精纺山羊绒针织衫鸡爪痕成因分析及其生产质量控制

2021-01-05陈前维王海霞李国萍白亚斌李发洲

毛纺科技 2020年5期

陈前维，王海霞，李国萍，白亚斌，李发洲

(1.宁夏职业技术学院，宁夏银川 750021； 2.宁夏中银绒业股份有限公司，宁夏灵武 750400)

山羊绒产业是我国纺织工业中的优势特色产业，但山羊绒产业中的一些技术“瓶颈”严重制约了精纺羊绒产业的发展。鸡爪痕疵点(简称鸡爪痕)是精纺羊绒针织衫上特有的外观疵点，是指纬平针组织精纺羊绒衫在下机洗缩以后，织物中纱线的线圈扭曲变形，在织物表面出现类似鸡爪抓过的印痕，经熨烫后仍不能完全消除的外观疵点，又称为“鸡爪印”[1-3]。鸡爪痕疵点严重影响了精纺羊绒针织衫的外观品质。本文采用理论分析、实践工艺设计和对比研究的方法研究抗鸡爪痕生产技术，对促进精纺山羊绒产业技术的提升，提高精纺山羊绒针织衫的品质具有一定的指导作用。

1 鸡爪痕形成原因分析

精纺山羊绒针织衫鸡爪痕疵点形成原因很多，本文对主要影响因素：原料性能、纱线结构、织物结构和生产加工工艺等进行分析研究。

1.1 原料性能

山羊绒纤维横截面由正皮质层和偏皮质层组成，纤维纵向呈空间转曲和连续不均匀分布。正皮质层和偏皮质层的强伸性不同，这种双边结构决定了纤维内纵向内应力和弹性不平衡，也导致了山羊绒纤维的纵向三维卷曲性和纱线的内应力不平衡。山羊绒针织物由于纱线内应力不平衡形成的定向扭曲是产生鸡爪痕疵点的主要原因。同时，山羊绒纤维表面鳞片光滑同、摩擦因数小、长度离散大、纤维直径粗且离散性大，山羊绒原料选择和最终产品的匹配度不理想等，都在一定程度上加重了精纺山羊绒针织衫鸡爪痕疵点的产生。

1.2 纱线结构

纱线结构对精纺山羊绒针织衫鸡爪痕疵点的影响主要包括3个方面：

①纱线线密度。纱线线密度越小，纱线横截面内纤维根数越少，织物内线圈内应力越容易失去平衡并发生定向扭曲，鸡爪痕现象越严重。相同捻度和股数的高支纱比低支纱的鸡爪痕现象严重。

②单纱捻度。单纱捻度越大，纱线内纤维之间的束缚作用越强，纤维越不容易发生滑移，纱线定向扭曲越不容易发生，精纺山羊绒针织衫鸡爪痕疵点越不明显。

③纱线合股数。纱线合股数对精纺山羊绒针织衫鸡爪痕疵点的影响很大，相同捻度和支数单纱合股的股数越多，纱线内应力越容易平衡，织物线圈越不容易发生定向扭曲，鸡爪痕现象越轻微。

1.3 织物结构

织物结构对精纺山羊绒衫鸡爪痕疵点的影响主要包括2个方面：

①组织结构。精纺山羊绒针织衫的鸡爪痕现象主要出现在纬平针组织结构的织物上，且主要集中在毛衫领部和肩部等收花部位[4]。纬平针组织结构简单，线圈内应力容易失衡发生扭曲，而罗纹组织、双反面组织和双面提花组织等较复杂组织结构织物一般没有鸡爪痕现象。

②织物密度。织物密度越大，纤维之间的作用力增加，纤维和纱线之间的束缚就越大，纤维滑移减少，纱线的扭曲降低，鸡爪痕现象越轻微。

1.4 生产加工工艺

加工工艺是影响精纺山羊绒针织衫鸡爪痕的主要环节，包括2个方面：

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①纱线加工。纺纱生产中为了提高生产效率，一般不采用养生和蒸纱工序。粗纱养生对鸡爪痕现象的影响较小，细纱养生时间越长，纱线内应力越小，鸡爪痕现象越不明显。蒸纱对减弱纱线内部应力，加强纱线结构定形，消除鸡爪痕现象有一定的积极作用。蒸纱包括单纱蒸纱和股线蒸纱2种，单纱蒸纱对消除鸡爪痕的作用较股纱小，鸡爪痕的强弱与蒸纱温度和时间有关。

②织物后整理。织物后整理加工主要包括缩绒、烘干和整烫3个方面。缩绒是精纺山羊绒针织物产生鸡爪痕疵点的直接原因，缩绒过程中针织物在表面活性剂溶液的作用下，纤维和纱线表面摩擦因数降低，织物内原有的应力平衡体系被打破，纤维和纱线的相对位置发生滑移，纱线或纤维束的定向扭曲滑移导致织物表面出现了鸡爪痕。织物鸡爪痕的产生与缩绒温度和缩绒时间有直接关系。烘干对针织物内纱线应力失衡具有促进作用，会加剧针织物鸡爪痕现象，鸡爪痕疵点产生与烘干的温度和时间有直接关系。熨烫是利用山羊绒纤维蛋白质在高温、高湿和高压力下的定形作用，使纤维大分子在新的应力平衡体系下的位置相对固定，将扭曲的线圈在受到外界拉伸的情况时进行湿热定形。鸡爪痕轻微的羊绒织物很容易拉伸、压平以至最后定形，熨烫对减弱精纺山羊绒针织物鸡爪痕有重要作用。

1.5 生产设备

山羊绒精纺设备不具有较强的专业性和针对性，是制约我国山羊绒精纺技术发展的主要因素。长期以来，我国山羊绒精纺多采用传统的毛纺纺纱加工设备，纤维性能不同，针对毛纤维的梳毛机针布密度小，适合加工粗长的毛纤维，不适合山羊绒纤维的加工，山羊绒纤维较羊毛细短，容易造成梳理强度弱和对纤维梳理不充分的问题，在一定程度上提高了纱线内纤维应力不平衡的概率，促进了精纺山羊绒产品鸡爪痕现象的出现。

2 精纺山羊绒针织衫生产工艺设计

加工工艺是改善精纺山羊绒针织衫鸡爪痕疵点的核心。根据原料性能和产品要求，结合设备状况，合理选配原料，设计精纺山羊绒针织衫生产加工工艺流程，优化工艺参数，以生产出高质量的精纺山羊绒针织衫产品。本文以生产20.83 tex×2精纺山羊绒针织衫为例进行生产工艺设计。

2.1 原料选配

原料选配是根据山羊绒原料的长度、细度、离散性等特点和产品指向性要求进行合理的搭配原料，使各种原料取长补短，达到扩大生产批量、稳定产品质量和降低产品成本的目的[5]。本文采用山羊绒散纤维配绒，主要考虑原料的细度、长度及其离散性指标，同时兼顾含粗和含杂等指标。当多种山羊绒原料混配时，混料细度或长度指标的平均值可按式(1)计算：

(1)

生产实践显示：20.83 tex × 2精纺山羊绒纱在原料选配时，应使用纤维细度小于15.5 μm，平均长度大于36.0 mm，细度离散系数小于15%，长度离散系数小于35%，25 mm以下短绒率小于12%的分梳山羊绒。

2.2 染色工艺

染色分为散纤维染色和纱线染色2种，工艺流程为：散纤维(倒纱)→染色→中和水洗→烘干→(倒纱)→成品出库。本文染色工艺采用常规染色工艺，保证色差及色牢度在正常范围内。但在纱线上机织造前，增加了倒纱和清水洗纱工序，然后放置一段时间后使用。清水洗纱是染色工序的关键，可防止颜色变化，洗纱工艺参数：入缸水温为常温；pH值为4.5～6.5；洗纱温度为60～80 ℃；洗纱时间为30～45 min；升温速度为2 ℃/min；循环方式为正反循环交替染色。

2.3 纺纱工艺

和绒加油工艺设计必须以山羊绒原料的性能和产品要求为依据，并结合设备状况和生产车间环境而定[5]。本文的和绒加油过程采用新型喷雾式和绒加油方法[6]，和绒助剂选用北京纺星助剂有限公司的和毛油 FX-K902 N、抗静电剂FX-AS30 N和强力剂FX-USE。和绒加油机采用L740/04和绒机，工艺参数为：回潮率24%～28%，含油率1.5%～2.0%，抗静电剂0.3%～0.5%，强力剂0.2%～0.6%，闷绒时间24 h，水温(25±5) ℃，开松次数2次，喂入量1.7～2.4 kg/min，车间温度(25±3) ℃，车间相对湿度72%±3%。因分梳山羊绒本身含有一定量的水分和油脂，在保证目标回潮率和含油率要求的前提下，将不足的水分、和毛油、抗静电剂和强力剂按照工艺要求配制成乳化液后均匀加入。加水量和加油量分别按式(2)(3)计算，抗静电剂和强力剂用量的计算方法参照含油率的计算方法。

(2)

(3)

式中：W为和绒加水量，kg；W0为和绒前羊绒原料的实际质量，kg；G为分梳羊绒原料的公定回潮率，%；G0为和绒前原料的实际回潮率，%；G1为梳理成条上机工艺要求的回潮率，%；X为修正系数，随车间温湿度环境而定(冬季1～3，夏季3～5)；Y为和绒加油量，kg；C0为和绒前羊绒原料的含油率，%；C1为和绒后含油率，%。

梳理采用高密针布、紧隔距和强梳理，保证纤维充分梳理均匀。梳理成条采用CSPC/G188MM413型梳理机，喂入量340 g/min，喂入周期60 s，道夫转速24 r/min，锡林工作辊速比450∶6或193∶8。针梳应保证梳理顺直纤维和整条充分均匀，针梳出条质量要逐步降低，牵伸倍数和出条速度不可过大，防止增加条子的不匀率。精梳采用PB29精梳机，精梳去短要充分，并合根数20根，拔取隔距32 mm，出条质量14～16 g/m，速度150 r/min。抗鸡爪痕精纺山羊绒纱线针梳工艺参数见表1。

粗纱、络筒和并纱采用常规工艺，保证纺纱过程顺利进行和纱线的各项指标符合要求。粗纱采用RF5A24+RHSP08X2型粗纱机，采用假捻加捻，牵伸倍数9～10倍，出条质量(0.4±0.01) g/m，出条速度80 m/min；络筒采用21C型络筒机，工艺要求：棉结4.5倍，短粗节2.2倍，短粗节长度2 cm，长粗节1.3倍，长粗节长度22 cm，细节-20%，细节长度50 cm，锭速400 m/min；并纱采用NO.28型并纱机，并纱速度300 m/mim。细纱捻度、细纱养生、股线蒸纱是纺纱工艺设计的关键，采用FPB03/240型细纱机，细纱支数(47.5±0.5) Nm，单纱Z捻，捻度840～860捻/m，牵伸倍数19.0～19.5倍，细纱捻度设计要考虑织物手感；细纱养生要综合考虑生产周期，养生温度(25±3) ℃，相对湿度72%±3%，养生时间48 h；蒸纱采用KSZX-8型蒸纱机，饱和蒸汽蒸纱，蒸纱温度70～90 ℃，循环2次，每次循环30 min，蒸纱要防止颜色变化。倍捻采用31C型倍捻机，股线S捻，捻度460～480捻/m，锭速5 500 r/min。

表1 抗鸡爪痕精纺山羊绒纱线针梳工艺参数

2.4 织造工艺

密度是决定精纺山羊绒针织衫鸡爪痕疵点的重要因素之一。织造工艺流程为：毛衫设计→工艺设计→程序设计→织造→缝合→成衣。因精纺山羊绒针织衫鸡爪痕在平针组织上结构织物比较明显，因此本文毛衫选择纬平针组织，并综合考虑织物的手感。织造选用18针/(2.54 cm)电脑横机，织物纵向反面拉伸密度为6～7行/cm；横密为3.3～3.8列/cm；纵密为2.5～2.8行/cm。

2.5 后整理工艺

后整理是改善精纺山羊绒针织衫鸡爪痕疵点的最后环节，也是决定精纺山羊绒针织制品独特风格的关键。本文增加了生坯熨烫工序，后整理缩绒剂采用毛能净A，柔丝特-1柔软剂，FK-220 A平滑剂，缩绒过程应防止织物的色变，控制织物的绒面和手感。后整理工艺流程为：针织成衣生片→熨烫→洗缩→柔软→脱水→烘干→熨烫。

后整理生坯熨烫采用蒸汽熨烫，熨烫温度130～140 ℃。洗缩温度35 ℃，浴比1∶30，pH值4.5～6.5，毛能净A为2%～5%(owf)，时间1～5 min。柔软温度35 ℃，浴比1∶30，pH值4.5～6.5，柔软剂3%(owf)，平滑剂3%(owf)，时间3～10 min。脱水 1～5 min，脱干即可。烘干温度75～80 ℃，烘干时间30 min。熟坯熨烫采用蒸汽熨烫，温度130～140 ℃。

3 鸡爪痕疵点生产控制

鸡爪痕是严重影响山羊绒精纺针织物外观的疵点，在改善精纺山羊绒针织衫鸡爪痕疵点的同时，也要控制羊绒针织衫的其它指标，综合控制毛衫质量。

3.1 原料选配

原料选配时要重点控制原料的细度差异性。混合比差异不大的原料配料时纤维细度差异应小于0.3 μm；混合比差异较大的原料配料时应选用细度差异小于0.2 μm，或选用相同细度分梳山羊绒，也可以选用细度、长度等指标离散性小的同路绒(相同的水洗绒分梳时经过相同工艺分梳后得到的分梳山羊绒)。

3.2 染色和洗纱

染色和洗纱过程主要控制颜色和色光。洗纱过程中，纱线经过2次倒纱，使得捻度纵向不匀得到充分改善，并大大降低了纱线内部的内应力。洗纱需在pH值为4.5～6.5酸性条件下进行，根据颜色调节pH值，温度不宜过高，以防止洗纱后颜色发生变化，造成色差。

3.3 纺纱

纺纱过程增加了养生和蒸纱工序，主要控制纱线的线密度、合股数、捻度、梳理强度、养生工艺和蒸纱工艺等。同线密度纱线应尽可能采用多股纱并纱，宜采用3股或3股以上的单纱并合成股线。通过改变单纱捻度来改善鸡爪痕现象的效果比较明显，高捻纱对鸡爪痕疵点改善有利，但是捻度对织物手感和外观影响很大，生产实际中可以根据不同产品合理选择单纱捻度。股线和单纱捻度配置时以不造成斜片为宜。强梳理作用剧烈，梳理效果好，但对纤维损伤大，应尽可能地加大梳理强度，综合考虑纤维损伤。养生时可采用细纱养生，养生时间宜长不宜短，但应综合考虑生产周期。蒸纱时应考虑白色、浅灰等颜色纱线变黄问题，合理设计蒸纱的温度和时间，在不影响纱线强力和色泽的情况下，应该采用较高的蒸纱温度和较长的蒸纱时间。纺纱工艺应综合考虑质量和生产效率的关系。