羊毛/亞麻/不銹鋼纖維防輻射精紡面料的開發(fā)與設(shè)計(jì)生產(chǎn)

李燕妮，王立年，艾賢麗，馮俏英

(蘭州三毛實(shí)業(yè)有限公司，甘肅 蘭州 730316)

隨著生活水平的提高，人們對服裝面料的要求也越來越高，對休閑舒適、具有功能性的毛精紡織物的需求增大。采用天然纖維與功能性纖維的合理配置，使織物既具有天然纖維優(yōu)異的服用性能，又具有個性化的功能特點(diǎn)，增加了織物的附加值[1-2]。

亞麻是紡織面料中使用廣泛的天然纖維，亞麻纖維具有許多優(yōu)良的性能，其吸濕散熱，保健抑菌，防污抗靜電，防紫外線，并且阻燃效果極佳[3-4]。

不銹鋼纖維一般均達(dá)微米級，不銹鋼纖維平均直徑為40 μm左右。不銹鋼纖維具有良好的力學(xué)性能，不僅斷裂比強(qiáng)度和拉伸比模量較高，而且可耐彎折、韌性良好；具有很好的導(dǎo)電性，能防靜電，防電磁輻射；具有耐高溫；耐化學(xué)腐蝕性能，空氣中不易氧化等性能[5-6]。將亞麻纖維、不銹鋼纖維合理地運(yùn)用在毛精紡織物中，賦予織物一種全新的風(fēng)格，兼具天然舒適、休閑時(shí)尚、透氣涼爽、防輻射等服用性能與功能。

該產(chǎn)品成分為絲光羊毛/亞麻纖維/滌綸/柔絲蛋白纖維素復(fù)合纖維/不銹鋼纖維42/24/17/10/7,經(jīng)向紗線線密度為12.5 tex，緯向紗線線密度為27.78 tex的亞麻紗、線密度為12.5 tex不銹鋼纖維與羊毛花并紗1∶1∶1織造?？椢锩棵踪|(zhì)量為240 g。

1 原料配比

1.1 原料選擇

該產(chǎn)品經(jīng)紗采用纖維直徑18.5 μm的絲光羊毛與柔絲蛋白纖維素復(fù)合纖維、滌綸纖維混紡。緯向紗線采用線密度為27.78 tex的亞麻紗、線密度為12.5 tex的不銹鋼纖維與羊毛花并紗1∶1∶1織造。目前用于防輻射的不銹鋼纖維絲有短纖維和長絲2種。本文采用不銹鋼長絲纖維，與羊毛紗花并的紡紗工藝進(jìn)行紡紗。這樣開發(fā)的防輻射面料整體效果要優(yōu)于不銹鋼纖維短纖維。

1.2 原料參數(shù)

絲光羊毛(80支)的平均纖維直徑17.85 μm，細(xì)度離散18.67%，加權(quán)平均長度97.7 mm，長度離散34.5%，回潮率12.67%，短毛率2.5%，毛粒1.6%。柔絲蛋白纖維素復(fù)合纖維實(shí)測纖維直徑14.3 μm，加權(quán)平均長度75.6 mm，回潮率10.41%。亞麻紗實(shí)測線密度29.11 tex，質(zhì)量不勻率2.8%，實(shí)測捻度491.5捻/m，單紗平均強(qiáng)力394.13 N，強(qiáng)力不勻率20.16%。不銹鋼纖維實(shí)測纖維直徑42 μm,線密度15.5 tex。

2 毛條工序

毛條工序注重羊毛、亞麻纖維的染色，需制定合理的混條道數(shù)和工藝參數(shù)[7]。采用媒介染料對絲光羊毛在常溫常壓下染色，染色溫度控制在100 ℃左右。亞麻紗具有表面粗糙、光澤差的特性，容易出現(xiàn)染色不亮麗、染花、染色不勻等情況。為提高染色效果采用雷馬素染料，溫度為35～60 ℃，進(jìn)行筒紗染色。復(fù)精梳工藝應(yīng)注意保持各項(xiàng)通道的光潔，保持條子的光潔、圓潤、緊實(shí)，注意控制牽伸速度，張力不宜過大，應(yīng)合理控制毛條合毛油和回潮情況，保持成品毛條條干良好[8]。

條染復(fù)精梳工藝流程：松球→染色→復(fù)洗(LB334)→混條(B412)→頭針(GC15-1)→二針(GC15-2)→三針(GC15-3)→精梳(PB33)→四針(GC15-4)→五針(GC15-5)→末針(GC15-6)。毛條復(fù)精梳工藝見表1。

表1 毛條復(fù)精梳工藝

3 紡紗工序

3.1 紡紗方式的選擇

不銹鋼纖維具有特殊變化的自然折皺和導(dǎo)電性，不銹鋼纖維可以紡包芯紗，也可以直接與羊毛紗合股。由于包芯紗中金屬絲處于伸直狀態(tài)，在后續(xù)的生產(chǎn)中所受的反復(fù)拉伸力不能得到有效釋放而容易出現(xiàn)斷頭。不銹鋼纖維和羊毛紗合股生產(chǎn)時(shí)，不銹鋼纖維呈現(xiàn)螺旋狀，可有效緩沖其所受的反復(fù)的拉伸力，因此不銹鋼纖維的紡紗方法因采用不銹鋼纖維長絲與1根單紗毛紗合股[9]。紡紗工藝參數(shù)見表2。

表2 紡紗工藝參數(shù)

羊毛混紡金屬絲紗線線密度為12.5 tex，該紗線是由線密度為16.67 tex混紡羊毛紗和不銹鋼纖維花并而成，其中毛紗含量68.1%，不銹鋼纖維含量31.9%。

3.2 紡紗流程與關(guān)鍵工藝

不銹鋼纖維剛性大，紡紗時(shí)注意控制退繞張力，防止脫圈，停車時(shí)要及時(shí)固定絲頭，否則會造成脫圈筒子絮亂的情況發(fā)生，造成生產(chǎn)浪費(fèi)。在并線工序時(shí)，可在不銹鋼纖維過絲處放置小塊白紙，能夠清楚地發(fā)現(xiàn)不銹鋼纖維的斷絲，防止出現(xiàn)跑單條的現(xiàn)象。同時(shí)注意優(yōu)化工藝參數(shù)，合理設(shè)計(jì)車速及牽伸倍數(shù)，保證良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

紡紗工藝流程：混條(FBG412)2遍→頭針(B423)→二針(B432)→三針(B442)→四針(B452)→粗紗(RF)→細(xì)紗(TH)→自絡(luò)(WST)→并線(FDS)→倍捻(康派)→蒸紗(XOREUA)。

4 織造工序

4.1 織造工序的工藝參數(shù)

織造工藝流程：整經(jīng)→穿經(jīng)→ 織造(OPT劍桿)。

織造上機(jī)工藝參數(shù)：上機(jī)經(jīng)向密度304根/(10 cm)，下機(jī)經(jīng)向密度320根/(10 cm),上機(jī)緯向密度240根/(10 cm)，下機(jī)緯向密度258根/(10 cm)，上機(jī)幅寬164 cm，筘號76#/4入，綜片數(shù)18片，選用平紋變化組織。

4.2 組織設(shè)計(jì)與CAD效果圖

織物上機(jī)圖見圖1,織物CAD效果圖見圖2。

圖1 織物上機(jī)圖

圖2 織物CAD效果圖

4.3 織造關(guān)鍵工藝

織造時(shí)盡量將不銹鋼纖維紗線穿在前片棕，這樣能較好地控制織造時(shí)開口高度和經(jīng)紗張力，也可以減少對不銹鋼纖維紗線的作用力。因?yàn)椴讳P鋼纖維紗線有形狀記憶特點(diǎn)，坯布容易出現(xiàn)卷邊折邊情況，所以上機(jī)參數(shù)中適當(dāng)加寬布邊寬度到2 cm以上，并要合理設(shè)計(jì)布身與布邊的組織配合?？刂坪蒙蠙C(jī)張力，減少織機(jī)斷頭，防止產(chǎn)生呢面小疵點(diǎn)。亞麻紗上機(jī)前必須提前給濕，保持適當(dāng)?shù)幕爻甭剩詼p少亞麻紗的斷頭，提高織機(jī)的織造效率[10]。亞麻紗條干不勻率較高，緯向采用多色混緯織造，可以減少呢面色檔、緯檔現(xiàn)象。

5 染整工序

5.1 染整工藝流程

生修→燒毛→平幅洗煮(2次)→ 吸水→柔軟整理→烘呢→中檢→熟修→刷毛→剪毛→給濕→罐蒸→壓光→罐蒸→成品。

燒毛工藝：天然氣壓力1 kPa，車速120 m/min，正反雙燒。

平幅洗煮工藝：高溫槽溫度105 ℃，洗呢槽溫度60 ℃，車速30 m/min，采用雙循環(huán)洗呢。

烘呢工藝：烘箱溫度130 ℃，上機(jī)超喂5%，車速100 m/min，下機(jī)幅寬154 cm。

柔軟整理工藝：車速20 m/min，溫度130 ℃，柔軟劑用量20 g/L。

罐蒸工藝：采用單循環(huán)內(nèi)到外工藝，壓力80 Pa，時(shí)間260 s。

壓光工藝：導(dǎo)帶對燙輥的作用面比例為60%，車速30 m/min，燙輥溫度140 ℃。

5.2 染整工序關(guān)鍵工藝

織物的后整理是非常重要的環(huán)節(jié)，對于產(chǎn)品的風(fēng)格形成、呢面的質(zhì)量、物理指標(biāo)都起到關(guān)鍵性的作用。后整理時(shí)盡量減小經(jīng)向、緯向張力，減小對不銹鋼纖維的拉伸變形，防止其斷裂。洗呢時(shí)不要采用繩狀洗呢，以平洗為佳，以免造成卷邊、折痕等疵點(diǎn)。烘呢時(shí)按原幅寬上機(jī)，不宜拉幅，超喂控制要偏小于同類全毛產(chǎn)品[8]。因該產(chǎn)品風(fēng)格挺括，手感干爽，需增加柔軟工藝改善其手感，要優(yōu)化罐蒸工藝，使產(chǎn)品手感爽滑、有骨感、光澤優(yōu)亮，達(dá)到面料的最佳效果。

6 產(chǎn)品規(guī)格與特點(diǎn)

6.1 產(chǎn)品的特性介紹

多種天然纖維和功能纖維的配合運(yùn)用，配以別致的花型設(shè)計(jì)，運(yùn)用純潔的凈水藍(lán)色系的藍(lán)白搭配，清新淡雅，別具匠心的染色與后處理，使面料表面呈現(xiàn)出一種治愈性的全新概念的美感。極大地體現(xiàn)出面料功能性及藝術(shù)魅力。產(chǎn)品手感滑爽、挺括、有獨(dú)特的形狀記憶功能、抗紫外線、防輻射性能俱佳，亞麻透氣涼爽、吸濕快干，適合用做春夏季休閑西裝面料。

6.2 物理指標(biāo)

成品規(guī)格及織物的物理性能見表3。成品面料實(shí)物圖見圖3。

表3 成品規(guī)格及織物的物理性能

圖3 成品面料實(shí)物圖

織物手感干爽、光滑，呢面有微皺感、肌理感，光澤優(yōu)亮。顏色采用2種不同顏色對比搭配，形成了階梯的斜紋圖案。面料休閑自然，適合制作男裝休閑單層西裝或夾克等服裝。

7 結(jié)束語

本文探討了羊毛、亞麻、不銹鋼纖維精紡面料的開發(fā)與設(shè)計(jì)生產(chǎn)要點(diǎn)，從設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)工藝、實(shí)際操作等方向進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)亞麻紗容易出現(xiàn)染色不勻、染花等情況，通過采用雷馬素染料筒紗染色，溫度控制在35～60 ℃之間，可有效解決染色問題。不銹鋼纖維剛性大，容易出現(xiàn)脫圈、斷絲、卷邊、折痕等質(zhì)量問題，復(fù)精梳工藝注意生產(chǎn)張力控制，合理控制合毛油用量，保持成品毛條良好的條干。紡紗宜采用不銹鋼纖維長絲與一根單紗毛紗合股工藝?？椩鞎r(shí)盡量將不銹鋼纖維紗線穿在前片棕。后整理采用小張力平幅工藝等措施，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的正常順利生產(chǎn)，最終達(dá)到設(shè)計(jì)者的開發(fā)目標(biāo)。將亞麻、不銹鋼纖維應(yīng)用于毛精紡面料的開發(fā)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了毛精紡面料防輻射、抗靜電、接觸涼感等功能，產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量俱佳，功能性、實(shí)用型均有較大突破，拓寬了毛精紡面料的品種。