絲/竹交織針織絨織物的開發(fā)

張洪曲，陳祥平，鄭 丹，余衛(wèi)華

(1.四川省絲綢科學(xué)研究院，成都 610031；2. 四川省絲綢工程技術(shù)研究中心，成都 610031)

絲/竹交織針織絨織物的開發(fā)

張洪曲1，陳祥平1，鄭 丹1，余衛(wèi)華2

(1.四川省絲綢科學(xué)研究院，成都 610031；2. 四川省絲綢工程技術(shù)研究中心，成都 610031)

利用桑蠶絲和竹纖維的特性優(yōu)勢，通過對原料配比、組織結(jié)構(gòu)、規(guī)格設(shè)計(jì)及工藝試驗(yàn)數(shù)據(jù)等方面的研究分析，探討了絲/竹交織針織絨織物的品種設(shè)計(jì)、織造、染整特別是拉絨整理的工藝和技術(shù)要點(diǎn)，提出了織物起絨以順針為主、逆針為輔的技術(shù)方案，探討了起毛次數(shù)、梳毛工藝及燙光工藝等與絨面效果的關(guān)系，成功開發(fā)出一面為桑蠶絲起絨，另一面為竹纖維紗不起絨的絲/竹交織針織絨織物。該研究對提高絲綢針織產(chǎn)品精深加工技術(shù)水平和拓展絲綢產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

絲/竹交織物；針織絨；產(chǎn)品設(shè)計(jì)；織造；拉絨整理

起絨織物因具有遮光、防塵、吸音、保暖、質(zhì)地厚實(shí)、手感柔軟等特性，被越來越多地用于秋冬季保暖紡織品及床上用品等。傳統(tǒng)的拉絨織物主要采用棉、毛、粘膠、腈綸及滌綸等原料。要開發(fā)新穎美觀、舒適保健又綠色環(huán)保的起絨產(chǎn)品，需要在原料的使用上有所突破。本研究以桑蠶絲和竹纖維紗為原料，研制開發(fā)出一款集絨毛豐滿細(xì)密、手感柔軟、光澤優(yōu)雅、吸濕透氣、親膚保健等優(yōu)良性能于一體的絲/竹彈力針織起絨產(chǎn)品。本文從產(chǎn)品設(shè)計(jì)入手，通過對產(chǎn)品織造、練染整、特別是拉絨整理生產(chǎn)工藝的探索，闡述了該產(chǎn)品開發(fā)的生產(chǎn)工藝技術(shù)。

1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

1.1 風(fēng)格設(shè)計(jì)

絲/竹交織針織絨織物(以下簡稱針織絨)具有雙面外觀效果，一面為桑蠶絲纖維起絨，另一面為氨綸絲與竹纖維紗針織交織；桑蠶絲絨毛設(shè)計(jì)為毛羽方向有規(guī)律、起毛明顯的不倒絨或絨毛呈無規(guī)律絨狀的衛(wèi)衣絨。為提高織物的抗皺和尺寸穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)中添加適量的氨綸。通過不同的原料配比和平方米質(zhì)量設(shè)計(jì)，充分展現(xiàn)針織絨優(yōu)良的外觀品質(zhì)和服用性能。

1.2 材質(zhì)組合

桑蠶絲線：｛[(23.3 dtex×2)110捻/m Z]×3｝100捻/m S；竹纖維紗：182.2 dtex×1(32s/1)，145.8 dtex×1(40s/1)；氨綸絲44.4 dtex。

1.3 組織設(shè)計(jì)

根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)，針織絨采用了雙羅紋和單面浮圈兩種組織結(jié)構(gòu)；為保證織物中的氨綸絲不受桑蠶絲起絨時(shí)拉斷影響，采用單根氨綸裸絲與不起絨的竹纖維紗交織的設(shè)計(jì)?？椢锞幙棃D見圖1、圖2。

圖1 雙羅紋編織圖Fig.1 Weave diagram of interlock knitting

圖2 單面浮圈編織圖Fig.2 Weave diagram of single-side fl oating circle weaving

1.4 原料配比

為體現(xiàn)針織絨的桑蠶絲絨面風(fēng)格，可選用多組原料配比來滿足不同的面料需求。設(shè)計(jì)上，桑蠶絲含量設(shè)計(jì)在35 %～52 %，竹纖維紗含量在62 %～45 %，氨綸絲含量在3 %左右。

1.5 規(guī)格設(shè)計(jì)

成品平方米質(zhì)量設(shè)計(jì)為290～420 g/m2，幅寬設(shè)計(jì)為145，150，155 cm等多種規(guī)格。

1.6 產(chǎn)品實(shí)樣

研發(fā)的針織絨部分產(chǎn)品實(shí)樣照片見圖3。

圖3 針織絨實(shí)樣Fig.3 Samples of knitted velvet

2 生產(chǎn)工藝及技術(shù)要點(diǎn)

2.1 工藝流程

2.2 織 造

2.2.1 工藝參數(shù)

兩種典型針織物工藝參數(shù)實(shí)例見表1。

表1 針織工藝參數(shù)Tab.1 Knitting process parameters

2.2.2 技術(shù)要點(diǎn)

1)白廠絲由于絲膠的作用，絲條不夠柔軟，在加工中需經(jīng)過浸漬柔軟絲身，達(dá)到適合圓機(jī)織造的要求[2]。在加工中要注意工藝參數(shù)的配合，達(dá)到柔軟絲身和適當(dāng)增加絲條潤滑的目的。

2)單根白廠絲須并合成6根后方能上機(jī)織造。在并絲加工中，采取并捻結(jié)合的方式，先2根單絲并合，加110捻/m Z，再將股絲3根并合，添加100捻/m S，以更好地增加股絲的抱合。生產(chǎn)中需控制好絲條的張力，防止寬急股產(chǎn)生。

3)由于竹纖維紗濕態(tài)強(qiáng)力較低，放置時(shí)間過長極易受潮，織造時(shí)易出現(xiàn)紗線斷裂和織物破損。故在購進(jìn)原料后，存放原料地點(diǎn)宜干燥，存放時(shí)間不宜過長。上機(jī)織造前，竹纖維筒子紗最好預(yù)先采取干態(tài)平衡，加工中嚴(yán)格控制車間相對濕度在70 %～75 %，車間溫度冬季控制在(20±2)℃，夏季不高出30 ℃，以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

2.3 練染整

2.3.1 練染整工藝技術(shù)

由于針織絨起絨纖維為桑蠶絲，傳統(tǒng)的脫膠方法將使桑蠶絲纖維的強(qiáng)力和耐磨性滿足不了拉絨整理的需要。采取改變工藝方式，直接在繩狀染色機(jī)上完成桑蠶絲的脫膠過程。其一，可以保留部分絲膠，增強(qiáng)桑蠶絲的耐磨性能，有利于桑蠶絲的起絨整理；其二，可以縮短織物的練染整工藝流程，降低生產(chǎn)成本。但所保留的絲膠上有大量的染色基團(tuán)，對兩種纖維同浴染色造成一定困難，使常規(guī)的通過調(diào)整染液酸度來控制桑蠶絲上染速率的方法難以奏效，以致達(dá)不到兩種纖維同色上染的效果。為此，通過染色試驗(yàn)研究，最終采用雙氧水作氧化劑，借助精練流程，對桑蠶絲絲膠和絲素中的染色基團(tuán)從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改造，以實(shí)現(xiàn)對交織綢中桑蠶絲的染色基團(tuán)數(shù)量及上染速率進(jìn)行控制的目的。在染料選擇上，首選對兩種纖維上染率及色牢度較接近的活性染料，從而較好地解決兩種纖維的染色色差問題，確保產(chǎn)品的練染效果。

2.3.2 練染整工藝實(shí)例(玫紅色)

預(yù)處理 設(shè)備：Q113繩狀染色機(jī)，助劑：純堿、除油劑，pH值：8～9，溫度：70～80 ℃，時(shí)間：40～60 min。

精練 設(shè)備：Q113繩狀染色機(jī)，助劑：絲綢精練劑、純堿、雙氧水，pH值：9～10，溫度：90～95 ℃，時(shí)間：90 min。

染色 設(shè)備：Q113繩狀染色機(jī)，染料：MEGAFIX?活性染料BES紅(%, 相對織物質(zhì)量分?jǐn)?shù))X，助劑：潤滑劑浴中寶、勻染劑平平加、元明粉、純堿、冰醋酸、皂洗劑。

染色工藝曲線見圖4。

圖4 染色曲線Fig.4 Dyeing curve

2.3.3 技術(shù)要點(diǎn)

1)產(chǎn)品染色首選對兩種纖維上染率及色牢度較接近的同一種活性染料，若需用兩種不同染色性能的染料，最好采用能同浴使用的染料，防止染色時(shí)間過長造成織物布面灰傷和癱軟。

2)因氨綸纖維耐高溫和熱機(jī)械性能較差，過高的張力、溫度或長時(shí)間濕熱處理將損害其物理特性，使其彈性下降、強(qiáng)力受損甚至斷裂。所以加工含氨綸絲的織物時(shí)，可將各道工序的溫度適當(dāng)降低一些，在保證織物彈性不受損的情況下完成生產(chǎn)加工。

3 )為避免針織物烘干時(shí)回潮率控制不當(dāng)給拉絨整理帶來的不良影響，需在染色加工最后一道工序添加適量的靜電消除劑，以保證針織物的拉絨起毛效果。

4)起絨前的針織物要有一定的回潮率?？椢镞^干會(huì)造成拉絨起毛時(shí)靜電嚴(yán)重，過濕易造成不易起絨，故烘干時(shí)織物回潮率以控制在5 %～6 %為宜。

2.4 拉絨整理

2.4.1 設(shè) 備

選用MB331A36-2000型起毛機(jī)、MB314E-2000型剪絨機(jī)、SME485-2000型刷毛機(jī)、SME473H-2200型和SME472H-2200型燙光機(jī)等。

2.4.2 拉絨整理工藝及參數(shù)

拉絨整理的過程，是將針織物絨坯覆于回轉(zhuǎn)的拉毛滾筒上，使絨坯與拉毛滾筒作相對運(yùn)動(dòng)，逐漸拉出起絨纖維，直至拉斷形成絨毛為止。

1)拉絨起毛是以調(diào)節(jié)錫林與順針、逆針?biāo)俨畋葋硗瓿傻?，一般的絨織物主要是靠逆針起毛，如圖5[1]所示。順、逆針起毛的特點(diǎn)為：由于順針輥的針尖方向與順針輥轉(zhuǎn)向相反，順針轉(zhuǎn)速低于零點(diǎn)轉(zhuǎn)速越多，起毛力度會(huì)越大；同樣，當(dāng)逆針轉(zhuǎn)速超過零點(diǎn)轉(zhuǎn)速越高時(shí)，起毛力度越大。在針織絨拉絨整理的試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)：由于白廠絲經(jīng)練染整理后呈較細(xì)的單纖維，其斷裂強(qiáng)力較小，若采用逆針起毛，拉斷桑蠶絲纖維的力量較大，桑蠶絲絨纖維被拉斷的同時(shí)容易造成桑蠶絲絨毛脫落。通過試驗(yàn)比較，針織絨起絨效果與錫林轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速的不同關(guān)系很大。錫林轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速相互間關(guān)系與起絨效果見表2。

圖5 起毛機(jī)運(yùn)動(dòng)示意Fig.5 Schematic diagram of napping machine motion

表2 錫林轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速與針織物起絨效果對比Tab.2 Rotation direction and speed of the cylinder and napping effects on knitted fabric

從表2得知，針織絨在拉絨整理時(shí)，絨毛設(shè)計(jì)為長絨毛時(shí)，拉絨工藝配置可采取順針?biāo)俣却笥谀驷標(biāo)俣?；?dāng)絨毛設(shè)計(jì)為較密的短絨毛時(shí)，可采取逆針?biāo)俣却笥陧樶標(biāo)俣取腻a林轉(zhuǎn)速對起絨效果的影響程度對比中得知，適度提高錫林的轉(zhuǎn)速可以提高針織絨的起絨密度。故針織絨起絨工藝宜采取以順針為主、逆針為輔的起毛方案，用較柔和的力量拉斷桑蠶絲起絨；同時(shí)，錫林轉(zhuǎn)速設(shè)置在68～70 r/min(稍高于其他纖維的針織物起絨)，采取由錫林帶動(dòng)順針起毛的工藝設(shè)計(jì)方案，才能達(dá)到絨毛豐滿的起絨效果。

2)起毛次數(shù)需根據(jù)起絨纖維特性、織物組織、織物厚度、絨面效果和起絨程度等因素來確定。工藝探索中得知，以滌綸等化纖長絲為起絨纖維的不倒絨針織物，較桑蠶絲起絨針織物拉絨后的絨毛更長(絨毛長度可達(dá)到0.8 mm)，若要達(dá)到豐厚密實(shí)的絨面效果，其起毛的次數(shù)就需要相對多些。當(dāng)針織絨的桑蠶絲絨毛設(shè)計(jì)為厚而密的不倒絨時(shí)，拉絨次數(shù)可以在5～7次；絨毛設(shè)計(jì)為短而較稀時(shí)，起毛次數(shù)可設(shè)計(jì)在3～4次，最終以調(diào)節(jié)起毛次數(shù)來達(dá)到最佳的起絨效果。

3)牽引張力調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)前牽(進(jìn)布牽引輥)和后牽(出布牽引輥)的速率比來完成。前后牽引棍在起毛機(jī)的位置如圖6[2]所示。當(dāng)后牽速度與前牽速度比大于1時(shí)，值越大，桑蠶絲起毛時(shí)所受的張力就大。較大的張力會(huì)使形成絨面的纖維不易被拉出、拉長，容易造成織物兩邊起絨好，中間不好等問題。實(shí)踐得知，桑蠶絲起絨織物應(yīng)配置較小的牽引張力，使起絨在較松弛的狀態(tài)下緩和地拉出桑蠶絲絨纖，即可以達(dá)到最為滿意的絨面效果。

圖6 起毛機(jī)結(jié)構(gòu)示意Fig.6 the schematic diagram of napping machine structure

4)工藝設(shè)計(jì)實(shí)例：針織絨部分產(chǎn)品拉絨整理工藝參數(shù)設(shè)計(jì)，見表3。

2.4.3 梳毛工藝

因桑蠶絲絨毛較化纖針織絨的絨毛短，要保證梳毛輥針尖不損傷織物的地組織，工藝設(shè)計(jì)上，梳毛輥的間隙可根據(jù)絨面起絨長短的不同做適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，梳毛布速可以設(shè)置在15～30 m/min。針織絨經(jīng)梳毛整理后，織物的絨毛可以確定為指定倒向，絨毛順向遮蓋織紋，達(dá)到豐滿厚重的外觀效果。

2.4.4 一次燙光工藝

一次燙光俗稱為“小燙”，是改善針織物絨面外觀效果的重要環(huán)節(jié)。起絨織物以順毛進(jìn)入燙光機(jī)，設(shè)置進(jìn)布速度15 m/min，燙光溫度(175±5)℃，通過單根燙輥的作用拉直理長絨毛，達(dá)到順直絨毛的效果。

2.4.5 高溫定形工藝

通過對針織絨高溫定形，確定織物成品幅寬、平方米質(zhì)量等規(guī)格，使絨織物獲得平整、光亮、開松和順向的最佳外觀效果。通過針織絨定形工藝比較得知，定形布速小于20 m/min，絨織物手感偏硬；定形溫度大于220 ℃，桑蠶絲容易發(fā)生焦毛現(xiàn)象。在定形操作中，針織絨須絨面向下，絨毛以順毛進(jìn)機(jī)，按照規(guī)格設(shè)計(jì)調(diào)整好織物的幅寬。定形進(jìn)行中須保持布速，以確保絨面手感柔軟均衡。針織絨高溫定形工藝參數(shù)如表4所示。

表3 針織絨拉絨整理工藝參數(shù)Tab.3 Process parameters of knitted fabric napping fi nishing

表4 高溫定形工藝參數(shù)Tab.4 Process parameter of high temperature setting

2.4.6 二次燙光工藝

二次燙光俗稱“大燙”，是針織絨定形后最終確定織物絨面外觀效果的重要工序。采用SME472H-2200型燙光機(jī)，通過調(diào)節(jié)托布帶和兩根燙輥之間的距離來調(diào)節(jié)絨毛的直立角度，使?fàn)C光處理后的織物絨毛表面更加蓬松柔軟、毛向順直、豐厚光亮。針織絨二次燙光工藝參數(shù)：第一輥(195±5)℃，第二輥(170±5)℃，布速15 m/min。

2.4.7 剪毛工藝

剪毛是對各種絨面織物的毛絨或毛圈進(jìn)行剪毛或修剪，達(dá)到絨毛順直、有光澤、手感好的工序。由于針織絨是采取桑蠶絲起絨，設(shè)計(jì)上考慮了桑蠶絲的高貴感，在拉絨整理時(shí)，絨毛的長度一般不做過長的設(shè)計(jì)(起毛長度平均在4～5 mm)，故在剪毛時(shí)，可以考慮不剪或只剪去少許絨織物表層過長的絨毛，即可以達(dá)到針織絨最優(yōu)的外觀品質(zhì)。

2.4.8 技術(shù)要點(diǎn)

1)織物拉絨上機(jī)前要認(rèn)清進(jìn)布方向和織物正反面，避免弄反絨毛方向。加工過程中應(yīng)檢查織物身骨和絨面效果，防止拉壞織物，避免出現(xiàn)起毛不良、起毛過度。

2)調(diào)節(jié)順、逆針及大錫林速度時(shí)，必須在絨坯布頭開始，中途不允許調(diào)節(jié)。

3)起絨次數(shù)取決于不同的織物品種和起絨方法。起絨順序：先進(jìn)行粗起絨，再進(jìn)行中起絨，最后進(jìn)行梳理式起絨。

4)起毛機(jī)在經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，針布上的針會(huì)有不同程度的磨損。當(dāng)針的磨損影響起絨質(zhì)量時(shí)，采取磨針的方法進(jìn)行全面修復(fù)，使針達(dá)到一致的鋒利程度。

5)拉絨前針織物回潮率控制在5 %～6 %為宜，回潮率過大易造成織物縱向皺?。淮送?，控制好拉絨進(jìn)布時(shí)織物張力，也是避免縱向皺印的措施之一。

6)由于氨綸絲在光照條件下斷裂強(qiáng)力大幅下降，針織絨在陽光照射達(dá)到2 h以后，受照射部位的氨綸絲強(qiáng)度下降，織物彈性發(fā)生嚴(yán)重消減，造成織物局部的嚴(yán)重疵點(diǎn)。故在生產(chǎn)加工中，車間及堆放織物的場地應(yīng)遮擋陽光，避免直射。

3 產(chǎn)品質(zhì)量

按國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，針織絨一等品率高于90 %。部分產(chǎn)品經(jīng)四川省纖維檢驗(yàn)局檢測，原料含量及平方米質(zhì)量偏差均在5 %以內(nèi)，各項(xiàng)色牢度、彈子頂破強(qiáng)力、水洗尺寸變化率及生態(tài)安全指標(biāo)等均達(dá)到或超過國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(表5)。

4 結(jié) 語

采用桑蠶絲和竹纖維為原料，開發(fā)的絲/竹交織針織絨織物充分利用了兩種纖維的優(yōu)勢，桑蠶絲絨面手感細(xì)膩、優(yōu)雅豐滿、厚重保暖、回彈性好，是制作圍巾、高檔保暖內(nèi)衣、嬰幼兒裝的上乘面料，具有廣泛的市場前景。產(chǎn)品開發(fā)中對絲/竹交織針織絨織物全套生產(chǎn)工藝進(jìn)行了探索創(chuàng)新，對提高絲綢針織產(chǎn)品精深加工技術(shù)水平、拓展絲綢產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

表5 部分針織絨質(zhì)量指標(biāo)檢測值Tab.5 Values of quality indicators of some knitted fabric

[1]張洪曲，范小敏，唐仕成，等.竹/絲交織針織綢產(chǎn)品開發(fā)[J].紡織科技進(jìn)展，2010(5)：40-43.

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[2]鄭江文，孫中文.起毛機(jī)參數(shù)選擇對織物起毛的影響[J].紡織機(jī)械，2002(6)：26-29.

ZHENG Jiangwen, SUN Zhongwen. The effects of raising machine parameter selections on fabric raising[J]. Textile machinery, 2002(6): 26-29.

Development of silk and bamboo interwoven knitted velvet

ZHANG Hong-qu1, CHEN Xiang-ping1, ZHENG Dan1, YU Wei-hua2

(1.Sichuan Academy of Silk Sciences, Chengdu 610031, China; 2. Sichuan Silk Engineering Technology Research Center, Chengdu 610031, China)

By making use of advantages of mulberry silk fiber and bamboo fiber, through study and analysis on the material ratio, organization structure, specification design and process test data etc, this paper discusses process and technology key points of silk and bamboo interwoven knitted fabric in type designs, weaving,dyeing and finishing, especially raising finishing process, puts forward technical program of mainly fabric raising supplemented by reverse needle, and discusses the relations between the fluff times, combing process and nature luster finishing and the raising effects on knitted fabric, and successfully develops a product with one side of mulberry silk raising and the other side is silk and bamboo fiber without raising. This study has active practical significance in improving delicate processing technology level of silk knitted products and expanding application fields of silk products.

Silk and bamboo interwoven fabric; Knitted velvet; Product design; Weaving; Napping finishing

TS106.57

A

1001-7003(2012)11-0041-05

2012-08-30

張洪曲(1961－ )，女，高級(jí)工程師，主要從事紡織品產(chǎn)品開發(fā)及工藝技術(shù)研究。