銀纖維/蠶蛹蛋白纖維毛巾的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝探討

陳 樞,馮圣國(guó)

(江蘇斯得福新材料有限公司,江蘇 南通 226000)

隨著社會(huì)消費(fèi)水平的提高和消費(fèi)者消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,作為必需品的毛巾在舒適性和功能性上越來越受到重視。銀纖維具有優(yōu)良的防輻射、抗靜電性、強(qiáng)力除臭、抗菌等性能,由于銀纖維是將銀和纖維緊密聚合而成,經(jīng)試驗(yàn),洗滌250次后,其抗菌功能沒降低。蠶蛹蛋白纖維具有親膚性、高導(dǎo)濕透氣性、耐洗滌性和抗菌性[1]。用銀纖維與蠶蛹蛋白纖維制成毛巾、浴巾等,不但具有良好的抗菌、保健性能,而且吸濕透氣、手感柔軟爽滑,更具舒適感。

1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

1.1 原料選用

毛巾是由地經(jīng)和毛經(jīng)與緯紗交織而成,地經(jīng)與緯紗交織形成地組織,是毛圈附著的基礎(chǔ),毛經(jīng)與緯紗交織形成毛組織,在毛巾表面形成毛圈。在生產(chǎn)過程中,地經(jīng)上機(jī)張力大,這就要求地經(jīng)強(qiáng)力高、毛羽少、耐磨性好;由于毛經(jīng)張力小,為避免毛經(jīng)相互糾纏產(chǎn)生凹毛等疵點(diǎn),要求毛經(jīng)毛羽少。地經(jīng)采用銀纖維,由于其具有良好的抗菌性能,提高了毛巾的抗菌性能,同時(shí)由于銀纖維的吸濕性能低,能及時(shí)將液體排出毛巾,使得毛巾具有吸濕快干性能,有效防止毛巾產(chǎn)生異味;蠶蛹蛋白纖維的親膚性能優(yōu)良,用其作為毛圈,與人體皮膚接觸舒適,滿足消費(fèi)者對(duì)毛巾舒適性的要求。根據(jù)毛巾的設(shè)計(jì)與性能要求,經(jīng)緯紗線分別選用如下:

經(jīng)紗:地經(jīng)采用18.6 tex×2純銀纖維股線,捻度為46捻/(10 cm);毛經(jīng)采用18.6 tex×2純蠶蛹蛋白纖維股線,為使毛巾手感柔軟爽滑,毛經(jīng)的捻度應(yīng)小些,捻度為31捻/(10 cm);地經(jīng)和毛經(jīng)的排列比為1∶1。

緯紗為27.8 tex純蠶蛹蛋白纖維紗,捻度為56捻/(10 cm)。

1.2 產(chǎn)品規(guī)格設(shè)計(jì)

毛巾的成品規(guī)格為76 cm×34 cm,緞檔長(zhǎng)為6 cm,兩端平布長(zhǎng)度為1.5 cm×2,兩邊邊子寬度為0.8 cm×2。毛巾產(chǎn)品規(guī)格見表1。

表1 毛巾產(chǎn)品規(guī)格

織物經(jīng)緯密大小會(huì)影響毛巾手感,為使毛巾手感柔軟爽滑,具舒適感,將毛巾在機(jī)經(jīng)密控制在196.8根/(10 cm),中毛區(qū)緯密174根/(10 cm),緞檔處緯密為600根/(10 cm)。

1.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

單線經(jīng)單單毛,開河6緯,平布在機(jī)長(zhǎng)度1.2 cm,投緯數(shù)為24緯,鍛邊在機(jī)長(zhǎng)度3.3 cm,投緯數(shù)為162緯,中毛在機(jī)長(zhǎng)度6.2 cm,投緯數(shù)為108緯,鍛檔在機(jī)長(zhǎng)度7.7 cm,投緯數(shù)為222緯,中毛在機(jī)長(zhǎng)度65.5 cm,投緯數(shù)為1 140緯,鍛邊在機(jī)長(zhǎng)度3.3 cm,投緯數(shù)為162緯,平布在機(jī)長(zhǎng)度1.2 cm,投緯數(shù)為24緯。毛倍為4.7∶1。

1.4 織物組織設(shè)計(jì)

毛圈組織、緞檔組織分別如圖1、2所示。1、2、3……表示地經(jīng)紗,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ……表示毛經(jīng)紗,■—表示經(jīng)組織點(diǎn),□—表示緯組織點(diǎn)。為增強(qiáng)毛巾的美感,緞檔組織采用變化組織。邊組織采用4上4下經(jīng)重平組織,以確保布邊堅(jiān)固、平整,整理加工時(shí)不發(fā)生破邊現(xiàn)象。

圖1 毛圈經(jīng)組織上機(jī)圖

圖2 緞檔組織上機(jī)圖

2 上機(jī)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

總經(jīng)根數(shù)為4 840根,其中,地經(jīng)和毛經(jīng)總經(jīng)根數(shù)分別為2 160根,邊紗根數(shù)為520根,每條地經(jīng)根數(shù)432根,毛經(jīng)根數(shù)432根,邊紗104根。筘號(hào)為110齒/(10 cm),每筘齒穿入2根經(jīng)紗,內(nèi)筘幅為39.0 cm,外筘幅為43.8 cm,全幅條數(shù)為5條,分條間的空齒為6齒,總筘幅為221.7 cm,總緯數(shù)為1 848,毛倍為4.7∶1。坯布每條96.8 g,成品每條90 g。綜框12頁(yè),1～2頁(yè)綜框穿絞邊,3～6頁(yè)綜框穿毛經(jīng),7～10頁(yè)綜框穿地經(jīng),11～12頁(yè)綜框穿邊經(jīng)。

3 工藝流程設(shè)計(jì)

3.1 絡(luò)筒工藝

采用日本村田機(jī)械株式會(huì)社的No.21C型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)。由于毛經(jīng)和地經(jīng)均采用18.6 tex×2的股線,但是地經(jīng)采用純銀纖維股線,回潮率比較低,絡(luò)筒時(shí)車速應(yīng)低些,以防止靜電導(dǎo)致毛羽過多。毛經(jīng)采用純蠶蛹蛋白纖維股線,原紗強(qiáng)力較高,強(qiáng)力不勻率小,絡(luò)筒速度可高些。表2為毛經(jīng)和地經(jīng)主要絡(luò)筒工藝參數(shù)。絡(luò)筒時(shí)應(yīng)注意巡回,加強(qiáng)工藝管理,避免疵筒。

表2 毛經(jīng)和地經(jīng)主要絡(luò)筒工藝參數(shù)

3.2 整經(jīng)工藝

采用江陰四星梶泉機(jī)械有限公司生產(chǎn)的KGA269C高速分批整經(jīng)機(jī),地經(jīng)與毛經(jīng)分別整經(jīng),經(jīng)軸寬度均為221.7 cm,整經(jīng)速度1 000 m/min,整經(jīng)張力13 c N,卷繞密度0.46 g/cm3。整經(jīng)配軸為:地經(jīng)和邊紗為670根×4軸,毛經(jīng)為720根×3軸。加強(qiáng)質(zhì)量管理,確保整經(jīng)“三均勻”。

3.3 漿紗工藝

采用鹽城市射陽縣永強(qiáng)紡織機(jī)械廠生產(chǎn)的GASNA342D型漿紗機(jī)。毛圈豐滿度和平整度是影響毛巾毛圈效果的關(guān)鍵因素,也是毛巾織物外觀的重要指標(biāo)[2]。由于毛經(jīng)采用股線,無需上漿,為使毛圈豐滿度和平整度達(dá)到良好的效果,在滿足上機(jī)張力要求的前提下,地經(jīng)紗的漿紗工藝應(yīng)以“保伸、貼伏毛羽”為工藝原則[3]。

地經(jīng)漿料配方為:聚丙烯酸酯50 kg,抗靜電劑SN 2 kg。

地經(jīng)漿紗工藝為:漿槽溫度96℃,漿液黏度10.0 s,前/后壓漿輥壓力7 k N/15 k N,烘干溫度100℃,車速55 m/min,上漿率4.0%±0.5%,回潮率3%±0.5%,伸長(zhǎng)率控制在1%以內(nèi)。

3.4 織造工藝

采用津田駒ZAX9100型噴氣織機(jī)采用3緯毛圈夾持法豎織,為防止毛圈出現(xiàn)倒伏或開河等現(xiàn)象,在織造時(shí)應(yīng)優(yōu)化織造工藝參數(shù),嚴(yán)格控制毛巾草坯中各部位的規(guī)格與毛倍[4]。車速為650 r/min,綜平時(shí)間285°,主噴嘴啟閉時(shí)間為65°～170°,主噴嘴氣壓為0.25 MPa,輔助噴嘴壓力為0.3 MPa,地經(jīng)紗上機(jī)張力為1 000 N,毛經(jīng)上機(jī)張力為650 N。輔助噴嘴啟閉時(shí)間見表3。經(jīng)過優(yōu)化織造工藝,織機(jī)效率達(dá)到91%,下機(jī)一等品率達(dá)到89%。

表3 輔助噴嘴啟閉時(shí)間

4 成品規(guī)格及性能測(cè)試

毛巾的成品規(guī)格為76 cm×34 cm,緞檔長(zhǎng)為6 cm,兩端平布長(zhǎng)度為1.5 cm×2,兩邊邊子寬度為0.8 cm×2。產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè),重量偏差率(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)為-1.0%,斷裂強(qiáng)力為223 N,脫水性為9.0 s,耐皂洗色牢度(變色)為4級(jí),耐摩擦色牢度(干摩)為4級(jí),毛巾表面無條狀、線狀、散布性疵點(diǎn)、油污、色漬[5]。毛巾對(duì)大腸埃希菌(ATCC 8099)的抑菌率大于85%,對(duì)金黃色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率大于86%,對(duì)白色念珠菌(ATCC 10231)的抑菌率大于80%,具有一定的抗菌效果。

5 結(jié)束語

對(duì)毛巾的原料、規(guī)格及組織結(jié)構(gòu)等進(jìn)行合理設(shè)計(jì),并優(yōu)化了絡(luò)筒、整經(jīng)、漿紗、織造等工序的關(guān)鍵工藝參數(shù),使得毛巾的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)相當(dāng)順利,織機(jī)效率達(dá)到91%,下機(jī)一等品率達(dá)到89%,織得的毛巾手感柔軟滑爽,對(duì)大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌的抑菌性能較好,根據(jù)GB/T 22864—2020《毛巾》標(biāo)準(zhǔn),判定該毛巾屬于優(yōu)等品。