環(huán)保牛仔布用轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗花型工藝設(shè)計

莫鴻妃，王 妮，汪 軍，江 慧，張玉澤

(東華大學(xué)，上海 201620)

0 引言

竹節(jié)紗應(yīng)用廣泛，既可織造輕薄的夏季面料和厚重的冬季面料，也可用于窗簾、沙發(fā)套、床罩等家居裝飾織物。尤其是采用轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗織造的牛仔布面料吸濕透氣性好、風(fēng)格獨特，深受國內(nèi)外顧客歡迎，市場發(fā)展?jié)摿Υ骩1]。

張玉澤等對轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)進(jìn)行了改良，開發(fā)了一種具有雙分梳的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)[2-3]。不同于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)，該機(jī)器含有2個喂給羅拉，且左、右輸纖通道相互獨立、平行排列，分別通過左、右出纖口與轉(zhuǎn)杯連通?；诖搜芯?，本文使用雙分梳轉(zhuǎn)杯紡單頭試驗機(jī)，通過改變喂給羅拉的纖維喂入比例，即改變喂入速度，設(shè)計4種免染環(huán)保牛仔布用紗，開發(fā)出外觀呈現(xiàn)不同顏色、纖維錯落相間分布且間距細(xì)密的新型竹節(jié)紗，用于織造具有牛仔布風(fēng)格的面料。應(yīng)用該技術(shù)能省去染料更換環(huán)節(jié)，進(jìn)行彩色牛仔布的批量生產(chǎn)，并且區(qū)別于傳統(tǒng)漿染一體聯(lián)合生產(chǎn)的牛仔布；在減少牛仔布生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的染整廢水排放，以及工業(yè)用水耗費(fèi)方面具有積極意義。

1 轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗的花型設(shè)計

在雙分梳轉(zhuǎn)杯紡單頭試驗機(jī)的左、右喂給羅拉中，分別喂入2種不同顏色的纖維條，通過改變2個喂給羅拉的纖維喂入量，設(shè)計出4種類型的轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗。

1.1 第1種類型

一個喂給羅拉保持穩(wěn)定、持續(xù)地喂入纖維條，另一個喂給羅拉斷續(xù)喂入另一種纖維條，即基紗部分由1種顏色的纖維組成，而竹節(jié)部分由2種顏色的纖維混合而成。通過改變喂給羅拉中纖維的喂入量，可以改變紗線中不同顏色纖維的比例。使用AutoCAD2010軟件繪制的竹節(jié)紗花型效果，如圖1所示。

圖1 第1種類型的竹節(jié)紗花型

1.2 第2種類型

1個喂給羅拉穩(wěn)定、持續(xù)地喂入纖維條，另1個喂給羅拉先以相同的速度喂入，然后增加其速度形成超喂，即基紗由2種顏色的纖維混合而成，竹節(jié)處雖然也是由2種顏色的纖維混合而成，只是其中一種顏色的纖維比例改變，其花型效果如圖2所示。

圖2 第2種類型的竹節(jié)紗花型

1.3 第3種類型

2個喂給羅拉先以一定比例穩(wěn)定地喂入纖維條，之后先增加一個喂給羅拉的速度，即增加纖維喂入量，再增加另一個喂給羅拉的速度。那么，在紗線長度方向上會出現(xiàn)2種竹節(jié)效果，如圖3所示。

圖3 第3種類型的竹節(jié)紗花型

1.4 第4種類型

2個喂給羅拉先以一定速度穩(wěn)定地喂入纖維條，然后保持2個喂給羅拉中纖維的喂入增加總量不變，并使不同喂給羅拉中纖維的增加量可單獨變化，即可在紗線長度方向上出現(xiàn)多種竹節(jié)效果。該類型的竹節(jié)紗可呈現(xiàn)出2種花型效果，一種是竹節(jié)不連續(xù)的花型，另一種是竹節(jié)連續(xù)的花型，其花型效果如圖4所示。

圖4 第4種類型的竹節(jié)紗花型

2 轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)紗工藝設(shè)計

2.1 試驗方案設(shè)計

以黑、白粘膠為原料，左喂給羅拉(A喂入口)中喂入黑色粘膠，右喂給羅拉(B喂入口)中喂入白色粘膠，在雙分梳轉(zhuǎn)杯紡單頭試驗機(jī)上紡制35 tex的混色粘膠竹節(jié)紗線。紡紗試驗方案見表1，紡紗工藝參數(shù)見表2。

表1 不同種類粘膠混色竹節(jié)紗試驗方案

表2 紡紗工藝參數(shù)

根據(jù)表1試驗方案紡制的竹節(jié)紗外觀效果，如圖5所示。圖中從左至右分別為方案A1～A4紡制的紗線。

圖5 不同方案紡制的竹節(jié)紗

2.2 測試結(jié)果

將紡制的竹節(jié)紗在溫度為20 ℃、相對濕度為65%的恒溫恒濕環(huán)境中放置24 h后，測試竹節(jié)紗各項性能指標(biāo)。

將無規(guī)律的竹節(jié)紗視作有規(guī)律的竹節(jié)紗進(jìn)行竹節(jié)紗百米質(zhì)(重)量偏差的計算，即：① 設(shè)基紗的紗線號數(shù)為X，竹節(jié)處的紗線號數(shù)為Y；② 根據(jù)竹節(jié)紗的粗節(jié)倍數(shù)計算相應(yīng)竹節(jié)處的紗線號數(shù)；③ 找出不規(guī)則竹節(jié)紗的循環(huán)周期，計算周期內(nèi)竹節(jié)間隔及竹節(jié)長度所占比例，并設(shè)為C，D；則竹節(jié)紗的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量G為：

G=XC+YD

(1)

根據(jù)前人研究得到結(jié)論[4]：相較于竹節(jié)紗的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，竹節(jié)紗的實際質(zhì)量是穩(wěn)定值，其質(zhì)量偏差符合國家標(biāo)準(zhǔn)。那么，通過比較竹節(jié)紗的實際質(zhì)量與基紗的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，計算竹節(jié)紗的質(zhì)量偏差是切實可行的，這是因為基紗的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量是按號數(shù)標(biāo)準(zhǔn)換算而來的。需注意的是，在竹節(jié)紗標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的計算過程中，由竹節(jié)段到基紗過渡部分的紗線號數(shù)計算存在誤差。表3和表4為不同方案紡制的竹節(jié)紗性能測試結(jié)果。

表3 不同方案竹節(jié)紗強(qiáng)伸性能測試結(jié)果

表4 不同方案竹節(jié)紗毛羽以及百米質(zhì)量偏差測試結(jié)果

根據(jù)多彩竹節(jié)紗成紗檢驗標(biāo)準(zhǔn)的要求[5]：單紗斷裂強(qiáng)度不小于9.0 cN/tex；單紗斷裂強(qiáng)力CV值不大于19%；斷裂伸長率不小于5.0%；百米質(zhì)(重)量CV值不大于4.5%；百米質(zhì)(重)量偏差為±3.0%。

2.3 織造工藝參數(shù)設(shè)計

為進(jìn)一步研究竹節(jié)紗在布面上的呈現(xiàn)效果，使用紡制的黑白混色竹節(jié)紗作為緯紗，采用具有較高強(qiáng)力的白色棉紗作為經(jīng)紗進(jìn)行織造。4種方案采用相同的織造參數(shù)，見表5。

表5 織造工藝參數(shù)

使用手動橫機(jī)按以上織造工藝參數(shù)進(jìn)行上機(jī)織造，所得織物面料厚實，風(fēng)格獨特，布面均呈現(xiàn)一種周期性變化的凹凸不平效果，如圖6所示。

a) A1方案 b) A2方案

竹節(jié)牛仔面料是目前非常流行的牛仔布品種，其織物表面具有凹凸不平風(fēng)格，可以按照服飾的種類風(fēng)格設(shè)計竹節(jié)長度、間距、基紗號數(shù)、粗節(jié)倍數(shù)，從而形成不同的竹節(jié)效應(yīng)。由于牛仔布要求“藍(lán)中顯白，越洗越白”，基本以轉(zhuǎn)杯紗織造為主。但隨著竹節(jié)牛仔布的發(fā)展，使用普通轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)生產(chǎn)不同類型的竹節(jié)紗存在較大難度，而且機(jī)器改造成本較高[6]，使用雙分梳轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)可有效地解決該問題。

由圖6可以觀察到，A1方案紗線織造的織物循環(huán)周期較短，布面中間呈現(xiàn)出泛白效果，類似牛仔布特有的磨白風(fēng)格；A2方案和A3方案紗線織造的織物風(fēng)格相近，布面斜紋效應(yīng)明顯，但整體來說前者表面顏色偏深；而A4方案設(shè)計的紗線織造織物布面具有漸變的效果。

因此，在使用雙分梳轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)時，如果改變不同喂給羅拉的纖維喂入量、或者改變纖維的顏色、或者改變原料等進(jìn)行紡紗、織造，能得到多樣風(fēng)格的牛仔織物，并且無須對機(jī)器進(jìn)行較大改造，在一定程度上推動了轉(zhuǎn)杯紡竹節(jié)花式紗線的開發(fā)進(jìn)程。

3 結(jié)語

3.1基于雙分梳轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)，通過改變不同喂給羅拉的纖維喂入量、或者改變纖維的顏色、或者改變原料，以及設(shè)計竹節(jié)紗的竹節(jié)長度、間隔、粗節(jié)倍數(shù)、基紗號數(shù)等參數(shù)，可以得到具有牛仔紗風(fēng)格的竹節(jié)紗，其織造的布面可呈現(xiàn)出凹凸不平的效果，也可呈現(xiàn)出牛仔布特有的風(fēng)格。

3.2區(qū)別于傳統(tǒng)漿染一體聯(lián)合生產(chǎn)的牛仔布，雙分梳轉(zhuǎn)杯紡紡制牛仔用竹節(jié)紗的生產(chǎn)，具有成本低、環(huán)境污染小等優(yōu)點，可減少牛仔布生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的染整廢水排放以及工業(yè)用水耗費(fèi)，將成為市場上具有強(qiáng)勁競爭力的產(chǎn)品。