(xì)度差異應(yīng)小于0.3 μm;混合比差異較大的原料配料時應(yīng)選用細(xì)度差異小于0.2 μm,或選用相同細(xì)度分梳山羊絨,也可以選用細(xì)度、長度等指標(biāo)離散性小的同路絨(相同的水洗絨分梳時經(jīng)過相同工藝分梳后得到的分梳山羊絨)。
染色和洗紗過程主要控制顏色和色光。洗紗過程中,紗線經(jīng)過2次倒紗,使得捻度縱向不勻得到充分改善,并大大降低了紗線內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力。洗紗需在pH值為4.5~6.5酸性條件下進(jìn)行,根據(jù)顏色調(diào)節(jié)pH值,溫度不宜過高,以防止洗紗后顏色發(fā)生變化,造成色差。
紡紗過程增加了養(yǎng)生和蒸紗工序,主要控制紗線的線密度、合股數(shù)、捻度、梳理強度、養(yǎng)生工藝和蒸紗工藝等。同線密度紗線應(yīng)盡可能采用多股紗并紗,宜采用3股或3股以上的單紗并合成股線。通過改變單紗捻度來改善雞爪痕現(xiàn)象的效果比較明顯,高捻紗對雞爪痕疵點改善有利,但是捻度對織物手感和外觀影響很大,生產(chǎn)實際中可以根據(jù)不同產(chǎn)品合理選擇單紗捻度。股線和單紗捻度配置時以不造成斜片為宜。強梳理作用劇烈,梳理效果好,但對纖維損傷大,應(yīng)盡可能地加大梳理強度,綜合考慮纖維損傷。養(yǎng)生時可采用細(xì)紗養(yǎng)生,養(yǎng)生時間宜長不宜短,但應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)周期。蒸紗時應(yīng)考慮白色、淺灰等顏色紗線變黃問題,合理設(shè)計蒸紗的溫度和時間,在不影響紗線強力和色澤的情況下,應(yīng)該采用較高的蒸紗溫度和較長的蒸紗時間。紡紗工藝應(yīng)綜合考慮質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)系。
織物應(yīng)以高密度為主,在不影響手感的情況下,宜采用高密織造。但織物密度過大會使織物表面出現(xiàn)橫檔等疵點,且影響織物的手感和厚度,因此實際生產(chǎn)中應(yīng)該根據(jù)織物的整體要求選擇合適的密度。
后整理過程增加織物生坯熨燙工序,主要控制工藝流程、洗縮工藝和烘干過程。洗縮前必須先熨燙生坯,洗縮后再熨燙,熨燙以達(dá)到成品尺寸要求為準(zhǔn)。洗縮和柔軟處理要控制好pH值,在保證絨面、手感和顏色的前提下,降低縮絨溫度和縮絨時間。烘干過程要控制溫度和時間,在保證烘干的前提下以低溫為主進(jìn)行烘干。
通過對精紡山羊絨針織衫雞爪痕形成的原因進(jìn)行分析研究,對各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵工藝進(jìn)行驗證,可以得到如下結(jié)論:
①精紡山羊絨針織衫抗雞爪痕是個系統(tǒng)的工程,必須從原料選配、紗線結(jié)構(gòu)設(shè)計、織物結(jié)構(gòu)設(shè)計、生產(chǎn)加工流程和工藝參數(shù)等方面系統(tǒng)優(yōu)化,才能有效地解決精紡山羊絨雞爪痕疵點參數(shù)等問題。
②精紡山羊絨針織衫加工過程中增加了細(xì)紗養(yǎng)生、蒸紗、洗紗和生坯熨燙等工序,大大改善了山羊絨針織衫的雞爪痕現(xiàn)象,是一種改善雞爪痕疵點的有效方法。