郭鵬飛,朱亞偉,2
(1.蘇州大學 現代絲綢國家重點實驗室,江蘇 蘇州215123;2.蘇州大學 紡織與服裝工程學院,江蘇 蘇州215021)
我國是兔毛產量大國,年產量占世界總產量的90%以上[1],且絕大部分出口,是典型的外向型產業。我國兔毛產品出口以毛條或分梳毛為主,兔毛的深加工技術比較薄弱。因此,我國兔毛產業體系對市場經濟的抗風險能力較低,其價格一直與世界經濟大環境緊密相連,自上世紀80年代開始,每次世界經濟的波動總能非常明顯的反映在兔毛的價格上[2]。為了促進兔毛深加工技術的發展,我國大量科研院校及企業對兔毛的紡織加工技術進行了大量的研究,同時也引進了許多新設備[3]。由于兔毛纖維具有輕、柔、滑、暖、美的特點,且兔毛織物華貴大方、風格別致,兔毛纖維在紡織產品中得到大量應用,成為了服裝產品的重要組成部分,也是當今服裝產業發展的趨勢。設備和工藝的發展為兔毛在毛紡中的廣泛應用給予了技術支持。
市場經濟對于工業產品的要求是“差別化”,單一的產品對于產業的發展是不利的。由于兔毛制品在服用過程中存在嚴重的掉毛問題,兔毛紡織品主要以“粗紡、針織、兔毛低比例”為主[4]。兔毛的掉毛主要是兔毛的表面結構光滑、卷曲度小、抱合力差引起的[5];通過分梳從兔毛中提取的兔絨粗細離散小,可紡性能優良,能真正體現其服用性能優點,因此,兔絨產品的開發才能真正提高兔毛在紡織原料中的地位。兔絨在紡織原料中屬于高級原料,在加工過程中要更加注重其品種和質量,做成高質、高檔、高價的產品。在人們追求貼近大自然的潮流下,應在保有兔絨優良品質的前提下開發純兔絨產品,不輕易加入化學合成纖維,防止降低產品品質與定位。兔絨不是新型纖維,但純兔絨產品卻是新產品,因此對純兔絨紡織品的開發將是兔毛紡織品開發的趨勢。
兔絨主要通過兔毛加工梳絨設備分梳兔毛獲得。兔毛分為手拔兔毛與刀剪毛,手拔兔毛的優點是毛型粗、毛質好、毛絨分離較好,但對長毛兔子的損害較大,死亡率較高。機梳兔絨是對兔毛先經人工分揀,再通過機械梳理,使兔毛的粗細分開、長短分開,得到兔絨[6]。國內兔毛分梳加工技術水平較落后,兔毛梳絨加工設備都是由F181、F186和豐田等型號梳棉機改造而成。要達到含粗小于0.12%,細度小于14μm,細度離散小于20%,平均長度大于40mm,20mm以下含短小于10%的兔絨指標,需經過8~10遍的反復梳理,出絨率一般在20%左右。企業為提高出絨率,一般從毛渣中再提取兔絨,這樣的梳理方法,不僅效益低,而且損傷兔絨的長度及表面結構[7]。這給后道的紡紗和成衣織造工序帶來困難,同時會導致兔絨紡織制品在使用中掉毛量的增加。
梳絨技術創新是提高兔絨質量的保障,梳絨環境的改善和機梳設備的改進是提高兔絨質量的前提。梳絨環境的改善主要是對梳絨車間的濕度、溫度和通風進行改進,合理的溫濕度,能讓兔絨在梳理過程中自然吸濕、均勻回潮,在梳理過程中不出現扶齒,減少對纖維的損傷。機梳設備改進主要是改造梳絨設備,使氣流分梳與齒輥梳理相結合,開發集塵器、除粗回收機,結合羅拉預梳理的聯合梳理機,提高梳絨設備的分梳效率,減少梳理過程中對兔絨的損傷[3]。如寧波市鎮海德信兔絨加工廠,代表著國內兔絨梳理的較高水平,對兔毛經4~6遍分梳,兔絨質量優于國家標準即細度13~14μm,細度離散25%~30%,平均長度≥40mm,20mm以下含短≤8%,15mm以下含短≤3%,含粗率0.1%。
分梳加工設備及工藝的發展,為兔絨纖維紡制高支紗提供了優質的原料,從而使性能優良的兔絨紡織原料在加工精紡針織服裝領域得到了更加廣泛的應用。粗梳毛紡只適宜加工較低支數兔毛紗,而純兔絨高支紗線以走錠紡紗為主,設備多是利用棉紡及毛紡設備進行改裝結合,且以棉紡設備為主,如FA306A、JWF1312等[4]。雖然經過改造,仍未脫離棉紡加工的原理及部件。生產工藝較長,一般為制條→混條→頭針→二針→三針→頭并→二并→(三并)→粗紗→細紗,在生產過程中并條速度慢、易斷條,紡紗時飛花多。對于精紡純兔絨高支紗線短流程加工工藝,國內已有專利及設備,但并未廣泛的應用于工業化生產。如廣東昊天公司開發的短流程純兔毛紡紗工藝,從原材料到紗線經過4道工序,即梳毛→無牽伸并條→粗紗→細紗,就能紡制出線密度達16tex,且條干、均勻度及強力均符合國家標準的紗線[3]。在純兔絨紡紗過程中,由于兔絨本身的性質,易產生靜電及滑脫,因此和毛油及抗靜電劑等助劑的添加非常關鍵,對后道減少飛毛,降低細紗斷頭,改善條干均勻光潔,都有很大的影響。兔絨容易損耗,在和毛時應適當增加兔毛的量,但提高兔絨的成紗率也是在優化紡紗工藝時需要注意的[8]。紡紗車間環境對純兔絨紗線的品質有很大影響,溫度一般應為25℃左右,濕度在70%左右。有些工廠通過直接噴霧的方式來增加濕度,其缺點是增濕程度不易控制,且難以保持車間的恒溫恒濕環境。采用遠距離送風水循環空調系統,在不增加能耗的前提下,能實現“風在空中的接力”,改變了現有空調系統能源消耗大或循環風的遠程輸送極困難的技術缺陷,能實現車間恒溫恒濕,溫度可控在20~25℃,濕度可控在75%~85%,且已有標準車間示范[9]。
目前,精紡純兔絨針織物的編織工藝類似于羊絨針織物的編織工藝,但是兔絨纖維與羊絨纖維本身特性差異較大。兔絨和羊絨相比,兔絨較細,有多孔性結構的髓腔層,這使得兔絨的剛度較大,特別是彎曲剛度,使得其斷裂強力低,在編織過程中如果過多的承受彎曲扭轉,容易造成兔絨的損傷斷裂;兔絨纖維的卷曲數、卷曲率和卷曲回復率與羊絨相比均較小,彈性恢復較差,編織時張力與牽伸力應當適當減小[3]。兔絨制品的編織工藝應該在羊絨制品編織工藝的基礎上進行有針對性的優化,選擇更適合兔絨針織物生產的工藝路線,國內已有企業在做這方面的工作。純兔絨紗線生產時為達到規定的細度及盡量減少兔絨掉毛的目的,紗線一般具有較高的捻度,這會對編織的成品造成影響。因此,在編織前可采用蒸紗工序來穩定紗線捻度,或者采用并線、合股編織,以減小捻度過高、捻度不均對成品的影響[10]。編織生產時,在保證成品質量和順利生產的前提下,織機應采用較低機速。同時,織物的組織也很重要,因兔絨卷曲較少,鱗片張角較小,纖維之間抱合力較差,結構緊密的組織能夠減輕兔絨的起毛掉毛現象。生產中應多采用緯平組織,少采用羅紋組織,也可采用集圈、復合、立體組織[3],另外應采用機號較高的織針和針板以獲得合適的組織緊密度。
兔絨與羊絨同為蛋白質纖維,一般可選擇相同的染料和染色工藝。因為兔絨細,強度低,在染色加工中應該盡量減少對纖維的損傷,采用低溫染色工藝。可借鑒羊毛低溫染色法,如超聲波處理法、乙酰胺預處理法、尿素處理法、銨鹽預處理法、低溫染色助劑等方法[11];也可采用低溫等離子改性處理、酶處理、陽離子改性處理等方法[12]。當然,兔絨與羊絨在化學性能與物理結構上的差異,會體現出兔絨纖維的染色更為困難,例如兔絨自然光澤較好,纖維表面蠟質較多,染料的上染率較低,染色時要選擇好合適的助劑和染色工藝,才能使纖維染色均勻,顏色鮮艷,提高染料的上染率;同時又保持纖維天然的光澤與手感。同樣染色條件下,兔絨染色纖維的表觀色澤比羊絨淺,更容易達到染色飽和值,因此,高染色牢度要求的深色染色仍比較困難,是今后研究的方向。從染色形式上講,兔絨的染色可以分為纖維染色、毛條染色、絞紗染色、筒子紗染色和成衣染色[11]。散纖維染色應考慮兔絨的特性,因吸濕比較好,應適當增加浴比;因兔毛比較細,裝缸時不宜壓得太緊,染液流量應符合勻染的要求;毛條染色和絞紗染色可以參照羊絨的染色工藝,但也要根據兔絨的特性來調整工藝;成衣染色時,由于門襟、領口等連接處要比其它部位厚且密度大,應該特別注意染液的pH值、染液的溫度控制和助劑的使用[3]。染色前的預處理也很重要,市場所售兔毛的毛油脂含量較高,選擇合適的表面活性劑,對提高染色質量是極為重要的。
兔絨纖維有優良的特性,但是兔絨單纖維強力低、比重輕、表面光滑摩擦系數小、卷曲少、抱合力差、織物易掉毛等原因,嚴重地制約了其在紡織服裝領域的應用[5],這也是兔毛織物近年來一直在低位發展的重要原因。為了解決這一問題,從20世紀80年代起,我國科研院校和企業對兔毛的性能和產品進行了大量的研究[13]。研究主要集中在對兔毛纖維的改性方面,是通過物理或化學方法改性兔毛,增加兔毛的摩擦系數、卷曲數和抱合力。如對兔毛進行DCCA剝鱗處理[14]、蛋白酶改性處理[15]、醋酸蒸汽處理和絲膠殼聚糖接枝改性[16]等。這些處理方法對增加兔毛的摩擦系數、抱合力和可紡性都起到了一定的作用,但是未能解決兔毛織物易掉毛、服用性差的現狀。在兔絨織物的整理技術方面,廣東昊天公司做得比較突出,已推出純兔絨高支紗針織衫服裝,但其產品仍有待改進[3]。
精紡純兔絨針織物的整理技術都是圍繞減少掉毛的問題展開的,關于掉毛的真實原因目前還缺乏實驗的證據,有認為兔毛織物掉毛是在穿著過程中滑脫和斷裂引起的,有認為是表面光滑、卷曲度小、抱合力差造成的。
近20年來,兔毛產業一直在低位發展,雖然我國有著豐富的兔毛資源,但是兔毛兔絨的深加工及產品開發并沒有做好,沒有充分體現其在紡織產業中應有的地位,兔毛紡織產業的做大做強需要從原料、紡織加工、染整加工等各個領域共同努力。兔絨是優良的、生態的紡織原料,在外觀與舒適性方面可以媲美羊絨制品,其價格僅為山羊絨的三分之一,兔絨生產相比羊絨更為生態,隨著純兔絨精紡工藝、高染色牢度的染色技術、防掉毛的整理技術及差別化功能整理技術的發展,精紡純兔絨針織品定會有十分廣闊的市場前景。
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