趙 寬
(江陰職業技術學院 環境與材料工程系,江蘇 江陰 214400)
超細纖維是纖度在0.3旦(直徑5 μm)以下的纖維,是近年來開發的一類高科技新型纖維,纖度極低,制成的織物手感十分柔軟[1-2],以此為原料制成的超細纖維眼鏡擦布不僅具有柔軟的手感,而且鏡布本身所具備的性能也優于普通鏡布,其特點是材質柔軟、不會損傷物體表面,具有高效的吸水性、吸油性,具有極強的清潔功能,耐用性高于其他材質的眼鏡擦布,致密性、起絨性好。其功能是可以延長鏡片的使用壽命,徹底清除鏡片上的頑固污漬,用其包裹眼鏡可以起到緩沖作用,有效防止碰撞或尖利硬物對眼鏡造成刮傷損壞[3]。超細纖維眼鏡擦布后整理工藝如下所述。
磨絨是一種純機械性的表面加工工藝,是利用摩擦件對織物表面的紗線進行摩擦,使織物表面產生絨面,磨絨整理會使面料手感更加柔軟、外觀更加細膩。
本研究采用的設備是MW-4C組合碳纖維磨毛機,主要性能參數如下。幅寬:1 800~2 800 mm;車別:面對進布視風機;形式:臥式,6輥砂皮(所選砂皮目數為400目)、4輥碳素組合;機械車速:5~45 m/min(設定的布速為15 m/min);傳動形式:交流變頻;壓縮空氣:4 bar(1 bar=0.1 MPa);砂皮輥轉速:1 200 r/min;碳纖維輥轉速:200~2 000 r/min;裝機功率:55.9 kW(另有11.0 kW風機兩臺)。
1.2.1 布面上出現條花
(1)原因分析:磨毛輥表面不平整或砂皮包覆不當造成了磨粒面不均勻而產生條花,張力過緊,坯布自身不平整。
(2)解決方法:檢查磨毛輥表面與砂皮;根據實際情況調整張力,邊調整邊觀察布面狀況;檢查坯布表面是否平整以及卷繞是否平整。
1.2.2 出現色差現象
(1)原因分析:染色不到位。
(2)解決方法:對于需要后期磨絨的布料,在染色時應充分考慮磨毛后的色差問題,因此,對染色深度要略留有余量。另外,透染率是關鍵,需磨絨的布料對透染的要求比一般染色織物高。對于既要染色又要磨絨的布料,建議先磨毛后染色,盡量避免色差的出現。
1.2.3 左、中、右毛差,磨絨不勻
(1)原因分析:左右壓布輥不平衡,砂紙使用時間過長,邊上與中間砂礫磨損程度不一。
(2)解決方法:調整平衡輥,使左右平衡度一致;更換新砂皮,可解決兩邊中間差與磨絨不勻的問題。
面料的沖壓是在沖床上進行的,刀模的選擇是關鍵,眼鏡擦布成品尺寸是否符合標準、是否美觀與刀模的選擇和沖床沖布的好壞有直接關系。
沖壓的過程一般為預算—布料準備—確認刀模—拉布—沖布—收布。
2.1.1 刀模數量及沖布量的預算
一臺沖床上所固定的刀模數,要在沖布之前通過精確計算來確定。本研究所涉沖床長370.0 cm、寬315.0 cm,面料的門幅長362.0 cm、寬280.0 cm,所用刀模尺寸是12.0 cm×14.0 cm,通常左右兩布邊要留4.0 cm,確保沖壓質量。
設長邊能切X刀,則長邊要空的距離為0.5(X-1)cm,由此可列出以下方程式:

解得X≈23
計算得長邊能切23刀,即固定23個刀模。再依據這個數據來算沖床短邊能切的刀數,設沖床短邊能切Y刀,則要空的距離為12Y+0.5(Y+1)+12×2+4,由此可列出以下方程式:

解得Y≈21
計算得短邊能切21刀,即固定21個刀模。
根據這兩個數據可得出沖床中間部分能固定的刀模數:(23-2)×(21-2)=399刀,即共能切399刀,進而可固定399個刀模。
拉布一般拉到25層,而一層可以沖出399片,所以25層可以沖出9 975片。
2.1.2 布料準備
將磨好絨的面料放至沖床,用鐵棍將卷布架起準備拉布,同時檢查布料的顏色、門幅、長度、磨毛是否合格以及是否有橫條等疵點。
2.1.3 確認刀模
刀模的確認是整個面料沖壓過程中尤為關鍵的環節,只有刀模選擇正確,才能保證成品的尺寸外觀正確。該眼鏡擦布成品的尺寸規格是12.0 cm×14.0 cm尖齒,因此,選用的是12.0 cm×14.0 cm的尖齒刀模,并檢查刀模的尺寸是否正確、固定是否歪斜、刀模是否有磨損,如刀模存在洞眼、豁口、變形等缺陷。
2.1.4 拉布
拉布前將硬紙板平鋪在拉布臺上,避免沖床板上的切痕影響布面平整光滑;拉布時要檢查拉布臺表面是否凹凸不平,如果有凸點凹槽,要及時修整。
2.1.5 沖布
啟動沖壓機,可根據聲響是否正常大致判斷設備是否運轉正常,在機器運行過程中,手臂要遠離刀模,避免引發事故;在沖布過程中,若發現不良品,要及時停車并挑選出來,以保證沖布質量。
2.1.6 收布
確定布料全部沖好、機器停止運行,方可進行收布,并統一存放,以便進入下一道工序。
尺寸符合要求、布邊類型正確、沖布無歪斜、絲路確認無誤,則視為沖壓效果好。
刀模的正確選擇是尺寸符合要求、布邊類型正確的保證,本研究的刀模是12.0 cm×14.0 cm尖齒,在選擇刀模時就要與其一致,避免出現刀模尺寸正確但切邊類型選錯的情況。
刀模固定在沖床上時是否夠正、夠直是沖布是否歪斜的一個重要影響因素,若發現沖布歪斜,應立即檢查刀模位置是否固定好;刀模固定在沖床上時,通常直邊直角鏡布的刀模可以一個挨著一個,對于其他切邊類型,如尖齒、直邊小圓角、直邊大圓角等,刀模不可以一個接一個緊靠著,兩個刀模之間一般要隔0.5 cm,一是為了防止因拉布沒拉好而使中間面料褶皺,進而導致沖布歪斜。此外,為了保證切邊效果,若刀模間不留空隙,則會出現冒刀現象,影響切邊效果。本研究的切邊類型是尖齒,如果刀模間不留空隙,一定會影響切邊成型,進而導致成品不夠美觀。
絲路確認要根據具體工藝來定,本研究所選規格是12.0 cm×14.0 cm橫絲路,為長方形擦鏡布,在固定刀模時要對照絲路,確保絲路正確,如果是正方形或圓形鏡布,在沖布時就無需看絲路。
不同花型所選用的網版目數是不同的,本研究選的是120目的網版,在選擇網版時主要考慮以下因素。
3.1.1 油墨的選用
企業常用的是水性油墨和溶劑性油墨,一般水性油墨適合用較粗的紗網,目數在120~180目即可;相對來說,溶劑性油墨的滲透性沒有水性油墨強,因此,選用的網版目數比水性油墨高,通常在195~420目。本研究所用油墨是水性油墨。
3.1.2 絲印面料
眼鏡擦布生產企業中的面料大致有平布、磨絨面料兩種,磨絨面料較平布表面粗糙,所以要想達到最佳的絲印效果,磨絨面料需要更多的油墨,故需要選用較粗的紗網,即目數較低的網版;平布表面相對光滑,所以可以選用較細的紗網。本研究選擇的是雙磨面料。
3.1.3 圖紋要求
通常圖紋較大、線條較粗時,對圖紋的精細程度要求不精確,可以采用低目數的網版;反之,圖紋小巧、線條窄,對圖紋的精細程度要求高,就采用目數較高的網版。本研究的絲印圖案雖然尺寸較小,但線條較粗,對圖紋的精細程度要求不高。
網版目數的選擇會影響花型的精細程度,網版的目數越高,花型精細程度越高。
感光膠的厚度會影響花型的厚薄度,感光膠越厚,花型就越厚,反之,則越薄;花型厚會使花型有立體感,具體要看生產要求,沒有特定的標準,本研究按常規涂兩層感光膠。
除此之外,刮板工人的刮板技術、貼布是否標準、花型是否完全烘干以及調色是否到位等都會影響絲印花型效果。
印花的過程包括制版和絲印。
3.3.1 制版
制版的流程為繃網—涂膠—曝光—清洗—調制漿料—試刮。
(1)繃網。根據絲印所需要的漿料及花型的特點選擇合適目數的網,網版數是120目,版框放置要有序、平整,網必須繃緊,使版框的上部與網貼緊。
(2)涂膠。將膠水涂在版的框架上,膠水要涂均勻,一定不能將膠水灑到網的中央,否則膠水會造成塞網、堵網。
(3)曝光。感光膠有水性與油性之分,根據漿料的不同來決定。本研究所用的油墨是水性油墨,所以選用的是水性感光膠。感光膠要涂兩次,網版正反各一次,第二次涂的時候,一定要等到第一次涂的膠完全烘干才能繼續,涂感光膠時既不能有氣泡也不能涂得太厚。待感光膠均勻地貼合在網版上時,將網版放在烘箱里烘干。
(4)清洗。將曝光完的版子放在水中浸泡一段時間,用高壓水槍清洗,洗掉無需曝光的部分,檢查洗好的網版是否有瑕疵以及是否有堵網現象。曝光完的版要立即放入水中,盡量減少跟陽光接觸,以免影響網版的實用性。
(5)調制漿料。根據生產所要求的顏色,調制出顏色準確的漿料,然后將漿料涂在樣品布料上,烘干并比對顏色,反復調整直至與指定的顏色相同。看色卡時要在合適的光源下,例如D65光源或自然光,對比色卡時布料要烘干,否則顏色會有誤差。在大量調制漿料之前,為了確保顏色符合客戶要求,要先調制少量漿料與調色卡進行對比。為了增強最終成型的花型牢度,如有必要,可在所用漿料中添加固化劑。
(6)試刮。將制好的版準備完畢,檢查是否有瑕疵,貼好少量布料后刮油墨查看效果,如果效果符合生產要求,即可進行大批量生產;如果不符合要求,需要重新配制油墨或者調整刮板。
3.3.2 絲印
絲印過程為網版刮刀預處理—貼布—絲印—收布。
(1)網版刮刀預處理。必須使用正確合格的網版,若有破損、花型未沖出、感光膠用量不均勻、曬版不到位、固定件松動等現象均不可用,粘貼膠帶時,必須將四周粘貼牢固,避免有漏板漏漿的現象;刮刀檢查時,刀口必須無毛刺、不平、拉尖、缺口等現象。
(2)貼布。選擇的布料應無臟污、破損、尺寸偏差大、毛邊、菱形的現象,在貼布過程中,應注意布料的絲路,按工藝要求豎絲路進行粘貼,以框格右線與上線為基準線,由上往下進行粘貼。
(3)絲印。嚴格按照刮板工藝流程開展標準手法作業,在刮板過程中,若因網版造成產品不良,必須立刻清潔網版;若因網版不可使用,必須立刻停止作業,及時更換網版、清潔網版,并保證清潔到位,不能有塞板、污垢;注意手法與力度,不可損壞網版;當臺板不粘時,應及時清洗。
(4)收布。收布前,必須確定絲印花型完全干燥,若在收布過程中發現絲印效果不良,要及時挑出。
超細纖維眼鏡擦布與其他材質眼鏡擦布相比具有明顯的優勢,其在清潔鏡片的同時不會對鏡片造成損壞,發展前景可觀。通過一系列工藝對其進行后整理,可以使普通平凡的眼鏡擦布外觀變得多姿多彩。經過磨絨使其手感更加柔軟,經過絲網印花工序后,豐富了裝飾圖案,這些后道整理工序使超細纖維眼鏡擦布更有亮點,因此更易被大眾接受。超細纖維獨特的性能與多元化的后整理工序,都推動了超細纖維眼鏡擦布在紡織行業的發展。