余曉華，陶建勤

（1.常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 常州 213164；2.常州市生態(tài)紡織技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 常州 213164）

海島型復(fù)合網(wǎng)絡(luò)絲被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)服裝、鞋、包、高檔擦拭用布等仿真皮面料與PU革的仿真皮基布生產(chǎn)中[1-2]。以其為原料生產(chǎn)的仿麂皮絨織物，仿真效果不僅能體現(xiàn)在對(duì)皮質(zhì)形態(tài)、色澤等外觀的需求方面，還體現(xiàn)在對(duì)保暖、透氣、透濕等舒適性的需求方面，對(duì)可清洗、防霉防蛀等易護(hù)理性的需求方面超越了天然皮質(zhì)，因此，深受追求時(shí)尚、休閑一簇的喜愛(ài)。本研究基于仿麂皮絨織物的生產(chǎn)要求，探討海島型復(fù)合網(wǎng)絡(luò)絲的生產(chǎn)技術(shù)。

1 試生產(chǎn)案例

（1）產(chǎn)品種類(lèi)：海島型DTY（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“本研究產(chǎn)品DTY”）；（2）產(chǎn)品規(guī)格：105 dtex/36 f；（3）產(chǎn)品用途：加工仿麂皮絨織物。

1.1 原料選配

采用自制半消光PET島相/COPET海相的定島型海島POY復(fù)絲，海/島比例（wt%）為25/75，規(guī)格為129 dtex/24 f/37 i。為更好地滿足仿麂皮絨織物坯布在整理工段的起絨要求及其成品織物的絨面形態(tài)、手感方面的仿真效果要求，添加一束自制半消光PET組分的FDY高收縮絲，規(guī)格為33 dtex/12 f。利用FDY高收縮絲潛在的高熱收縮性能[3]，使織物坯布在開(kāi)纖過(guò)程中，F(xiàn)DY絲因受熱產(chǎn)生高收縮而形成紗芯、海島型POY絲被迫擠到紗體外圍并突出布面，使FDY高收縮絲在織物中起到緊密而又穩(wěn)定的骨架作用，為后續(xù)的開(kāi)纖加工與絨面加工提供更為有利的織物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。本研究產(chǎn)品DTY所用原料的相關(guān)信息如表1所示。

表1 本研究產(chǎn)品DTY的原料相關(guān)信息

1.2 技術(shù)方案

與現(xiàn)有公開(kāi)資料所顯示的同類(lèi)DTY產(chǎn)品技術(shù)方案不同[3]，本研究根據(jù)DTY的原料成分、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其用途設(shè)計(jì)試生產(chǎn)技術(shù)方案。在POY經(jīng)過(guò)假捻與熱定型的基礎(chǔ)上，采用先與FDY高收縮絲并合再網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)低彈絲與FDY高收縮絲的合體，使兩組絲束達(dá)到更為貼合與均衡占位的復(fù)合效果，使FDY高收縮絲在后續(xù)織造、開(kāi)纖與絨面加工中起到可靠的輔助作用，并在成品織物中起到緊密、穩(wěn)定的骨架作用。由于FDY的高熱收縮性，在織造之前須防止其意外收縮，故網(wǎng)絡(luò)器的安裝位置考慮在熱定型（第二熱箱）后的位置上。由于這樣的位置可通過(guò)調(diào)整第三輥與卷繞之間欠喂率的大小控制最佳的網(wǎng)絡(luò)張力[4]，也就能保證假捻變形后的彈力絲與FDY高收縮絲的最佳網(wǎng)絡(luò)效果，滿足仿麂皮絨織物對(duì)DTY的低彈網(wǎng)絡(luò)復(fù)合絲的性能要求，工藝過(guò)程如圖1所示。

圖1 本研究產(chǎn)品DTY的生產(chǎn)技術(shù)方案

1.3 設(shè)備及其改裝

本研究產(chǎn)品DTY的生產(chǎn)，采用日本TMT公司制造的TMT-3V3型加彈機(jī)。為適應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)方案要求，對(duì)設(shè)備進(jìn)行了相應(yīng)改裝，改裝內(nèi)容包括加裝FDY喂入機(jī)構(gòu)，以滿足各加工單元對(duì)FDY的喂入與張力控制要求，并將其喂入羅拉命名為“零羅拉”；同時(shí)，將氣壓管及其網(wǎng)絡(luò)噴嘴改裝至第二熱箱與第三羅拉之間，并將POY與FDY的匯合點(diǎn)設(shè)置在第二熱箱與網(wǎng)絡(luò)噴嘴之間的適當(dāng)位置。改裝后，設(shè)備加工單元的工藝流程如圖2所示。

圖2 本研究產(chǎn)品DTY的設(shè)備加工單元工藝流程

在圖2中，1代表POY卷裝，2代表FDY卷裝，3代表導(dǎo)絲鉤，4代表零羅拉，5代表切絲器，6代表第一羅拉，7代表導(dǎo)絲輥，8代表第一熱箱，9代表冷卻槽，10代表假捻器，11代表張力傳感器，12代表第二羅拉，13代表第二熱箱，14代表導(dǎo)絲管，15代表網(wǎng)絡(luò)噴嘴，16代表第三羅拉，17代表斷絲檢測(cè)器，18代表油輪，19代表油槽，20代表卷繞滾筒，21代表DTY卷裝。

1.4 工藝參數(shù)

本研究產(chǎn)品DTY的加彈工藝參數(shù)如表2所示。

表2 本研究產(chǎn)品DTY的加彈工藝參數(shù)

表2中的熱牽伸比與絲束線密度之間的關(guān)系如式（1）所示。式（1）中，DR為熱牽伸比，倍；Ntp為POY的線密度，dtex；Nt為DTY的設(shè)計(jì)線密度，dtex；NtF為FDY的線密度，dtex；η為設(shè)備的熱牽伸效率，%。

1.5 超細(xì)纖維直徑預(yù)測(cè)

海島型復(fù)合網(wǎng)絡(luò)絲織成坯布后，經(jīng)開(kāi)纖加工而在織物內(nèi)形成超細(xì)纖維，滿足仿麂皮絨織物的絨面加工要求。纖維直徑與其線密度的關(guān)系如式（2）所示[5]。式（2）中，df為開(kāi)纖后的超細(xì)纖維平均直徑，μm；Ntf為開(kāi)纖后的超細(xì)纖維平均線密度，tex；γ為POY中“島”組分的平均體積密度，g/cm3。結(jié)合POY的海島結(jié)構(gòu)特征與熱牽伸工藝，對(duì)式（2）進(jìn)行推導(dǎo)并得到關(guān)系式（3）。式（3）中，Pi為POY中“島”組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；f為POY的單絲數(shù)，根；i為POY的單絲橫截面內(nèi)“島”相數(shù)，個(gè)。利用式（3）可以預(yù)測(cè)定島型海島復(fù)合網(wǎng)絡(luò)絲經(jīng)開(kāi)纖后的超細(xì)纖維平均直徑。根據(jù)本研究產(chǎn)品DTY的原料相關(guān)信息、工藝參數(shù)與設(shè)備情況，將“島”組分PET的平均體積密度γ值（1.39 g/cm3）、所用設(shè)備的熱牽伸效率η值（約為91%）以及表1與表2中的相關(guān)數(shù)據(jù)分別代入式（3），如式（4）所示，經(jīng)計(jì)算得到其超細(xì)纖維平均直徑的預(yù)測(cè)值為2.36 μm。

2 結(jié)果與討論

工藝方案的確定以產(chǎn)品用途及質(zhì)量要求為依據(jù)，嚴(yán)格控制導(dǎo)絲工藝、變形工藝、定型工藝與卷繞工藝。

2.1 產(chǎn)品質(zhì)量

在試生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的試驗(yàn)，得到關(guān)于本研究產(chǎn)品DTY的物理指標(biāo)與外觀質(zhì)量的數(shù)據(jù)范圍、分布情況及其中心值，制定了針對(duì)實(shí)際技術(shù)狀態(tài)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，作為后續(xù)在產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤過(guò)程中進(jìn)行對(duì)比與評(píng)估的依據(jù)，以不斷提高生產(chǎn)水平。本研究產(chǎn)品DTY物理指標(biāo)、外觀質(zhì)量評(píng)定內(nèi)容與級(jí)別如表3所示。

表3 本研究產(chǎn)品DTY的物理指標(biāo)、外觀質(zhì)量評(píng)定內(nèi)容與級(jí)別規(guī)定

2.2 工藝技術(shù)

2.2.1 導(dǎo)絲工藝

導(dǎo)絲工藝的設(shè)計(jì)，一方面，需確保各加工單元中各導(dǎo)絲機(jī)件的安裝位置與其對(duì)應(yīng)工藝機(jī)件之間形成有效通道，以防絲條出現(xiàn)張力波動(dòng)與抖動(dòng)現(xiàn)象[6]；另一方面，需確保設(shè)備各加工單元全通道表面的清潔度與光滑度，避免DTY產(chǎn)品出現(xiàn)毛絲、污絲、飛入絲等外觀質(zhì)量問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，兼顧產(chǎn)量與質(zhì)量、合理設(shè)計(jì)加工速度[7]，配合熱牽伸、假捻、網(wǎng)絡(luò)與卷繞效果的達(dá)成。

2.2.2 變形工藝

熱牽伸比直接影響絲條張力與毛絲現(xiàn)象，合理的熱牽伸比能確保絲條在熱牽伸過(guò)程中張力適當(dāng)，從而均勻受熱、均勻拉伸、不易形成毛絲、充分解捻[8-9]。若絲條張力過(guò)低，則在第一熱箱內(nèi)易發(fā)生抖動(dòng)，導(dǎo)致受熱不均勻，并進(jìn)一步導(dǎo)致?tīng)可觳痪鶆?。絲條張力過(guò)低還會(huì)導(dǎo)致假捻時(shí)解捻不充分而發(fā)生黏絲現(xiàn)象；若POY絲條張力過(guò)高，則在假捻時(shí)易發(fā)生單絲斷裂，形成大量毛絲。在設(shè)計(jì)工藝時(shí)，必須兼顧產(chǎn)品的規(guī)格與質(zhì)量因素，結(jié)合式（1）與式（3）進(jìn)行原料與工藝的優(yōu)化配置，以滿足定島型海島DTY及其超細(xì)纖維的產(chǎn)品規(guī)格要求，經(jīng)試驗(yàn)，熱牽伸比確定為1.97。

假捻速比直接影響卷曲收縮率、緊點(diǎn)與毛絲現(xiàn)象，合理的假捻速比能確保絲條在假捻過(guò)程中的狀態(tài)穩(wěn)定性，獲得適當(dāng)?shù)募幽砼c解捻數(shù)量，并獲得適當(dāng)?shù)木砬湛s率，避免因摩擦盤(pán)損傷而出現(xiàn)毛絲現(xiàn)象。若假捻速比過(guò)小、加捻張力過(guò)低、解捻張力大，將導(dǎo)致絲條在單位長(zhǎng)度內(nèi)獲得的假捻數(shù)量不足，造成卷曲收縮率過(guò)低，并易產(chǎn)生張力波動(dòng)，產(chǎn)生緊點(diǎn)絲；若假捻速比過(guò)大，將導(dǎo)致絲條的卷曲收縮率過(guò)高，且絲條易打滑、易受摩擦盤(pán)的損傷而形成毛絲。經(jīng)試驗(yàn)，假捻速比為2.15較合適。

網(wǎng)絡(luò)超喂率影響行走絲條的張力，影響絲條形成網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的效果，而絲條的開(kāi)松與交絡(luò)程度則主要取決于網(wǎng)絡(luò)氣壓值的高低[10]，具體表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)度、網(wǎng)絡(luò)牢度、斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率與毛絲現(xiàn)象。若網(wǎng)絡(luò)氣壓值過(guò)低，達(dá)不到要求的網(wǎng)絡(luò)效果；若網(wǎng)絡(luò)氣壓值過(guò)高，易吹散、吹斷單絲而形成毛絲，并降低斷裂強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率；適當(dāng)又穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)氣壓值，有利于絲條形成適度、均勻、清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，既有利于滿足后續(xù)免漿紗織造的要求與織造完成時(shí)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)適時(shí)解體的要求[11]，還有利于滿足后續(xù)絨面加工對(duì)織物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的要求，試驗(yàn)證明，網(wǎng)絡(luò)氣壓在0.35 MPa時(shí)較合適。

2.2.3 定型工藝

與普通網(wǎng)絡(luò)絲的加工相比，加工海島型復(fù)合網(wǎng)絡(luò)絲時(shí)，由于其中“?！苯M分COPET具有耐熱性差的特點(diǎn)[3]，為防COPET發(fā)生熔融現(xiàn)象，應(yīng)適當(dāng)降低各熱箱的溫度，定型熱箱（第二熱箱）溫度設(shè)為120 ℃。同時(shí)，合理設(shè)計(jì)熱定型超喂率為7.50%，以穩(wěn)定假捻過(guò)程中所形成的卷曲效果，有利于低彈絲部分的絲束獲得穩(wěn)定的卷曲收縮率與卷曲穩(wěn)定度，也有利于降低低彈絲部分纖維的熱收縮率，提高尺寸穩(wěn)定性，更好地滿足后續(xù)仿麂皮絨織物的絨面加工及其絨面效果穩(wěn)定性的要求。

2.2.4 卷繞工藝

對(duì)于卷繞工藝，需合理設(shè)計(jì)卷繞超喂率為4.50%、油輪轉(zhuǎn)速、橫動(dòng)干擾周期10 s、橫動(dòng)干擾率9.0%與卷繞角度[12]，控制好卷繞張力與卷裝形態(tài)。在維護(hù)DTY結(jié)構(gòu)與彈性的同時(shí)，還需考慮后續(xù)用于織造加工時(shí)的正常退繞要求，減少絆絲、成形不良、尾絲不良、蛛網(wǎng)絲、紙管變形等異常卷裝現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

采用先并合再網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合技術(shù)措施，更有利于低彈絲與FDY均衡合體，使FDY在后續(xù)織造、開(kāi)纖與絨面加工過(guò)程中起到可靠的輔助作用，并在成品織物中起到穩(wěn)定的骨架作用。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，可以根據(jù)定島型海島DTY及其超細(xì)纖維的規(guī)格要求，利用研究推導(dǎo)的式（1）與式（3）進(jìn)行原料與工藝的優(yōu)化配置，并可以利用式（3）預(yù)測(cè)超細(xì)纖維平均直徑。

在生產(chǎn)仿麂皮絨織物使用海島型復(fù)合網(wǎng)絡(luò)絲時(shí)，需要充分考慮后續(xù)織造加工對(duì)原料的退繞要求、織造過(guò)程的免漿紗技術(shù)要求，以減少織造過(guò)程的絆絲、斷經(jīng)現(xiàn)象；同時(shí)，需要充分考慮織物坯布在開(kāi)纖過(guò)程中的溶海要求、絨面加工時(shí)的起絨要求及其成品織物使用過(guò)程中的仿真要求。為此，必須針對(duì)所選配的原料特性與所加工的DTY網(wǎng)絡(luò)絲用途，優(yōu)化設(shè)計(jì)并嚴(yán)格管理導(dǎo)絲工藝、變形工藝、定型工藝與卷繞工藝，不斷提高DTY產(chǎn)品在物理性能與外觀質(zhì)量方面的AA等級(jí)率。