（CEH）高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維的工藝探索

石紅星，沈 局

（南通永盛匯維仕纖維新材料有限公司，江蘇南通 226000）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，在滌綸纖維的生產(chǎn)應(yīng)用上，人們?cè)絹碓街匾暱椢锩媪系囊曈X效果及舒適度。本研究探討的高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維是由不同特點(diǎn)的原料進(jìn)行復(fù)合生產(chǎn)，利用多組分的不同收縮形成永久的彈力卷曲結(jié)構(gòu)。該纖維沒有加工之前和普通滌綸絲差不多，沒有彈力及仿毛效果，但經(jīng)過高溫染色和水洗處理后，就產(chǎn)生了永久卷曲，面料產(chǎn)生彈力及仿毛效果，具有優(yōu)秀的彈性伸長和彈性回復(fù)率，并且彈力穩(wěn)定，回復(fù)性好，不會(huì)像氨綸那樣容易老化。該纖維是針對(duì)氨綸在紡織品應(yīng)用中受到一定的限制而研制成的一種新型仿毛彈性纖維。該產(chǎn)品織造而成的面料具優(yōu)異的彈性和彈力回復(fù)性，具有獨(dú)特的手感和光澤，抗污蓬松、耐日曬耐氯、吸濕快干，性能良好。加工成面料后，布面平整滑爽、懸垂性好、抗皺免燙、尺寸穩(wěn)定、吸濕快干、彈性適度、服用性舒適，是一種新的功能性的紡織用材料。[1-4]該產(chǎn)品的問世，解決了原來氨綸彈力織物的弱點(diǎn)和不足，例如后整理怕氯漂、不好定型、彈性不穩(wěn)定、不好打理、容易起泡、彈性過剩、穿著較悶熱等。該高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維還可以與其他纖維交織，獲得更多風(fēng)格的新型面料，進(jìn)一步提高服裝面料的品質(zhì)和性能。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，這種新型仿毛彈性纖維生產(chǎn)運(yùn)行及質(zhì)量指標(biāo)正常，染色達(dá)到織造要求。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料

1.1.1 原料A

采用南通永盛匯維仕198dtex/24f（SSH 高保性彈性雙組分纖維）POY 產(chǎn)品，指標(biāo)見表1。

表1 198dtex/24f（SSH 高保性彈性雙組分纖維）POY 產(chǎn)品參數(shù)

1.1.2 原料B

采用南通永盛匯維仕86dtex/72f（全消光滌綸）POY 產(chǎn)品，指標(biāo)見表2。

表2 86dtex/72f（全消光滌綸）POY 產(chǎn)品參數(shù)

1.2 主要生產(chǎn)設(shè)備與測試儀器

生產(chǎn)設(shè)備：牽伸卷繞機(jī)KV888（山西同豐）；測試儀器：全自動(dòng)強(qiáng)伸儀MODEL、縷紗測長儀YG086、標(biāo)準(zhǔn)光源箱D56（萊州電子儀器），染色實(shí)驗(yàn)編織機(jī)KU483T（無錫天翔）。

1.3 牽伸工藝

牽伸工藝路線如圖1。

圖1 牽伸工藝路線

牽伸主要工藝參數(shù)見表3。

表3 牽伸工藝參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 加工速度

在試制高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維180D/96F的牽伸DT 時(shí)，由于采用多組分不同性能的原料，其中全消光POY 由于絲束中有較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)TiO2，絲條拉伸性能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻性均較半消光纖維差，故選擇速度稍低、控制張力在15 cN，保證在較低張力下就能得到穩(wěn)定的牽伸狀態(tài)，并減少因高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TiO2所導(dǎo)致的導(dǎo)絲器和絲條之間的磨損，減少毛絲產(chǎn)生的可能性，增加設(shè)備使用壽命，且另一種SSH高保性彈性雙組分纖維，由于原料自帶彈性，加工速度過高，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)斷頭增加。

表4 是不同加工速度下的生產(chǎn)情況?？梢娫贙V888 牽伸機(jī)上，加工速度控制在600 m/min 是比較合適的，牽伸張力和導(dǎo)絲器狀況較好。實(shí)際生產(chǎn)中，選用600 m/min 的速度，經(jīng)過近3 個(gè)月的運(yùn)行，情況良好。

表4 不同加工速度的影響

2.2 預(yù)牽伸

預(yù)牽伸的主要目的是確保絲束在熱盤加熱牽伸的穩(wěn)定性，預(yù)牽伸倍數(shù)過大會(huì)導(dǎo)致POY 原料冷牽伸，導(dǎo)致產(chǎn)品伸長量下降，毛絲增加；預(yù)牽伸倍數(shù)過小會(huì)導(dǎo)致POY 原料在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)抖動(dòng)，造成絲束在熱盤牽伸過程中異常抖動(dòng)，絲條內(nèi)部結(jié)晶不完全，染色效果差。不同預(yù)牽伸倍率下的絲條加工效果見表5。

表5 不同預(yù)牽伸倍率下的絲條加工效果

由表5 可以看出，斷裂強(qiáng)度隨著預(yù)牽伸倍率上升而上升，但到強(qiáng)度在1.015 時(shí)反而下降，說明此時(shí)已經(jīng)有單絲發(fā)生斷裂，導(dǎo)致強(qiáng)度下降。因此，為了滿足強(qiáng)度要求，預(yù)牽伸倍率不能太高。這主要是為避免預(yù)牽伸過程中冷牽伸，造成poy 伸長率下降，單絲開始發(fā)生斷裂變形，預(yù)牽伸倍數(shù)過小會(huì)導(dǎo)致POY 原料在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)抖動(dòng)，造成絲束在熱盤牽伸過程中異常抖動(dòng)，絲條內(nèi)部結(jié)晶不完全，染色襪帶出現(xiàn)小段竹節(jié)，影響布面效果?？紤]到以上因素，在實(shí)際生產(chǎn)中，預(yù)牽伸倍率定在1.005 比較合適。目前，在這種牽伸倍率下生產(chǎn)穩(wěn)定。

2.3 主牽伸

不同主牽伸倍率下的絲條加工效果見表6。充分考慮到兩種原料的差異，且另一種SSH 高保性彈性雙組分纖維如果牽伸不充分，無法達(dá)到卷曲效果及彈性，且無機(jī)粒子增塑及誘導(dǎo)結(jié)晶的雙重效應(yīng)對(duì)牽伸倍率的影響，故選擇較正常DT 牽伸絲稍高的牽伸倍率，有助于絲條內(nèi)結(jié)晶完，形成良好的結(jié)晶結(jié)構(gòu)和充分的取向，獲得良好的染色效果及卷曲率，提高產(chǎn)品印染后處理的毛感，同時(shí)，盡量減少毛絲，保證纖維的強(qiáng)度。

表6 不同主牽伸倍率下的絲條加工效果

由表6 可以看出，斷裂強(qiáng)度隨著主牽伸倍率的上升而上升，但強(qiáng)度在2.02 時(shí)反而下降，說明此時(shí)已經(jīng)有單絲開始發(fā)生斷裂，導(dǎo)致強(qiáng)度下降。為了滿足強(qiáng)度要求，主牽伸倍率不能太高。主牽伸倍數(shù)過小會(huì)導(dǎo)致POY 原料在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)抖動(dòng)，造成絲束在牽伸過程中異常抖動(dòng)，絲條內(nèi)部結(jié)晶不完全，染色襪帶出現(xiàn)小段竹節(jié)，影響布面效果。卷曲率隨著牽伸倍數(shù)的增加而上升，但在牽伸倍率1.92 時(shí)，開始出現(xiàn)毛絲的情況，考慮到以上多方面的因素，在實(shí)際生產(chǎn)中，主牽伸倍率定在1.82 比較合適。目前，在這種牽伸倍率下生產(chǎn)穩(wěn)定。

2.4 熱盤溫度H1

合適的溫度條件有利于絲條形成良好的大分子結(jié)構(gòu)，提高高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維的染色性能。因原料中含有全消光產(chǎn)品，由于二氧化碳的加入形成晶核，在同等溫度下，較半消光產(chǎn)品結(jié)晶度更高，結(jié)構(gòu)排列更有序，拉伸性能有所減小，因此溫度不宜過高。不同熱盤溫度H1 下的絲條質(zhì)量效果不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 不同熱盤溫度H1 下的絲條質(zhì)量效果

由表7 可知，隨著熱盤溫度H1 的變化，強(qiáng)度、伸長變化并不大。但從卷曲率的變化來看，隨著熱盤溫度H1 的升高，卷曲率也不斷升高，為了兼顧毛絲及襪帶手感，把熱盤溫度H1 設(shè)置在95℃最為合適。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)染色進(jìn)行跟蹤，發(fā)現(xiàn)溫度高，絲條上染率低，面料顏色變淺。同時(shí)，襪帶變得很薄很透，不飽滿，無蓬松感，絲條較亮。而溫度在95℃時(shí)，襪帶手感、外觀風(fēng)格都更好。因此，實(shí)際生產(chǎn)上熱盤溫度H1應(yīng)該在（95±2）℃。

2.5 定型熱板溫度H2

適當(dāng)降低定型熱板溫度H2 可得到更好的染色和蓬松效果。因本產(chǎn)品在后道織造染色中，對(duì)布面的門幅收縮及布面的平整性有較特殊的要求，沸水率直接影響后處理的起毛效果，故實(shí)驗(yàn)中分別對(duì)定型溫度H2 做對(duì)比，結(jié)果見表8。

表8 不同定型熱板溫度H2 下的絲條質(zhì)量效果

由表8 可見，定型熱板溫度H2 低溫的情況下，染色和蓬松性較好，絲條有卷曲、沸水收縮的趨勢，可以達(dá)到布面的門幅收縮，實(shí)現(xiàn)對(duì)布面平整性的要求。在生產(chǎn)中，溫度不能太高，一般定在140℃。

2.6 其它

全消光原料相對(duì)半消光而言，TiO2粒子使退繞性能稍差，因此，在選擇網(wǎng)絡(luò)壓空、卷裝硬度、卷繞交叉角、防凸參數(shù)、油劑質(zhì)量和用量等相關(guān)參數(shù)的時(shí)候必須仔細(xì)觀察，盡可能改善退繞性能。另外，該產(chǎn)品對(duì)沸水收縮率、卷曲收縮率有較高的要求，因此，對(duì)兩種原料的生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行抽檢，按日期批號(hào)上機(jī)生產(chǎn)，對(duì)生產(chǎn)的機(jī)臺(tái)應(yīng)縮短檢修周期，滿負(fù)荷生產(chǎn)一個(gè)月必須對(duì)皮輥、止捻器瓷件等部件進(jìn)行檢查，擇差更換。特別是，熱板清洗更應(yīng)及時(shí)。實(shí)際生產(chǎn)中，熱板使用超過一個(gè)月，染色質(zhì)量就會(huì)有較大幅度的下降，出現(xiàn)色差。同時(shí)，在日常生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)巡查，發(fā)現(xiàn)異常盡快分析解決。

2.7 產(chǎn)品質(zhì)量

通過工藝改進(jìn)，高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維品質(zhì)量已能滿足用戶需求，染色及生產(chǎn)運(yùn)行良好，主要物理指標(biāo)見表9。

表9 主要物理指標(biāo)

從試制的高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維可以看出，各項(xiàng)指標(biāo)正常，能滿足服用要求。試生產(chǎn)兩個(gè)月后，該產(chǎn)品A 級(jí)品率達(dá)99.40%以上,染色一等品99%以上，外觀無毛絲、蛛網(wǎng)，效果好，產(chǎn)品質(zhì)量基本達(dá)到客戶要求。

3 結(jié)語

（1）通過加工工藝的調(diào)整，在山西同豐牽伸卷繞機(jī)上開發(fā)產(chǎn)品高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維是可行的。

（2）由于采用多組分原料，在生產(chǎn)工藝上應(yīng)充分考慮其影響，特別是加工速度、預(yù)牽伸倍率、主牽伸倍率、HI 及H2 的選用，都對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量十分重要。

（3）合理選用卷繞參數(shù)，保證高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維產(chǎn)品的退繞性能。

（4）高舒適光亮柔軟仿毛彈性纖維產(chǎn)品，生產(chǎn)上較常規(guī)產(chǎn)品磨損大，應(yīng)適當(dāng)縮短設(shè)備維修周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。