棉与Clima 纤维混纺双层菱形提花织物的开发

张五九 范永刚 王 慎 姚 贞 成斌友

（新型环保复合面料湖北省重点实验室，湖北襄阳，441002）

在目前现有的纺织设备中，喷气织机织造的小提花织物大多布面花纹比较单一且花纹尺寸较小，布面外观花纹不突出。以菱形花纹织物为例，当前市面上的菱形花纹织物一般分两种，一种是小提花织机织造的，因为综框页数受限制，花纹外观尺寸小；另一种是大提花织机生产的，花纹外观尺寸大，视觉效果好，但是生产成本较高。我们从织物组织入手，利用现有小提花织机的织造条件开发了菱形花纹较大、性价比较高的提花织物，受到用户一致好评。

1 产品设计思路和织物规格

小提花织机一般16 页综框，24 页为极限。由于综框数较少，限制了组织花纹的尺寸大小，加上现在人们消费水平升级，经纬纱变细，经密纬密增大，这样单位面积内的纱线就变多，花纹外观尺寸显得更小，不易凸显布面花纹。为了突破小提花织机综框页数的局限性，我们从织物组织出发，对织物组织进行重新设计。以传统菱形花纹为例，通过组织点的合理组合实现小提花织机织造仿大提花外观花纹的织物。设计的坯布正面菱形图案外观尺寸较大，图案对称均匀，菱形外围线条规整，菱形内部平整无痕迹，布面手感饱满，人体接触舒适度高；坯布的反面也是规整的菱形图案，与正面相比，更有视觉冲击感。两面菱形图案各有特色，可以作为不同用途的面料使用，如家纺床单，也可用做装饰面料，如窗帘、沙发罩等。

菱形花纹织物组织由表层和里层两部分组成，表层组织为一上一下平纹组织，里层组织为复合组织。表经与里经排列比为2∶1，表纬与里纬排列比为2∶1，菱形花纹外观由里层织物组织形成的斜条纹产生［1］。

选用棉与Clima 纤维的混纺纱为布面表层纱线。所选C lim a纤维长度38 m m，细度2.55 dtex。Clima 纤维是德国Smartfiber 公司生产的一种温度可调节纤维，通过直接纺丝工艺（专利工艺）将相变材料植入纤维；利用相变材料的特性，在外部温度变化的环境下分别吸收和释放热量，保持纤维附近人体表面温度的基本恒定［2］。我们从织物的功能性以及织造的成本上综合考虑，确定棉与Clima 纤维的混纺比为75∶25。

纺纱生产过程中合理控制各工序的生产速度，因为Clima 纤维强力不高，在清棉、梳棉工序特别注意尽量减少打击，慢速度，梳棉锡林速度控制在280 r/min。细纱速度同样也不宜过高，前罗拉速度控制在160 r/min。经纱为棉/Clima 纤维75/25 18.2 tex 纱，其质量指标：百米重量CV值1.1%，实际百米干重1.713 g，百米重量偏差3.1%，实际回潮率7.3%，断裂强力均值265 cN，断裂强度CV值6.8%，断裂伸长率5.8%，条干CV值15.21%，-40% 细 节189 个/km，-50%细节13 个/km，+50%粗节122 个/km。

纬纱上下两层采用两种纬纱，上层纬纱为棉/Clima 纤维75/25 14.5 tex 纱，下层纬纱为棉18.2 tex纱（一次织3根）。上层纬纱质量指标：百米重量CV值2.6%，实际百米干重1.341 g，百米重量偏差1.4%，实际回潮率8.1%，断裂强力均值206 cN，断裂强度CV值9.1%，断裂伸长率6.05% ，条 干CV值 14.81% ，-40% 细 节115 个/km，-50% 细 节8 个/km，+50% 粗 节112 个/km。下层纬纱质量指标：百米重量CV值2.1%，实际百米干重1.685 g，百米重量偏差0.5%，实际回潮率7.6%，断裂强力均值262.5 cN，断裂强度CV值8.8%，断裂伸长率6.09%，条干CV值15.74%，-40% 细 节253 个/km，-50%细节10 个/km，+50% 粗 节138 个/km。

织物经密452.5根/10 cm，纬密421根/10 cm，幅宽299.5 cm。设计的织物组织图如图1 所示。阿拉伯数字表示表经、表纬，希腊数字表示里经、里纬。喷气织机有上下两个喷嘴，喷嘴1 控制棉/Clima 纤 维75/25 14.5 tex 纱，喷嘴2 控制棉18.2 tex 纱。

2 各工序关键技术参数

从络筒到织物下机的生产技术路线包括整经工序、浆纱工序、穿综穿筘工序、织造工序。

整经工序的关键技术参数。坯布总经根数13 380 根，其中每个经轴的整经头份669 根，经轴共10 个。边纱共72 根，边纱张力适当调大一格，确保边纱卷绕整齐紧密。采用CGGA114B 型分批整经机，整经速度550 m/min，整经回潮率控制在7.5%左右，相对湿度控制在72%左右。生产中保证开车匀速，经轴纱线排列均匀，卷绕紧密适中无沟槽。

浆纱工序的关键技术参数。浆料配方：25 kg GR‐1297，10 kg GBP‐205MB，75 kg A‐696，12 kg LH‐LE 胶水，3 kg 蜡片，3 kg 抗静电剂，调浆体积710 L，调浆桶浆液黏度控制在14 s。采用HS‐40型浆纱机。因为经纱是环锭纱，压浆力的控制尤为重要，压浆力设定为13 kN，车速45 m/min。浆槽浆液黏度控制在10 s，浆槽温度90 ℃，预烘锡林温度120 ℃，主烘锡林温度85 ℃，蒸汽压力0.5 MPa，上浆率14.5%，回潮率11.5%，伸长率1%，卷取张力199 N 左右，经轴架张力80 N［3］。因为织造设备选用的是双轴织造设备，左右浆轴盘片间距均设定为1 510 mm。

穿综穿筘工序关键技术参数。根据织物组织结构，综框共计14 页，其中地组织穿10 页综框，边组织穿2 页综框，废边纱另需2 页综框。该组织适合采用分区穿法，将上层的经纱穿在前区，下层的经纱穿在后区。考虑纱线粗细以及布面风格，采用每筘3 入，钢筘齿密142.5 齿/10 cm。将经纱依次穿过停经片、综丝和钢筘。停经片穿法按照1、2、3、4、5、6 顺穿。图1 下面的第1 行阿拉伯数字表示经纱所穿综框第几页综。地组织穿综方法：（2、9、3）+（4、5、1）+（2、8、3）+（4、7、1）+（2、6、3）+（4、10、1）+（2、6、3）+（4、7、1）+（2、8、3）+（4、5、1），其中小括号内的经纱穿综后再穿在一个筘齿里，1、2、3、4 表示表层经纱穿综第几页综，5、6、7、8、9、10 表示里层经纱穿综第几页综，一个基础组织循环30 根经纱，依此循环将地组织纱线穿完。为了确保布边松紧合适，边组织穿综为11、11+12、12 循环，每筘4 入，三上三下结构，两边边纱各72 根纱，宽度1.25 cm 左右。为了保证纬纱引纬平整，避免回缩，减少布面纬缩疵点，采用单独的两页废边纱综框，组织结构是一上一下大紧度，每页综框穿4 根废边纱用于引纬回丝。

织造工序关键技术参数。采用ZAX‐N‐340型喷气织机，配多臂开口机构。织造车间温度28 ℃，相对湿度72%。第1 页至第12 页综框高度分别是78 mm、78 mm、82 mm、82 mm、82 mm、84 mm、84 mm、84 mm、86 mm、86 mm、86 mm、86 mm；第1 页至第12 页开口量分别是70 mm、65 mm、60 mm、55 mm、90 mm、85 mm、80 mm、75 mm、70 mm、65 mm、55 mm、50 mm；后梁高度60 mm。停经架高度2 格，停经架前后位置2 格，停经架选择第6 个定位孔；送经时间310°，送经量5 mm；筘幅311.7 cm，开口时间280°，织机速度450 r/min，经纱张力3 000 N，边撑装置采用橡胶圆环边撑［4］。上机纬密设置为412.8 根/10 cm。喷嘴1 控制棉/Clima 纤维75/25 14.5 tex 纱，喷嘴2 控制棉18.2 tex 纱；喷嘴1 单喷单根纱，连续引纬两次；喷嘴2 单喷3 根纱，引纬一次；纬向30 纬一个完整循环。

3 织物外观效果

织物下机后正反面外观效果图如图2 所示，布面菱形效果较好。织物经密448.5 根/10 cm，纬密420 根/10 cm，经向断裂强力991.3 N，纬向断裂强力931.1 N，幅宽300.5 cm，单位面积质量186.8 g/m2。在布面整体外观不变的前提下，适当调整下层纬纱号数，可适应不同季节对织物厚度的需求。

4 结语

我们公司技术人员通过采取一系列技术措施，利用织物组织点的合理调配，实现了仿大提花效果的菱形图案织物的顺利生产。该生产技术方案操作简单，上机织造难度适中，纺织专用器材消耗少，最终产品布面外观大气且造形靓丽。从产品的功能性上看，选用棉和Clima 纤维的合理搭配，充分发挥了两种纤维的优势，使得该家纺床上面料的档次得到进一步提升。