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羊毛加工论文:新型生态羊毛加工技术探索

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作者:丁彩玲陈超王少华刘晓飞张伟红祝亚丽单位:山东如意科技集团有限公司

成条

由于极细羊毛的天然卷曲密,曲率大,容易在成条过程中产生大量毛粒,为最大限度地减少毛粒,采用了最先进的成条设备,并对针梳、精梳的工艺流程及工艺参数进行反复研究,对工艺道数、流程和温湿度进行严格控制。毛条测试指标见表1。

染色

由于极细羊毛纤维细度细、比表面积大,因此上染吸附率大于普通羊毛,试验发现,起染温度40℃时,极细羊毛上染吸附率就可达到65%,是普通羊毛的近2倍,染色的均匀度极难控制;另外,由于毛条中纤维根数增多,毛条密度增大,易造成内外色差;由于纤维卷曲多、弹性大,条染工艺不当很容易发生毡化现象。为了防止极细羊毛纤维受到损伤、发生毡化并取得良好的染色质量,深入研究了生态低温活性染料染色技术,反复试验了助剂及浓度、染色温度、时间、pH值对极细羊毛纤维上染百分率、色牢度的影响,并与其他染料进行了对比,最终确定了染色工艺。染色过程采用兰纳素处方配染笼加包袋的形式进行,精确控制匀染剂、酸加入量,并确保下机球回潮、含油指标。染色工艺曲线见图3。低温助剂对于染色效果有非常大的影响,为此进行了专门试验。低温助剂用量在2%(owf)左右时可以有效发挥低温促染作用,再增加对染色效果改善不太明显;另外,在80~90℃之间,由于助剂的作用,染料上染速率快速递增,需要从升温速率和如何缓解染料上染百分率上采取措施,防止染花。低温助剂用量2%(owf)时对染色性能的影响见图4。

纺纱

极细羊毛的单纤维强力只相当于正常羊毛的40%,稍用力一拉就断。纺纱的重点是选取恰当的纱线支数与捻度设计,结合合理的前纺、后纺工艺,规避极细羊毛的强力弱点,顺利纺成能够满足织造和后道加工要求的优质高支纱线。

1工艺流程及参数

纺纱工艺流程为:混条→头针→精梳→二针→三针→四针→粗纱→细纱→络筒→并线→倍捻→蒸纱。各道工序主要工艺参数见表2。

2复精梳

复精梳是纺纱的重点工序,主要目的是进一步清除毛条中的短纤维和杂质,并使纤维平行伸直,从而提高成纱强度,减少毛粒,但如果工艺不当,会把纤维拉断,造成落毛率增加,并使条子中的短毛含量增加,影响后道的纺纱加工,使成纱强力降低和条干均匀度变差。对极细羊毛而言,由于纤维细、强力低、卷曲多,更容易发生纤维被拉断的情况。为此,在复精梳工序采用密号针、小隔距、低车速、小喂入、小牵伸的加工工艺,可有效防止羊毛损伤和拉断现象的发生。复精梳前后纤维长度变化见表3。

3细纱

细纱工序是从羊毛条变为纱线的最关键工序。根据极细羊毛粗纱、强力弱、手感软的特点,在细纱工序宜采用“轻加压、小罗拉隔距、适宜粗纱捻系数”的工艺配置原则,调小牵伸装置的前后罗拉隔距,调整罗拉座和摇架。为防止缠皮辊,可以采取缩小胶圈钳口、放小后区牵伸倍数等一系列措施来降低牵伸力。此外选用质量轻、直径小的钢丝圈,同时需重点防止气圈过大与隔纱板摩擦形成毛羽,降低细纱的断头率和提高纱线质量。此外,细纱车速需控制在7500~8000r/min。

4络筒

在保证筒子成形良好的条件下,适当降低槽筒转速,减小张力,纱条通道保持光洁无毛刺,以减少条干恶化和毛羽的产生。电清参数的设置重点放在清除单纱的粗细节和杂质。接头采用空气捻接器,捻接效果较好。

5纱线指标

纱线指标满足呢面质量和后道织造的要求。具体指标见表4。

织造

织造的重点是根据织机运动动程和纱线位移的关系,控制纱线张力,使纱线在极小的被动拉伸下织入布面。通过适当降低开口高度,巧妙的设计技巧,可以有效地减少经纱间摩擦和各片经纱之间的张力差异,降低经纱断头,提高织机效率,减少织疵。

1工艺参数

组织:2/2,上机经密460根/10cm,上机纬密416根/10cm,上机幅宽178cm,总经根数8188。张力130cN,开口3.2cm,中托35mm,综高100mm,综平度310°,车速360r/min。

2整经

极细羊毛产品在整经时经轴上的总经根数增加,相应所要的整经筒子数量多,这很容易造成整经时每个筒子间的张力差异。另外,当出现断头时,不易找到断头,使整经效率下降。为此,在常用整经机上安装了独自创新研发的特殊自停装置,保证整经时纱线张力一致,并在经纱断头时可以快速找到断头筒子的位置,提高了整经的质量和生产效率。

3织造

由于经纬向密度均较大,在织造过程中纬纱不易被钢筘打动,并且坯布纬向收缩大,边撑拉伸困难,易将纱线拉断。为此,需要改造织机的运动动程及优选合理的织造工艺参数来解决上述问题。本文的研究创新地使用了经纱张力控制装置,采用后梁摆动的方法,使经纱张力处于动态变化状态,随着打纬和送经的进行,可以灵活调节自身张力,减少了打纬时经纱的张力,也减小了经纬纱在打纬时的摩擦力,利于纬纱的织入。此外,又调整了梁弹簧直径,有效地解决了打纬困难的难题,见图5。

后整理

后整理是织物生产过程中最重要的工序之一,不同的染整工艺组合会使成品风格截然不同,不同成分的产品也应根据其自身的原料特点采用灵活的整理工艺。极细羊毛织物更需要充分考虑极细羊毛纤维的结构特性,采用相应的工艺流程和工艺参数。工艺流程为:生修→烧毛→洗呢→煮呢→烘干→熟修→中检→剪毛→蒸呢→给湿→停放→蒸呢。

1烧毛

烧毛的目的是去除织物表面上的密集小绒毛,使呢面更加洁净和具有光泽,但烧毛会对纤维产生损伤而且影响手感,所以需要谨慎操作。极细羊毛坯布采用1次烧毛,烧毛工艺参数如表5所示。

2洗呢

与常规产品洗呢工艺不同,极细羊毛产品不宜采用高速洗呢,否则容易产生折痕或者过洗。所以在制定洗呢工艺时,最好选用柔软洗呢机进行生产,车速不高于200m/min。同时采用生态的LIMBERTIX5洗涤剂,既可降解,又节约用水。

3煮呢

煮呢是利用羊毛在湿热状态下的可塑性,将呢坯在高温水中给予一定的张力定形,羊毛在热水条件下拉伸处理一段时间,羊毛的一部分二硫键、氢键、盐式键断裂而没有完全重建新的交键,因此羊毛分子的结构又容易回缩到α型结构,但煮呢时若经向拉伸太大,则不利于羊毛弹性的回复。因此极细羊毛织物需要采用小张力、短时间的煮呢工艺,具体工艺为时间40min,温度95℃,pH值6[4]。

4烘干

在设计时充分考虑好极细羊毛产品的烘干缩率,尽量采用超喂缩幅上机进行烘干,切忌避免拉幅生产,以利于赋予极细羊毛织物优良的弹性。

5剪毛

针对极细羊毛产品的呢面特点,采用的剪毛工艺参数见表6。

6蒸呢

蒸呢是羊毛织物在张力状态下,用蒸汽汽蒸给予定形,它的机制和煮呢相同,蒸呢定形能增进织物的手感、光泽、弹性及尺寸稳定性,但蒸呢工艺必须按羊毛细度情况和纱支等因素综合掌握。对于极细羊毛产品来说,蒸呢温度和时间要适中,如果温度过高、时间过长,羊毛损伤大,手感板硬;如果蒸汽温度偏低、蒸呢时间太短,蒸汽不易均匀穿透织物而影响定形作用。经过该工序之后,极细羊毛纤维的各项理化特性在织物表面得到综合展现,保证了服装制作和服用过程中的缩率稳定性。

7超高亲水整理

极细羊毛面料轻薄,对皮肤的刺痒程度降低,因此除了适合制作西装外还可以用来做春夏季穿用服装的凉爽舒适面料和贴身穿着服装的面料。当需要贴身穿着时,最好再做一次超高亲水整理,这种功能可以使面料迅速地吸收人体产生的汗液,使人体没有任何刺扎感而且使面料更加柔软舒适,其机制就是利用电晕放电产生的低温等离子体对织物进行处理,在织物表面的纤维上引入大量的亲水性基团,增加织物的吸水性。

测试指标

利用新型生态低损伤加工技术生产的极细羊毛产品的各项指标达到了理想的结果,满足了各项标准要求,为后续的服装服饰加工和穿着奠定了良好的基础。具体测试指标见表7。

结论

整个生产过程采用了绿色生态的染料、助剂,柔和适中的牵伸和张力,实现了生态低碳、低损伤、批量化,是一种全新的毛纺加工技术的集成创新。染色技术:重点研究了低温活性染料环保染色技术,染色后纤维强力损失在3%以下,与常规染色5%~10%以上的损伤情况相比,极大程度地保护了极细羊毛,给后道纺纱加工打下良好基础,同时染色毛球内外色泽均匀一致。

纺纱技术:复精梳采用密号针、小隔距、低车速、小喂入、小牵伸工艺;细纱采用轻加压、小隔距工艺,调整罗拉座和摇架,选用质量轻、直径小的钢丝圈,降低细纱断头率和提高纱线质量。细纱车速控制在7500~8000r/min。

织造技术:根据织机运动动程和纱线位移的关系,创新设计了经纱张力控制装置,调整后梁弹簧直径,同时调整了织机运动动程与送经和打纬的时间关系,有效地解决了打纬困难的难题。整理技术:调整湿整过程中的环保助剂、温度、时间,干整过程中的蒸汽压力、张力等是整理的关键因素,在保证极细羊毛优良天然特性充分展现的同时,尽可能地降低对羊毛纤维的损伤。

新型生态低损伤极细羊毛加工技术在纺织领域处于国际领先水平,该技术的推广应用将对毛纺行业的技术进步与产品升级换代起到积极的推动作用,并带动整个纺织行业的技术进步。

羊毛加工论文:新型生态羊毛加工技术探索责任编辑:陈老师    阅读:人次