柞蠶絲針織色織T恤面料開發(fā)

唐仕成

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

柞蠶絲具有優(yōu)良的吸濕透氣、防曬抗皺性能,是制作針織T恤衫面料的上乘原料。但在針織T恤衫消費(fèi)市場(chǎng)卻很少見到柞蠶絲產(chǎn)品。其主要原因是柞蠶絲在針織服用產(chǎn)品的加工性能上存在諸如剛度大、糙節(jié)多、易起毛等缺點(diǎn)。為解決柞蠶絲針織生產(chǎn)中成圈難,織疵多,效率低,染色加工中漂不白、染不深、水漬重等技術(shù)難點(diǎn),在分析柞蠶絲纖維性能基礎(chǔ)上,開展絲線軟化、設(shè)備改造和染整工藝優(yōu)化等技術(shù)攻關(guān),開發(fā)出柞蠶絲針織色織T恤面料系列產(chǎn)品,并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。為進(jìn)一步提升柞蠶絲針織色織技術(shù)水平,拓展柞蠶絲產(chǎn)品服用領(lǐng)域,加快柞蠶絲針織T恤面料產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐起到了積極推動(dòng)作用。

1 纖維性能分析

柞蠶絲屬于蛋白質(zhì)纖維,一根柞蠶繭絲由兩根扁平的單絲黏合而成,每根單絲由若干根微纖維構(gòu)成,微纖維間有空隙,越至纖維中心空隙越大,使柞蠶絲具有多孔性。每根單絲的中心為絲素,絲素外圍包覆絲膠。絲素大分子鏈間含有二硫鍵,有很強(qiáng)的相互作用,不易染色;絲膠存在β結(jié)構(gòu),排列緊密整齊,且含側(cè)鏈?zhǔn)杷愿拾彼彷^多,溶解性差[1]。柞蠶絲橫切面呈不規(guī)則的橢圓形或扁平三角形,長(zhǎng)徑為短徑的6～7倍,內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)相間構(gòu)造,分子排列整齊有序的區(qū)域?yàn)榻Y(jié)晶區(qū)。陳明珍[2]等研究表明,非結(jié)晶區(qū)結(jié)構(gòu)松散,主要集中了極性或帶酸、堿性側(cè)基的氨基酸,便于各種物質(zhì)分子滲透和擴(kuò)散,是與染化料等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的主要部位。柞蠶絲的強(qiáng)度較好,其干強(qiáng)度約為37 c N/tex,斷裂伸長(zhǎng)率在25.0%～27.0%,濕強(qiáng)度比干強(qiáng)度高,耐磨強(qiáng)度較差,在生產(chǎn)過(guò)程中容易被機(jī)件擦毛[3]。柞蠶絲含有螢光物質(zhì)能吸收紫外線,灰分、色素等雜質(zhì)含量較高,致其絲色暗淡,呈黃褐色。柞蠶絲與桑蠶絲的主要成分對(duì)比見表1。

表1 柞蠶絲與桑蠶絲的主要成分對(duì)比[4] 單位:%

2 設(shè)計(jì)思路

針織T恤面料是利用大圓機(jī)、橫機(jī)或經(jīng)編機(jī)等設(shè)備的織針把絲或紗線編織成線圈、串套連接成織物,大多以棉、麻、化纖等為主要原料,其質(zhì)地松軟,透氣性好,是夏秋較熱季節(jié)的主要服用面料。柞蠶絲含有18種氨基酸,貼膚舒適、滑爽涼快,以其為原材料制作的針織T恤面料屬于高檔產(chǎn)品。

2.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

本文主要開發(fā)適用于夏秋季外穿的針織T恤面料,采用雙面平紋組織,花型以彩色橫條紋為主,克重200 g/m2左右,自然門幅(762.0 mm筒徑的大圓機(jī),成品門幅71 cm×2)。

2.2 原料要求

柞蠶絲,規(guī)格:38.5 dtex;等級(jí):≥AA級(jí);要求:潔凈度好、纖度低、色澤均勻。

2.3 工藝流程

原料挑剔→泡絲→絡(luò)絲→有捻并絲→成絞→預(yù)浸→精練→染色→返絲→成筒→針織→水洗→烘干→定型→成品綢。

3 生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)

3.1 原料準(zhǔn)備

原料準(zhǔn)備是基礎(chǔ)工作,柞蠶絲的原料準(zhǔn)備工藝沿襲桑蠶絲針織產(chǎn)品生產(chǎn)的常規(guī)工藝,是后道工序生產(chǎn)和成品質(zhì)量的保證和基礎(chǔ)。選用品質(zhì)較好的柞蠶絲,剔除糙塊、雜質(zhì)、色澤不均勻的部分。

3.1.1 泡絲軟化

選用真絲針織較有代表性的4種泡絲助劑WS、L、DKL-5和EKL-2,做軟化對(duì)比試驗(yàn),均采用相同工藝:助劑用量8.4%(柞蠶絲重量),浴比1∶5,溫度40～50℃(保持恒溫),時(shí)間2 h。

經(jīng)助劑浸泡的柞蠶絲回縮充分,硬角消除徹底,絲膠軟化透徹均勻,抗彎剛度減弱,增加了強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率,為后序生產(chǎn)中減少絲線斷頭和織造疵點(diǎn)奠定了基礎(chǔ)。4種助劑中EKL-2的軟化效果最佳,使用EKL-2軟化前后強(qiáng)力、伸長(zhǎng)率和手感對(duì)比見表2。

表2 柞蠶絲軟化前后強(qiáng)力、伸長(zhǎng)率和手感對(duì)比

3.1.2 絡(luò)并成絞

浸泡晾干后的柞蠶絲用2根合股,以絞裝形式用于染色。在絡(luò)絲、并絲、成絞各生產(chǎn)工序中,張力控制要求貫穿于始終。合股捻度不易過(guò)大,捻度大時(shí)紗線剛度增大,增加編織難度,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生坯布縱向扭曲,影響織物手感,一般捻系數(shù)可選在100～110之間[5],以并絲機(jī)自帶捻度為宜。原料準(zhǔn)備工序主要工藝參數(shù)及技術(shù)要求見表3。

表3 原料準(zhǔn)備工序主要參數(shù)

3.1.3 生絲染色

(1)設(shè)備選型

經(jīng)比較后,選用Q411噴射式絞絲染色機(jī),絞絲染色機(jī)具有作用均勻,絲條膨松,不易紊亂,節(jié)能省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)[6]。

(2)預(yù)浸處理

工藝配方:純堿3 g/L,滲透劑JFC 1.5 g/L,去油靈C-101 0.75 g/L。

工藝條件:浴比1∶15,溫度70～80℃,p H值8～9,時(shí)間30 min。

(3)精煉脫膠

工藝配方:凈洗劑209濃度0.75 g/L,磷酸三鈉1 g/L,肥皂9.5 g/L,純堿2 g/L,泡花堿3 g/L,雙氧水8 g/L。

工藝條件:浴比1∶15,p H值8～9,時(shí)間120 min,水洗3道。

精練脫膠工藝曲線見圖1。

圖1 精練脫膠工藝曲線

(4)染色(以寶藍(lán)色為例)

工藝配方:活性染料RS/P藍(lán)4.2%,活性染料G黑0.6%,活性染料3RS紅0.4%,促染劑元明粉80 g/L,潤(rùn)滑劑9 g/L,勻染劑5 g/L,固色劑純堿30 g/L,冰醋酸3.5 g/L,皂洗劑10 g/L。

工藝條件:浴比1∶10,p H值9～10,溫度65℃,水洗2道,洗凈后上硅油0.2%。

染色工藝曲線見圖2。

圖2 染色工藝曲線

(5)技術(shù)要點(diǎn)

選用絞裝絲染色方式。柞蠶絲和染液在噴射回轉(zhuǎn)作用下,相互運(yùn)動(dòng)利于脫膠和勻染。絞裝的柞蠶絲膨化后不受擠壓和約束,蓬松自由,利于助劑和染料滲透,避免了筒裝絲染色不勻和絲線松垮紊亂等問題。

增添預(yù)浸處理工藝。使絲膠在脫膠前充分膨化,減弱與絲素的結(jié)合力,利于染料和助劑的滲透。選用活性染料,活性染料是能與蠶絲纖維以共價(jià)鍵結(jié)合的反應(yīng)性染料[7]。使用雙氧水作氧化劑,借助精練流程控制脫膠速率,確保脫膠均勻[8]。使用促染劑提高活性染料的上染速率和得色率。

3.1.4 色絲成筒

絞裝染色絲經(jīng)過(guò)晾干、絡(luò)絲后,由絡(luò)筒機(jī)成筒為筒裝絲,筒裝絲要求成型良好,軟硬適中,以肖氏硬度55～57度為宜[9]。采用VC604A絡(luò)筒機(jī),工藝參數(shù)如表4所示。

3.2 針織織造

3.2.1 設(shè)備選型

選用德國(guó)產(chǎn)的高機(jī)號(hào)雙面針織大圓機(jī),機(jī)號(hào)28 G,筒徑762.0 mm,編織路數(shù)72 F。

3.2.2 工藝改進(jìn)

改造調(diào)試織機(jī),提高針筒運(yùn)轉(zhuǎn)精度,優(yōu)化編織參數(shù),針織工藝參數(shù)見表5。

表5 針織工藝參數(shù)

(1)裝置上,增加絲線清糙、斷頭自停、張力調(diào)節(jié)等裝置,更換卷布輥、照布光源,調(diào)整紗架位置和筒裝絲退解角度。

(2)參數(shù)上,調(diào)試各成圈路徑的壓針深度、絲線速度、牽拉力度等,提高織造精度。

(3)設(shè)計(jì)上,運(yùn)用織物組織、原料、顏色搭配,規(guī)避橫路、粗細(xì)紗等疵點(diǎn)。

(4)操作上,各工種做到操作規(guī)范、動(dòng)作到位,勤巡查,多檢查。

3.2.3 技術(shù)要點(diǎn)

(1)各環(huán)節(jié)、各成圈路徑的張力控制均勻,確保線圈在織物中的大小一致和排列整齊。重點(diǎn)控制輸紗、彎紗、退圈、牽拉等環(huán)節(jié)的張力,合理搭配輸紗盤刻度、壓針深度、牽拉力矩等工藝參數(shù)。

(2)適當(dāng)提高輸紗張力,增大彎紗量,提升筒口高度,降低車速有利于減少柞蠶絲編織疵點(diǎn)。做好壓針、對(duì)針、添紗角度等參數(shù)調(diào)試,重點(diǎn)防止漏針、花針、破洞等疵點(diǎn)。

(3)控制好車間溫濕度,以溫度(25±3)℃、相對(duì)濕度70%～80%為宜。

3.3 后整理

下機(jī)的坯綢為熟織物,只需要做洗水、去污、柔軟、定型等后整理。

洗水去污整理設(shè)備選用Q113繩狀染色機(jī),要避免拉痕和灰傷,深色產(chǎn)品最好將坯綢反面打氣捋順后再處理。

定型整理是面料生產(chǎn)的最后一道工序,是改善和保證面料品質(zhì)的最后一道關(guān)口。面料經(jīng)過(guò)汽蒸預(yù)縮熱定型,其縮水、平整度、手感、彈性、光澤等外觀和服用性能得到改善。濕熱條件下,柞蠶絲受到呢毯的擠壓作用,線圈不平衡狀態(tài)和折印得到充分回縮和調(diào)節(jié),消除線圈應(yīng)力,使之趨于平衡[9]。重點(diǎn)控制緯斜、弓形、荷葉邊等疵點(diǎn),掌握好溫度、蒸汽壓力和車速等工藝參數(shù)的匹配,特別是調(diào)校超喂數(shù)據(jù),要取得門幅、克重、縮水和布面效果等各方面平衡。采用雙呢毯圓筒定型機(jī),定型機(jī)參數(shù)如表6所示。

表6 定型機(jī)工藝參數(shù)

留意布邊壓痕和極光,及時(shí)調(diào)整或更換撐布架,保持撐架壓輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。水漬嚴(yán)重的布匹要重新浸水、烘干、再定型。

3.4 質(zhì)量指標(biāo)測(cè)試

柞蠶絲針織色織面料綢面光潔平整、色澤亮麗、立體感強(qiáng),外觀質(zhì)量符合FZ/T43004-2013《桑蠶絲緯編針織綢》優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)其各項(xiàng)性能進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如表7所示,符合FZ/T43004-2013《桑蠶絲緯編針織綢》優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。部分產(chǎn)品實(shí)樣見圖3,一個(gè)完整循環(huán)的橫條高度約20 mm,在此高度內(nèi),即在編織路數(shù)72路內(nèi),每路可使用任意顏色的柞蠶絲染色絲線,達(dá)到變換色彩的設(shè)計(jì)要求。

表7 面料質(zhì)量指標(biāo)測(cè)試值

圖3 產(chǎn)品實(shí)樣

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)泡絲軟化、預(yù)浸處理、染色、針織織造、定型后整理等工藝優(yōu)化,柞蠶絲的伸長(zhǎng)、強(qiáng)力、色牢度、得色率、縮水等性能得到改善,滿足了T恤面料的高機(jī)號(hào)針織大圓機(jī)織造和染整工藝要求,產(chǎn)品能夠規(guī)?；唵位a(chǎn)。后期將開發(fā)柞蠶絲任意高度橫條、電腦大提花等針織色織面料,還需進(jìn)一步改進(jìn)電腦自動(dòng)換紗針織設(shè)備及織造工藝,著重解決染色缸差大、黑色上染時(shí)間長(zhǎng)、面料易起毛等產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)難題,將柞蠶絲針織色織T恤面料生產(chǎn)技術(shù)運(yùn)用到家用床用紡織品、汽車內(nèi)飾用紡織品等更廣闊的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。