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        持久抗菌銅改性聚酯纖維雙層織物的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)*

        2021-06-08 07:19:02馬順彬
        產(chǎn)業(yè)用紡織品 2021年12期
        關(guān)鍵詞:綜框經(jīng)紗聚酯纖維

        馬順彬

        1. 江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 南通 226007;2. 南通潤(rùn)禾紡織有限公司,江蘇 南通 226010

        功能性紡織品,尤其是抗菌紡織品深受消費(fèi)者青睞。獲得抗菌紡織品的途徑比較多:采用羅布麻、竹原纖維等天然抗菌纖維獲得抗菌紡織品;采用殼聚糖纖維等再生纖維獲得抗菌紡織品;采用銀離子、銅離子等對(duì)纖維進(jìn)行改性來(lái)獲得抗菌紡織品;采用抗菌劑進(jìn)行后整理來(lái)獲得抗菌紡織品;等等。不同途徑獲得的抗菌紡織品在成本、持久性、安全性等方面各有千秋[1]。本文采用銅改性聚酯纖維為原料紡制11.8 tex紗線,設(shè)計(jì)并生產(chǎn)高經(jīng)密、持久抗菌銅改性聚酯纖維雙層織物。

        1 織物設(shè)計(jì)

        1.1 織物規(guī)格設(shè)計(jì)

        為增加織物的抗菌性能,采用接結(jié)雙層組織生產(chǎn)持久抗菌銅改性聚酯纖維雙層織物,紗線性能如表1所示,織物規(guī)格如表2所示。

        表1 紗線性能

        表2 織物規(guī)格

        1.2 色紗設(shè)計(jì)

        用紗量見表3,其中A代表漂白色,B代表黃色,C代表玫紅色,D代表中藍(lán)色,E代表果綠色;80根邊紗采用雜紗,不計(jì)入經(jīng)紗用量。

        表3 用紗量

        (1) 經(jīng)紗排列

        每花經(jīng)紗為240根,其中漂白色為182根,黃色為14根,玫紅色和中藍(lán)色分別為16根,果綠色為12根,簡(jiǎn)記為182A、 14B、 16C、 16D、 12E。全幅地經(jīng)根數(shù)7 638根,全幅32花-42根,其中漂白色為5 791根(32花-33根),黃色為447根(32花-1根),玫紅色和中藍(lán)色分別為508根(32花-4根),果綠色為384根(32花)。

        (2) 緯紗排列

        56×(1A, 1D), 4×(1B, 1A), 4×(1B, 1D), 4×(1B, 1A), 4×(1B, 1C), 4×(1B, 1A), 9B, 4×(1A, 1B), 4×(1E, 1B), 4×(1A, 1B), 4×(1D, 1B), 4×(1A, 1B), 4×(1C, 1B), 4×(1A, 1B), 7B。緯紗排列說(shuō)明:56×(1A, 1D)指1根漂白色緯紗,1根中藍(lán)色緯紗,交替織入56次。每花緯紗為224根,其中漂白色為84根,黃色、中藍(lán)色分別為64根,玫紅色為8根,果綠色為4根。

        2 工藝設(shè)計(jì)

        2.1 絡(luò)筒工藝

        采用GA015型絡(luò)筒機(jī)(天津宏大紡織機(jī)械有限公司)。該機(jī)采用球面成形技術(shù),可有效防止大頭蛛網(wǎng)紗的形成,并滿足后道工序高速退繞的要求[2-3]。由于該織物經(jīng)密較大、經(jīng)紗較細(xì)、單紗強(qiáng)力較低,絡(luò)筒工藝采用“低車速、小張力”的原則。由于銅改性聚酯纖維是化學(xué)纖維,絡(luò)筒速度應(yīng)低些,以防止毛羽過(guò)多,并保持紗線彈性,絡(luò)筒工藝參數(shù)如表3所示。為使筒子成形良好,絡(luò)筒張力設(shè)置為10 cN,卷繞密度控制在0.43 g/cm3左右。

        表3 絡(luò)筒工藝參數(shù)

        2.2 整經(jīng)工藝

        整經(jīng)工藝以“中車速、中張力”為原則,采用GA126A型分批整經(jīng)機(jī)(江蘇射陽(yáng)華力紡織機(jī)械有限公司)。該機(jī)車速由可編程邏輯控制器控制,整經(jīng)采用恒線速度卷繞,控制精度高,整經(jīng)速度為500 m/min,筒子架容量為640只。通過(guò)調(diào)節(jié)壓輥壓力來(lái)控制卷繞密度,壓輥壓力為3 000 N,卷繞密度為0.51 g/cm3。在整經(jīng)過(guò)程要確保經(jīng)紗“張力均勻、卷繞均勻、排列均勻”,以形成內(nèi)外、左右卷繞密度均勻一致的經(jīng)軸,保證經(jīng)紗上漿順利,提高織造效率和織物質(zhì)量。要勤巡回,保持機(jī)臺(tái)、導(dǎo)紗輥、導(dǎo)紗器及地面整潔,減少飛花卷入。整經(jīng)工藝參數(shù)如表4所示。

        表4 整經(jīng)工藝參數(shù)

        2.3 漿紗工藝

        漿紗工藝以“高濃度、低黏度、低車速、中張力、均勻卷繞、浸透兼顧被覆”為原則,采用S432型漿紗機(jī)(德國(guó)祖克公司)。漿料配方與漿紗工藝如表5所示。

        表5 漿料配方與漿紗工藝

        由于銅改性聚酯纖維中含有大量的酯基,根據(jù)“相似相容”原理,主漿料選用聚丙烯酸甲酯。聚丙烯酸甲酯具有“柔而不堅(jiān)”的特點(diǎn),即其薄膜柔軟,延伸性好,強(qiáng)度和彈性較差;聚丙烯酸甲酯的分子結(jié)構(gòu)中含有酯基,對(duì)銅改性聚酯纖維具有較高的黏附力。使用PVA205MB調(diào)漿時(shí)不易起泡,而且PVA205MB的黏度低,漿液流動(dòng)性好,利于浸透;漿膜強(qiáng)度低,有利于干分絞,可降低分絞斷頭,減少毛羽產(chǎn)生。由于銅改性聚酯纖維是疏水性纖維,為減小漿液表面張力,使?jié){液能迅速、均勻地浸透經(jīng)紗內(nèi)部,可于漿料配方中加入0.4 kg的浸透劑JFC。銅改性聚酯纖維在織造過(guò)程中容易積聚靜電,使纖維互相排斥、紗身毛羽豎起、鄰紗互相糾纏,造成開口不清和緯向停臺(tái),降低織造效率,因此在漿液配方中應(yīng)加入適量的抗靜電劑。

        對(duì)于經(jīng)紗線密度為11.8 tex的銅改性聚酯纖維紗,其彈性和斷裂伸長(zhǎng)率較大,但強(qiáng)力較低;同時(shí)織物經(jīng)密、緯密較高,織造時(shí)單位長(zhǎng)度經(jīng)紗所受的摩擦次數(shù)多,且經(jīng)紗織縮率高達(dá)25%,因此上漿率應(yīng)大些,以提高經(jīng)紗的耐磨性和抗屈曲性。上漿率控制在(5.0±0.5)%為宜。

        漿槽溫度為90 ℃,供漿桶溫度為93 ℃,以使?jié){液順利浸透紗體內(nèi)部。為獲得良好的浸透和被覆效果,壓漿輥壓力的設(shè)置采用“先重后輕”的原則:第一壓漿輥壓力為12 kN,第二壓漿輥壓力為9 kN。

        銅改性聚酯纖維的酯基在堿溶液中容易水解,在高溫情況下不宜使用堿性漿液,因此pH值控制在6左右。

        2.4 穿綜工藝

        筘號(hào)為224齒/(10 cm),地組織每筘穿入數(shù)為2根,邊組織每筘穿入數(shù)為4根,全幅筘齒數(shù)為3 839齒,其中地組織穿3 819齒,邊組織穿20齒,穿筘幅寬為171.4 cm。綜框?yàn)?6頁(yè),穿綜方法:30×(1#, 2#, 3#, 4#), 5#, 6#, 11#, 12#, 9#, 10#, 3×(7#, 8#, 5#, 6#), 15#, 16#, 13#, 14#, 3×(7#, 8#, 5#, 6#), 11#, 12#, 9#, 10#, 3×(7#, 8#, 5#, 6#), 15#, 16#, 13#, 14#, 3×(7#, 8#, 5#, 6#), 11#, 12#, 9#, 10#, 3×(7#, 8#, 5#, 6#), 15#, 16#, 13#, 14#, 3×(7#, 8#, 5#, 6#), 11#, 12#, 9#, 10#, 3×(7#, 8#, 5#, 6#), 15#, 16#, 13#, 14#, 7#, 8#。穿法說(shuō)明:30×(1#,2#,3#,4#)指經(jīng)紗按1#、 2#、 3#、 4#綜框順序穿入并重復(fù)穿30次。一個(gè)穿綜循環(huán)經(jīng)紗根數(shù)為240,1#、 2#綜框的綜絲根數(shù)都為1 000,3#、 4#綜框的綜絲根數(shù)都為960,5#、 6#綜框的綜絲根數(shù)都為697,7#、 8#綜框的綜絲根數(shù)都為696,9#至12#綜框的綜絲根數(shù)都為127,13#至16#綜框的綜絲根數(shù)都為126。由于組織圖很大,本文只給出紋板圖(圖1)。

        圖1 紋板圖

        2.5 織造工藝

        織造工藝以“低車速、早開口、大張力”為原則,采用OMNIPLUS型噴氣織機(jī)(必佳樂公司)??棛C(jī)車速為550 r/min,由于本機(jī)配置的是多臂開口機(jī)構(gòu),且經(jīng)密較高,梭口不易開清,將開口時(shí)間設(shè)置為290°,開口角為28°, 1#至16#綜框動(dòng)程依次為61.0、 67.0、 73.0、 79.0、 85.0、 91.0、 97.0、 103.0、 109.0、 115.0、 121.0、 127.0、 133.0、 139.0、 145.0、 151.0 mm[4-5],參考線與綜平線之間的角度為-0.5°, 1#至4#綜框高度為131.0 mm, 5#至9#綜框高度為130.5 mm, 10#至13#綜框高度為130.0 mm, 14#至16#綜框高度為129.5 mm。停經(jīng)架高低位置刻度為2,停經(jīng)架前后位置刻度為1,后梁高度刻度為+2,后梁前后刻度為3。由于該織物打緯阻力大,后梁羅拉選擇第2個(gè)高度位置,為開清梭口,將上機(jī)張力設(shè)置為2 300 N。主噴嘴共5只,主噴嘴氣壓設(shè)置為0.27 MPa,第1組至第10組輔助噴嘴氣壓設(shè)置為0.32 MPa,第11組輔助噴嘴氣壓設(shè)置為0.34 MPa,每個(gè)輔噴閥控制兩只輔助噴嘴,以確保引緯順暢。主噴嘴啟閉時(shí)間為70°~180°,第1組至第11組輔助噴嘴的啟閉時(shí)間依次為70°~120°、 90°~140°、 110°~160°、 140°~180°、 160°~200°、 180°~220°、 200°~240°、 220°~260°、 240°~280°、 260°~300°、 280°~320°。經(jīng)過(guò)設(shè)置織造工藝參數(shù),織機(jī)的生產(chǎn)效率達(dá)到95.3%,織物下機(jī)一等品率達(dá)到97.0%。

        3 織物性能測(cè)試與結(jié)果

        3.1 測(cè)試方法

        采用YG461E型織物透氣量?jī)x(溫州際高檢測(cè)儀器有限公司)按GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測(cè)定》測(cè)試織物的透氣率,試樣面積為20 cm2,壓降為100 Pa[6]。采用YG216織物透濕量?jī)x(泉州市美邦儀器有限公司)按GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗(yàn)方法 第1部分:吸濕法》測(cè)試織物的透濕率,試樣直徑為70 mm。根據(jù)GB/T 20944.2—2007《紡織品 抗菌性能的評(píng)價(jià) 第2部分:吸收法》測(cè)試織物的抗菌率。采用YG522ATaber耐磨試驗(yàn)機(jī)(浙江三工匠儀器有限公司)測(cè)試織物的耐磨性能,加壓重錘質(zhì)量為250 g,砂輪型號(hào)為A-280。

        3.2 測(cè)試結(jié)果

        經(jīng)測(cè)試,該織物透氣率為713 mm/s;透濕率為5 920 g/(m2·d);抑菌率為84.7%,洗滌50次后,抗菌效果無(wú)變化;質(zhì)量損失率為0.17%。

        4 結(jié)論

        持久抗菌銅改性聚酯纖維雙層織物經(jīng)密高,紗線線密度低,生產(chǎn)難度大。絡(luò)筒工藝采用“低車速、小張力”的原則,可防止毛羽過(guò)多并保持紗線彈性,確保筒子成形良好。整經(jīng)工藝采用“中車速、中張力”的原則,通過(guò)調(diào)節(jié)壓輥壓力控制卷繞密度,在整經(jīng)過(guò)程中確保經(jīng)紗“張力均勻、卷繞均勻、排列均勻”,以形成內(nèi)外、左右卷繞密度均勻一致的經(jīng)軸,保證經(jīng)紗上漿順利,提高織造效率和織物質(zhì)量。漿紗工藝采用“高濃度、低黏度、低車速、中張力、均勻卷繞、浸透兼顧被覆”的原則,提高經(jīng)紗的可織造性。織造工藝以“低車速、早開口、大張力”為原則,合理設(shè)計(jì)開口時(shí)間、上機(jī)張力等工藝參數(shù),提高織造效率。采用以上措施后,可生產(chǎn)抗菌效果良好的銅改性聚酯纖維雙層織物,織機(jī)生產(chǎn)效率達(dá)到95.3%,下機(jī)一等品率達(dá)到97.0%,經(jīng)測(cè)試,該織物的質(zhì)量損失率為0.17%,透氣率為713 mm/s,透濕率為5 920 g/(m2·d),抑菌率為84.7%,洗滌50次后,抗菌效果無(wú)變化。

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