詹永娟,朱春娟,符爱芬,俞金林,王 荣
(江苏丹毛纺织股份有限公司,江苏 丹阳 212351)
半精纺是一种创新的新型纺纱技术[1],源自于毛纺与棉纺设备的融合,用于开发羊绒短绒[2]等特殊原料产品,可丰富产品的风格,提高资源利用率。半精纺工艺突破了棉纺、毛纺对纤维原料的使用界限[3-4],适用于中长型原料的开发[5],通常棉型短纤长度为38 mm[6],毛型短纤长度为88 mm[7],半精纺短纤长度为28~55 mm[8]。半精纺产品原料准备与加工时需要同时采用棉纺设备与毛纺设备,即棉纺企业生产半精纺产品时往往需要引进毛纺的混合开松、给湿加油及存放设备;毛纺企业则需要配置棉纺的开清棉或清梳联设备[9]。
半精纺面料具有使用原料细度范围广、价格低廉、风格新颖等优势。但由于半精纺技术尚未完全成熟,在生产过程中织物容易出现起毛起球、染色不匀、色差、色粒等质量问题[10]。目前,已有的半精纺面料生产需要多个企业纺、织、染联动合作,运输时间长、质量控制难度大,以致成品往往达不到品牌客户及消费者预期的质量要求。为了改善半精纺工艺的不足,克服跨区域生产的操作问题,本文对毛纺设备进行改造,通过对纺纱、织造、染整各工序进行工艺调整及质量控制,开发出质量稳定的仿半精纺风格的精纺羊毛混纺面料。为企业后期的产品开发和生产提供指导。
“半精纺”设计立意于秋冬中厚面料品种,采用羊毛、锦纶、腈纶作为原料,可赋予面料舒适保暖、吸湿透气、持久耐磨等优点;选择冬季经典的双层绒面花呢组织,可以很好地减缓热量的散失,且面料手感丰厚。
羊毛是天然蛋白质纤维,产品保暖性好、手感丰满、穿着舒适,被广泛应用于呢料、毛毯、毡呢等产品。羊毛的吸湿性较好,公定回潮率15%~17%,高于棉、麻等纤维素纤维,在保暖的同时,人体不会出现闷热不适感。
锦纶即聚酰胺纤维,是一种人工合成纤维,常用类型为锦纶6、锦纶66。聚酰胺纤维最大的优势在于其耐磨性极高,约为棉纤维的10倍,羊毛纤维的20倍,在混纺面料中加入少量锦纶纤维可以大大提升织物的耐磨性能。此外,锦纶纤维还具有强度高、不易断裂、弹性回复性好等特点,当拉伸10%左右时,可达到100%的弹性回复率。
腈纶即聚丙烯腈纤维,是以丙烯腈单体与少量其他单体共聚,经纺丝加工而成的纤维。它的主要特点是:纤维蓬松柔软,具有羊毛般的手感和保暖性,被称为“合成羊毛”,但腈纶耐磨性、吸湿性能欠佳,穿着时人体会有闷气感,通常采用腈纶与其他纤维进行混纺。
本文采用羊毛纤维与锦纶纤维、腈纶纤维进行混纺,开发低毛含量半精纺绒面风格面料,不仅能节约资源,降低原料成本,同时又能满足开发各类不同产品的市场需求。
传统粗毛纺工艺,纱线中纤维因为长度短、端头多而导致排列不整齐,结构疏松,布面多绒毛,很难满足生产轻薄毛织物的纱支要求。一般粗纺纺纱设备可纺纱线线密度在56 tex左右,但对原料要求很高,有时为了满足上机织造的要求,还需要采用混纺的方式加入一些化学纤维来支撑纱线强力。精毛纺工艺对羊毛细度和长度要求较高,纱线中纤维长度长、细度高,才能使纤维排列整齐,结构紧密,因此,很多纤维因为长度较短而无法应用于精纺生产。此外,精纺工艺虽然可以纺出较高纱支的纱线,但产品很难做到粗纺面料的绒面风格和手感。因此,本文采用纤维长度在25 mm以上的粗纺类短纤维,根据目标产品的风格和纱线线密度要求,合理进行原料配比,采用半精纺工艺,开发出满足风格要求的机织和针织面料。
半精纺工艺采用纤维长度在25 mm以上的原料,同时也需要控制纤维长度不超过55 mm,因为太长的纤维在牵伸工序比较困难,通常选用原料长度范围在30~45 mm。由于原料长度较短,蓬松柔软,为了使纺纱工序顺利进行,需要在和毛时使用增磨剂来增强纤维之间的抱合。
2.2.1 染色处理
半精纺纺纱工艺通常是对不同种类的原料进行混纺。若采用筒子纱染色或者坯布匹染,由于纤维原料成分不同,染色时不同的纤维对染料的吸收不同,易导致纱线染花,所以,对染色要求比较高。常规的染色方法是对毛条染色,即不同原料类型的纤维分别染色,冲洗干净浮色、染色助剂以及各种有机、无机杂质,烘干后再均匀和毛。
2.2.2 和毛及贮存
和毛时要加入适量的油水和抗静电剂,用量要根据纤维的种类、含量不同做调整,使纤维表面光滑,尽可能地减小纤维梳理时的摩擦损伤。为了使不同性能、不同比例的原料能够混合均匀,要注意和毛方法。和毛后的纤维还需在毛仓存放24 h,使和毛油与抗静电剂充分均匀地分布、渗透在纤维表面及内部,为梳理毛条作好充分准备。
2.2.3 毛条梳理
和毛以后的纤维束静置毛仓24 h后,上梳理机梳理成毛条,其是半精纺工艺中决定产品质量的关键工序。半精纺工艺使用的原料纤维长度偏短,梳理没有精纺的精梳工序充分,且与精纺相比,相同长度纱线范围内半精纺纱的纤维头端偏多,且外露在纱线表面形成毛羽,毛羽在外力作用下可转化成毛粒,造成成品易起毛起球。不同原料或者相同原料不同比例的纤维和毛,在梳理阶段都要依靠不同的纤维摩擦强度进行,因此,半精纺工艺的梳理工艺比较灵活,需要不断调整,相应的调整方法为:控制纤维束的喂入速度、选用合理的针布、控制工艺隔距,使梳理效果达到最佳状态。
根据开发产品风格特征,选用腈纶/羊毛/锦纶45/30/25混纺纱,既能保证羊毛的保暖性及透气性,锦纶的耐磨性,腈纶的色彩亮丽,又可降低羊毛含量以降低成本。为保证产品性能和风格要求,前纺用半精纺设备与工艺,后纺用精纺设备与工艺,纺制纱线线密度21 tex×2合股线,其织造的面料丰满、厚实。
纱线性质直接影响成品面料的品质,纱线内部纤维排列整齐,可以增强纱线强力及耐磨性,减少纱线表面的毛羽。纱线规格为:纱线线密度21 tex×2,捻向Z/S捻,单纱捻系数130,股线捻度540 捻/m,股线捻系数110。
纺纱工艺流程:选配原料→纤维染色→和毛→闷毛→混料→梳毛成条→并条→粗纱→细纱(气流纺)→络筒→并线→捻线→蒸纱→成纱。
半精纺设备配置及工艺条件决定了其不同于精、粗纺,与粗纺相比,不使用双联或多联梳毛机,而用棉纺梳棉机;与精纺不同的是不经过精梳机。半精纺工艺与精纺工艺相比,生产流程短,纺制的纱线比精纺纱蓬松柔软,与粗纱相比,可纺纱支高,并条条干均匀,表面光洁、纱线强力及弹性好。
2.4.1 并 条
半精纺纤维长度较短、头端多,梳理时飞花、落毛多,易产生静电。通常要保证梳理区相对湿度在8%以上;同时,为了避免纺纱时发生绕罗拉现象,要在并条区适度降低相对湿度。并条一般采用三道并条,使纤维束均匀混合,以保证纱线的条干均匀度以及强力。
2.4.2 粗 纱
粗纱工序要控制好纺纱张力,保证粗纱条干均匀;还要选用合理的捻度,保证纱线有足够强力的同时使纤维在细纱工序纤维能够得到充分的牵伸。含毛类粗纱捻度范围基本控制在30~45捻/cm,毛含量较高时,捻度选择要相对高些;混纺中化学纤维含量高时,要适当降低粗纱捻度。
2.4.3 细 纱
细纱采用环锭纺纱机,重点是隔距及相应张力的调整,纱线截面纤维根数及捻系数的选择是生产顺利进行的关键。一般全羊毛类纱截面纤维根数在60左右,捻系数98~130;羊毛混纺类纱截面纤维根数在55左右,捻系数93~125;改性羊毛、羊毛与桑蚕丝混纺类纱截面根数在60左右,65根最佳,捻系数105~140。
半精纺纱线纱支跨度较大,品类齐全,使用范围广,在原料选用上也比较灵活,可以使用各种短纤维原料。半精纺纱线既可以做机织面料,也可以做针织面料;可以做精纺粗做风格的产品,也可以做粗纺精做风格的产品,还可以做毛衫。总体而言,半精纺产品风格独特,面料手感、垂感好,生产效率也比较具有优势。
与精纺相比,半精纺原料长度偏短,纱线弹性伸长较小,故整经张力、上机织造张力尽量偏小控制,以减少经纱的断头。本文采用粗纺原料做粗纺风格的精纺面料,要结合面料绒面风格综合考虑面料密度、紧度、坯布工艺参数及后整理工艺。一般来说,经、纬向密度及紧度参考精纺类工艺参数,坯布工艺参数参照粗纺产品。
本文开发的腈纶/羊毛/锦纶混纺面料,采用双层花呢组织,按95%织物紧度上机织造。织造过程需控制张力及速度,尽量选用低速、低张力生产配置,减少纱线与钢筘、综眼的摩擦,避免纱线断纱、擦伤引起的质量问题。织造工艺参数见表1。
表1 织造工艺参数
后整理工艺直接影响成品面料的手感、垂感、身骨及其他物理指标。制定工艺流程时,需考虑减少折痕等疵点,制定合理的气流洗、液流洗、罐蒸工艺参数,注意起剪与蒸呢工艺的结合,减少织物划痕,提高织物弹性,改善产品的手感和光泽,使面料的尺寸稳定性、耐磨性得到提高。后整理工艺流程为:烧毛→洗呢→煮呢→烘干→热定形→中检→熟修→刷剪→罐蒸→成品。
基于半精纺工艺技术,通过对毛精纺设备进行升级改造,开发出具有半精纺绒面风格的腈纶/羊毛/锦纶(45/30/25)双层面料。产品开发过程中,需要注意各生产环节(纺纱、织造、后整理)的参数调整和质量控制。可以根据目标产品的风格调整原料配比。