短纤纱经编产品开发与应用

蒋高明 李欣欣

摘要：短纤纱经编产品的开发是经编产品创新研究的重点之一，近年来在我国发展较快。本文叙述了近年来我国短纤纱经编产品的开发现状；研究了经编用短纤纱成纱质量要求，包括纱线断裂强度、表面毛羽和延伸性能等，并进一步从原料、整经和织造 3 个方面分析了短纤纱经编产品生产技术中的问题和解决方法；重点以棉纱在经编产品开发中的应用为例，分析了短纤纱经编产品的应用现状；结合我国经编行业当前面临的形势及迫切需求，展望了短纤纱经编产品逐渐向多样化、高档化和功能化的发展趋势。

关键词：经编；短纤纱；棉纱；紧密纺

中图分类号：TS186.1 文献标志码：A

Development and Application of Warp-knitted Fabrics from Spun Yarn

Abstract： Developing warp-knitted fabrics from spun yarn is one of the key innovation projects of the warp-knitting sector and has witnessed rapid development recently. The recent development of warpknitted fabrics from spun yarn in China is presented first and then the requirements on the spun yarn quality， including breaking strength， surface hairiness and stretch performance are analyzed. Furthermore， technical difficulties and corresponding solutions in production are studied in terms of yarn property， warping techniques and knitting techniques. With cotton warp-knitted products as examples， the applications of warp-knitted products from spun yarn are analyzed and future development trends are illustrated based on the present situation of domestic warp-knitting industry. In the near future， warp-knitted products from spun yarn will be attached with more varieties in structures， superior quality and functional performance.

Key words： warp knitting； spun yarn； cotton yarn； compact spinning

近年来，我国纺织行业劳动力成本和原料成本不断提高，传统的针织行业面临转型升级的挑战。“十二五”科技发展规划将短纤纱经编产品开发列为 3 项重点内容之一，以期通过原料创新实现经编产品的升级，在“十三五”期间，短纤纱经编产品也将继续作为重点内容深入研究。

1 短纤纱经编产品开发现状

国外对短纤纱经编产品研究较早，美国DuPont（杜邦）等公司于20世纪70年代已经开始对特里科经编用短纤纱和具有短纤特征的化纤长丝的研究，例如经编粘胶短纤纱织物和腈棉混纺织物，推出的短纤纱毛圈织物和丝绒织物大量用于经编内衣和运动衫；以纤维见长的日本开发了适用于 E32的HKS 3-M型经编机用水晶棉植物纤维，用作经编内衣；德国经编机械制造商Karl Mayer（卡尔迈耶）推出了适用于短纤纱的KS4FBZ型双面棉毛圈经编机和RD6DPLM型双针床拉毛绒拉舍尔经编机，在织造中改善短纤纱的编织性能。国内对短纤纱经编产品的开发起步略晚，建国初期上海中华第一棉纺针织厂用美国Aveco钩针经编机生产了经编网眼棉内衣织物，上海驼绒厂用色毛纱生产拉绒织物等；70年代上海七纺机研制了Z303经编机，出现了棉纱经编背心面料等。但因短纤纱自身强度和毛羽等问题，高成本和低效率限制了其发展，尤其是随着化学纤维的发展，化纤长丝成为经编生产中的主要原料。

近年来随着原料生产技术和加工方法的不断进步，以及经编机械设备的不断发展，推出了适用于短纤纱的整经机，例如卡尔迈耶的ZM-SP型短纤纱直接整经机和常州市第八纺织机械有限公司的GE211型整经机，推动了短纤纱在外衣服装、内衣面料、装饰用产品和产业用产品中的应用，但仍未实现低成本的高速生产。为了进一步研究短纤纱经编产品的开发应用，国内学者林芳芳、陈南梁等对毛纱在经编内衣面料中的应用做了研究，徐颖、陈静静等对棉纱在经编中的应用做了研究，以期通过改善短纤纱的强度和毛羽来提升生产效率，为国内短纤纱经编产品开发提供新思路。

2 短纤纱经编产品生产技术

经编针织物是针织产品向外衣化发展趋势中较理想的产品，因生产速度快而对纱线强度、延伸性和光洁均匀度要求较高，需要从原料、整经和织造等方面进行改善，以实现短纤纱在经编机上快速编织并提高产品质量。

2.1 原料

2.1.1 经编用纱基本要求

经编因织造的高速化使导纱梳栉横移和摆动过程中与经纱产生摩擦，纱线张力波动明显，因此对经纱质量的要求较高，需要满足以下要求：（1）具有一定的延伸性和断裂强度，能够弯纱成圈且在张力杆和牵拉作用下不易断纱；（2）条干均匀，避免粗细节和杂结造成的断纱和布面疵点；（3）表面光滑，毛羽较少，减少毛羽缠结造成断头或因无法通过导纱针孔造成断头，减少飞花和针孔堵塞；（4）捻度适中，避免捻度退绕引起的纱线缠结。

2.1.2 经编用短纤纱

短纤纱的断裂强度、毛羽和延伸性是衡量经纱可编织性能并预测成品质量的重要指标。

在经编成圈过程中经纱受到各机件作用，且各机件相对位置持续变化导致短纤纱处于动态持续受力状态。为确保经编高速编织的顺利进行，短纤纱的断裂强力必须大于经编机成圈过程中的经纱张力。

毛羽是限制短纤纱在经编产品中应用的主要因素，经纱毛羽过多不仅增加了编织过程中的断纱率，同时影响织物的外观和手感。毛羽过多使经纱之间容易缠结，不能顺利通过分纱筘和导纱孔，形成毛羽结节，影响经纱张力均衡而产生横条或断纱；另一方面，短纤纱表面的浮游毛羽在编织过程中容易散落产生飞花，堵塞针槽阻碍正常成圈编织，同时过多毛羽浮在空气中容易引起火灾。

此外，由于经编成圈特点，导纱针在针前垫纱和针背垫纱交替时经纱张力会瞬间产生较大的波动，要求短纤纱具有一定的延伸性，减少因张力急剧变化引起的断纱。

新型紧密纺纱技术较传统环锭纺更适合于形成经编用短纤纱，使短纤维在平行和紧密状态下加捻，形成的纱线纤维排列整齐清晰，捻度适中，增强了纱线断裂强度和弹性，减少和消除纱线表面毛羽，提高产品质量和生产效率。另一方面，可以通过特殊的前处理剂增强短纤纱的断裂强度和柔软性，减少织造过程中的断纱率；通过丝光、上蜡和烧毛等工艺处理显著减少纱线棉结，改善纱线表面短毛羽，减少织造过程中的飞花。

2.2 整经技术

经编用短纤纱整经需区别于化纤长丝整经：整经车间温度和湿度（RH）分别控制为25 ℃和70%，减少飞花；减少纱路，避免纱线间的弯曲程度差异保持纱线张力均匀；分纱筘间距适宜，数量不易过多，避免纱线间距过密和分纱道数过多增加表面毛羽；纱架张力为“0”，主动络纱包围角较小，避免短纤纱张力突增；整经速度适当，过快的整经速度影响经纱张力均匀并增加经纱摩擦产生的毛羽。

2.3 织造技术

2.3.1 匀张力织造技术

短纤纱在经编成圈过程中分别受到导纱杆、分纱筘、张力杆、导纱梳和织针等作用而引起张力波动（图 1）。其中张力杆对均衡经纱在任何成圈阶段的张力有显著影响，需要根据各梳栉的短纤纱根数调整张力杆弹簧片优化张力补偿，使张力杆保持松弛和均衡的频率。此外，还需缓和调节机速，避免机速突变引起的经纱张力剧烈波动。

2.3.2 低摩擦导纱技术

短纤纱在纱路中与导纱杆和张力杆的表面摩擦系数较小，但经分纱筘与导纱针时产生繁复持续的相对摩擦，逆纱路方向的毛羽易被刮起，可在分纱后增加一光滑导纱杆减少经纱与分纱筘间的上下摩擦（图 1）；短纤纱经导纱梳后毛羽影响较显著，长毛羽容易相互缠结产生断纱和飞花，可通过调整送经量和改善导纱针孔结构减小纱线与导纱针孔的相对摩擦系数，但对紧密纺纱而言仍可满足编织要求。

2.3.3 在线清飞花技术

短纤纱从盘头退绕后经分纱筘和导纱梳时表面毛羽易被刮落、聚集，影响正常送纱或粘附在经纱上影响编织；另一方面，织造过程中纱线表面毛羽散落后容易着附在导纱梳针孔和针槽中，若停机清理会影响正常编织，耗时费力。因此，需根据短纤纱经编生产特点，在分纱筘、针槽附近分别设置配合光电断纱自停的吸风装置，实时清理短纤纱毛羽。

3 短纤纱经编产品的应用

短纤纱包括化纤类短纤纱和天然纤维短纤纱，因自身断裂强度、毛羽和断裂伸长的问题，一般应用于低机号的经编机上，并且生产效率较低。随着新型纺纱技术和经编机械设备的发展，短纤纱在高速、高机号经编产品开发中得到了进一步应用，其中天然短纤纱中以棉型短纤纱在经编产品中应用最为广泛。

3.1 合成短纤纱经编产品

合成短纤纱在经编产品中应用最多的是涤纶短纤纱和腈纶短纤纱。例如由棉和涤纶短纤纱混纺制作的经编内衣面料（图2（a）），不仅具有优良的保暖性能，还使其具有免烫和耐磨的优势，染色效果丰富；由腈纶短纤纱作正反面毛绒纱、涤纶长丝做地纱并经拉绒处理的经编毛毯（图2（b）），绒毛密度高，效率高、成本低，且织物正反面可通过用色纱编织不同颜色；用腈纶短纤纱作绒纱、化纤长丝作地纱经割绒制成的经编地毯（图2（c））可用于家用饰品和高级汽车内饰品等。

3.2 纯棉经编产品

纯棉经编产品主要在特里科型经编机和全幅衬纬型经编机上生产。在特里科经编机上做编织纱，采用的棉纱质量要求较高，一般为紧密纺单纱、高支精梳双股线和紧密纺双股线等，形成纯棉网眼织物和纯棉平纹织物（图3（a）、图3（b））；在全幅衬纬型经编机上做衬纬纱时因不参与针钩成圈，可采用质量相对较差的棉纱。纯棉经编织物可作衬衫（图3（c））和T恤，具有适度的弹性和柔软性，穿着舒适，是一种新型高档的服装面料。

3.3 棉涤混纺经编产品

棉涤经编产品在棉经编产品中占有很大比重，可以在HKS系列、双针床DPLM系列经编机以及Superpol型毛巾机上编织棉毯织物、毛圈织物和网眼织物等。

（1）以涤纶作地纱，以棉纱或人棉短纤纱为面纱，利用贾卡提花技术形成花型独特、穿着舒适的经编提花休闲服面料或外衣面料。

（2）采用棉纱和涤纶交织，用酸浆溶掉纤维素纤维进行烂花编织烂花面料，或利用全幅衬纬经编机以涤纶为经纱，以棉纱或人棉短纤纱作纬纱，进行烂花，可用作时装面料和装饰织物（图4（a））。

（3）在经编毛巾机上以21S和32S的棉纱为主要原料，以涤纶做地纱编织涤棉毛巾；在双针床拉舍尔DPLM型经编机上采用涤纶作地纱，涤棉混纺纱作绒纱，形成经编棉毯，用作单绒面棉毯、双绒面棉毯和保暖型高级被罩等，如图4（b）为通过EL电子横移技术形成的新型提花类棉毯。

（4）在双针床经编机上以涤棉为原料生产的经编棉型间隔织物（图4（c）），可用作床垫里料、箱包、鞋材和医疗防护等领域，具有柔软舒适、高弹性、透湿透气和抗菌防霉等特性。

3.4 棉锦混纺经编产品

在多梳拉舍尔经编机上采用锦纶编织地组织，多股线棉纱编织花型组织生产的棉锦蕾丝面料（图 5），根据成形原理分为衬纬型多梳拉舍尔棉锦蕾丝面料和压纱型多梳拉舍尔棉锦蕾丝面料。因衬纬组织与压纱组织不参与针钩成圈而扩大了纱线的使用范围，可以采用较粗、质量稍差的短纤纱，形成色泽、质地花型上独具风格的新型蕾丝面料，这是近年来非常流行的面料。

3.5 棉氨混纺经编产品

棉氨产品一般在高机号（E28或E32）的单针床拉舍尔或双针床拉舍尔经编机上编织，包括女性内衣面料（图6（a））和弹性绷带（图6（b））等，以贴合人体和接触皮肤为特点，对面料的吸湿透气性、弹性和柔软性要求较高。目前国外已实现棉氨交织的经编无缝内衣专业化生产，但国内仍以锦氨交织的弹力面料为主，对高支精梳棉和紧密纺高支棉纱弹性内衣的开发处于起步阶段。

3.6 其它短纤纱经编产品

采用毛纱在E16以下的粗机号拉舍尔经编机上编织毛型时装面料（图7（a））或经编毛针织衫（图7（b））等；也可以在贾卡拉舍尔经编机上用高支毛纱编织经编提花高档围巾，利用编链组织和贾卡网孔组织形成围巾边穗。麻纤维具有吸湿、凉爽、透气等特点，可用作经编麻涤T恤面料和运动服装等，但因麻纤维硬挺、刚度较大，成圈编织性能较差；用粘胶和涤纶混织，经特殊整理，产生随意图案的经编TR面料（图7（c）），质感和垂感良好，亲肤性和凉爽感优越。

4 短纤纱经编产品发展趋势

随着经济的发展和劳动力成本、原料价格的提升，促使纺织行业亟待进行产品结构调整，即由传统低端产品向中高端产品升级；另一方面，随着消费者对服饰穿着舒适性要求的不断提高和环保型消费理念的增强，天然短纤纱织物备受青睐，以短纤纱为原料的高档经编针织产品成为针织品的发展趋势。

4.1 多样化

4.1.1 原料多样化

随着原料技术的不断进步，短纤纱经编产品逐渐由以涤纶、腈纶和棉纱为主扩大到其它类短纤纱经编产品，包括麻和毛等天然短纤纱、粘胶等人造短纤纱、PTT等功能性短纤纱和其它花式纱线等，应用在经编装饰、家纺和服用面料等领域。

4.1.2 结构多样化

随着经编机械装备和生产技术水平的提升，短纤纱经编产品由组织结构简单的平纹织物和网眼织物逐渐扩大到绒类织物、毛圈织物、间隔织物、无缝织物、贾卡提花织物和多梳蕾丝面料等。

4.1.3 应用多样化

短纤纱经编产品由传统的服装和装饰领域逐渐向其它产业用领域发展，广泛应用于工业、农业、土工工程、航空航天和医疗卫生等领域。

4.2 高档化

4.2.1 高机号产品

紧密纺纱技术可以形成高支精梳棉纱，而经编机械设备不断向高机号发展，也使传统的低机号、高成本短纤纱产品向高机号产品过渡，形成手感细腻、款式精致的高档短纤纱产品。

4.2.2 提花类产品

随着Piezo贾卡提花技术的发展，利用短纤纱在贾卡梳栉和花梳栉中编织衬纬组织和压纱组织，形成贾卡提花类产品和多梳提花类产品，由平素类经编产品向更高档的提花类产品过渡。

4.3 功能化

4.3.1 功能性纤维

利用吸湿排汗纤维、天然抗菌纤维和其它防护类纤维制成经编用短纤纱，在特里科、弹性拉舍尔和双针床拉舍尔经编机上生产平纹织物、网眼织物和毛绒织物等，用于功能性内衣、袜品、运动服、训练服等，具有吸湿透气、卫生保健和安全防护等功能。

4.3.2 功能性整理

利用高性能、高功能处理剂如抗静电剂R-TM、抗紫外线整理剂DM-3090、卫生整理剂等，对短纤纱经编产品进行处理，制作抗菌、保健、防辐射和保温保湿等功能性产品。

5 结语

随着纺织品的消费需求和消费理念的不断升级，促使纺织行业加快了产品结构调整。具有多样化、高档化和功能化的短纤纱经编产品将逐步在经编行业中崭露头角，以其优良的服用性能和高端的产品定位而备受消费者青睐，具有极为广阔的发展和应用前景。经编行业将通过不断更新生产技术、引入新型原料和推出创新产品，实现传统低端产品向中高端产品的升级。

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