真丝锦纶交织细针距针织面料的开发

2022-11-07陈武彪

纺织科技进展 2022年10期

陈涛,郑丹,陈武彪

(四川省丝绸科学研究院有限公司,四川成都 610031)

真丝针织服装以其外观亮丽、滑爽、柔软、透气、排湿等优良性能深受消费者青睐,但存在着易贴身、易变形、回复性差等服用性能不足的问题。近年来,由于受新冠疫情影响,全球经济下行严重,我国的真丝针织行业受到前所未有的巨大挑战。原材料价格逐年上涨、劳动力成本不断攀升,国内市场的低迷和国际市场的不确定性等不利因素使得企业举步维艰。在此情况下,更需要在开发产品、创新工艺、节能降耗上有所突破。桑蚕丝具有其他纤维无法比拟的服用性能,由于受成本上升的影响,其价格会越来越高。而通过桑蚕丝与锦纶纤维并捻丝织造桑蚕丝锦纶针织绸,不仅外观风格、服用性能达到纯真丝面料效果,还会增强面料强力、弹性、回复性,更是降低了原材料成本。因此,根据市场需求,采用桑蚕丝与锦纶纤维交织工艺研究开发细针距高密度的针织面料,符合当今针织服装消费市场上追求高档轻薄类产品的流行趋势。

1 研发思路

利用先进的并捻、编织、练染设备,调整工艺、优化技术将桑蚕丝与锦纶纤维通过并捻工序结合起来,使其在纬编针织圆机上能够顺利编织,形成特有的面料风格。所开发的面料价格适中,具有色泽亮丽、手感滑爽、平整细腻、不易钩丝、不易变型等良好特性,是可以替代全真丝的新型针织面料。主要研发内容为:以桑蚕丝和锦纶纤维为原料,研究2种纤维并捻过程的生产工艺,突破常规操作方式,使复合并捻丝具有良好抱合性,在圆机编织时不易因单丝簇起产生浮丝破洞等疵点;研究2种纤维的性能特点,根据不同纤维性能优势,探索编织工艺,使其能优势互补,保证面料整体效果;研究染整技术,保证成品风格与全真丝面料相仿情况下,充分突出2种纤维的性能特点,提高产品服用性能。生产工艺流程:

2 原料选择及工艺技术指标

2.1 原料选择

细针距真丝针织面料由于针距密,其线圈小、密度高,成品面料光滑平整,手感细腻,纹理清晰,常规生产中都选用20/22 D 或40/44 D 桑蚕丝,由于所选用的超细锦纶规格为30 D/(12 F),因此为了并合后并捻丝有更好的圆润效果,有利于大圆机编织顺畅,选用2 F/27/29 D 桑蚕丝与1 F/30 D 半光锦纶丝并合。

2.2 并捻丝捻度

为了确定2种原料的并合捻度,设定了3种试验方案,分别为80、150、220 捻/m。2根27/(29 D)桑蚕丝与1根30 D/12 F半光锦纶并捻,然后进行试织,生坯经练染、整理后进行比较。

2.2.1 方案一

选用80捻/m 并捻丝试织染整后,成品面料表面光泽亮丽、柔软、蓬松、手感爽滑,达到全真丝的外观效果。但存在一些缺点:由于捻度过小,并捻丝抱合不够,且在织造中易形成宽急股,生坯面料太过蓬松有较明显的浮丝,成品易勾丝及起毛起球等问题。

2.2.2 方案二

选用150捻/m并捻丝,成品面料绸面光泽亮丽,手感爽滑、柔软,弹性回复自然,达到全真丝的外观效果。在生坯检验中可见,绸面平整,并捻丝成圈细腻,线圈大小均匀;染色绸表面光滑,抗勾丝起毛起球效果良好。

2.2.3 方案三

选用220捻/m 并捻丝,成品面料表面光洁、色泽亮丽,但是手感较硬,绸面板实,弹性不佳,明显能感觉到有加捻的痕迹。

通过对上述3 种方案染色绸与全真丝染色绸对比,确定方案二的并捻丝更符合本产品的开发要求。此捻度大小适中,既不易产生织疵,也不影响布面的整体效果。而且面料的服用性能好,整体面料风格几乎与全真丝针织绸外观效果一致。

2.3 并捻丝生产及工艺

由于27/(29 D)桑蚕丝与30 D/12 F半光锦纶丝2种纤维弹性不一致,锦纶丝的拉伸性和弹性远大于桑蚕丝,且桑蚕丝的初始弹性模量为锦纶丝的3倍左右,因此在并合加捻过程中极易产生宽急股。为此,在并捻机上设置张力调节装置,把单丝张力控制在1 cN,锦纶丝不缠绕导轮,在导轮下导丝圈处与经过导轮的2股桑蚕丝汇合形成合股丝。由此解决了2种纤维的张力、弹性在并合中不易控制的问题,消除了宽急股,同时也解决了锦纶长丝在导轮上易粘连的问题。避免了并捻丝在圆纬机编织时因为单丝簇起而造成断纱、吃纱不稳定等现象,提高了生坯质量,生产效率也明显提高。

3 编织工艺及调试参数

3.1 编织设备

机型:德国迈耶西 MDC 2.2型双面机;

机号:32针/(25.4 cm);

筒径:762 mm(30″)。

3.2 上机工艺

原料:2/27/29 D 桑蚕丝与1/(30 D)/(12 F)半光锦纶并捻丝;

组织:双罗纹组织;

线圈长度:220 mm/(100个线圈);

弯纱深度:1.0 mm;

进纱张力:2.4 c N;

车速:16 r/min。

3.3 输纱控制

锦纶丝极易受外力影响过度拉伸,形成宽急股,为减少输纱过程摩擦力,选用开放式纱架。严格检查并捻丝所经过的输纱器、导丝圈、张力夹无快口、毛刺,防止刮、勾伤纱线。并捻丝在输纱器上缠绕20圈,进入编织,在编织过程中,成圈退圈均比较顺畅,生坯线圈清晰、布面平整,整体效果理想。

3.4 织造车间温湿度控制

温度控制:22～28 ℃;

湿度控制:65%～75%。

4 染整加工流程

染整加工流程:精练脱胶→染色(一浴两步法)→柔软整理→脱水烘干→拉幅定型→成品检验→打卷包装。

4.1 练染设备

桑蚕丝、锦纶面料在湿润状态下强力均会有所下降,当使用一般染色机时,面料在缸中走布拉伸过大,会使纤维磨损、造成单纤维断裂产生面料起毛起球等疵点。因此,选用松式染色机(Q113绳状染色机),在练染过程中面料松式下布,落差小、摩擦力小、拉伸力小且走布顺畅,有效地减少了面料摩擦,避免了因面料湿态下的强力下降造成纤维的磨损、断裂。

4.2 练染工艺流程

4.2.1 预处理工艺

设备:Q113绳状染色机;

助剂:纯碱、除油剂KOC;

工艺:温度70～80 ℃,时间20～30 min,浴比1∶(20～30),p H 值8～9。

4.2.2 精练工艺

精练:温度90～95 ℃,时间150 min,浴比1∶(20～30)。

精练配方:双氧水100%(织物重量),烧碱X%(p H 值9～10),活性剂(15%～20%)。

4.2.3 染整工艺

(1)染料选择

多种纤维交织物的同色性染色与染料品种有相当大的关系。真丝等蛋白类纤维和锦纶都具有氨基,能和活性染料具有的磺酸基发生反应生成共价键,因此活性染料可用于桑蚕丝锦纶纤维针织面料的染色,但由于锦纶分子中氨基数量少,匀染性较差,只用于中、浅色品种。通过系统的选择测试试验,筛选出了活性红3BS、活性黄3RS和活性翠蓝G-GL 3种同色性优良的活性染料。试验将同色染色性能差的几种活性染料与之拼混染色,也取得了相当好的同浴染色效果,完全能满足桑蚕丝锦纶纤维针织面料对染料色泽的需求。

(2)染整工艺

根据织物特点,对练染工艺流程作了适当的调整,取消了原流程的过酸中和工序,改为加强水洗,染色加工时,先冷染30 min后再按常规工序进行。通过工艺优化,集成开发了桑蚕丝锦纶纤维针织面料同浴同色性染整工艺技术,工艺流程为:

精练(添加双氧水)→水洗(残留约1/10练液)→冷染色30 min再升温染色→固色→皂煮→热水洗→冷水洗→出缸脱水。

4.3 拉幅定型

按真丝针织面料常规后整理工艺,定型温度设置为140 ℃,对细针距真丝锦纶针织面料进行拉幅定型。整理后发现,成品的门幅相对于全真丝面料要少8～10 cm,几乎要少8%,而且因锦纶丝过度收缩使绸面极不平整。经分析认为,造成原因是在精练染色过程中,由于锦纶丝和桑蚕丝热收缩率不一致而引起的。经反复试验,突破原有思维,将定型温度调至真丝熨烫整理最高温度160 ℃,超过锦纶丝的玻璃化温度,通过拉幅迫使其分子链重新组合,在面料冷却后纤维内部分子链逐渐稳定。经过后整理加工工序,效果很理想,成品绸面外观平整、细腻,手感柔和滑爽,达到设计要求。

4.4 设备要求

运布槽车、染色机、定型机、验布机等设备在运行前,要仔细检查各个可能与面料接触的部位不能有毛刺,如有毛刺须用高目数砂纸打磨并反复检测,以防止加工中由于设备毛刺造成面料勾丝、破洞等现象。

5 面料性能

5.1 开发创新点

对原料进行优化选择,对原料配比进行科学设计及工艺改进。桑蚕丝和半光锦纶丝的并捻丝不仅具有桑蚕丝的光泽,而且因锦纶丝的加入使复合纤维强度得到提高,同时增强了成品的抗起毛起球、防勾丝功能,提高了强力、回复性等物理指标。

5.2 面料指标

参照国家检验标准对细针距真丝锦纶针织面料的理化性能指标进行检测,检测结果见表1。

表1 真丝锦纶针织面料性能指标

6 结束语

开发的新型面料具有桑蚕丝和锦纶丝纤维2种纤维的优点特性,手感爽滑柔软、外观光泽亮丽、绸面细腻平整、纹路清晰;具备真丝质感,有悬垂感,又增强了面料强力、弹性、回复性等功能,还兼顾防勾丝、抗起毛起球等服用要求。加入锦纶纤维的设计,既可降低成本,又可获得较好的效益,符合面料流行趋势,满足广大消费者需求。真丝锦纶交织细针距针织面料是一款服用性能优异的高档面料,具有一定的价格优势,将拥有良好的市场前景。