关键词:纺纱;混纺;设计;工艺;阿尔帕卡纱
阿尔帕卡羊驼是产于秘鲁安第斯山脉地带的动物,由于阿尔帕卡羊驼生活环境的特殊性,造就了其纤维品质的优良特性。阿尔帕卡羊驼毛又称鲁驼毛,产品光泽鲜亮,保暖性强,为冬季大衣类呢绒的理想面料。但是,由于天然阿尔帕卡羊驼毛产量的限制,无论从数量还是从价格上均不能满足广大消费者的需求,通过大量的市场调查和时尚分析,拟开发、研制化纤混纺仿阿尔帕卡羊驼毛织物用纱。
l 原料选用与预处理
1.1 原料选用
品种l选用80/20的涤/粘,其中9.9dtex×65mm,粘胶5.55dtex×65mm
品种2选用10/70/20的阳离子涤/涤/粘,其中阳离子9.9dtex×65mm,9.9dtex×65mm,粘胶5.5dtex×65nllTl。
1.1.1 长度与细度
阿尔帕卡大衣呢类织物手感饱满,光泽自然,弹性十足,典雅中具有粗犷的气息。根据产品性能与风格需要,同时考虑加工过程中的技术实施难度,选用较为粗、长的特种规格差别化纤维。
阿尔帕卡大衣呢为冬季用服装面料,要求生产出的仿毛织物厚实蓬松、有身骨,突出织物特有的光泽和弹性,考虑使用40~60tex原纱。一般用于棉纺系统加工的中长纤维长度为50—65min,细度2.22~3.33dtex,若选择常规中长纤维会导致织物柔软有余,硬挺度及回弹性不够,无法表达织物的粗犷气息。因此考虑选择在棉纺系统中极少采用的细度大于5~10dtex、长度为60mm左右的特征规格差别化纤维。采用较粗的纤维原料,一方面是因为可以提供织物硬挺度、回弹性及保持外观的持久性;另一方面因为阿尔帕卡大衣呢类织物用纱为40~60tex的粗特纱,为选择粗纤维创造了条件。但选择过粗的纤维(10dtex以上)则会导致可纺性能差并且织物手感过于粗糙。
1.1.2 混纺比
采用涤/粘混纺比为65/35~90/10生产出的织物在外观、手感回弹性、保形性、吸湿性等诸多方面的性能较接近阿尔帕卡大衣呢。当织物中含量提高时,其弹性增强,手感更活络,但吸湿、抗静电及动感悬垂性能下降。若粘胶纤维含量增加,织物的吸湿性、动感悬垂性能有所改善,但会出现弹性不足,抗皱、耐磨性下降等问题,不利于织物的外观、手感及穿着过程的保形性。批量生产使用的涤/粘混纺比为80/20。
1.1.3
从染色性能及外观特性考虑,可选择适当比例的阳离子,与普通相比,阳离子质量比电阻大,纺纱时易形成静电缠绕,故选取10%小比例阳离子,在基本不增加纺制技术难度的前提下得到外观更丰富的仿毛织物。
1.2 混和方法的选取
采用条子混和、原料人工小量混和及上述两种方法结合,三种混和方法进行先期试验。批量生产时涤/粘混纺采用原料人工小量混合;阳离子涤/涤/粘混纺采用人工小量混和与棉条混和相结合的方法,以改善三种不同性能的纤维混纺的均匀性及提高混纺比的准确性。三种原料在混并前分两路加工,即:(1)普通与粘单独制条,(2)阳离子与粘单独制条。两路均采用人工小量混和,然后进行条子混和。
2 工艺设计
与普通中长纤维相比,大粗度中长纤维断裂强度高,单位面积(或体积)含纤维的根数少,纤维间联系力小,易产生飞花;粘胶纤维强力较低,湿强明显下降,弹性小。工艺设计时需兼顾两种原料的特点,以确保顺利成纱。
2.1 开清棉工序
采用化纤专用流程,开清棉均为A002D抓棉机→A035B混开棉机→A036C开棉机→A092A双棉箱给棉机→A076E成卷机。
化学纤维具有杂质少、纤维整齐度好、易产生静电的特点,大粗度中长纤维断裂强度高,单位面积(或体积)含纤维的根数少,纤维问联系力小,开清棉工序以适度松解、打击、梳理、少落、防粘卷为工艺原则,采用两箱两刀短工艺流程,既可保证适当的开松度,又能实现均匀混棉。防止出现染色色差,两种混合方法在开清棉喂人处均采用人工称重混棉方案,保证混合均匀,成卷正常,后道工序生产正常稳定。原料喂入前需要喷油剂与水,在原料分级室堆放一定的时间,使油剂与水均匀渗透于原料之中。
开清棉工艺强调开松、混和,采用“适当打击开松、少落、畅通、防绕、防粘”的工艺原则。考虑纤维加工中易产生静电缠绕及防止过度开松,各打手速度均以偏低掌握,握持打击处隔距比加工普通中长纤维时略有增大。主要工艺参数:棉卷定量420g/m,梳针打手转速400 r/min,综合打手转速750 r/min。大粗度纤维制卷后粘卷现象比较严重,为此必须采用一系列防粘卷措施,如采用短卷和重定量,成卷中夹粗纱,增大紧压罗拉的压力,成卷过程中加热及落卷之后用布及时包捆等防粘卷措施,基本可满足防粘卷的要求。
2.2 梳棉工序
梳棉强调及时转移、顺利成网,采用“重定量、大速比、大隔距、防缠绕”的工艺原则。做到适当梳理,顺利转移,选择较高锡林、刺辊速比,加大给棉板工艺长度,采用纺化纤专用针布。生条定量26.5g/5m,刺辊转速710 r/min,锡林转速360 r/min,道夫转速21 r/min。
取较低的刺辊转速,这一方面有利于锡林对刺辊的完全剥取,锡林与刺辊的表面速比达2.6,保证了刺辊每转的清洁针齿梳理;另一方面满足适度梳理的要求。开始生产时,选择刺辊转速为800 r/min左右,主要表现为成网困难,并伴随圈条斜管堵塞;其他参数不变,适当降低刺辊转速后生产情况有所好转。由于大粗度纤维单位面积(或体积)纤维量较少,纤维间联系力小,易产生破网与过分蓬松的现象,为保证纤维间一定的联系力,在梳棉工序应该进行适度梳理。为实现适度梳理,除适当降低刺辊转速外,同时各梳理隔距均适当放大,以更好的满足顺利成条的要求。
2.3 并条工序
并条强调纤维的伸直和熟条的条干均匀度,并条以重加压、大隔距为工艺原则,采用二道并条混和,头道6根并合,二道6根并合,合理分配牵伸倍数,改善条子中纤维的伸直状态与条干均匀度。
皮辊表面进行抗静电处理,有效抑制绕皮辊。各道并条的总牵伸倍数与分配对产品质量有较大影响,经比较,确定头道牵伸倍数略大于并合数,头道后牵伸倍数大,二道后区牵伸倍数小。结果表明,条子中纤维伸直度好,细纱条干较理想。
由于生条定量重,梳棉工艺中强调适度梳理,喂入头道并条的须条纤维伸直度、分离度均不理想,故牵伸中纤维运动摩擦阻力大,为缓解握持力与牵伸力的矛盾并增加伸直效果,头道并条数取6。为提高牵伸过程中纤维的伸直效果,头道并条的后区牵伸倍数取1.72,主要熟条定量22 g/5m,罗拉隔距40mm×(42~44)mm,罗拉加压343N×362.6N×343N。
2.4 粗纱工序
粗纱工序的重点是保证细纱条干均匀,尽量减少成纱细节,减少意外牵伸,增强抱合力。采用“重加压、小张力”的工艺准则,以保证粗纱成纱条干及更好地完成细纱后区牵伸。
粗纱强调减少意外牵伸,选择偏小的总牵伸倍数,后区牵伸倍数亦偏小掌握。我们取后者为1.18,辅以重加压。为防止意外牵伸和急回弹,采用小张力卷绕,保证了卷绕后粗纱的均匀度。主要工艺参数:粗纱定量7.2g/10m,捻系数60,隔距42×52 mm。
2.5 细纱工序
细纱工序以提高成纱条干cV值,减少粗节为目标。细纱关键技术是对棉型纺纱设备的改造,特别是对牵伸区进行改造。选用YZ-142A型摇架,并通过合理布置罗拉隔距与合理选用牵伸胶辊、胶圈,使其能够纺制出符合产品要求的单纱。采用“重加压、大隔距、低捻度”的工艺原则,既保证对纤维运动的控制,同时可防止出硬头。
主要工艺参数:罗拉隔距45×50 mm,捻系数300,钳口隔距4.5mm,前罗拉转速300 r/min。由于纤维粗、刚性大,影响加捻效率,实测成纱捻度常常小于设计捻度。
2.6 空调
由于选用的纤维粗且长,在生产过程中易绕易缠,抱合力差,温湿度控制是一个很重要的因素。前纺工序温度应控制在27~33℃,相对湿度55%~60%:后纺温度应控制在25~33℃,相对湿度55%~65%。
3 产品性能测试与评价
3.1 成纱质量
单纱强力变异系数11.4%;百米质量变异系数2.2%;条干均匀度变异系数13.2%;单纱断裂强度20.8 cN/tex;质量偏差一0.7%。
3.2 布面风格
据面料商反映,仿阿尔帕卡羊驼毛织物用纱质量好,织造加工断头少,制成织物后,加工方便,色谱齐全。利用不同性能纤维与粘胶纤维的染色差异,染色后得到不同色彩与风格的仿毛织物,经拉毛、整理后缝制的服装弹性足、毛型感强、立毛好、不倒伏,穿着过程中保持性好,具有动物皮毛的色泽、光泽。
3.3 特点
该纱成本低,其价格仅为同类毛纱的20%~30%,且其织物洗涤收藏十分方便,穿着保形性好,特别受工薪消费者喜爱,市场前景好。