孙 臣,王佳凯,刘 涛,席亚伟,李春光
(1.华纺股份有限公司技术中心,山东滨州 256617;2.山东省短流程印染新技术重点实验室,山东滨州 256617)
安泰贝抗菌黏胶纤维是市场上独有的锌系生态抗菌纤维素纤维。纤维素纤维源于天然木材,可自然降解,绿色环保。[1]通过湿法纺丝工艺将锌系抗菌物质制备到纤维中,从而达到持久抗菌效果[2]。采用此纤维开发设计的大提花面料手感柔软舒爽[3],外观粗犷大气,抗菌效果优异。
经纱为安泰贝R30/精细棉70 tex×10 tex,纬纱为安泰贝R30/精细棉70 tex×14.5 tex;经纱密度为681根/10 cm,纬纱密度为433根/10 cm,幅宽为260 cm,总经根数为17 866,边纱根数为80×2,每筘4入,筘号为165筘片数/10 cm。
面料细腻与粗犷结合,缎纹与双层搭配,细腻的底纹搭上粗犷的条纹,凹凸有致,形象立体,整体色调偏暗,但更加稳重、大气(见图1)。
图1 CAD效果图
生产工艺流程:纺纱→织造→后整理。
纺纱工艺流程:原料准备→清梳联→并条→粗纱→细纱→络筒。
安泰贝抗菌黏胶纤维卷曲少,纺纱时纤维间的抱合力差。与棉混纺时配比不好掌握,应在工艺参数中偏高掌握。纤维易起静电,容易出现粘、缠、堵现象,应做好防静电措施,合理操作各工序。
2.1.1 原料准备
安泰贝抗菌黏胶纤维光滑柔软,但棉包(紧)回潮率低,所以需提前进储棉间拆包后存放24 h,使其自然吸湿。抗静电处理时,用0.7%(对待处理原料绝干质量)的抗静电剂与10 倍水混合均匀,喷洒在松散的原料上搅拌均匀,在储棉间闷24 h,再经4~5 h露天去湿,待纤维手感好后再投入生产。
2.1.2 清梳联
安泰贝抗菌黏胶纤维属于再生纤维素纤维,匀整度好,长度整齐度好,并且含杂极少,只有少量的硬丝及并丝。在开清过程中,采用多松少打,尽量少落;采用慢车速,以减少对纤维的损伤。压棉帘、角钉帘及均棉罗拉之间隔距较小,利于开松;剥棉打手与尘棒之间隔距较大,打手速度较低,以减少对纤维的损伤,减少索丝、棉结等疵点的产生,以保证棉流顺利输送。梳棉过程宜大定量、低速度、小张力,以利于成网。合理调节生条定量、刺辊、锡林、盖板速度及工作件间隔距等工艺参数,以顺利实现纤维的梳理。清梳联工序主要工艺参数见表1。
表1 清梳联工序主要工艺参数
2.1.3 并条
采用两道并条。首先将安泰贝生条进行预并条,然后与精梳细绒棉条进行两道混并,有利于纤维混合均匀。工艺宜采用重加压、中定量、大隔距原则。由于安泰贝纤维抱合力差,容易产生静电,出现缠绕罗拉现象,车速应偏慢,喇叭口偏紧,以此提高条子抱合力。采用顺牵伸有利于纤维伸直,提高成纱强力。确保握持力大于牵伸力,罗拉握持距大于品质长度,以防止打滑现象的出现。合理控制车间温湿度,以解决罗拉、胶辊、罗拉下吸花现象。并条工序参数见表2。
表2 并条工序主要工艺参数
2.1.4 粗纱
粗纱时宜采用轻定量、重加压、慢车速、捻度适当偏大的工艺原则。由于安泰贝抗菌黏胶纤维偏长,比电阻大,抱合力差,故在确保不出现硬头的情况下捻系数偏大掌握,比纺纯棉适当高些。由于纤维较长且均匀,可以后隔距偏大、后区牵伸倍数较小掌握。控制粗纱张力,防止意外伸长,车间温湿度较纺棉大一些。粗纱工序参数见表3。
表3 粗纱工序主要工艺参数
2.1.5 细纱
由于细纱喂入和输出的定量轻、纤维少,采用双胶圈牵伸,以便更好地控制纤维运动,减少牵伸后的条干恶化[4]。钳口握持力大于牵伸力,避免须条在罗拉钳口下打滑,出现硬头现象。安泰贝抗菌黏胶纤维蓬松,易生毛羽,且强力较低,故捻系数要适当增大,后区牵伸较小,以此增加纱线抱合力,减少纱线毛羽。由于安泰贝纤维易起静电,为减少纤维缠绕罗拉现象,应对罗拉及胶辊进行抗静电处理。总体细纱工艺宜采用低速度、小后区牵伸、大后区隔距、小钳口、重加压、大捻度、温湿度偏大的原则。细纱工序主要工艺参数见表4。
表4 细纱工序主要工艺参数
2.1.6 络筒工序
安泰贝抗菌黏胶/棉纤维电阻率较大,络筒时易产生静电,导致毛羽增加、断头增多,可选择较低的络筒速度,同时保持纱线运行通道干净。选取较小的络筒张力,以免损伤纱线强力。络筒车间需要保持一定的温湿度,有助于减少静电,同时起到稳定纱线捻度的作用。
织造工艺流程:整经→浆纱→织造。
2.2.1 整经
整经工序需要注意全片经纱在整经过程中保持张力恒定均匀,以保持纱线的强力和弹性,减少纱线机械损伤;整经轴卷表面需平整,卷绕密度均匀一致;接头质量应符合标准的规定。
2.2.2 浆纱
浆纱工艺主要考虑浆液对纱线的浸透与被覆性[5]。安泰贝抗菌黏胶/棉纱线上浆时采用淀粉、完全醇解PVA混合浆料,在提供较好浸润与粘附作用的同时提高浆料的成膜性。其中,浆液含固量11%,pH=7~8,上浆温度92 ℃,上浆率12%,伸长率小于1.0%。
2.2.3 织造
采用剑杆大提花织机织造。为了提高织造效率,解决开口不清晰、断头多等问题,使织物达到理想状态,符合应有的风格,需减少纬缩、三跳等疵点,以保证布面的平整,对织造机器参数进行相应调整。车速350 r/min,剑头交接时间180°,综平时间310°,后梁高度+8.5 mm,上机张力1 200 N。
染整工艺流程:翻缝→酶退浆→烧毛→冷轧堆前处理→短蒸水洗→冷轧堆染色→水洗→拉幅→预缩→后整理。
2.3.1 酶退浆
安泰贝纤维/棉混纺织物在织造过程中采用淀粉浆和化学浆混合上浆,采用酶退浆能够去除大部分淀粉浆料,在水洗工序中将残留的化学浆料去除[6]。经酶退浆水洗后,布面上的浆料被去除,织物上的毛羽浮在表面,同时将打包过程中的折皱去除,使布面更加平整,有利于后续毛羽的去除,提高烧毛质量。
酶退浆工艺:退浆酶2000L 6 g/L,渗透剂2 g/L,温度80~85 ℃,时间30 min。
2.3.2 烧毛
安泰贝纤维/棉混纺织物的抗起毛起球性能较差,适当加大烧毛力度可以改善织物的抗起毛起球性能。酶退浆后烧毛不仅可以提高烧毛效果,还可以改善织物手感,烧毛级别需达到4 级。烧毛工艺:车速120 m/min,火焰温度1 000 ℃,火口一正一反,气压1.2~1.4 kPa。
2.3.3 低碱冷轧堆前处理
安泰贝纤维为再生纤维素纤维,不含杂质,棉纤维含有棉籽壳、果胶等天然杂质。酶退浆水洗后大部分浆料被去除,但仍残留少量浆料和杂质,为保证染色深度及良好的布面品质和手感,必须进一步去除浆料和杂质[7]。冷轧堆前处理利用堆置时烧碱和双氧水的共同作用,膨化、溶胀、降解织物上的浆料和杂质,并通过短蒸水洗去除。
冷轧堆前处理工艺:100% NaOH 10~12 g/L,100% H2O28~10 g/L,精炼剂88ECO 8 g/L,稳定剂P 6 g/L,螯合分散剂2 g/L,温度30~35 ℃,时间24 h。
2.3.4 短蒸水洗
安泰贝纤维在碱氧冷轧堆后即可获得较好的白度和毛效,但棉纤维只有在经过汽蒸后才能获得理想的毛效。冷轧堆后汽蒸水洗可提高织物的毛效和白度,半成品指标达到染色要求。
短蒸水洗工艺:100% NaOH 5~6 g/L,100% H2O22.0~2.5 g/L,精炼剂 88ECO 8.0 g/L,汽蒸温度 100~102 ℃,汽蒸时间2 min。
2.3.5 半成品指标
短蒸处理后半成品指标:断裂强力(经向/纬向)669 N/428 N,毛效4.3 cm,白度74。
2.3.6 冷轧堆染色
冷轧堆染色工艺流程:配制染液、碱剂→染料、固色碱混合(染液、固色碱体积比4∶1)→轧料→打卷→堆置(温度25~35 ℃,时间10 h)→水洗→皂洗→水洗→烘干。
冷轧堆染色配方:活性蓝RGB 20.0 g/L,橙RGB 0.7 g/L,红RGB 0.4 g/L,固色碱60 g/L。
2.3.7 后整理
后整理工艺:一浸一轧,柔软剂HF-04R 用量40 g/L,聚氨酯整理剂PU 30 g/L,pH=5~6,轧余率65%。
选用亲水性柔软剂进行后整理,赋予织物优良的手感、悬垂性,充分体现织物吸湿透气性好的特性[8]。该聚氨酯类整理剂是一种可自交联的聚醚聚氨酯聚合物,能够在纤维表面及纤维间形成一层薄膜,不仅能够改善织物手感,而且可以赋予织物永久的亲水性,同时提高了织物的抗起毛起球和抗皱性能[9]。
成品检测指标见表5。
表5 织物成品指标
(1)通过系统的工业设计(原料选取、组织设计、工艺设计),成功开发出具有稳定成品指标的安泰贝抗菌黏胶纤维大提花面料。
(2)通过合理化调整纤维预处理和工艺流程及参数,控制车间温湿度,减少了静电、毛羽、纤维缠绕等现象。
(3)通过浆料的选择与织造工艺的设定,稳定了织造效率,减少了疵点的产生,保证了布面平整度。
(4)通过优化染整工艺,采用先酶退浆再烧毛的工艺流程,减少了烧毛对再生纤维素纤维的损伤,提高了织物强力,增加了织物的抗起毛起球性能。采用冷轧堆前处理及染色技术,提升了染色效果、成品指标,节水节能,实现了绿色生产。