新型石墨烯大提花面料的生產(chǎn)實(shí)踐

馬春鳳,劉連軍,郭 歡

(1.德州興德棉織造有限公司,山東 德州 253000;2.國(guó)家康復(fù)輔具研究中心康復(fù)輔具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,北京 100000)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和消費(fèi)水平的提高,人們更加注重環(huán)保、舒適、健康,針對(duì)市場(chǎng)消費(fèi)需求,研制開發(fā)有機(jī)棉和生物質(zhì)石墨烯纖維大提花系列高檔保健型家紡面料,產(chǎn)品具有手感輕盈柔順、抗菌、防紫外線、防輻射、健康環(huán)保的特點(diǎn),是加工制作高檔功能性環(huán)保紡織品的優(yōu)選面料,深受消費(fèi)者歡迎。

1 原料性能

石墨烯纖維與普通滌綸相比,單強(qiáng)偏低,纖度較粗,纖維發(fā)澀摩擦大,紡紗過(guò)程中氣圈小,易飛鋼絲圈,對(duì)溫濕度反應(yīng)敏感,其純紡難度較大。

表1 石墨烯纖維性能指標(biāo)

2 工藝流程

以精梳有機(jī)棉與生物質(zhì)石墨烯滌綸80/20 14.6 tex賽絡(luò)緊密紡紗進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐。

2.1 紡紗工藝流程

2.2 織造工藝流程

CGGA114整經(jīng)機(jī)→卡爾邁耶漿紗機(jī)→穿經(jīng)→織造(280噴氣大提花)→整理檢驗(yàn)。

3 主要工藝技術(shù)措施

3.1 紡前預(yù)處理及生產(chǎn)過(guò)程溫濕度控制

石墨烯纖維表面金屬質(zhì)干澀,易摩擦黏附,必須進(jìn)行給油加濕24 h悶倉(cāng)預(yù)處理,加入適量的0.5%硅油、1%抗靜電劑和40℃溫水,以保證纖維之間的柔順牽拉,使之達(dá)到紡紗要求。

3.2 開清棉工序

針對(duì)石墨烯纖維單強(qiáng)偏低的特點(diǎn),清花工序采用“以梳帶打、少落輕打、縮短流程、緊壓成卷”的工藝原則。圓盤抓棉機(jī)打手每次下降1.5 mm,適當(dāng)降低FA106A型、A076C型打手速度,并跳過(guò)FA106B鋸齒開棉機(jī),減少打擊,適當(dāng)提高風(fēng)扇速度,以提高棉卷均勻度,而且還可以防止棉塊的滯留,保證棉流的順利輸送。棉卷用塑料布包覆待用,避免油劑揮發(fā),控制棉卷不勻率在1.0%以內(nèi)。

3.3 梳棉工序

根據(jù)石墨烯纖維長(zhǎng)度整齊度好、不含雜、強(qiáng)力低等特點(diǎn),梳棉工藝采用“松緊隔距相結(jié)合、慢速度、快轉(zhuǎn)移、少落”的工藝原則,適當(dāng)降低刺輥轉(zhuǎn)速到700 r/min,采用高刀大角度工藝,蓋板速度降到最低162 mm/min,使總落棉量控制在1%以內(nèi)。適當(dāng)增大錫林與刺輥表面速比到2.6,錫林-蓋板隔距偏小掌握,加強(qiáng)分梳,保證纖維的分離度,錫林道夫轉(zhuǎn)移率要大,以減少纖維充塞、反復(fù)揉搓,避免棉結(jié)的意外產(chǎn)生。另外定期進(jìn)行棉條通道清潔,揩車周期縮短至5～7天,及時(shí)清除針布、漏底、通道部件上的油劑、粉塵和短纖,以減少棉結(jié)產(chǎn)生,提高生條的質(zhì)量。

3.4 并條工序

為了保證有機(jī)棉和石墨烯滌綸混合均勻,并條工序采用三道混合,二三并8根并合,選擇“順牽伸、重加壓、慢速度”的工藝原則,車速應(yīng)適當(dāng)降低為180 m/min,防止纏繞羅拉、喇叭口堵花;頭并后區(qū)牽伸1.7～1.8,末并后區(qū)牽伸1.2～1.3,以利于減少?gòu)濄^纖維,改善纖維的伸直平行度,合理調(diào)整給棉板開檔大小,使棉條排列緊密而不重疊,保證出條順利,減少棉網(wǎng)云斑絲束破邊現(xiàn)象。圈條通道保持光潔滑爽,并條相對(duì)濕度控制在75%左右。

3.5 粗紗工序

粗紗工序采用“輕定量、大捻度、較小的后欠伸、低速度”的工藝配置,羅拉重加壓加強(qiáng)對(duì)牽伸區(qū)中纖維的控制,粗紗捻系數(shù)105,可增加須條的抱合力,對(duì)降低成紗棉結(jié)、提高成紗條干水平有利,同時(shí)嚴(yán)格控制粗紗張力伸長(zhǎng),降低錠速到800 r/min,加裝橡膠假捻器,壓掌繞紗圈數(shù)減少為1.5,以減少意外欠伸,降低紡紗粗細(xì)節(jié)和毛羽,保證成紗條干均勻度。

3.6 細(xì)紗工序

細(xì)紗工序牽伸部分采用“重加壓、緊浮游區(qū)、小隔距塊、大后區(qū)隔距”的兩大兩小工藝配置,采用Rocos緊密賽絡(luò)紡裝置,并選用J463軟彈膠輥,增加須條緊密度,有效控制纖維牽伸,減少成紗粗細(xì)節(jié),細(xì)紗捻系數(shù)設(shè)計(jì)為370～380,提高成紗強(qiáng)力,降低細(xì)紗斷頭。在較高粗紗捻系數(shù)的前提下,適當(dāng)放大后區(qū)羅拉中心距,選擇適中的1.25后區(qū)牽伸倍數(shù),避免牽伸力過(guò)大,提高成紗條干水平。細(xì)紗前羅拉車速偏低160 r/min掌握,鋼絲圈偏中FO 0/8掌握,石墨烯纖維發(fā)澀摩擦大,鋼絲圈氣圈小,張力緊,飛圈較多,必須鋼領(lǐng)鋼絲圈適時(shí)抹蠟減少摩擦,保證卷捻正常,毛羽降低。

3.7 絡(luò)筒工序

采用“低速度、輕張力、加蠟”的工藝原則,適當(dāng)降低槽簡(jiǎn)速度800 r/min,電清工藝短粗節(jié)門限設(shè)為1.4×160%掌握,清除有害紗疵。針對(duì)石墨烯滌綸纖維顏色淺灰、發(fā)澀摩擦大的特點(diǎn),絡(luò)筒加裝上蠟裝置,被覆紗線蠟?zāi)?減少針織崩針,關(guān)掉賜來(lái)福絡(luò)筒光電式異纖FG/FY開關(guān),保證電清正常運(yùn)轉(zhuǎn)掐疵。

4 成紗指標(biāo)

成紗質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 精梳有機(jī)棉/石墨烯滌綸80/20 14.6 tex賽絡(luò)緊密紡質(zhì)量指標(biāo)

5 染色加工

針對(duì)石墨烯滌綸載體特性,染色工藝前處理調(diào)整為染色助劑火堿2 g/L,螯合劑1.5 g/L,雙氧水4 g/L,滲透劑2 g/L,柔軟劑1 g/L,降低泵速75%,調(diào)整循環(huán)頻率為正2反3,高溫高壓套染,分散染料采用進(jìn)口汽巴染料,顏色鮮亮。使用射頻烘干機(jī)網(wǎng)速為6 m/h,電極高度74,紗線滲透均勻干爽,表面柔軟光潔。

6 織布工藝技術(shù)措施

6.1 整漿工序

漿紗工序采用高濃低黏漿液,浸透和被覆兼顧,既保證了纖維間的黏著力,減少斷頭,又使紗線表面毛羽服帖,減少棉球的產(chǎn)生和緯紗阻斷。漿料配方如下:DF-A 60 kg,CP-L 40 kg,QL-89 15 kg,S-S 20 kg。在操作上漿紗各段伸長(zhǎng)偏小掌握,控制在1.0%以下,織軸張力要適當(dāng),既要保證漿紗的增強(qiáng),又要做到紗線保伸。車前不離人,勤看伸縮筘,做到“一勤”“四定”:巡回檢查勤,定車速、氣壓、溫度、黏度,及時(shí)處理倒頭、并頭、絞頭。

6.2 織造工序

采用ZAX-E-280型津田駒噴氣多臂大提花織機(jī)織造,織物設(shè)計(jì)規(guī)格為JY/石墨烯60×40×173×120×106大提花,結(jié)經(jīng)采用多開口結(jié)經(jīng)方式根據(jù)織物組織設(shè)計(jì)紋板圖,織機(jī)工藝采用“低后梁、早開口、晚引緯”的原則,同時(shí)在織軸上加蠟,提高織造環(huán)境的相對(duì)濕度,可貼伏毛羽,減少斷經(jīng),提高開口清晰度。主噴氣壓2.5 MPa,輔噴氣壓4.2 MPa,保證梭口清晰,引緯順利,提高織造效率。

6.3 組織風(fēng)格

采用10 080針?biāo)纳暤母咝麓筇峄▏姎庠O(shè)備,織物設(shè)計(jì)為淺湖蘭色織大提花,面料清涼淡雅,大提花完全紋樣組織經(jīng)紗根數(shù)設(shè)計(jì)為18 338根,紋針數(shù)為2 520×2 560循環(huán),每筘穿入數(shù)為3,織物以2/2方平為邊組織,解決了卡疵、斷邊等疵點(diǎn)。以緞紋組織為基礎(chǔ)(地組織),而以另一種或數(shù)種不同組織在其上顯現(xiàn)提花圖案,花型肌理豐富、層次鮮明。同時(shí)利用不同原料的經(jīng)緯紗后整理著色性不同,使得大提花面料更具有色織立體感效果,運(yùn)用石墨烯天然的潤(rùn)膚養(yǎng)顏、內(nèi)暖養(yǎng)生、抗菌、防靜電特點(diǎn)結(jié)合布面優(yōu)美的花型設(shè)計(jì)圖案和淡雅的色彩搭配,彰顯高貴典雅的質(zhì)感,為居室生活增添溫馨與雅致。產(chǎn)品柔順?biāo)?豐厚輕柔,精致大方,新穎別致,風(fēng)格獨(dú)特,產(chǎn)品附加值檔次高。

7 結(jié) 論

(1)石墨烯纖維金屬質(zhì)發(fā)澀,必須進(jìn)行紡前加濕加柔軟劑預(yù)處理工藝,悶倉(cāng)24 h以上,并嚴(yán)格控制車間溫濕度。

(2)針對(duì)石墨烯纖維顏色淺灰、單強(qiáng)偏低、纖度較粗的問(wèn)題,采用柔和梳理、輕柔紡紗、緊賽紡成紗技術(shù),加裝上蠟,減低摩擦,關(guān)閉異纖開關(guān),成功開發(fā)保健系列功能性紗線。

(3)染紗通過(guò)改變紗線卷繞密度、慢速升溫、控制升溫速率、自動(dòng)稱量,解決了染色過(guò)程中產(chǎn)生的色花、色差、色飽和度低、色牢度差等技術(shù)難題。

(4)織造時(shí)采用環(huán)保上漿技術(shù),采用小張力、低后梁、早開口、晚引緯的工藝措施,在織軸上加蠟,提高織造環(huán)境的相對(duì)濕度,提高開口清晰度,防止經(jīng)紗起毛,保證了布面風(fēng)格的飽滿,成功織造出產(chǎn)品。