梅海霞,陳鑫濤,李偉林,吳炎縈,吳仁龍
(1.江蘇聯發紡織股份有限公司,江蘇 南通 226600;2.江蘇聯發高端紡織技術研究院,江蘇 南通 226600)
全棉面料因具有良好的吸濕性、透氣性、舒適性而深受廣大消費者的喜愛。隨著人們生活水平的提高,對面料的外觀設計提出了新的需求。于是一種新的整理方式—磨花整理應運而生,與傳統面料相比更加個性化、風格化和差別化,而且呈現出不同的視覺效果。
磨花機的組成及工作原理:磨花機由進布區、磨花區和落布區組成。其中,磨花區是核心部位,由磨毛輥、橡膠輥、牽伸羅拉等組成。磨花整理是利用激光光束按花型的圖形在橡膠輥的輥筒表面進行映像雕刻,然后燒除指定部分的橡膠,形成如圖1所示的花型。磨花是被加工織物與磨毛輥形成弓形接觸,橡膠輥與磨毛輥之間形成壓力,橡膠輥與磨毛輥相對運動,從而在被加工織物上形成花型,如圖2所示。

圖1 磨花整理

圖2 磨花花型
本研究從織物規格設計、整理工藝出發,開發出各項測試指標及外觀質量、風格均達到開發要求的面料。
磨毛輥的表面是金剛砂粒的砂紙,所以對加工織物的強力會有一定的損傷。織物克重與強力損失息息相關,克重越小,強力損失越大;克重越大,強力損失越小。
選取不同克重的織物,在其他工藝參數一致的條件下,對比磨花后的撕破、拉伸強力測試結果,如表1所示。

表1 克重對織物撕破、拉伸強力的影響測試
只有面料的撕破強力不低于4.0 lbf、拉伸強力不低于45.0 lbf,才能達到開發要求。由表1可知,當織物克重為189 g/m2時,磨花后撕破強力為2.6 lbf,拉伸強力為26.6 lbf,均達不到開發要求,說明織物克重偏小;當織物克重為198 g/m2時,磨花后撕破強力為3.5 lbf,拉伸強力為33.8 lbf,也均達不到開發要求,說明織物克重也偏小;當織物克重為226 g/m2時,磨花后撕破強力為4.0 lbf,拉伸強力為45.0 lbf,撕破強力和拉伸強力均達到開發要求;當織物克重為235 g/m2時,磨花后撕破強力為4.3 lbf,拉伸強力為48.0 lbf,撕破強力和拉伸強力遠大于開發要求。隨著克重的增加,強力損失減小,故確定開發面料的克重大于226 g/m2。
被加工織物經過磨花后,花型顏色會泛白色,所以織物的顏色選擇較深的丈青色,這樣磨花后的顯示效果才更加明顯。
因此,確定面料的經紗為丈青色21 S全棉紗,緯紗為白色21 S全棉紗,成品經緯密度為551根/10 cm×284根/10 cm,組織為3/1左斜凈色布,面料克重為239 g/m2。
全棉色織磨花面料的整理工藝流程:燒毛—退漿—絲光—定形—預縮—打卷—磨花—定形—預縮。磨花是被加工織物與磨毛輥形成弓形接觸,橡膠輥與磨毛輥之間形成壓力,橡膠輥與磨毛輥相對運動,從而在被加工織物上形成花型。磨花的車速、磨毛輥砂紙的目數、橡膠輥與磨毛輥之間的壓力、橡膠輥雕刻情況直接影響磨花的效果。
磨花車速對磨花的效果及強力均有影響。被加工織物與磨毛輥接觸的時間越長,磨花的效果越好(花型越清晰);被加工織物與磨毛輥接觸的時間越短,磨花的效果越差(花型越模糊),但車速太慢又會影響被加工織物的強力。
在其他工藝參數一致的條件下,分別設置磨花車速為10、15、20 m/min,對比磨花后的撕破和拉伸強力測試結果,如表2所示;磨花效果如圖3、圖4、圖5所示。

表2 車速對織物撕破、拉伸強力的影響測試及磨花效果的對比

圖3 花型模糊

圖4 花型清晰

圖5 織物磨破
只有面料的撕破強力不低于4.0 lbf、拉伸強力不低于45.0 lbf,才能達到開發要求。由表2可知,當車速按20 m/min時,撕破強力檢測為4.5 lbf,拉伸強力檢測為50.0 lbf,但磨花花型不清晰,達不到開發要求;當車速按15 m/min時,撕破強力檢測為4.1 lbf,拉伸強力檢測為46.0 lbf,磨花花型清晰,達到開發要求;當車速按10 m/min時,撕破強力檢測為1.2 lbf,拉伸強力檢測為22.0 lbf,均達不到開發要求,且織物被磨破。這說明車速越慢,強力損失越大,且對布面質量影響較大。綜合考慮強力及磨花效果,確定此品種的磨花車速為15 m/min。
磨毛輥砂紙的目數是影響磨花效果的因素之一,在其他工藝參數一致的條件下,分別使用600、800、1 000目的砂紙,對比不同目數砂紙磨花后的撕破和拉伸強力測試結果及布面風格,如表3所示。

表3 磨毛輥不同目數砂紙磨花后撕破、拉伸強力的影響測試及布面風格的對比
只有面料的撕破強力不低于4.0 lbf、拉伸強力不低于45.0 lbf,才能達到開發要求。由表3可知,當砂紙目數為600目時,撕破強力檢測為3.5 lbf,拉伸強力檢測為40.0 lbf,均達不到開發要求,且布面風格比較粗獷;當砂紙目數為800目時,撕破強力檢測為4.3 lbf,拉伸強力檢測為49.0 lbf,均達到開發要求,但布面風格比較粗獷;當砂紙目數為1 000目時,撕破強力檢測為4.5 lbf,拉伸強力檢測為52.0 lbf,且布面風格比較細膩,均達到開發要求。這說明目數越多,布面風格越細膩;目數越少,布面風格越粗獷。隨著目數的減少,撕破和拉伸強力的損失也越大。綜合考慮強力及磨花后的布面風格,確定此品種磨毛輥選用的砂紙目數為1 000目。
橡膠輥與磨毛輥之間的壓力也是影響磨花效果的因素之一,在其他工藝參數一致的條件下,分別設置壓力為0.2、0.4、0.6 mm,對比不同壓力磨花后的撕破和拉伸強力測試及磨花效果,如表4所示。

表4 橡膠輥與磨毛輥之間壓力對撕破、拉伸強力的影響測試及磨花效果的對比
只有面料的撕破強力不低于4.0 lbf、拉伸強力不低于45.0 lbf,才能達到開發要求。由表4可知,當橡膠輥與磨毛輥之間的壓力為0.2 mm時,撕破強力檢測為4.7 lbf,拉伸強力檢測為54.0 lbf,均達到開發要求,但磨花的花型模糊,不清晰;當橡膠輥與磨毛輥之間的壓力為0.4 mm時,撕破強力檢測為4.2 lbf,拉伸強力檢測為48.0 lbf,磨花的花型清晰,均達到開發要求;當橡膠輥與磨毛輥之間的壓力為0.6 mm時,撕破強力檢測為3.8 lbf,拉伸強力檢測為42.0 lbf,磨花的花型清晰,但撕破和拉伸強力均不達標。這說明隨著壓力的增大,磨花的花型越來越清晰,但撕破強力和拉伸強力的損傷也越來越大。綜合考慮強力及磨花效果,確定此品種橡膠輥與磨毛輥之間的壓力為0.4 mm。
橡膠輥正常的雕刻模式如圖6所示。雕除圖中黑色部分,留下白色花型,直觀表現為花型凸起。織物包覆在橡膠輥表面,織物徑向存在一定的張力,橡膠輥上有花型的地方將織物頂出,橡膠輥與磨毛輥相對運動,從而在被加工織物上形成花型。如橡膠輥上雕刻的花型凸起不明顯,則織物與橡膠輥之間的夾角α較小(圖7),磨花后的花型不明顯,故磨花前對橡膠輥雕刻情況的把控至關重要。

圖6 橡膠輥正常的雕刻模式
通過織物規格設計、磨花車速、磨毛輥砂紙目數、磨毛輥與橡膠輥之間的壓力、橡膠輥雕刻情況對磨花強力及磨花效果影響的研究,確定了織物克重為239 g/m2,磨花車速為15 m/min,磨毛輥選用的砂紙目數為1 000目,磨毛輥與橡膠輥之間的壓力為0.4 mm。面料撕破強力不低于4.0 lbf、拉伸強力不低于45.0 lbf,磨花花型清晰、布面風格細膩,均達到開發要求,增強了面料外觀的多樣化、差別化。