纺织新产品开发的实践

2014-04-02 14:11李峥运
化纤与纺织技术 2014年2期
关键词:加捻染整锦纶

李峥运

(珠海红箭科技发展有限公司,广东 珠海519000)

纺织产品关系到人们生活的各个方面,特别是衣着、装饰与人们的关系最为密切。现代人在各个领域不断地创新的同时也改变着人们对纺织品的审美观念,特别是青年一代他们不断地追求时尚。纺织面料的设计者如何创造更多新的面料,以满足人们的需求,那就是理解和创新。如何找到开发新品的灵感、如何在深刻理解纺织染各工序的条件和原理的基础上有所突破,本文在此探讨了以上问题。

1 纺织新产品对企业的重要性

随着社会的发展,人们对服装衣着的要求愈来愈高。人们的要求有:美观、舒适、靓丽、大方、沉稳、时尚……等等五花八门,现代生活的节奏加快,也导致人们对服装颜色、式样、面料质量的喜好变化越来越快,产品流行的周期则愈来愈短。这给我们纺织行业从业者带来极大的挑战。一个织染企业如果墨守成规、不追求技术进步,这个企业势必无法生存。企业只有不断开发适合市场需要的新产品才是唯一出路。

2 成功的新产品必须具有的特征

产品必须适合特定的人群 (青年、老年)、特定的性别 (男装、女装)、特定的职业。

产品必须有鲜明的个性,适合不同性格的人群 (夸张或含蓄)。

产品必须在织造或染整的某一方面有一定的技术含量,技术水平越高被仿制的可能性越低,产品的周期就可更长。

产品必须经得起市场的检验,一个好的新产品,除了具有技术含量和生产难度,还要经过市场的检验,要看这产品受市场欢迎的程度,一种不被市场认可的产品,它永远只是一个自我欣赏的样品。

3 几种新产品的开发实践

3.1 锦纶水洗绸

20世纪90年代初,纺织市场一改过去对衣着织物平整挺括的要求,而兴起一股要求具有皱皱巴巴风格的各类 “起皱面料”。我们是生产以化纤为主要原料的织染企业,化纤面料是以挺括为主要特征。在面料的常规生产中最要防范的疵点之一就是产生折皱,如果要求面料整体形成折皱倒成了困难事。

3.1.1 纺织原料的攻关

考虑到涤纶面料抗皱性特强,很难形成需要的皱纹,我们优先考虑用锦纶。锦纶分子链上含有重复酰胺基团—(NHCO)—的热塑性树脂,锦纶分子中有—CO—、—NH—基团,可以在分子间或分子内形成氢键结合。聚酰胺纤维的强度高、耐磨性好、优点很多,但耐热性较差,染整过程中比较容易得到皱纹。水洗皱绸的方向既然是利用锦纶长丝热收缩的性能,那么为了更容易得到理想的皱纹,何不寻找更易收缩的纤维,我们在一家纺织化纤研究所的协助下,在一家化纤厂试制特定的易收缩的锦纶长丝。新的困难是喷水织机对这种弹性太强的锦纶长丝极不适应、无法正常生产,经过多次反复调试,生产出我们需要的锦纶高收缩丝,我们的水洗皱绸相比同类的产品有了独特的风格,它的最大特点是绸面皱纹均匀和稳定,这也使该产品在市场上极有竞争力,上海几家著名的服装厂大量采用了我们的水洗皱绸,使我们的产品在市场上风行了好几年。

3.1.2 染整工艺的创新

正是利用锦纶纤维耐热性差的缺点,我们在染整加工过程中不使用常规的平幅加工而改为溢流绳状,不采用常规的常温处理锦纶,而改为高温处理,升温到110℃或120℃的处理即可对锦纶进行破坏性的加工,但却恰恰达到我们的目的,广泛地布满整个织物面的皱纹即出现了。利用锦纶的热塑性,高温加热后对织物进行及时冷却,即可形成固定的皱纹,水洗皱绸的产品由此有了成功的突破口。随后我们对染整工艺作了优化处理,为了达到节能、节时从而获得产品的最佳效益,经多次试验,选取保证绸面效果前提下使用的最少时间、最低加工温度。

3.2 涤纶仿真丝衬衣面料

20世纪90年代流行一种化纤面料的衬衣,它的特点是既具有真丝般的回弹、柔和,又较真丝面料挺括,还带有细细的色条或提花条,是一种较为高雅的男式衬衣面料。

3.2.1 发掘主要矛盾

对于纺织染整织物要求回弹性与柔和性是一对矛盾的统一体,偏颇一方都不是一种好的纺织品面料,但处理恰当统一了这对矛盾,就会取得一款优秀的面料,这正是纺织染整技术的魅力所在。

对于化纤仿丝绸要求回弹性好,一般需要满足以下条件:化纤长丝原料必须旦尼尔 (F)数要小、织造前捻度加大、织机上机密度加大、染整减量率降低;以上部分如若过头,则会造成织物手感死板粗糙,不适合做衬衣面料。织物的柔和性对纺织染整的要求与前者正好相左,长丝原料旦尼尔 (F)数要大、织造前捻度减小、织机上机密度减小、染整减量率加大;同理但若过头,则会使织物结构松散、回弹无力、悬垂度不足,这也不符合衬衣面料的要求。如何使二者之间达到合理的平衡,靠的是技术人员无数次的小、中样试验,技术人员的丰富经验可以帮助使这个过程缩短。

3.2.2 织造原料的选择

化纤仿丝绸大多采用普通涤纶长丝,但使用这种长丝要使织物达到高度柔和难度较大。采用低弹丝是一种较为合理的选择,纤维厂用空气将普通长丝吹成多个节点、使长丝有一定的蓬松度和柔和度,即使织染厂将之再加捻定型,低弹丝的弹性和柔和度也要优于使用普通长丝。

涤纶丝粗细的选择决定织物的厚薄,衬衣料一般选择55.6~111 dtex,涤纶丝的F数是决定面料弹性、悬垂、柔和等手感的重要因素,我们取F数为48~96。

3.2.3 衬衣料色条的形成

形成面料色条一般的方法是整经时按要求的位置加入预染的有色丝,这方法虽然方便但局限明显,同一颜色批量太大 (喷水织机),不利于生产和消费的衔接,颜色很难适合现代市场多样化的要求。为了可以做到色彩多样、小批量化,只能在化纤原料上下功夫,我们找到一种阳离子改性涤纶丝,它与普通涤纶丝的染色性能不同,我们挑选一批仅对这种改性纤维上染、而对其它涤纶丝不上染的染料,这样就比较容易获得不同色条的小批量白色衬衣面料,做到依销售订单安排生产,满足市场需要。

3.2.4 几个需要重视的织染工艺[1]

3.2.4.1 上机密度

要保证衬衣面料成品的经纬密度很大,织机上机密度要适当加大是必须的,但是要适可而止,要给加捻后的涤纶丝在染整时有充分收缩的余地,只有在染整过程中使涤纶丝充分收缩,织物经纬密度就大大增加、单位面积的克重增加、织物的蓬松度增加,最终织物就会获得良好的悬垂度和柔和度。反之加捻后的涤纶丝若未经充分收缩,织物密度越大反而更会造成织物死板、手感粗糙。

3.2.4.2 捻度

涤纶丝有优良的强度,涤纶织物硬挺,但经过加捻后织物则会出现物理变化,经过织染一系列工序的处理可以使织物产生我们需要的回弹性、悬垂性等物理性能。织造对涤纶丝所加的捻度对于织物最终的风格起着至关重要的作用,捻度过小织物弹性不足,捻度过大易引起织物粗糙。不同粗细的涤纶丝为达到织物最终手感需要加工的捻度是不同的,涤纶丝越细可加工的捻度数越大。确定捻度数是需要充分的实践经验和多次的小样实验。本产品最高捻度达25捻/cm。

3.2.4.3 加捻后定型染整退捻

因为强捻丝极易卷曲,无法直接上织机生产,都需要先对加捻丝进行 “定型”,定型温度一定要尽可能低。而退捻温度要尽可能高,拉开二者之间的温差,有利于解除加捻丝的应力,获得织物最终的满意手感。

3.2.4.4 染整定型

染整的预定型是个有争议也常疏于重视的工艺。我们在生产涤纶仿真丝织物的过程中是极为重视预定型工序。在仿真丝织物的预定型中,不能视为对普通织物的预定型,对普通织物在预定型时一般有拉幅的作用,使织物成品纬向门幅固定而不再收缩。这款织物已经在染整退捻的工序时得到了充分的收缩,这个经退捻收缩后的织物纬向宽度基本上就是织物的成品门幅,这类织物的纬向尺寸不会在使用时再缩小,成品门幅在织造整经机时就要考虑后加工所有收缩的因素,而设计一个合理的经向密度和经丝总根数来确定上机门幅。所以我们在预定型时只给予很小的张力拉幅,使织物面保持平整。预定型工序的重点在定型箱的加热温度和超喂率。因为定型箱体长度有限,为了生产效率车速不可能定得太低,织物受热的时间很短,只能尽量提高箱体温度。考虑到涤纶的耐高温性能、熔点在255°C、软化点高达238℃,250℃涤纶纤维不会脆化,我们将定型温度设定在190℃以上,配合定型机的车速,适当提高车速和温度。我们的理解是:在这个远高于涤纶玻璃化温度下,涤纶分子结晶度发生变化,可能形成了少而大的结晶,能允许无定型区的链段比较自由运动。在这无张力热处理下,纤维的扬氏模量减小,纤维的韧性随温度的升高变大。涤纶大分子得以重新排列、织物更趋平整、再经碱減量后更易获得织物的弹性、柔和性。这也是涤纶仿真丝织物加工必须要有预定型工序的理由之一。

3.2.4.5 定型超喂

这是定型工序需要完成的重要任务,尽管我们特别强调染整各工序加工时要减小对织物的经向张力,但受设备性能所限,织物不可避免多少会受到一些机械拉力的影响,织物经向会被拉伸、纬密会减小,所以在预定型和定型工序时要尽可能加大超喂。超喂率的最大值以出定型机时织物不产生皱纹为前提,尽量满足织物的纬密要求。这要求定型机的超喂机械能力特强。我们在设备改造时特选了一台性能特别优异的定型机,可以胜任这个要求。我们的超喂率达15%或以上。

3.3 仿麻 (古文化)休闲面料

这个品种俗称 “鸡爪花”面料,布面布满不规则的形似 “鸡爪”的折痕,也类似岩石裂纹的风格,我们称之为古文化休闲面料,是用涤纶强捻坯布整理而成。

3.3.1 独特的起皱 (退捻)工艺

采取将坯布不规则地强行紧压在一起,每匹坯绸分别装袋,在转笼式高温高压水洗机中进行退捻处理,在退捻过程中虽然坯绸整体被紧紧困住,但坯绸的局部仍是处于松弛状态,因高温使加捻丝的应力产生巨大的回缩,占绸面大部分的松弛部位的应力得以解除,这部分保证了织物最终的手感,而折叠处应力无法回复就会形成折痕,再用急降温方式迫使折痕固定。在经以后的减量、染色等其它染整工序时折痕也不会消除。

3.3.2 区别于仿丝的仿麻工艺

本款仿麻织物适宜男式夹克衫,较仿丝织物厚重,要强调具有弹性、悬垂性,但手感要求柔和中带有粗糙感。我们设定的捻度大小基本与仿丝织物类似,其它染整工艺与处理仿丝织物也大体相似,主要适当调低了染整的碱减量率,从而取得一定的粗糙感。

4 开发产品的几点领悟

4.1 基本素质

一个产品开发从业者必需具有扎实的专业基础知识,特别能善于灵活运用这些专业知识,在产品试制阶段遇到的问题往往需要及时处理,没有专业知识的沉淀,就可能失去产品成功的机会。作为一个纺织织染产品的开发者,必须对纺织原料、织造、染整各领域的知识有较为全面的掌握,一个新产品的成功有时可能不是在自己的 “专业”中突破的,我们的纺织产品往往与原料有密切的关系,我们常常要走出本企业、跨过自己的行业深入到本行业的上游去寻求、开拓新产品的思路和能力。

4.2 开发产品的灵感来自市场

市场是检验产品是否合格的唯一标准。只是闭门造车不可能有成功的新产品出来。我们只能向市场找源泉、扑捉信息,及时抓住市场刚刚 “抬头”的某种 “时髦”的苗头,那可能就是接下来的流行品。

4.3 产品开发中的逆向思维

无论纯棉还是化纤,对于一般面料的染整最需重视的是防止织物在染整加工过程中可能发生的折皱;化纤在高温高压处理时升温速率要慢、降温要平缓,切忌急升温、急降温。染整温度的制定更有成熟的工艺可借鉴,比如使用高温高压溢流染色机处理涤纶最高温度130℃左右,锦纶使用卷染机则是100℃以内。但对于“皱布”我们不能被正常状态下的合理的传统的工艺规则所束缚。既然这种品种是要求具有“不正常”的风格,当然就要按非常规的手段对付。这款产品是用锦纶在高温高压溢流染色机里完成的。 “高温”、 “绳状”、 “急升温降温”这些原本违反规律的 “破坏”行为,却成了这个品种的正常工艺条件。

我们在处理涤纶长丝强捻品种染整第一道工序是 “退捻”,传统的方法退捻要求在完全松弛的条件下进行高温处理,升温和降温过程要求缓慢,以使加捻纤维在最佳的状态下,达到解捻消除内应力的目的。在升温降温处理过程中一定要遵循这个原则,否则会使加捻涤纶丝的应力回复太过剧烈、导致退捻不均匀,绸面皱纹不均匀即产生折皱。而在生产 “仿麻 (古文化)休闲面料”产品时,就是选择要求具有不规则深折痕的织物,在这里通常的 “疵病”成了我们的目的。我们采取将坯布不规则地强行紧压在一起,每匹坯绸分别装袋进行 “退捻”。在退捻过程中虽然坯绸整体被紧紧困住,但坯绸的局部仍是松弛状态的,因高温使加捻丝的应力产生巨大的回缩,占绸面大部分的松弛部位的应力得以解除,这部分保证了织物最终的手感,而折叠处应力无法回复就会形成折痕,用缓慢升温来保证应力的消除,再用急降温方式迫使折痕固定。在经过以后的减量、染色等其它染整工序时折痕不会消除。紧压、急降温这些都是有违常规的做法,但正是利用了织物对这些工艺条件的敏感性,而最终取得产品 “皱巴巴”的风格。

随着时代的变迁,人们对衣着的观念发生了根本的变化,衣着由纯是要求遮风保暖过渡到包装打扮,对衣着的审美由正统到休闲。因此,这种皱巴巴的水洗布之类的品种就变成流行品种了。作为纺织染整工作者要与时俱进,跟上时代的步伐,要想对于千变万化的品种能应变自如,有时就需要用 “另类”的方法,与常规套路反其道而行之,这就需要我们要有扎实的基础知识,对基本理论有深刻的理解,熟练运用这些理论知识,包括有时甚至用与传统相悖的方法取得某些新产品的成功。这应该是我们在产品开发中的一种逆向思维。

5 结语

本文从几个产品工艺条件的设计入手,较为深入地探讨了产品设计的思路,这些构思来源于基础理论,而没有停留在教科书本上。单个的产品需要非常具体的工艺条件,有时一个细小的条件差别也会造成织物风格的变化。一位合格的纺织产品设计开发人员必须具备扎实的基本功,能够设计制造出高品质的常规产品,更需要具备灵活运用基础理论的能力,以应付那些具有独特风格要求的新产品,这些常常要用非常规的工艺条件去处理,这些逆向思维灵感仍然来源于你掌握的基础理论,来源于日常生产实践的积累。

[1] 涤纶及其混纺织物的前处理/涤纶织物的热定型http://wenku.baidu.com /view /6320c3326bd97f1 92279e956.html

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