周建才
(江蘇大生集團有限公司,江蘇南通,226002)
隨著人們生活水平的提高,服裝面料越來越要求天然舒適。亞麻與棉都是純天然纖維,這兩種纖維混紡所制成的織物既保留了亞麻纖維獨特的風格,又具有棉纖維的舒適性,受到高層次消費者的青睞。但是在上機織造棉亞麻混紡紗的過程中,因上漿后的紗線纖維之間的抱合力差,斷裂強度小,毛羽多而長,伸長變形小,彈性差,致使上機織造困難,甚至無法織造。所以想要保證質量及織機效率,必須要提高棉亞麻混紡紗的漿紗效果,優化漿紗工藝。
由于棉亞麻混紡紗中的亞麻纖維是工藝纖維,纖維長度比棉纖維長,細度比棉纖維略粗,且亞麻纖維的結晶度和大分子鏈取向度高,強度和模量大,但纖維硬挺、剛性大、斷裂伸長率低、彈性回復性差,而且亞麻纖維表面光滑無天然卷曲,其混紡紗中纖維與纖維之間抱合力差,纖維易滑移,斷裂強度低,毛羽多而長,質硬且挺,伸長變形小,彈性差,條干不勻,細節多。在織造過程中,經紗要受到不同程度的反復拉伸、屈曲和摩擦作用,紗線表面毛羽突出,纖維之間抱合力不足,容易起毛產生斷頭,還會使經紗相互黏連,導致開口不清,形成織疵,最終導致織造困難。故棉亞麻混紡紗上漿的關鍵,是要通過漿紗技術工藝增強紗線內部的纖維抱合力,貼伏表面毛羽[1],使得紗線光滑、柔軟,才能克服棉亞麻混紡紗的不足,且使彈性增強有利于開口清晰,從而滿足織造要求。以下就我公司開發的亞麻棉混紡織物為例進行介紹。
所開發的織物經紗為棉/亞麻55/45 19.5 tex,緯紗為棉/亞麻28 tex+滌/棉20 tex(77.8 dtex),總經根數8 460根,經密492根/10 cm,緯密275.5根/10 cm,平紋組織。織造過程中,因經向斷頭多,造成織機效率始終在75%左右,其主要問題在于漿膜硬脆,彈性差,有脆斷頭;因紗線棉結多,上漿率較大,造成開口不清,綜絲處斷頭多;漿紗毛羽較多,斷頭后經紗纏附鄰紗而不停車,造成缺經疵點。
優化上漿工藝的關鍵之一是合理選擇漿料并適當調配。選擇漿料主要是根據纖維種類和性質,按照“相似相容”原理,當纖維與黏著劑具有相同的基團時,彼此之間具有很大的親和力和黏附性,可避免織造時漿膜的脫落。另外,麻類纖維比較粗硬,剛性大,所選用的漿料或助劑需要比較好的柔軟平滑性和吸濕性。
為了提高織機效率及保證布面質量,我們通過現場分析研究,決定使用JDM?100麻類專用漿料和JD?H高性能變性淀粉和具有高吸濕性的SD丙烯類漿料,同時適當加入PVA?1799、PVA?205調配進行生產,使漿紗的各項指標完全達到工藝設計要求,滿足了織造要求,織機效率達到90%~92%。
JDM?100漿料是由高級脂肪酸與環醚縮聚而成,并復配有多種功能性助劑的一種新型漿料,與麻纖維有很好的親合力,并有良好的柔軟平滑性、滲透性和吸濕性,可與水任意比例混溶,對退漿無影響,能顯著降低經紗在織造過程中的摩擦因數,提高織機效率,是一種專門用于麻類纖維素纖維經紗上漿的理想漿料。JDM?100漿料的外觀為奶黃色黏稠液體,p H值7.0~8.0,非離子型,有效成分不小于95%,不漂油。
JD?H高性能變性淀粉漿料的特點[2]:漿膜強韌性好,與中、高檔變性淀粉漿料相比,漿膜的斷裂伸長率增加6倍~10倍,漿膜耐屈曲性提高3倍~5倍;漿液不凝凍,低溫下具有優良的流動性,不易結漿皮;對棉、粘膠等纖維素纖維紗線和滌棉混紡紗線的黏附力強;可部分或完全取代PVA上漿,漿紗柔韌光滑,再生毛羽少,落漿落物少;退漿性能好,易于生物降解,BOD5/CODcr大于0.3,完全符合環保要求。
丙烯類漿料SD是以丙烯酰胺和丙烯酸單體為主體的多元共聚漿料。該漿料成膜性好,漿膜機械強度略高于PVA;而且由于分子結構中含有能與棉、麻等纖維素纖維分子鏈上的—OH形成氫鍵的羧基、酰胺基等基團,對棉、麻類等纖維素纖維具有優異的黏附性,可提高漿液的黏著性和對毛羽的貼伏性。另外,SD丙烯類漿料具有優異的吸濕性,可顯著改善麻類纖維的剛性。
由于麻纖維的毛羽多且剛性大,漿液中還需要加入適量的PVA漿料。但完全醇解的PVA?1799漿膜強度高,分紗阻力大,干分絞時漿膜的破壞不是內聚破壞而是界面破壞,易產生再生毛羽。PVA?205是一種部分醇解、低聚合度的聚乙烯醇漿料,能減少再生毛羽的產生[3]。故我們選用了完全醇解型PVA?1799與部分醇解型PVA?205拼用,主要目的是既要使漿液浸透到紗線內部,使纖維黏合到一起,增強抱合力,又能形成完整的漿膜被覆于經紗的表面,貼伏毛羽,增強耐磨性。
通過對各種漿料性能的分析研究,并根據“相似相容”的原理和棉纖維、麻纖維的結構與性能,決定用多種漿料組合對棉亞麻混紡紗進行上漿。亞麻與棉都屬于纖維素纖維,分子結構中含有大量羥基,適合于棉亞麻混紡紗上漿的主漿料為淀粉(高性能變性淀粉),淀粉也含有大量羥基,易于黏附于棉亞麻混紡紗上。為了能有效貼伏毛羽,保證經紗的強力,增加耐磨性,并使分絞容易,減少再生毛羽,減少落棉以及降低成本,除了以普通變性淀粉SFS和JD?H高性能變性淀粉為主漿料外,還以不同配比適當加入了PVA?1799和PVA?205。同時考慮到麻纖維的剛性和表面粗糙性,還要加入吸濕性好、黏附性強的SD丙烯類漿料和起柔軟、平滑作用的JDM?100麻纖維專用漿料。試驗工藝用漿料配方:SFS 25 kg,JD?H 25 kg,PVA?1799 25 kg,PVA?205 20 kg,JDM?100 25 kg,SD 25 kg,蠟片3 kg。原工藝用漿料配方:SFS 25 kg,JD?H 37.5 kg,PVA?1799 37.5 kg,PVA?205 10 kg,SD 25 kg,蠟片3 kg。
調漿操作:先放入一定量的水,開攪拌器,依次投入各漿料,升溫至工藝規定溫度并保溫一定時間。調漿工藝參數如下。

根據棉亞麻混紡紗的特點,漿紗時各區張力都要較小控制,同時要提高回潮率。選用張力控制較好的貝寧格漿紗機,用雙漿槽,雙浸雙壓,經紗出漿槽后烘干。主要是為了減少覆蓋系數,增加被覆,貼伏毛羽,增強漿膜對紗線的抱合力,減少分絞阻力,增加滲透,增強強力,增加紗線柔軟性。試驗漿紗工藝基本采用原工藝,具體工藝如下。

采用上述試驗工藝用漿料配方和上漿工藝對棉亞麻混紡紗上漿,漿紗手感較原工藝光滑柔軟,毛羽少,織軸卷繞平整順暢。
對采集的棉/亞麻55/45 19.5 tex混紡紗漿紗試樣進行了測定,其漿紗性能數據如下。


由以上測試結果可知,在上漿率有所下降的情況下,試驗工藝漿出紗線減伸率和毛羽降低率得到明顯改善,增強率雖有下降,但基本能保證織造要求。
該品種織物在劍桿織機上織造,在較多機臺數量的生產中,控制好車間的溫濕度也是至關重要的環節,溫度(28±3)℃,相對濕度70%~82%。經統計的織造情況如下。

試驗表明,試驗工藝用漿料配方漿紗過程質量穩定,干分絞分紗輕快,落花、落漿少;漿后的紗線手感滑爽、柔韌,減少了漿紗時因經紗脆斷造成的斷頭。織造過程中經向斷經明顯減少,平均織機效率達到91.3%。
根據所跟蹤的生產過程及數據,棉亞麻混紡紗只要選好漿料和合適的工藝也可以很好地滿足織造要求。選用JD?H高性能變性淀粉和JDM?100麻纖維專用漿料及SD丙烯類漿料后,漿紗過程質量穩定,干分絞分紗輕快,落花、落漿少;漿后的紗線手感滑爽、柔韌,減少了漿紗的脆斷頭而引起的布面疵點,為提高織機效率與保證布面質量提供了堅實的基礎。