嵌入式紡紗在吸濕快干功能牛仔面料上的應(yīng)用

謝松才,李廣軍 ,亓煥軍 ,劉 濤 , 陳 軍

(1．山東岱銀紡織集團(tuán)股份有限公司，山東 泰安 271000 ；2. 武漢紡織大學(xué)，湖北 武漢 430073)

傳統(tǒng)牛仔面料的染色以靛藍(lán)為主，這種氧化還原染料的著色特性，決定了牛仔面料主要以天然棉纖維或其它纖維素纖維為原料，而眾多新型的、功能性的化學(xué)纖維，受染色性能制約，很少被應(yīng)用。天然棉纖維吸濕透氣性好、親膚性佳，長(zhǎng)期以來(lái)受到人們喜愛(ài)，可是其光澤、抗縐性、放濕性并不理想，吸濕而不快干，特別在夏季人們出汗較多時(shí)，其舒適性就大打折扣[1]。

另外，為了改善純棉織物抗縐性和光澤暗淡問(wèn)題，在牛仔面料生產(chǎn)過(guò)程中，人們又研究出樹(shù)脂整理和絲光整理等后整理技術(shù)，這些后整理工藝在克服純棉牛仔面料一些缺陷的同時(shí)，也帶來(lái)了吸濕性、透氣性下降和更多環(huán)境污染問(wèn)題。

為了能讓喜愛(ài)牛仔的人們?cè)谘谉岬南募敬┲孢m、光澤更亮麗、易洗快干好打理，我們?cè)谂Ｗ忻媪仙a(chǎn)工藝中，引入了最新的嵌入式紡紗技術(shù)，通過(guò)原料與成紗結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，使面料性能改善達(dá)到了較好的效果。

1 嵌入紡紗技術(shù)原理

嵌入式紡紗技術(shù)是為了能夠解決毛紡領(lǐng)域的類似羊絨等高級(jí)原料不能紡細(xì)號(hào)紗的問(wèn)題，其原理如圖1所示，將賽絡(luò)菲爾紡與賽絡(luò)紡兩種紡紗新工藝巧妙結(jié)合，形成一種新的紗線結(jié)構(gòu)方法。

圖1 嵌入紡紗技術(shù)原理圖

原理圖是細(xì)紗牽伸機(jī)構(gòu)前羅拉鉗口處幾種組合原料的位置和加捻示意，其中a、a’是短纖維粗紗牽伸后的須條，b、b’是直接喂入前羅拉鉗口的兩根水溶性長(zhǎng)絲，它們先分別兩兩經(jīng)賽絡(luò)菲爾紡復(fù)合后，再進(jìn)行賽絡(luò)紡復(fù)合加捻，這種成紗結(jié)構(gòu)，兩根長(zhǎng)絲可以將短纖維牢牢地束縛在紗體中，避免形成皮芯結(jié)構(gòu)，成紗強(qiáng)力主要由兩根長(zhǎng)絲提供，以滿足后道加工需要，織成織物后再將長(zhǎng)絲溶掉，使織物更輕薄、更柔軟[2]。利用這一技術(shù)，可以紡更細(xì)的紗線。

2 吸濕快干功能性牛仔面料的設(shè)計(jì)理念

嵌入式紡紗技術(shù)利用了兩根水溶性長(zhǎng)絲，可細(xì)化一些難紡纖維的紗號(hào)，提高可紡性和可織造性，但生產(chǎn)成本也提高很多，制約了其在棉紡系統(tǒng)中的應(yīng)用。受此紡紗技術(shù)原理的啟發(fā)，我們將兩根水溶性長(zhǎng)絲換成異形截面快速導(dǎo)濕滌綸長(zhǎng)絲，短纖采用純棉，將純棉纖維吸濕性好但放濕慢的特點(diǎn)與快速導(dǎo)濕滌綸長(zhǎng)絲結(jié)合，可賦予織物吸濕快干功能。嵌入紡紗從原理上分析，長(zhǎng)絲與短纖是包覆結(jié)構(gòu)，但兩種纖維比例會(huì)影響包覆效果，產(chǎn)生長(zhǎng)絲露芯現(xiàn)象，考慮到牛仔面料采用靛藍(lán)染色，化纖長(zhǎng)絲不能著色的特點(diǎn)，為避免在牛仔布面上呈現(xiàn)白點(diǎn)，在長(zhǎng)絲的選用上，我們選用了原液著色的異形截面滌綸長(zhǎng)絲。

3 嵌入式紡紗技術(shù)在棉紡系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 原料和紗線規(guī)格的選擇

我們采用無(wú)捻黑色吸濕排汗長(zhǎng)絲，其規(guī)格為2.22 tex/24F。常規(guī)的輕薄型牛仔面料的紗號(hào)規(guī)格為24.3 tex，為了對(duì)比各方面的指標(biāo)和布面風(fēng)格，紡紗品種定為QCJ/T70/30 24.3 tex (2.22 tex×2)，QCJ/T70/30 24.3 tex (2.22 tex×2)竹節(jié)紗。

3.2 設(shè)備改造

嵌入紡紗技術(shù)在棉紡細(xì)紗機(jī)上應(yīng)用，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行一系列改造，一是細(xì)紗紗架要增加一倍的粗紗容量，及必要的導(dǎo)紗桿、雙孔喇叭口。改造形式可以借鑒棉紡賽絡(luò)紡改造的方法。二是要增加長(zhǎng)絲喂入裝置。三是要增加雙槽導(dǎo)絲輪，對(duì)喂入兩根長(zhǎng)絲的位置進(jìn)行定位。設(shè)備改造的原則是在滿足工藝要求的同時(shí)，一定要考慮擋車工操作時(shí)的方便程度，特別是換紗、換絲、接頭、質(zhì)量檢查。

3.3 工藝參數(shù)的優(yōu)化

嵌入式紡紗技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中有不同于傳統(tǒng)紡紗工藝的幾項(xiàng)關(guān)鍵點(diǎn)：首先是四根須條的相對(duì)位置，會(huì)影響包覆效果和成紗毛羽，這個(gè)可以通過(guò)工藝試驗(yàn)得到優(yōu)化確定。在上機(jī)時(shí)，一定要做到所有錠子一致，避免錠間的差異。第二是長(zhǎng)絲的喂入張力，要求在紡紗過(guò)程中保持穩(wěn)定，同時(shí)錠間差異要小[3]。我們總共進(jìn)行了72組試驗(yàn)，綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析，最終得出了該品種的最佳工藝參數(shù)：紡制QCJ/T70/30 24.3 tex (2.22 tex×2)時(shí)的最優(yōu)工藝參數(shù)如下：長(zhǎng)絲間距為8 mm，粗紗間距為4.5 mm，捻系數(shù)為400，長(zhǎng)絲張力為35 cN。

3.4 操作方法的改進(jìn)

試產(chǎn)初期我們采用了捻頭開(kāi)車，運(yùn)轉(zhuǎn)中繞頭接頭后用剪刀剪斷吸入笛管中長(zhǎng)絲的方法，但效果并不理想，且造成接頭處雙絲過(guò)長(zhǎng)，后紡需要增加紗尾的處理長(zhǎng)度，造成了不必要的浪費(fèi)。經(jīng)過(guò)不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)借鑒現(xiàn)有氨綸包芯紗的操作經(jīng)驗(yàn)，我們采用了掛頭接頭挑斷長(zhǎng)絲的方法進(jìn)行該品種的接頭。經(jīng)過(guò)試行，該操作方法簡(jiǎn)單可靠，并很快被擋車工掌握和認(rèn)可。

3.5 質(zhì)量把關(guān)

嵌入式紡紗在生產(chǎn)過(guò)程中，一根長(zhǎng)絲或一根粗紗斷頭，并不影響紡紗，這要求擋車工在巡回時(shí)一定要注意觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的錠子，以免造成質(zhì)量問(wèn)題[4]。

相同號(hào)數(shù)嵌入式紡紗與幾種棉紡新工藝成紗質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比情況見(jiàn)表1。

表1 各種紡紗形式成紗質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比情況表

通過(guò)表1數(shù)據(jù)分析，嵌入式紡紗成紗條干與緊密紡相當(dāng)，毛羽指數(shù)要優(yōu)于其它所有紡紗形式，成紗斷裂強(qiáng)度比傳統(tǒng)紡紗高20%以上，斷裂伸長(zhǎng)率比傳統(tǒng)紡紗提高50%。

4 嵌入式紗線的織造

嵌入式牛仔面料的生產(chǎn)工藝流程如下：

筒子紗→整經(jīng)→漿染聯(lián)合→穿筘→織造→坯布驗(yàn)修→單面燒毛→退漿→泡沫整理→ 預(yù)縮→分等→成卷。

面料的設(shè)計(jì)規(guī)格如下：

Q[CJ/T70/30 24.3 tex(2.22 tex×2) + QCJ/T70/30 24.3 tex(2.22 tex×2)竹節(jié)]/Q CJ/T70/30 24.3 tex(2.22 tex×2) 417/252。3/1右斜紋。

通過(guò)對(duì)嵌入式紗線成紗指標(biāo)的分析，其毛羽、強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)率等影響織造效率的關(guān)鍵指標(biāo)都優(yōu)于其它所有紡紗形式，因此在織造過(guò)程中要根據(jù)成紗質(zhì)量的特點(diǎn)，對(duì)織造工藝進(jìn)行優(yōu)化，以降低生產(chǎn)成本。

4.1 準(zhǔn)備工序

漿紗是織造準(zhǔn)備的關(guān)鍵，傳統(tǒng)紡紗在漿紗時(shí)要同時(shí)兼顧漿料滲透增強(qiáng)和毛羽被覆，還要求漿紗后保持紗線一定的伸長(zhǎng)率，因此，在較細(xì)號(hào)數(shù)的牛仔面料生產(chǎn)過(guò)程中，為了保證漿紗質(zhì)量、提高織造效率，一般都要在漿料配方中加入一定量的PVA。鑒于嵌入式牛仔紗線的強(qiáng)力高、毛羽少、伸長(zhǎng)大，漿紗的目的主要是在紗線外層形成一層完整的漿膜，提高其耐磨性。因此，不需要壓漿輥施加太大壓力，也不需要在漿料中添加PVA，更有利于環(huán)保和后道工序退漿。

4.2 織造工序

由于成紗質(zhì)量指標(biāo)好，織造過(guò)程比較順利，在相同速度條件下，織造效率能達(dá)到95%以上，且布面質(zhì)量?jī)?yōu)于傳統(tǒng)面料。

4.3 面料后整理

牛仔面料的后整理一般要經(jīng)過(guò)燒毛、退漿、絲光、預(yù)縮、分等、成卷等。由于嵌入式紗線毛羽少，燒毛時(shí)只需單面燒毛即可，嵌入式牛仔面料不需要絲光，就有純棉面料絲光的效果，既節(jié)約了成本，又減少了環(huán)境污染。

5 牛仔面料的各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)分析

成品面料主要物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

為了驗(yàn)證面料的吸濕快干功能，根據(jù)國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局發(fā)布的紡織品有關(guān)吸濕快干性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即GB/T 21655．1008《紡織品吸濕速干性的評(píng)價(jià)第1部分：?jiǎn)雾?xiàng)組合試驗(yàn)法》，分別對(duì)普通純棉牛仔面料和嵌入式吸濕快干牛仔面料進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

通過(guò)表3指標(biāo)分析，普通純棉牛仔面料的滴水?dāng)U散時(shí)間和蒸發(fā)速率都達(dá)不到吸濕快干面料的標(biāo)準(zhǔn)，而嵌入式牛仔面料各項(xiàng)指標(biāo)均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中蒸發(fā)速率比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高出一倍，可見(jiàn)其速干性功能突出。

同時(shí)，嵌入式紡紗特殊的長(zhǎng)絲包纏結(jié)構(gòu)使異形截面滌綸長(zhǎng)絲在紗線中若隱若現(xiàn)，面料水洗后有絲光般的效果，面料中的棉纖維使面料保持柔軟舒適，并且保留了牛仔的靛藍(lán)洗白的風(fēng)格，長(zhǎng)絲與短纖的復(fù)合提高了面料的懸垂性和抗褶皺性能，使面料有一種飄逸感，是夏季牛仔服裝的理想選擇。

表2 成品實(shí)測(cè)物理指標(biāo)

表3 吸濕性 速干性功能測(cè)試對(duì)比表

6 結(jié)語(yǔ)

嵌入式紡紗技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的多組分混紡的生產(chǎn)方法，充分發(fā)揮化纖長(zhǎng)絲與天然短纖維的各自優(yōu)勢(shì)，形成新的面料風(fēng)格；牛仔面料的生產(chǎn)不需要PVA上漿和絲光，降低了成本，有利于環(huán)保，實(shí)現(xiàn)了面料的吸濕快干功能，是一種很有前途的紡紗新技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐衛(wèi)林,夏治剛.高效短流程嵌入式復(fù)合紡紗技術(shù)原理解析[J].紡織學(xué)報(bào), 2010，(6):29—36.

[2] 方磊.淺析嵌入式紡紗技術(shù)[J].上海紡織科技,2011，(8):25—26.

[3] 王雪梅,楊茂.滌綸長(zhǎng)絲織物吸濕排汗整理工藝的研究[J].染整技術(shù),2010，(10):1—5.

[4] 李亞娟，丁雪梅，辛潔，等.吸濕快干型服裝穿著熱濕舒適性主客觀評(píng)價(jià)一致性研究[J].山東紡織科技，2006，47(6)：48—51.