技术|高含量麻棉家纺织物的生产工艺优化

百检网 2021-12-16
 近年来,随着人们健康、环保意识的增强,绿色纺织品已成为消费者的新宠,无论日常穿着 的服装,还是床上用品、家居用品等都向着舒 适、健康方向发展,使外在的质感和内在保健功能有机融合。而麻、棉都是天然的纺织材料,麻纤维面料具有挺阔、吸湿、透气、抗菌、防螨、 防霉等独特的多种功能,穿着舒适、风格独特, 成为高档休闲服装及家纺面料的**,尤其在欧美日市场上越来越受到消费者的垂爱。

 

为满足消费者的需求,在深入调研和分析市场情况的基础之上,利用汉麻、亚麻、苎麻等不同 的麻类纤维或纱线开发了棉与麻、天丝与麻、莫 代尔与麻混纺或交织的多种风格的服装、家纺、 家居面料,由于本公司的面料生产开发以高支高密棉类面料为主,因此在生产高含量高紧度麻棉 织物方面缺少经验,根据该类型面料设计开发的 要求,在纱线选杼及质量要求、浆料配方的选择 和浆纱、织造工艺等关键工序方面的研究、攻关和反复实践,确定了针对麻类织物较为完善的生 产工艺方案,生产的产品各项指标及质量均达到 了设计要求。

 

1 织物的设计与主要工艺流程

 

1.1织物规格和原纱要求

 

典型的织物主要品种,织物一为苎麻棉竹节 平布:Ram/C (55/45) 19. 4tex/[Ram/C (55/45) 19. 4tex + Ram/C (55/45) 27. 8tex竹节](1:2) 456. 5/276 269,其中经纱为苎麻55%/棉45%混纺 19.4tex麻棉纱,纬纱1 为(Ram/C (55/45)19.4tex, 纬纱2为Ram/C (55/45) 27. 8tex竹节纱,纬纱1: 纬纱2=1:2,经密为456. 5根/10cm,纬密276根 /10cm,幅宽269cm。经向紧度74. 81%,纬向紧度 43. 76%,总紧度85. 83%,克重 164g/m2。

 

织物二为高麻量平纹:Ram/C(55/45) 19. 4 tex/[Ram/C(55/45)19.4tex+Ram/L/C(65/25/ 10)41. 6tex] (1:2)456. 5/236 269,其中经纱

为苎麻55%/棉45%混纺19. 4tex麻棉纱,纬纱1为 苎麻55%/棉45%混纺19.4tex麻棉纱,纬纱2为苎麻 65%/亚麻25%/棉10%混纺41. 6tex纱,纬纱1:纬纱 2比例为1:2;经密为456. 5根/10cm,纬密236根 /10cm,幅宽269cm。经向紧度74. 81%,纬向紧度 46. 9%,总紧度86. 62%,克重 180g/m2。

 

由于两种织物组织均设计为平纹组织,紧度大(85%以上);经纱均为苎麻55%/棉45%混纺4tex麻棉纱,麻棉纱中麻纤维的含量在55%以上,纬纱中的*高含量有90%,麻棉纱线毛羽长 而多、粗细节多、单纱强力低、杂质较多。要保 证织造生产顺利进行,根据多次试验结果,特别 对麻棉混纺纱的断裂强度和强力CV值的要求:单纱断裂强度≥12 CN/tex,单纱断裂强力CV值≤ 14%,为满足面料后整理效果要求,条干CV12%, 麻粒3000个/km以内为佳。

 

1.2主要工艺流程

 

经向:筒子纱整理(特殊的采用烧毛丝光染色)一浆纱一穿综一插筘1—织造一百检检验一后整理 纬向:筒子整理(特殊的采用纱烧毛丝光染色整理—成品检验一成包

 

2 主要工序的工艺参数与技术措施

 

2.1整径工序

 

采用沈阳纺机的GA-1114型整经机。由于麻棉纱含麻纤维量高,因麻棉纱纤维间的抱合力 小,弱环多,麻纤维具有吸湿快、湿强比干强高 的特点,提高整经车间或者单机台的相对湿度, 可使麻棉纱强力提高15%〜20%,有利于降低断 头;麻棉纱有规律性的粗细节,在较高速度和较 高张力下会导致断头多、经轴表面不平整,因此,整经速度应该偏低掌握;所以在实际生产中 采用“低车速,小张力,高回潮”的生产工艺。

 

车间温湿度控制在冬天20〜24°C,夏天26〜 28°C,相对湿度75〜78%,必要时在整经筒子架周 围地面洒水增湿,并用隔离措施将筒子架围起来 保湿。整经速度偏低掌握,根据实际的生产情况可至2 50〜3 00 m/m in左右。

 

整经张力的要求:单纱、片纱张力尽可能均匀一致,整经采用上中下、前中后九段式分层分 段配置张力片,实际排列分别为上排7g、6g、 5g;中排8g、7g、6g;下排7g、6g、5g,均匀施 加张力,其张力配置比同号数纯棉纱减小1〜2 号。为确保片纱张力均匀一致,整经单纱动态张 力35〜50 Cn/根为宜;采用整批换筒方式,使整 个经轴的张力一致,经轴的平整度达到要求,卷绕密度0.5〜0.55 g/cm3。控制整经伸长率在1%左 右,同时为减少整经机停车时筒子到张力器之间的纱线扭结现象,宜采用导纱距离较短的的机 台。边纱使用棉14. 5tex*2股线避免后工序出现 断边影响生产。

 

按照棉型工艺整经时断头比相同支数的棉纱成倍增多,整经百根万米断头*高时达到8%,调 整工艺后降到3%以内,能够正常生产。

 

2.2浆纱工序


虽然麻、棉纤维都属于纤维素纤维,但麻纤维分子结晶度及整列度较高、刚性大,影响浆料对纤维的亲和力及贴服性,特别是苎麻纤维,细 度比棉纤维高但强度较大,且麻纤维表面分布缝 隙和空洞,无天然卷曲,纤维与纤维之间的抱合力差,故其混纺纱纤维易滑移,毛羽多且长、质 硬且挺、伸长变形小、弹性差、条干不匀、细节 多。麻棉纱浆纱性能比棉纱要差。加之麻棉混纺纱的捻度大,其吸浆能力较纯棉差,浆料配方的总含固量宜低于同号数的纯棉品种。根据这些特 点,苎麻棉纱上浆的目的并不在于增强,而在于既 要贴伏其长而硬的毛羽,又要设法使浆纱柔韧耐 磨,采用“重包覆、保伸长、大回潮、多润滑”的工艺路线,选用低粘型SL-BK环保变性淀粉为 主,加强浆液的渗透,用新一代低粘的丙烯酸类 活性物LE胶水,浆液粘着力强,伏贴毛羽。并加 入水溶性的乳化油剂,增强润湿,提高浆纱的平滑性和润湿性;同时还减少了 PVA1799的用量, 减少对环境的污染,酸碱度PH7〜8。

 

浆纱使用津田驹HS-30双浆槽浆纱机,车速 30〜35m/min,前区张力:0. 3MPa,后区张力:2MPa,喂给张力:0.05MPa。

 

浆料的配方:水89. 17%、环保浆料SL-BK 5%、 A-898变性淀粉 3%、PVA-1799 1%、LH-LE胶水0.9%、WAX-I蜡片0.3%、柔软剂0.3%、乳化油3%、2-萘酚0. 03%。

 

主要上浆工艺参数:浆液粘度11〜13s、压浆 力1.0〜1.3MPa、浆槽温度85〜93°C、预烘温度 105〜108°C、烘干温度102〜108°C、伸长率彡 1.0%、回潮率9〜10.5%、上浆率13〜15%、上浆 好轴率80. 25%。

 

提高浆纱质量的措施:

 

(1)浆纱的干燥温度:千燥温度对麻棉纱浆纱的质量有很大的影响。试验比较:经纱上浆后, 预烘温度比烘干温度高时其上浆的质量低于预烘 温度等于烘干温度时的质量。因此,麻棉混纺浆纱 应采用均匀干燥方式,这样浆纱的被覆性好,毛羽可以减少,有利于织造。

 

采用双浆槽浆纱,苎麻棉混纺纱纤维粗、多毛羽的特性,如果毛羽贴伏不良,会造成开 U不清,在纱线密度小的条件下上浆,纱线之间不 发生粘连,浆纱被覆性好,干燥后干分绞的次数 减少,减少毛羽。

 

干湿分绞并用,车前采用干分绞,车后湿分绞,解决浆纱的粘并问题,湿分绞棒的根数增 加,操作工穿绞棒速度迅速,浆膜完整率都能提高。

 

车间温湿度的要求:苎麻棉纱的湿强要大于干强,由于麻棉纱的飞絮比较多,除做好飞 絮、浮花和落物的清洁工作外,主要加强车间 温湿度的管理,必要时要采取局部加湿。

 

采用后上油工艺,以降低浆纱表面摩擦系数,提高浆纱的平滑性和耐磨性,降低织造断头。

 

浆纱质量的效果:原纱强力202. 7N、浆纱强 力262. 7N、增强率29. 6%;减伸率18.9%、原纱强 力*低值150.1N、浆纱强力*低值205. 6N基本达 到增强、保伸、耐磨的预期目标,纱线表面成膜好,柔韧滑爽有弹性。

 

2.3综筘工序

 

总经根数12280根,采用双轴织造,每轴头份6140根。为减少每页棕的经纱密度,采用6页 综框上机。综筘主要工艺:(1)穿综:苎麻棉 纤维混纺纱粗硬,实践测试,经停片重量5. 5g效 果较好,经纱断头后能够马上停车,避免跳花、沉纱等疵点。(2)穿筘:筘号112. 5# (英制), 上机筘幅:275.5cm;地组织按照1、2、3、4、 5、6页顺穿,每筘2入;边纱根数36X2,边组织则分为左边按 1、2、1、2、1、2,11、2、33、4…; 右边按…11、2、33、4,1、2、1、2、1、2,边组 织每筘3入;经停穿法:6. 5. 4. 3. 2. 1;预留 两根纱不穿,以备生产。

 

2.4织造工序

 

由于麻棉混纺纱单纱强力低的特点,在保证梭口清晰及布面平整的前提下,张力应偏小掌 握。织造含麻量高的织物时织造的温湿度控制很 重要,温度控制冬天在25°C〜28°C,夏天30〜32 V’相对湿度控制在75%〜81%。湿度太低,纤维间抱合力差,脆断增加;湿度太高,浆膜发生再粘,经纱相互粘连,织造时开口不清,产生跳 纱、跳花等疵点多。织造时因为其他品种的存 在,可以综合考虑相对温度控制在78±3%,采取 局部单机台处理。

 

以上品种均在ZAX-e-280喷气织机上织造,为了保证梭口清晰,减少三跳疵点,采用“高后 梁、中张力、早开口、多层梭口、低气压早引纬” 工艺路线。

 

织造时用高后梁并尽可能前移,后梁高度 110mm,前后位置No6,停经架位置No2_4_l5,松经时间310° ,松经量12mm,这样经纱断头明显降 低,布面丰满,开口清晰。

 

车速350rpm左右;开口时间280〜284° ,小双层梭口,适当提高梭口高度,层与层间距10〜 12mm,综高 104、104、115、115、108、108,开口量90mm/+2,开口臂尺寸110mm、105mm、100mm、 95mm、90mm、85mm。在不影响经纱断头和布面质 量的情况下,适当增加上机张力(1400N〜1500N),有利于清晰开口,保证织造顺利进行。

 

由于麻棉纱具有吸湿散湿快,湿强比干强高 15%〜20%,在织造过程中给浆轴加湿加油(乳化 油剂不会影响后整理),理好织轴,掌握回潮在 10%〜12%左右,车间相对湿度控制在78%土 3%,对经纱除了加湿还要保湿,用湿布盖在经纱上,既增湿保湿又防飞花落下避免经纱缠绕,盖布需要 定时补水。

 

高含量麻棉纱由于条干比纯棉纱差、粗细节多,纬纱先经蒸纱机处理后再上机织造,上机还 必须再给水以持续保持纱线湿度和较高的强力, 避免麻棉纱被主喷嘴压缩空气引纬时吹断,采用 旋转式张力器可去除大的部分杂质。纬纱要用夹纱器使其张紧,尽量保持均匀的喂给张力,可以 预防布边短纬、纬缩。

 

储纬器采用可分纱型式,每一纬纱均匀排列卷绕,可防止毛羽缠绕。对于Ram/C(55/45) 27. 8 tex竹节平纹布,布面易出现竹节分布象“搓衣 板”的疵点。如遇异常,通常采用增大竹节纱的 循环次数或使用3个以上储纬器调整竹节分布。

 

主要织造质量指标:经向断头0. 55根/台时, 纬向断头0. 42根/台时,开台效率83.6%,织疵率0.89%,下机一等品率89.5%。

 

2.5后整理工序

 

主要设备有气体烧毛机、退练漂联合机、冷轧堆、丝光机、气流染色机、脱水机、轧车、圆 网烘干机和拉幅定形机。因这两种麻棉织物经过 上浆处理,因此需要进行退浆处理,因选用的浆料中含少量PVA,选用淀粉酶退浆工艺退浆,后处理时加强皂煮和水洗,以提高水洗牢度:淀粉 酶浓度2〜3 g/L、温度5 0〜5 5 °、保持时间7 5m i n、pH6〜7,生物性淀粉酶退浆作用温和、有高度针 对性,迅速分解淀粉的同时,并不与织物发生作用,因此退浆后织物的强力损失很小,织物手感柔软。为改善苎麻织物表面毛羽刺痒问题,使织 物表面更加平整光滑,采用气体烧毛机,织物通 过与灼热的磁棒接触,烧除绒毛,使布面达到一定的光洁度,减轻后道工序中生物酶处理的负担,减少苎麻纤维的刺痒感。除了烧毛外还对织物进行 了纤维素生物酶整理:酶用量1%—3%、温度45^ 55°C、pH4. 5〜5. 5、处理时间40〜60min、浴比 为1: 12,抛光效果良好,虽织物强力下降但不影响其服用性能,吸水性能得到改善。染色过程严 格控制温度,防止纱线手感变硬强力下降。为改 善织物的柔软性,提高苎麻面料的舒适性,对织物进行了柔软整理。采用喷水式热定形,定形温度为120 V ’定形时间3 min,在湿热条件下进 行,使布面平整光滑、竹节、麻效清晰,提高了 织物的档次。

 

3 织物性能测试

 

3.1机械性能测试


利用YG502型织物强力测试仪、YG811型织物悬垂测定仪、YG514A型织物折皱弹性测定仪 测得的织物性能如下:

 

面料1:经向断裂强力542N、纬向断裂强力 357. 0N、经向断裂伸长13%、纬向断裂伸长12%、 悬垂系数68%、急弹性角101 °、缓弹性角115°。

 

面料2:经向断裂强力528N、纬向断裂强力 310. 8N、经向断裂伸长10%、纬向断裂伸长8%、悬 垂系数71%、急弹性角102°、缓弹性角126°。

 

3.2织物服用性能测试


服用性能是衡量织物的重要指标,其热舒适性是关键指标。采用蒸热法测试织物的透湿性 能,使织物处于标准状况下24h,然后将其覆盖 于盛水容器上,使盛水容器处于8CTC恒温浴中, 水蒸气便通过织物散发出来,测定每0.5h水的失重,测量结果见下表。

 

通过两种织物吸放湿性能、拉伸性能、透气效果、悬垂性、折皱回复性及织物风格等方面的 测试与比较。结果表明:1)用麻棉混纺纱的织物 的拉伸断裂强力及撕破强力与同样号数的棉织物基本接近。2)随麻纤维含量越高,织物的吸湿性及透气性能越好。3)麻棉织物的弯曲刚度、折皱 回复性及悬垂性差于纯棉织物,需要根据面料的 用途调整经纬纱支别和密度满足设计要求。

 

4 结论


(1)开发、加工环保织物要优先选择绿色的原材料及后续加工方案,合理的浆纱工艺配方、织 机上机工艺和温湿度控制是取得良好质量的前 提。使用环保淀粉浆料为主,少量PVA和适量柔 软剂、润滑剂,有利苎麻棉纱线的保伸增强,保证了浆纱的耐磨性,有效的贴伏毛羽。

 

(2)浆纱、织造中较高的回潮率很关键,结合多措施的使用,多层梭口有利梭口清晰,保证 织造顺利。

 

(3)后整理更多的使用绿色环保的生物性纤维素酶,退浆、抛光后织物的强力损失很小,且 织物的外观、手感、悬垂性、毛效和刺痒感都有 改善,提高了苎麻织物的服用性能及附加值。

 

(4)研究改善麻织物的服用性能、视角风格、穿着舒适性及可加工性,设计应充分考虑麻纤维的 性能特点,选择合理的组织和织物规格,从而使设 计的麻产品具有手感滑爽、透气和透湿的效果。

 

(5)高含量大紧度苎麻棉家纺织物的开发成功,为以后麻类织物的生产打下了良好的基础, 充分发挥了公司员工的智慧和先进设备的技术优 势,扩大了加工产品范围,达到了预期目的。


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