夏燕茂,孙红玉,闫英山,李兴华,贾荣霞,李晓英
(1.滨州华纺工程技术研究院有限公司,山东滨州 256600;2.华纺股份有限公司,山东滨州 256617;3.山东省短流程印染新技术重点实验室,山东滨州 256600;4.滨州职业学院,山东滨州 256617)
机织物的起毛起球过程先是起毛阶段,即露在织物表面的纤维在受到外力的摩擦强于纱线内的纤维抱合力时,纤维被带出形成绒毛[1];后续是起球阶段,当这些绒毛长度足够长时,绒毛开始互相缠绕起球,随着缠绕程度的加大,球体逐渐变紧,造成织物起球。
从机织物起毛起球机理可以看出,原料、纺纱、织造、前处理及后整理等工序都会影响机织物的起毛起球性能[2]。本项目设计试样,通过实验确定试样处理工艺流程。
试样规格为经纬纱T65/C35 14.6 tex,经密为472根/10 cm,纬密为315 根/10 cm,组织为3/1↖;T65/C35 14.6 tex是1.56 tex×38 mm;由单纤维断裂强力为9.8 cN 的涤纶纤维与主体长度为29 mm 的细绒棉经普梳环锭纺纺制。
为改善涤棉织物的抗起毛起球性能,试样处理流程一般为:坯布→烧毛→退浆→二次烧毛→定型→丝光/压光→染色→树脂整理→烘干→拉幅→预缩。而研究纺织参数与涤棉机织物的起毛起球性能关系,要尽量避免后续染整对实验的影响。通过实验,对现有工艺流程进行一定改进,确定新的处理工艺。
1.2.1 前处理
通过实验分析前处理工艺对涤棉机织物抗起毛起球性能的影响,结果见表1。
表1 不同前处理织物的抗起毛起球性能
从表1 可以得出,二次烧毛工艺和退浆后定型都会对织物的抗起毛起球性能造成影响,后续选择试样的前处理流程为烧毛→退浆。
1.2.2 树脂整理
涤棉织物经过树脂整理后,抗起毛起球性能将有较大的变化,且与整理工艺中所使用的处理工艺和助剂有关。采用树脂整理,利用树脂较强的黏合力将纤维进行点黏结,以限制其移动;同时,树脂均匀地交联在纱线表层,使纤维末梢沾附于纱线上,从而提高织物的抗起毛起球性能。树脂整理前,试样的抗起毛起球性能(2 000 r/min)为2.5级;树脂整理后试样的抗起毛起球性能提高了1.0 级,树脂整理可提高织物的抗起毛起球性能。
由上述2个实验确定不同纺织参数试样的后续处理流程为坯布→烧毛→退浆→丝光。
试样测试在ASTM D4970—2002《织物表面起毛起球的测定——马丁代尔法》的基础上增大了实验转数[3],分别是2 000、3 000、5 000 r/min,对纺织参数与涤棉机织物起毛起球性能的关系进行逐一分析。
主要研究纤维原料的纤维长度和单纤维强力等对机织物抗起毛起球性能的影响。
2.1.1 纤维长度
将试样中的棉调整为长绒棉和细绒棉,通过实验分析纤维长度对织物抗起毛起球性能的影响。由表2可以看出,纤维长度越长,抗起毛起球性能越好。当纤维长度较长时,纤维与纤维之间的抱合力相对较大,在纤维受到外界摩擦时,抱合力大于摩擦力,使纤维不易露出织物的表面形成绒毛,因而,增大纤维长度可以提高织物的抗起毛起球性能。
表2 不同纤维长度织物的抗起毛起球性能
2.1.2 单纤维强力
将试样中的涤纶改为普通涤纶和抗起毛起球涤纶,通过实验分析单纤维强力对织物抗起毛起球性能的影响。从表3 可以看出,抗起毛起球涤纶织物的抗起毛起球性能比普通涤纶织物高。因为抗起毛起球涤纶单纤维强力低,使得外界摩擦力大于小球脱落时的阻力,从而加速了小球的脱落,避免纤维球在织物表面的堆积,提高了织物的抗起毛起球等级。
表3 不同单纤维强力织物的抗起毛起球性能
主要是纱线捻度、纺纱工艺、纺纱方式等影响了纱线的强力、毛羽等性能,从而影响了织物的抗起毛起球性能。
2.2.1 纱线捻度
将试样中纱线捻度由880捻/m扩展为1 100捻/m,通过实验分析纱线捻度对织物抗起毛起球性能的影响。从表4可以看出,纱线捻度大的织物抗起毛起球性能比捻度低的织物高。因为随着纱线捻度的增大,纤维与纤维之间抱合越紧密,当织物受到外界摩擦时,纤维在纱线内滑移的可能性相对较小,突出在纱线表面的纤维越少,减少了织物起毛起球的可能性。
表4 不同纱线捻度织物的抗起毛起球性能
2.2.2 纺纱工艺
将试样普梳细绒棉调整为精梳细绒棉,通过实验分析纺纱工艺对织物抗起毛起球性能的影响。从表5可以看出,精梳工艺织物的抗起毛起球性能比普梳工艺织物高。通过精梳工序作用以后,纤维排列更加顺直平行,降低了纤维在后续纺纱过程中露出纱线表面的概率,增加了纱线的光洁度,增强了织物的抗起毛起球性能。
表5 不同纺纱工艺织物的抗起毛起球性能
2.2.3 纺纱方式
将试样纺纱方式由环锭纺扩展为6种不同纺纱方式,通过实验分析纺纱方式对织物抗起毛起球性能的影响。从表6 可以看出,赛络紧密纺织物的抗起毛起球性能最好,由于赛络紧密纺纱线的结构紧密,毛羽更少,纱线光洁,耐磨性好,在摩擦时,纤维不易从织物中抽离出来,抗起毛起球性能相对较高。
表6 不同纺纱方式织物的抗起毛起球性能
2.2.4 纱线形式
将试样纱线形式由单纱调整为股线,通过实验分析纱线形式对织物抗起毛起球性能的影响。从表7可以看出,股线织物的抗起毛起球性能比单纱织物高。因为随着股线的形成,纤维与纤维进一步抱合,当织物在受到外界摩擦时,纤维在纱线内滑移的可能性相对较小,减少了织物起毛起球的可能性。
表7 不同纱线形式织物的抗起毛起球性能
主要分析织物组织、织物密度等对织物抗起毛起球性能的影响。
2.3.1 织物组织
在保证织物紧度不变的情况下,将试样的组织由原来的3/1↖斜纹调整为平纹和缎纹,通过实验分析织物组织对织物抗起毛起球性能的影响。从表8可以得出,组织变化对涤棉机织物的起毛起球等级影响较大,抗起毛起球性能最好的是平纹,缎纹最差。因为紧密的组织结构织物抗起毛起球性能更好。组织结构紧密后,纱线之间也紧密,增强了纱线间的摩擦,在受到外界作用时,纱线的移动小,对纤维的约束力较强,纱线之间的挤压使得纤维之间的作用力更大,纤维不易被抽出,所以织物的抗起毛起球性能更好。
表8 不同织物组织织物的抗起毛起球性能
2.3.2 织物密度
将试样的密度由472根/10 cm×315根/10 cm调整为586根/10 cm×394根/10 cm,通过实验分析织物密度对织物抗起毛起球性能的影响。从表9可知,织物纱线经、纬向密度增加,织物抗起毛起球性越好。织物密度增加,纱线间的摩擦增强,增强了纤维的约束力,导致纤维不易被抽出,从而提高了织物的抗起毛起球性能。
表9 不同织物密度的织物抗起毛起球等级
根据机织物起毛起球的机理,合理选择纤维原料,如棉类纱线选用长绒棉,化纤类选择低强力纤维;合理选择纱线捻度、纺纱工艺和纺纱方式,如捻度选择偏大,或采用精梳工艺,或采用赛络紧密纺纱方式;合理选择织物组织,如平纹。以上措施均能从纺织参数方面改善涤棉机织物的起毛起球性能,对实际生产有一定的指导意义。