中空涤纶/Viloft纤维混纺保暖面料的设计与生产

王水金,蔡永东

(1.上海科恳检验服务有限公司南通分公司,江苏 南通226009;2.江苏工程职业技术学院,江苏 南通226006)

1 Viloft纤维性能

Viloft(维劳夫特)纤维是Acordis公司生产的一种新型木浆纤维素纤维,符合仿生态环保要求。其截面为独特的扁平状,扁平度大于5∶1,通过纤维表面的细微沟槽和孔洞所形成的毛细效应可将皮肤表面的湿气与汗水经芯吸、扩散、传输等作用排到体外,使肌肤自由自在地呼吸,Viloft纤维具有良好的保暖性和舒适性。如与其他圆形截面的纤维进行混纺,可在纱体中形成独特的导湿通道,显示出优异的芯吸、调湿功能。Viloft纤维具有较好的强力、弹性、保暖和防静电性能及良好的混纺与染色性能[1]。

2 纱线设计

用Viloft纤维开发保暖面料,必须充分利用其性能特点,可与其他纤维如棉、涤纶、腈纶、Tencel、绵羊毛及羊绒等混纺。产品选用中长型的Viloft纤维与中空涤纶混纺成纱,所用Viloft纤维细度为2.22 dtex、纤维长度51 mm,断裂强度为2.56 c N/dtex、断裂伸长率25%;所用中空涤纶纤维细度为2.67 dtex、纤维长度57 mm,断裂强度4.87 c N/dtex、断裂伸长率32%。

为了发挥2种纤维各自的性能优势,经小样试纺及对比,最终确定了中空涤纶/Viloft的混纺比为65/35。考虑产品为保暖花呢,属中厚型仿毛织物,故纱线纺制设计为单纱纱号18.45 tex、Z捻、捻度750 捻/m;并将单纱合股并捻成股线用于生产,最终成纱规格为18.45 tex×2、S捻、捻度600 捻/m[2]。

3 产品规格设计

保暖面料原料为中空涤纶/Viloft 65/35,经、纬纱号数均为18.45 tex×2,经纬密度为315根/10 cm×244根/10 cm,成品幅宽为150 cm。布身织物组织为3/3加强斜纹,布边织物组织采用3/3人字斜纹,以防卷边。

4 主要织造生产工艺

由于产品原料为中空涤纶/Viloft 65/35的18.45 tex×2,纱线强力、条干均较好,织物组织较为简单,对于织造生产问题不大,只要控制好各主要工序的上机工艺参数,完全能达到优质高效。为此设计主要生产工艺。

4.1 织布工艺

国产KCZB 蒸纱定捻机→赐来福Autoconer338型自动络筒机→贝宁格ZDA 型整经机→国产GA308型浆纱机→国产G177D 型穿筘机→津田驹ZAX 型多臂喷气织机→下机织物整理。

4.2 蒸纱定捻

由于经纬纱均为中空涤纶/Viloft 65/35的18.45 tex×2股线,在络筒前须对纱线进行抽真空蒸纱定捻,以消除内应力来保证纱线结构稳定。蒸纱定捻采用国产KCZB蒸纱定捻机,定形温度(100±5)℃,30 min×2 次[3]。

4.3 络筒工艺

选用德国赐来福公司Autoconer338 自动络筒机进行络筒。由于经纬纱线均为股线,表面较光滑,应采用自紧结,并适当增加结头牢度,以防织造时脱结。同时络纱速度应适中设计,可定在1 000 m/min左右;络筒张力不宜过大,设计为30 c N;卷绕密度在0.42 g/cm3左右。为提高纱线和布面质量,采用电子清纱,主要参数设计:棉结+250%、短粗节+200%×3 cm、长粗节+50%×30 cm、细节-30%×40 cm。

4.4 整经工艺

选用贝宁格ZDA 型整经机进行分批整经,由于该机设备性能优良,张力可分段控制,断头找头操作方便,故只需控制好整经张力和整经速度,确保片纱张力均匀、卷绕密度适中,经轴成形好,不产生松紧边。主要上机工艺设计:整经速度为800 m/min以内;九区段配置整经张力,整经张力调节范围在15～25 c N 之间,并适当加大边部张力;经轴卷绕密度控制在0.52 g/cm3左右。

4.5 浆纱工艺

采用国产GA308 型浆纱机进行上浆。由于经纱为中空涤纶/Viloft 65/35的18.45 tex×2股线,强力较高、毛羽较少,只需上薄浆,以更好地贴伏毛羽,为此可提高浆纱速度,并大幅度降低上浆率。根据相似相容原理,选用磷酸酯变性淀粉为主的混合浆,为减少织造时静电产生,适量加入抗静电剂,浆料配方:磷酸酯变性淀粉30 kg、PVA-205 10 kg、抗静电乳化油5 kg,浆料浓度为5%、黏度为7 Pa·s。上浆工艺设计:浆纱车速50 m/min,前压浆辊压力8 k N、后压浆辊压力20 k N,浆液温度90 ℃以上,上浆率6%[4]。

4.6 织造工艺

采用津田驹ZAX 型多臂喷气织机进行织造,由于原料质量和前道准备工序工艺控制严格,织造相当顺利。主要上机工艺参数:后梁高低度8 cm、停经架位置5 cm;采用六页综进行织造,综框动程分别为132、134、136、138、140、142、144 mm,综平时间300°;上机张力偏大掌握为10 k N,织机速度650 r/min。由于是喷气引纬,合理调整喷气引纬工艺参数相当重要,主要参数在织机电脑上设置:主、辅喷嘴供气压力分别设置为0.35、0.38 MPa;主喷嘴开闭时间为60°～170°;磁针起落时间为65°～190°;辅助喷嘴分成6 组依次供气,开闭时间分别为:第1组60°～140°、第2组80°～160°、第3 组100°～180°、第4 组120°～200°、第5 组140°～220°、第6组150°～230°,纬纱到达角为240°。

5 后整理工艺要点

中空涤纶/Viloft混纺保暖面料后整理时可参照同类花呢工艺进行,由于Viloft纤维性能特殊,故在后整理时须注意工艺处理,方可保证成品质量。

(1)由于Viloft纤维耐热性差、不耐碱,故其织物需用高温淀粉酶退浆、轻碱煮练、双氧水漂白,同时应严格控制好定形温度、碱浓度、双氧水浓度。

(2)Viloft/中空涤纶混纺织物必须进行热定形处理,工艺条件为185 ℃×30 min。

(3)Viloft纤维织物或混纺织物染色时可用活性或还原染料进行染色,染色牢度等各项指标均达到服用要求,由于产品为Viloft/中空涤纶混纺织物,需进行二次染色,但应注意合理调色。

(4)Viloft纤维混纺织物经过后整理加工后,其织物手感柔软、悬垂性好,有丝绸般的光泽,为增强其服用性、提高产品档次,需进行柔软和预缩整理[5]。

6 结语

中空涤纶/Viloft保暖面料经合理工艺设计,投产较为顺利,织造效率达89%,下机一等品达90%,入库一等品为99%以上。产品经第三方检测机构检测:经向断裂强力452 N、纬向断裂强力373 N;起毛起球性能为4-5级;经纬向水洗尺寸变化率均在3%以内;洗涤后外观平整度达3级以上;抗折皱性能急弹折皱角为285°,缓弹折皱角为248°;芯吸高度140 mm、蒸发速率0.25 g/h、透湿量9 000 g/(m2·d),各项性能指标与服用性能均符合有关行业标准要求。