兔毛混紡多孔紗及保暖針織產(chǎn)品的開發(fā)

高園園，張 毅

(天津工業(yè)大學(xué) 紡織學(xué)院，天津 300387)

我國被世界人民親切的稱為兔子國，究其原因我國的兔毛的年生產(chǎn)量和出口量高居世界第一，占到了世界兔毛總量的90%，兔毛和羊絨，耗牛絨，駝絨一樣都是做高檔紡織品的原料之一。但是羊絨，耗牛絨，駝絨的年產(chǎn)量極低，養(yǎng)殖難度大，且對草原的破壞大。兔毛產(chǎn)品與羊毛產(chǎn)品的特點(diǎn)相似，可以用兔毛產(chǎn)品來替代部分羊絨產(chǎn)品的使用，減少羊毛的使用量，以此減輕草場的壓力。兔毛也存在一定的先天缺陷，兔毛卷曲少、可紡性差，加工及使用時容易掉毛、強(qiáng)力低、靜電大等，是抑制其產(chǎn)品開發(fā)的瓶頸[1]。近年來，對兔毛纖維結(jié)構(gòu)[2]、紗線結(jié)構(gòu)、熱性能的相關(guān)研究為兔毛紗線和產(chǎn)品的開發(fā)提供了依據(jù)[3]。楊衛(wèi)珍、張毅等人[4]對兔毛纖維結(jié)構(gòu)和性能的深入探索，趙華等人[5]對粗紡高比例兔毛紗的生產(chǎn)工藝的探索，張光旭[6]、Ishtiaque[7-9]等人對中空/多孔紗的生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為研究開發(fā)新型兔毛混紡織物提供了可行依據(jù)。

試驗(yàn)將兔毛、維綸、天絲纖維以70：20：10的比例進(jìn)行混紡，通過設(shè)計合理的工藝路線，選擇合適的工藝參數(shù)紡制成兔毛混紡紗，后處理經(jīng)過超聲溶去維綸形成兔毛混紡多孔紗，并開發(fā)兔毛針織產(chǎn)品。采用多組分混紡的方式改善了兔毛纖維的可紡性，提高了紗線強(qiáng)力，兔毛產(chǎn)品也達(dá)到了高支輕薄保暖的效果，提高了產(chǎn)品的附加值，對兔毛新產(chǎn)品的開發(fā)具有重要的借鑒意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料性能

兔毛纖維來源山東曹縣起帆兔業(yè)有限公司產(chǎn)品，長度27mm～68mm，強(qiáng)度1.15cN/dtex；水溶性PVA由四川維尼龍廠提供，線密度1.56dtex，長度38mm，常溫水溶性纖維；天絲由保定天鵝化纖集團(tuán)提供，線密度1.4dtex，長度38mm。

1.2 工藝流程

XFH小型和毛機(jī)→DSCa-01小型數(shù)字式梳棉機(jī)→DSDr-01小型數(shù)字式并條機(jī)(兩道)→DSRo-01小型數(shù)字式粗紗機(jī)→DSSp-01小型數(shù)字式細(xì)紗機(jī)→DSTw-01型數(shù)字式小樣并捻聯(lián)合機(jī)

1.3 紡紗工藝

1.3.1 原料預(yù)處理

兔毛纖維的比電阻較大，加工時靜電現(xiàn)象嚴(yán)重，纖維抱合力差，易斷裂、飛落毛嚴(yán)重，試驗(yàn)選擇適量的和毛油和抱合油對纖維進(jìn)行預(yù)處理。和毛油為2%，抱合油為0.5%，油與水的比例為1:20，將混合制得的溶液均勻噴在兔毛纖維上，悶毛處理24h。

1.3.2 開松與混和

先將天絲纖維和維綸纖維單獨(dú)進(jìn)行開松，再將開松過后的天絲和維綸纖維與預(yù)處理后的兔毛纖維進(jìn)行人工混合，之后將混合均勻后的纖維定量喂入和毛機(jī)，為了防止混合纖維纏輥，喂入量不應(yīng)過大，同時采取較小的錫林速度，并加大打手角釘與塵棒間隔距，以減少纖維的纏結(jié)和損傷。

1.3.3 梳理工序

由于兔毛纖維比重輕，抱合力差，強(qiáng)力低等問題，會給梳理帶來極大的影響。在梳理時容易產(chǎn)生纏輥、飛毛、成網(wǎng)不勻等文問題。梳棉工序應(yīng)采用“大定量，中隔距，低速度，小張力，重加壓”的工藝原則[10]。梳棉工序主要工藝參數(shù)如表1所示

表1 梳理工序的主要參數(shù)

1.3.4 并條工序

并條是為了降低纖維的不勻率，通過牽伸使兔毛纖維的伸直度和平行度有所改善，減少因?yàn)椴粍虍a(chǎn)生的斷頭現(xiàn)象。因?yàn)樘旖z纖維與兔毛纖維的纖維長度和性能有所不同，所以在選擇并條隔距的時候要綜合考慮，隔距要適量加大，車速不應(yīng)過快，為了防止輸出時，兔毛纖維纏輥，并條機(jī)設(shè)置牽伸的倍數(shù)與車速要合理配置。其中兩道并條隔距均為50mm×65mm，羅拉加壓300N×320N×300N，主要工藝參數(shù)如表2所示。

表2 并條的主要工藝參數(shù)

1.3.5 粗紗工序

粗紗工序是在紡織過程中，極為重要的一個環(huán)節(jié)。粗紗的質(zhì)量對細(xì)紗的成紗質(zhì)量影響非常大。粗紗機(jī)選擇的是DSRo-01小型數(shù)字式粗紗機(jī)，牽伸形式為三羅拉雙短膠圈，粗紗的主要工藝參數(shù)如表3所示。

表3 粗紗的主要工藝參數(shù)

1.3.6 細(xì)紗工序

兔毛纖維長度差異較大，紡紗毛羽難控制，試驗(yàn)采用賽絡(luò)緊密紡，集風(fēng)裝置能夠有效的降低毛羽，去除短纖維，從而提高紗線強(qiáng)力。由于兔毛比例較大，紡紗車速不宜過高，有利于減少斷頭。主要工藝參數(shù)如表4所示。

表4 細(xì)紗的主要工藝參數(shù)

1.3.7 合股

混紡紗單紗強(qiáng)力較差，易斷頭，紗線合股有利于增強(qiáng)紗線強(qiáng)力，保證織造工藝的順利進(jìn)行。并捻工序使用DSTw-01型數(shù)字式小樣并捻聯(lián)合機(jī)，采用兩合股，捻度為 40捻/10cm。

1.4 織造工藝

針織物設(shè)計：紗線線密度為16.7tex×2，緯平組織；

針織：針織→退維→整理→皂洗→熨燙。

1.5 產(chǎn)品性能測試

兔毛/天絲/PVA包芯紗經(jīng)過超聲溶去PVA后形成兔毛/天絲混紡中空紗。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示水溶性纖維在溫度20℃時，5min內(nèi)即可全部溶解，因此，最終選定紗線溶解溫度為25℃，溶解時間15min。

1.5.1 紗線線密度的檢定

使用縷紗測長機(jī)YG086，按照GB /T4743、ISO2060. 2《紡織品卷裝紗紗線線密度的測定絞紗法》標(biāo)準(zhǔn)測試紗線的線密度，測試5組數(shù)據(jù)取平均值。

1.5.2 紗線捻度測試

使用Y331LN型紗線捻度儀，按照GB /T2543. 1、ISO2061《紡織品紗線捻度的測定第二部分：退捻加捻法》對紗線進(jìn)行捻度檢測。測試隔距0.25m，實(shí)驗(yàn)10次，計算平均值。

1.5.3 單紗強(qiáng)伸性能測試

使用YG061F 行電子單紗強(qiáng)力儀，按照GB /T3916、ISO2062《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強(qiáng)力和伸長率的測定》測試單紗強(qiáng)伸性能，牽引速度250mm/min，距離250mm，測試10組數(shù)據(jù)取平均值。

1.5.4 保暖性測試

使用ASTM平板式織物保暖測試儀，按照GB 11048-89《紡織品保溫性能試驗(yàn)方法》測試織物保暖性，溫度20±0.2 ℃，濕度65±2 %，測3組數(shù)據(jù)，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 紗線基本性能

紗線性能測試結(jié)果如表5所示：

表5 紗線基本性能測試

通過以上數(shù)據(jù)可知，兔毛纖維混紡紗單紗強(qiáng)力較低，合股有利于織造的順利進(jìn)行和織機(jī)效率的提高，減少斷頭斷紗；維綸溶解后，紗支線密度減少，單紗和股線的強(qiáng)力稍有下降，但由于維綸混紡所占組分較少，強(qiáng)力影響不大，尤其對于股線而言，強(qiáng)力損失比例較小；退維后的紗線結(jié)構(gòu)松散，經(jīng)過洗滌后，紗線組分減少，紗線捻度降低，同時紗線中纖維孔隙增加，對最終產(chǎn)品的保暖性有一定的影響。

2.2 織物保暖性

兔毛混紡保暖針織試樣如圖1、圖2所示：

圖1 兔毛混紡保暖針織產(chǎn)品(退維前)

圖2 兔毛混紡保暖針織產(chǎn)品(退維后)

針織物保暖性測試結(jié)果如表5所示：

表5 針織物保暖性測試

如圖1、圖2所示，兔毛/維綸/天絲混紡多孔紗制得的織物具有光澤，質(zhì)地優(yōu)良。結(jié)合表5對針織物的測試可以得出：織物退維后，保溫率和克羅值有所提高，傳熱系數(shù)下降。織物的克羅值越大，傳熱系數(shù)越小，保暖性越好。因此，混紡組分減少后，織物更為輕薄，保暖性反而有所提高。這是由于兔毛纖維中髓腔的存在，纖維具有一定的中空度，同時維綸溶解后紗線形成具有中空纖維的多孔結(jié)構(gòu)，能夠保留更多的靜止空氣，增加織物的蓬松度，從而提高織物的保暖性。作為一種通過改變紗線結(jié)構(gòu)提高產(chǎn)品保暖性能的加工技術(shù)，能使織物獲得一種親膚舒適的保暖品質(zhì)，織物輕盈，手感柔軟，對于開發(fā)高支輕薄保暖性產(chǎn)品具有一定的借鑒意義。

3 結(jié)論

試驗(yàn)對兔毛/維綸/天絲混紡多孔紗針織物的前處理工藝進(jìn)行了比較詳細(xì)的研究，混紡紗中兔毛比例達(dá)70%，極大保留了兔毛的優(yōu)異性能。采用與維綸混紡的形式開發(fā)兔毛混紡多孔紗增強(qiáng)了單紗強(qiáng)力，退維后織物的保暖性提高了10%以上，改善了兔毛制品易掉毛的缺陷，提高了紗線的可紡性，有利于保暖產(chǎn)品的開發(fā)，擴(kuò)大了兔毛的應(yīng)用范圍。

從生產(chǎn)實(shí)踐中得出，環(huán)境對兔毛混紡紗的影響不容忽視，生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格控制環(huán)境的溫濕度，有利于減少毛羽，改善條干均勻，使紡紗的順利進(jìn)行。同時產(chǎn)品開發(fā)的后整理工序還有較大的研究空間，試驗(yàn)還需做進(jìn)一步的探索。