莫代尔涤纶长丝针织物横档原因分析

魏艳红 苏旭中 刘新金 邹画眉 张 洁

(江南大学，江苏无锡，214122)

织物横档又称横路或横条，指在坯布或经印染加工后布面上出现非设计的由一根纱线或多根纱线、一条或多条组成的比其他正常部位纱线或粗或细、颜色或深或浅、组织或稀或密的一种现象，属于布面常见的一种疵点[1]。织物横档具有随机性和无规律性，且形态各异。产生横档的原因较多，涉及纤维、纺纱、织造、印染等工序，分析比较困难，尤其是针织物出现横档的概率以及分析难度比较大。国内外就织物疵点自动检测进行了大量研究，并开发了许多先进设备，如我国近期开发的FS200型光电自动验布机[2]，KAZLM Hanbay等[3]利用先进光学仪器检测织物疵点等，但目前尚无先进的仪器能直接判断横档产生的原因。当织物布面出现横档后，往往会投诉纺织厂，尤其对纺纱厂而言，不知从何处着手[4]。本文针对针织物常见的一些横档，介绍了分析流程和方法，以莫代尔涤纶长丝针织物为例，对产生的横档进行了系统分析，为分析针织物横档提供参考。

1 分析针织物横档的流程及方法

1.1 手感目测法

拿到横档布样后，首先利用手感目测法初步判断产生横档的原因，从最大可能性因素入手，有针对性地逐一验证。观察横档的特征，是否有规律性、横档间隔、横档处与正常处颜色的差异、布面反光情况、织物正反面是否同时存在横档以及颜色差异等；用手触摸横档处是否有凹凸感。在进行视觉评判时，应调整布样角度，以清晰观察横档，如采用平铺、迎光、逆光、透光、倾斜45°目测法等。当观察认为是规律性横档时，可根据横档的宽度初步确定产生横档的原因；如果横档仅1根至2根纱的宽度，可测试此根纱的线密度、毛羽、捻度、纱线张力，检查批次是否与其他正常处相同等[5]；如果横档超过5 mm，此时首先要考虑纱线张力是否存在差异。如果横档在整个布面无规律分布，则可判定产生横档的原因为纱线条干不匀、染色不匀、混纺比有差异或混入其他异性纤维等。如果手触摸横档处有凹凸感，则可能是纱线线密度、捻度、纱线张力等引起的横档。

1.2 拆布分析法

利用拆布分析法可判断织物结构、纱线组成、成圈结构等。拆布前可将织物剪成一定的规格，按照组织结构顺序拆纱，并顺序摆放，以便对比相同长度的布中横档与正常处纱线的差异。在拆布过程中注意观察横档处与正常处组织结构是否相同，记录横档和横档间隔占据纱线的根数，应拆至少5个横档循环，以便寻找形成横档的规律。

1.3 仪器分析法

借助于先进的仪器可以快速分析产生横档的原因，从而减少横档的产生。例如，利用电子天平、条干仪、毛羽仪、捻度仪可以检测纱线线密度、条干CV、毛羽、捻度等；利用HVI大容量棉纤维测试仪和AFIS测试仪检测原棉短绒率、纤维成熟度等，可以更好地指导配棉；利用超景深三维数码显微镜观察针织线圈的大小和宽度、纱线直径及布面翻丝情况；使用光学纤维镜观察纤维横截面及表面，判断组成纱线的纤维种类、结构、成熟度、混纺比等。

1.4 化学溶解法

在迎光与透光下能明显辨别出规律性的横档。如果构成织物的纱线为纤维素纤维与氨纶或涤纶长丝，可以考虑用化学溶解法。将40%的稀硫酸在90 ℃的水浴锅中加热20 min，溶解纤维素纤维保留氨纶或涤纶长丝。观察长丝网上是否有横档，如果溶解后长丝网上仍有横档，则造成织物横档的原因可能是由于长丝张力不匀或长丝线密度差异；为了进一步验证结论的准确性，可以利用超景深三维数码显微镜观察长丝线圈形状与大小，也可以用二甲基甲酰胺溶解氨纶长丝保留纤维素纤维，并观察纤维素纤维上是否有横档。利用化学溶解法也可以测试纱线中纤维的混纺比，如纤维素纤维与涤纶纤维混纺，可以用40%的稀硫酸溶解纤维素纤维保留涤纶纤维。为了测试的准确性，可以先将织物拆成纱线，仅对纱线进行溶解，防止织物中含有其他成分的纤维，溶解前后需将纱线烘干[6]。FZ/T 01057.4—2007《纺织纤维鉴别试验方法 第4部分：溶解法》中介绍了常用纺织纤维的溶解性能。

1.5 纤维还原法与剥色还原法

将横档处与正常处的纱线分别解捻，分离出单根纤维，在显微镜下放大100倍至500倍，观察纤维表面；或用哈式切片器，制作纤维切片，在显微镜下观察横截面，对比正常处与横档处纤维的差异，或数纤维根数，粗略计算混纺比[7]。FZ/T 01057.3—2007《纺织纤维鉴别试验方法 第3部分：显微镜法》中介绍了各种纤维的表面和横截面形态特征与形态显微照片。剥色还原法是利用还原剥色剂或氧化剥色剂，使布面褪色或消色。

2 莫代尔涤纶长丝针织物横档分析

2.1 横档的特征分析与描述

布样为双面黑色针织物，由赛络纺莫代尔11.8 tex纱与涤纶长丝织成(织物背面是涤纶长丝)。用户反馈布面有颜色发白的横档。首先观察织物，织物的正面是浅色莫代尔纱，织物的反面是深色涤纶长丝，横档无规律地分散于整个布面，且只存在于正面；同时，织物正面还存在隐约无规律、颜色发黑的横档，如图1所示。发白横档比较窄，由1根至2根纱线构成，在同一根纱线方向上横档的出现并不连续，也无规律，用手触摸，部分横路有凸出感。

图1 针织物无规律横档

2.2 可能造成横档的原因

根据以上描述的横档特征，对可能造成的原因进行如下分析。

2.2.1 纤维和纱线方面的原因

由于横档无规律地分散于整个布面，用手触摸部分横档有凹凸感，因此可能是横档处纱线条干不匀大、纱线捻度不匀大。横档处纱、长丝、纤维种类与布面正常处有不同，在后道加工与印染中，由于纤维的不同会造成染色不匀现象。纺纱原料的产地、色泽、白度、细度差异大，当原料混和不均匀，由于各纤维的吸湿性差异，染色后布面上会形成无规律横档；横档处的纱与布面正常处的纱批次不一样，或是同批次但生产日期相隔较长。

2.2.2 针织和印染方面的原因

针织厂未按供纱单位的批次或生产日期顺序使用纱，或在做针织品种时用了其他厂家的同品种的纱；使用了原来存有的但不是同批号的、或是同批号但时间较长的纱；针织圈形、张力不匀、织物结构等问题。染料配伍不当或染料选择不合理，影响纤维的匀染性；染色前坯布的回潮率不均匀，烘箱内温度控制有波动；染色工艺不合理等因素，都可能造成布面横档。

2.3 造成横档的原因验证

2.3.1 纤维方面

采用纤维还原法。将横档处与正常处的纱线解捻，将解捻后的纱线周围裹上圆形横截面的红色羊毛(便于切片与观察)，用哈式切片器制作切片，在MOTTC B1型显微镜下放大200倍，观察解捻后纤维横截面与表面形态；用与之对应的CU-6型纤维横截面取样软件进行拍照采集。纤维形态与横截面如图2所示，其中图2(a)为纤维横截面图，图2(b)至图2(d)为纤维表面图。

图2 纤维形态结构(200倍)

图2(a)显示纤维横截面为不规则的哑铃状，即莫代尔纤维，未发现其他纤维；图2(b)为正常处莫代尔纤维的表面，纤维表面圆润，纵向有1根至2根沟槽；图2(c)和图2(d)为横档处莫代尔纤维表面。可以看出，图2(c)中的纤维表面分裂出许多细小的微纤维，即存在原纤化，而图2(d)中的纤维存在粗细不匀。

原纤化是主纤维分裂出不同直径的微小纤维，通常直径小于1 μm(纤维直径约12 μm )，纤维素纤维都存在不同程度的原纤化现象[8]。纤维的原纤化给纱线的加工、织物的生产与使用都会带来诸多不便，在纺纱中易产生毛羽与棉结，也会影响纱线条干不匀；织物在染色及后整理过程中易出现刮伤、擦伤、染色不匀，在使用过程中易产生起毛、起球及色光变化等。造成纤维原纤化的现象除与纤维本身结构有关，还受印染加工中的一些参数影响，如短纤含量、高温、强碱、强机械作用等。当织物表面翘起的纤维受到更强的机械作用时，纤维就会劈裂，导致纤维原纤化。由于针织物结构疏松，故比机织物更易产生原纤化。

2.3.2 纱线方面

随机拆取横档处的数根纱线，测量长度并在电子天平上称重，换算成公制号数，发现部分纱线在同一根纱线上存在粗细不匀现象，且布面颜色发白处对应的纱线为粗节。其中一根纱线粗节纱号为13.5 tex(长度7 cm)，正常处为11.7 tex，差异达15.4%，即纱线条干不匀比较大。连续拆了多处横档，均存在不同程度的条干不匀现象，粗细差异不固定，有的颜色发白的横档与正常处质量差异很小。随机剪取了横档明显处同一纱线段，在超景深下观察纱线粗细，并测量纱线直径，如图3所示。可以看出，两段纱线粗细存在明显不同，图中上面纱线直径168 μm，下面纱线直径为122 μm，差异达37.7%。

图3 纱线结构图(100倍)

取布面横档处的多个循环，测量纱线捻度，正常处纱线捻度95.2捻/10 cm，异常处纱线捻度94.2捻/10 cm，捻度差异不大。经了解，针织生产厂家不存在混入不同批次的纱，或混乱生产日期和包装现象。

2.3.3 溶解验证

将布样用40%的硫酸进行溶解，结果正面的莫代尔纱线被完全溶解，反面的涤纶长丝被保留。观察溶解后的布样，颜色发白的横路完全消失，说明产生横档的原因与长丝性能关系不大。

2.3.4 针织方面

剪取10 cm×10 cm的织物，对比相同长度布的纱线长度，在相同张力条件下测量正常处纱线长度为47.2 cm，横档处纱线长度为47 cm，两者差异较小。将拆下的涤纶长丝与莫代尔纱线单独摆放，可以明显看出涤纶长丝颜色深，莫代尔纱线颜色浅，如图4所示。利用VHX-5000型超景深三维数码显微镜观察针织线圈大小及布面翻丝情况，如图5所示。从图5可以看出，线圈大小无明显差异，但布面深色横档对应有翻丝现象(图5红色圈出)，即莫代尔纱线未能将涤纶长丝完全盖住，深色涤纶露出到织物表面。

图4 涤纶长丝与莫代尔纱线

图5 织物线圈

2.4 控制针织物横档的方法

根据以上验证结果可以得出，莫代尔涤纶长丝针织物产生横档的原因主要是纤维原纤化、纤维粗细不匀、纱线条干不匀。

纤维原纤化与纤维粗细不匀直接影响纱线条干不匀，同时纤维原纤化还影响织物的染色性能。由主纤维分裂出不同直径细小的纤维具有不同的光散射行为，织物表面的原纤化会改变光的反射，使织物出现色浅或“霜花”[9]。控制纤维原纤化的主要途径：第一，在纤维制造阶段控制原纤化，即在纺丝过程中加入交联剂，调整纺丝工艺参数，对纤维进行后处理；第二，在染整加工阶段加入防皱剂、润滑剂，改善织物的柔软程度与织物表面的摩擦，通过加入纤维素酶避免原纤化。

提高纱线条干应采用以下措施：降低原料短绒率，控制浮游区大小，合理设计工艺参数，采用“两大两小”工艺；运用新型器材，保证各工序器件运转灵活稳定，减少粗细节；络筒工序采用先进的电子清纱器，合理设置络筒工艺参数，有效清除长粗节、长细节、短片段条干不匀及毛羽纱。

3 结语

造成针织物横档的原因较多，如纤维的白度、色泽、吸色性能、成熟度、细度、原纤化等，这些指标差异大，易造成在纺纱过程中混和不均匀，从而形成非规律性横档；成纱条干CV和条干CVb大，易使织物形成云斑，也是造成非规律性横档的常见因素；针织张力不匀、排纱错误、混号纱易导致织物上形成规律性横档；纱线捻度差异大、毛羽多、毛羽分布不匀等也会导致织物横档。当拿到一块横档布样时，首先应利用手感目测法，初步判断产生横档的原因；利用仪器分析法测量纱线捻度、重量、条干、纤维形态结构等，为分析织物横档产生的原因提供依据；利用化学溶解法分析纱线的混纺比，当织物由氨纶或涤纶长丝与纤维素纤维交织时，也可以利用溶解法快速排查产生横档的原因。使用先进仪器不仅可以快速分析造成织物横档的原因，也可以更好地指导配棉，有效提高织物质量。