羊毛/聚酰亞胺纖維混紡功能面料生產實踐

張佐平，楊 莉，邵 蕾，田 健，陳 超

(新疆如意紡織服裝有限公司，新疆 石河子 832000)

隨著人們對面料個性化、高檔化的追求，紡織面料也在向更符合大眾需求、綠色生態等復合功能方向發展。為適應當今國際紡織面料發展趨勢，本文開發羊毛/聚酰亞胺纖維混紡功能面料，生產過程中，由于聚酰亞胺是短纖維，需要制成聚酰亞胺纖維條后，再與羊毛毛條進行混紡，為此充分發揮棉紡與毛紡紡紗設備優勢，采用棉紡紡紗設備進行聚酰亞胺纖維制條，采用毛紡設備進行羊毛/聚酰亞胺纖維混紡紡紗，開發的羊毛/聚酰亞胺纖維功能面料具有良好的阻燃和防紫外線性能，提升了精紡面料的功能性和附加值。

1 面料設計

1.1 聚酰亞胺纖維

聚酰亞胺纖維又稱為軼綸，其具有多方面的優良性能[1-2]：熱分解溫度>500 ℃[3-4]；280 ℃熱空氣處理100 h后抗拉伸強度保持率>80%；熱導率4.58 W/(m·K),低溫保暖性能優越，耐化學酸堿性優于其他同類產品；聚酰亞胺纖維極限氧指數大于38%，遇高溫明火碳化無熔滴，且離火自滅，屬于不燃物質[5-8]；聚酰亞胺短纖維不含鹵素，屬于綠色環保纖維[9]，且具有優越的耐日曬性和對紫外光的穩定性[10]。

1.2 產品原料規格

原料的選擇直接影響紗線的物理指標及最終產品風格，為保證預期的設計效果以及充分發揮阻燃、防紫外線面料的特性，選用66支(15.15 tex)羊毛條與0.24 tex聚酰亞胺短纖維60/40混紡。原料品質指標見表1。

表1 原料品質指標

1.3 功能設計

聚酰亞胺纖維與羊毛結合，可以使面料的質感多元、功能多樣，面料設計充分發揮2種纖維的優勢，合理搭配，利用新型紡紗、新型整理方式開發出阻燃防紫外線精紡面料，提升面料的功能性和服用性。

2 聚酰亞胺纖維制條工藝及技術措施

2.1 工藝流程

因聚酰亞胺纖維長度短，為了使散纖維制成纖維條，選擇在棉紡設備上進行制條，工藝流程為：FA009B往復抓包機→FA125 A重物分離器→FA105 A單軸流開棉機→FA029六倉混棉機→JWF1112精開棉機→FA156除微塵機→JWF1171棉箱→F025B自調勻整器→JWF1203梳棉機→聚酰亞胺纖維條。

2.2 控制要點

將原料進行預開松，用0.2%(owf)抗靜電劑，與0.5%(owf)的水混合后將聚酰亞胺纖維條進行養生12 h；保持梳棉機周圍的溫濕度達到試紡要求。梳棉上機工藝參數：給棉板-刺輥隔距為0.711 2 mm,蓋板5點隔距分別為0.355 6、0.330 2、0.304 8、0.304 8、0.330 2 mm，前固定蓋板隔距(上/下)為0.355 6、0.330 2、0.304 8、0.304 8 mm，后固定蓋板隔距(上/下)為0.406 4、0.431 8、0.457 2、0.482 6 mm；刺輥轉速為640 r/min；錫林轉速為340 r/min，蓋板速度為144 mm/min，出條速度為60 m/min。

3 紡紗工藝

3.1 紗線捻度及捻系數設計

為了確保紗線質量，紡紗選用毛紡設備。羊毛/聚酰亞胺纖維混紡紗單紗線密度為16.4 tex，股紗線密度為16.7 tex×2，單紗捻系數適當加大，使紗線內緊外松，有利于充分發揮面料的阻燃及防紫外線功能，且使面料手感軟糯、滑爽。設置單紗捻系數90，捻度700 捻/m，股紗捻系數145，捻度795 捻/m。

3.2 混條復精梳工藝

3.2.1 工藝流程

B412混條機(3遍)→B423針梳機→B304針梳機→B311精梳機→B305針梳機→B306末道針梳機。

3.2.2 技術措施

為了使聚酰亞胺纖維條與羊毛條充分混合均勻，混條時羊毛與聚酰亞胺纖維并合根數為5∶3，混合3次，在混條過程中加入SELBANA UN和毛油20%，3001防靜電劑20%，水60%制成的溶液，加入量80 mL/min。在末道針梳加入SELBANA UN和毛油 10%，3001防靜電劑10%，水80%制成的溶液，加入量60 mL/min，確保回潮率10.3%, 含油率0.8%，末道針梳出條質量控制在16 g/m，加入和毛油乳液后，可減少纖維之間的靜動摩擦因數，改善纖維的可防性，降低纖維與導輥之間的摩擦力，提高纖維束的抱合力等性能，防止發生散毛、纏繞、斷頭現象。

3.3 粗紗工藝

3.3.1 工藝流程

MVC-32混條機→SC400針梳機(頭針)→SC400針梳機(二針)→SC400針梳機(三針)→SH24針梳機(四針)→FRC-300末道粗紗機。

3.3.2 技術措施

混條：采用密齒號針、中檔隔距、低擋車速、喂入量小的方法，達到梳理混色均勻、成條均勻的目的，在紡制粗紗過程中，控制好每道針梳的條干和出條質量，為了保證在紡細紗時牽伸倍數小于21，采取SC400針梳三針機走2遍，確保末道粗紗的出條質量控制在0.33 g/m。

3.4 細紗工藝

3.4.1 工藝流程

FTC細紗機→AC238絡筒機→FA706并線機→VTS-08倍捻機→VFRV400/130/V蒸紗機。

3.4.2 技術措施

紡紗各道工序應控制好紗線條干，防止毛粒、粗節的產生，車間溫度18～25 ℃，相對濕度65%～70%。為解決細紗過程的繞毛問題，優選FTC型細紗機，斷頭率控制在117～150根/(千錠·h)范圍內。蒸紗采用單循環，90 ℃×3 min，抽冷6 min，烘紗60 ℃×8 h。

4 織造工藝

4.1 織物規格設計

采用2/1斜紋組織，織物總緊度101.7%。織物設計規格見表2。

表2 織物設計規格

4.2 技術措施

采用GA162高速分條整經機，張力片2 g，經紗卷繞到經軸上時經紗加適量冷漿劑CT-H-I，防止織造過程產生靜電。

織造選用FAST劍桿織機，車速310 r/min，綜框高度調節區間為110～120 cm，車間溫度30 ℃，相對濕度60%，織機效率達到92%，緯紗斷頭控制在緯停8次/h，經紗斷頭控制在經停12次/h。

5 后整理工藝

5.1 工藝流程

生修→折幅→生坯定形→ 燒毛→坯布給濕→雙槽煮呢→Cimi高速洗呢→雙槽煮呢→吸水→柔軟→干坯定形→中檢檢驗→熟坯修呢→刷毛→剪毛→給濕→壓燙→KD95(罐蒸)→成品檢驗→包裝。

5.2 技術措施

采用MB001型燒毛機，火口距離2或3 cm，車速80～100 m/min，燒毛1正1反；洗呢使用毛能凈CT815，水∶毛能凈浴比1∶0.4；雙煮溫度(85±2) ℃，時間45 min，pH值6.0～6.5；定形溫度195 ℃，車速14 m/min，超位控制在6%，定形幅寬控制在154 cm；選用柔軟劑HD638，質量濃度20 g/L進行柔軟處理。最終織物手感活絡，呢面平整，色光鮮艷，達到了設計效果。

6 產品功能性

6.1 阻燃性

聚酰亞胺纖維屬于高性能芳雜環高分子聚合物，極限氧指數38%,遇高溫明火碳化無熔滴，離火自滅。羊毛為含有角蛋白的天然動物纖維，由于羊毛中含有氮、硫及部分交聯蛋白，具有一定的阻燃性能，因此采用聚酰亞胺纖維與羊毛開發的混紡面料具有良好的阻燃性。按照GB/T 5455—2014《紡織品 燃燒性能 垂直方向 損毀長度、陰燃和續燃時間的測定》測試羊毛/聚酰亞胺纖維面料阻燃性，并與GB 17591—2006《阻燃織物》對比，面料阻燃性能對比見表3。

表3 面料阻燃性能對比

由表 3可以看出：羊毛/聚酰亞胺纖維60/40混紡功能面料具有優良的阻燃性能。

6.2 防紫外線性能

聚酰亞胺纖維在60 ℃，100 h光照時，斷裂強度保持率為82.38%，具有較好的耐光和抗紫外性能。參照GB/T 18830—2009《紡織品 防紫外線性能評定》測試和評定羊毛/聚酰亞胺纖維混紡面料的防紫外線性能，面料防紫外線性能對比見表4。

表4 面料防紫外線性能對比

由表 4可以看出,羊毛/聚酰亞胺纖維60/40混紡功能面料達到了GB/T 18830—2009要求，面料具有良好的防紫外線功能。

7 結束語

本文開發的羊毛/聚酰亞胺纖維混紡功能面料，采用棉紡和毛紡2個系統生產，產品具有良好的阻燃和防紫外線性能，推動了企業產品結構差異化調整，提高了產品的市場競爭力，為企業創造了較好的經濟和社會效益，滿足人們對阻燃防紫外線產品的需求，可為消費者提供更多的穿著體驗。