多組分保暖絮片生產(chǎn)實踐分析

季 延，丁 盛，徐 紅

（1.巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學院，新疆 庫爾勒841000；2.新疆大學，新疆 烏魯木齊830046）

隨著人們對生活要求的不斷提高，新型多組分保暖絮片作為填充物被廣泛應(yīng)用到冬季服裝和家紡用品，給人們帶來溫暖的同時也給企業(yè)創(chuàng)造了利潤。結(jié)合新型功能性纖維和現(xiàn)代熱風粘合非織造布生產(chǎn)工藝技術(shù)，開發(fā)不同種類質(zhì)地輕薄、保健又保暖的多組分保暖絮片有助于提高產(chǎn)品附加值，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

1 混配方案

為保證填充絮片具有質(zhì)地輕薄、保健又保暖的性能，選擇棉花、竹炭纖維、遠紅外纖維、三維中空滌綸、普通滌綸、ES纖維為原料進行混配。為保證絮片平整性和保暖性，在生產(chǎn)中將絮片分成面層和里層兩層，面層來提升絮片的強力、耐磨性和外觀平整性，里層來保證絮片的保健性、蓬松性和保暖性。根據(jù)前期實驗室結(jié)論，選擇出3種最佳性能的混配方案，并在工廠車間內(nèi)試驗。4號樣品為老產(chǎn)品，未分層?；炫浞桨溉绫?所示。

2 生產(chǎn)工藝調(diào)整

2.1 工藝流程

纖維預(yù)處理→開清棉→蓋板式梳理→交叉鋪網(wǎng)→平網(wǎng)型熱風粘合加固→卷繞［1］。

2.2 纖維預(yù)處理

表1 工廠內(nèi)試驗混配方案

由于新疆空氣干燥，滌綸與ES纖維開松梳理時易產(chǎn)生靜電，造成飛花、混合不勻、鋪網(wǎng)不勻等問題。新疆棉纖維糖分含量較高，熱風粘合加熱到130℃左右時容易發(fā)黃，造成產(chǎn)品外觀及性能的下降。在生產(chǎn)車間溫濕度調(diào)控能力不具備的情況下，改造成本較高，因此混配前對部分纖維進行預(yù)處理有利于回潮率的控制。對于滌綸與ES纖維，為減少靜電產(chǎn)生和降低生產(chǎn)成本，采用洗衣粉水作為防靜電劑或?qū)Ｓ梅漓o電劑，噴灑在纖維上。對于棉纖維，將其放置于密封濕熱的房間內(nèi)一星期，待棉花充分吸收水分后，再將房間門窗快速打開，使棉纖維表面水分迅速蒸發(fā)。水分蒸發(fā)過程中，棉纖維內(nèi)部一部分糖分被帶走，外干內(nèi)濕，含糖量降低，也便于開松梳理順利進行。

2.3 鋪網(wǎng)

生產(chǎn)中采用并聯(lián)式鋪網(wǎng)形式，將數(shù)臺交叉鋪網(wǎng)機并聯(lián)起來，產(chǎn)出的纖維網(wǎng)再共同疊加鋪在同一個網(wǎng)簾上，形成具有一定厚度和克重的纖維網(wǎng)。該生產(chǎn)采用四臺鋪網(wǎng)機進行疊加鋪網(wǎng)，其中第一臺鋪網(wǎng)機專鋪面層，該層纖維網(wǎng)緊貼網(wǎng)簾，后三臺鋪網(wǎng)機鋪里層，鋪在面層纖維網(wǎng)之上，疊加達到設(shè)計的克重后就可以輸入熱風烘燥機進行熱熔粘合加固。

2.4 熱風粘合加固

該生產(chǎn)選用平網(wǎng)熱風機，根據(jù)工藝需要分成預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)和定型區(qū)三個區(qū)域。雖然熱風機占地面積較大，但可以保證絮片受熱時間，熱熔纖維充分熔融、粘合與定型。蓬松的纖維網(wǎng)輸出熱風機后，進入冷卻區(qū)，首先受到軋輥擠壓，纖維間纏結(jié)點增多，形成更多粘結(jié)點，提高了粘合加固的效果，同時不平整的蓬松絮片厚度變薄，平整性變好，保證了絮片的表觀質(zhì)量。纖維網(wǎng)被冷卻風降溫，基本固結(jié)，再經(jīng)軋輥擠壓后形成最終成品。

3 工藝參數(shù)調(diào)整

3.1 熱熔纖維含量

該生產(chǎn)選用的熱熔纖維為ES纖維，其混配比例一定要科學合理。ES纖維比例過小，加固效果不好，產(chǎn)品強力與平整性降低，成品表面容易起毛；ES纖維含量過大，纖維網(wǎng)平整性變好，強力增加不明顯，保暖性下降，手感也發(fā)硬。通過試驗，發(fā)現(xiàn)最佳含量為面層ES纖維含量為22%，這樣可以保證絮片的強力、平整性和抗起毛起球性能指標；里層ES纖維含量為15%，這樣可以保證絮片的蓬松性，不至于絮片過于板結(jié)。

3.2 熔融溫度

烘箱溫度對絮片的表觀質(zhì)量與內(nèi)在性能有很大影響。ES纖維熔融溫度一般在130℃左右。為使熱熔纖維能夠充分熔融并與其它纖維充分粘合，并考慮到熱風烘箱烘燥效果，通過多次試驗，發(fā)現(xiàn)熱空氣溫度控制在150℃左右效果最好，這時所測絮片的強力與平整性都比較好。由于烘箱內(nèi)熱空氣口與絮片有一定的距離，所以要保持熱空氣溫度高于烘箱平均溫度20℃左右。熱空氣溫度過低，不能使熱熔纖維充分熔融，造成產(chǎn)品強力與表面平整性的下降，但白度較好；熱空氣溫度過高，熱熔纖維充分熔融，粘合效果較好，但過高的溫度致使絮片中的棉花和ES纖維發(fā)黃，造成表觀質(zhì)量的下降。并且溫度過高會使熱熔纖維過分熔融，粘合點處的纖維狀整體被破壞，失去了原有的纖維結(jié)構(gòu)，絮片強力會降低。

3.3 熔融時間和網(wǎng)簾速度

熔融時間與烘燥時間主要靠熱風烘箱的網(wǎng)簾速度來控制，網(wǎng)簾速度的大小是影響絮片產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要因素。烘燥時間較短時，熱熔纖維沒有完全熔融，粘結(jié)效果不好，強力與平整性都一般，且絮片易產(chǎn)生分層現(xiàn)象；如果時間增加，能使熱熔纖維完全熔融，粘合效果好，絮片的強力與平衡性都比較好；當熔融時間太長時，熱熔纖維熔融部分已經(jīng)完全熔融，粘結(jié)點數(shù)增加不明顯，粘結(jié)效果難以提升且浪費能源，另外，棉花與ES纖維易變黃，影響絮片表觀質(zhì)量。網(wǎng)簾速度需根據(jù)烘燥風壓、絮片克重、絮片厚度等參數(shù)進行調(diào)整。

3.4 熱空氣風壓

熱風烘燥質(zhì)量跟熱空氣風壓直接相關(guān)。風壓過小，纖維網(wǎng)在運行中不易被完全穿透，造成絮片中間層粘合效果不好，強力下降且易分層；風壓過大，風雖可以完全穿透纖維網(wǎng)，使熱熔纖維充分熔融，但易造成纖網(wǎng)的破壞，使產(chǎn)品平整性下降。

3.5 網(wǎng)簾網(wǎng)孔大小

影響產(chǎn)品平整性的重要因素還有輸網(wǎng)簾網(wǎng)孔大小和網(wǎng)簾經(jīng)緯網(wǎng)線銜合方式。網(wǎng)孔過小，絮片平整性較好，但造成熱風穿透纖維網(wǎng)困難，熱粘合效果較差；網(wǎng)孔過大，絮片平整性較差，但熱粘合效果較好。網(wǎng)簾是否適合熱風烘燥工藝可通過實際生產(chǎn)情況判斷。

4 保暖絮片性能測試

4.1 絮片保暖性測試

使用YG606型平板式保溫儀，按照GB／T 11048—1989《紡織品生理舒適性穩(wěn)態(tài)條件下熱阻和濕阻的測定》［2］標準測試樣品的保暖效果。

表2 多組分保暖絮片保暖性測試

從表2可知，克羅值越大，保暖絮片的保溫率越大，傳熱系數(shù)越小。對于這四個試樣，其克羅值從大到小依次為2號、1號、3號、4號。2號試樣保暖性最好的主要原因是：三維中空纖維的添加，致使2號絮片蓬松度最好，含有的靜止空氣較多，并且竹炭纖維也含量較多，保證了絮片具有較好的保健與保暖效果。而對于4號舊產(chǎn)品，僅混有普通滌綸，蓬松性一般，含空氣率不能保證，在潮濕的檢測環(huán)境中克羅值會變小。

4.2 絮片蓬松度測試

將10cm×10cm質(zhì)量為m的試樣上放置質(zhì)量為100g的壓板，輕壓1min后測得絮片厚度為h。計算公式為：蓬松度（cm3／g）＝

從圖1可知，絮片隨著三維中空纖維含量的增加蓬松度也逐漸增加，靜止空氣量增多，保暖性提升，有利于絮片變輕薄。絮片用途不同，對蓬松度要求也不同。例如軍用棉被的蓬松度太大，絮片很難折疊成規(guī)則形狀，影響美觀。

圖1 四個試樣的蓬松度

4.3 絮片強力測試

采用YG065H型電子織物強力儀測試，得到樣品縱橫向斷裂強力等機械指標。

表3 多組分保暖絮片縱橫向斷裂強力

從表3可知，四個試樣中4號舊產(chǎn)品強力最大，三維中空含量較多時絮片強力較小，新開發(fā)產(chǎn)品的強力普遍要低于舊產(chǎn)品。主要原因為新開發(fā)三個試樣都含有中空纖維，絮片蓬松度比較好，ES纖維與其它纖維的粘接點就相對減少，在同樣的環(huán)境中，4號樣品粘結(jié)點較多，加固效果更好，絮片強力更好，并且由于交叉鋪網(wǎng)機的緣故，絮片橫向強力大于縱向強力。

5 結(jié)論

多組分保暖絮片生產(chǎn)實踐中，新產(chǎn)品的開發(fā)需要對生產(chǎn)設(shè)備及工藝進行改造與調(diào)整。纖維混配前要進行預(yù)處理，如對棉纖維進行調(diào)濕與脫糖處理，滌綸與ES纖維進行防靜電處理。新產(chǎn)品分面層與里層兩部分，面層熱熔纖維含量較多，是絮片強力和外觀平整性的保證；里層熱熔纖維含量少，保暖性纖維較多，蓬松度較好，絮片保暖效果好。開發(fā)的新產(chǎn)品強力略低于舊產(chǎn)品，但保暖性遠好于舊產(chǎn)品。