莫代爾滌綸長絲針織物橫檔原因分析

魏艷紅 蘇旭中 劉新金 鄒畫眉 張 潔

(江南大學，江蘇無錫，214122)

織物橫檔又稱橫路或橫條，指在坯布或經印染加工后布面上出現非設計的由一根紗線或多根紗線、一條或多條組成的比其他正常部位紗線或粗或細、顏色或深或淺、組織或稀或密的一種現象，屬于布面常見的一種疵點[1]。織物橫檔具有隨機性和無規律性，且形態各異。產生橫檔的原因較多，涉及纖維、紡紗、織造、印染等工序，分析比較困難，尤其是針織物出現橫檔的概率以及分析難度比較大。國內外就織物疵點自動檢測進行了大量研究，并開發了許多先進設備，如我國近期開發的FS200型光電自動驗布機[2]，KAZLM Hanbay等[3]利用先進光學儀器檢測織物疵點等，但目前尚無先進的儀器能直接判斷橫檔產生的原因。當織物布面出現橫檔后，往往會投訴紡織廠，尤其對紡紗廠而言，不知從何處著手[4]。本文針對針織物常見的一些橫檔，介紹了分析流程和方法，以莫代爾滌綸長絲針織物為例，對產生的橫檔進行了系統分析，為分析針織物橫檔提供參考。

1 分析針織物橫檔的流程及方法

1.1 手感目測法

拿到橫檔布樣后，首先利用手感目測法初步判斷產生橫檔的原因，從最大可能性因素入手，有針對性地逐一驗證。觀察橫檔的特征，是否有規律性、橫檔間隔、橫檔處與正常處顏色的差異、布面反光情況、織物正反面是否同時存在橫檔以及顏色差異等；用手觸摸橫檔處是否有凹凸感。在進行視覺評判時，應調整布樣角度，以清晰觀察橫檔，如采用平鋪、迎光、逆光、透光、傾斜45°目測法等。當觀察認為是規律性橫檔時，可根據橫檔的寬度初步確定產生橫檔的原因；如果橫檔僅1根至2根紗的寬度，可測試此根紗的線密度、毛羽、捻度、紗線張力，檢查批次是否與其他正常處相同等[5]；如果橫檔超過5 mm，此時首先要考慮紗線張力是否存在差異。如果橫檔在整個布面無規律分布，則可判定產生橫檔的原因為紗線條干不勻、染色不勻、混紡比有差異或混入其他異性纖維等。如果手觸摸橫檔處有凹凸感，則可能是紗線線密度、捻度、紗線張力等引起的橫檔。

1.2 拆布分析法

利用拆布分析法可判斷織物結構、紗線組成、成圈結構等。拆布前可將織物剪成一定的規格，按照組織結構順序拆紗，并順序擺放，以便對比相同長度的布中橫檔與正常處紗線的差異。在拆布過程中注意觀察橫檔處與正常處組織結構是否相同，記錄橫檔和橫檔間隔占據紗線的根數，應拆至少5個橫檔循環，以便尋找形成橫檔的規律。

1.3 儀器分析法

借助于先進的儀器可以快速分析產生橫檔的原因，從而減少橫檔的產生。例如，利用電子天平、條干儀、毛羽儀、捻度儀可以檢測紗線線密度、條干CV、毛羽、捻度等；利用HVI大容量棉纖維測試儀和AFIS測試儀檢測原棉短絨率、纖維成熟度等，可以更好地指導配棉；利用超景深三維數碼顯微鏡觀察針織線圈的大小和寬度、紗線直徑及布面翻絲情況；使用光學纖維鏡觀察纖維橫截面及表面，判斷組成紗線的纖維種類、結構、成熟度、混紡比等。

1.4 化學溶解法

在迎光與透光下能明顯辨別出規律性的橫檔。如果構成織物的紗線為纖維素纖維與氨綸或滌綸長絲，可以考慮用化學溶解法。將40%的稀硫酸在90 ℃的水浴鍋中加熱20 min，溶解纖維素纖維保留氨綸或滌綸長絲。觀察長絲網上是否有橫檔，如果溶解后長絲網上仍有橫檔，則造成織物橫檔的原因可能是由于長絲張力不勻或長絲線密度差異；為了進一步驗證結論的準確性，可以利用超景深三維數碼顯微鏡觀察長絲線圈形狀與大小，也可以用二甲基甲酰胺溶解氨綸長絲保留纖維素纖維，并觀察纖維素纖維上是否有橫檔。利用化學溶解法也可以測試紗線中纖維的混紡比，如纖維素纖維與滌綸纖維混紡，可以用40%的稀硫酸溶解纖維素纖維保留滌綸纖維。為了測試的準確性，可以先將織物拆成紗線，僅對紗線進行溶解，防止織物中含有其他成分的纖維，溶解前后需將紗線烘干[6]。FZ/T 01057.4—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第4部分：溶解法》中介紹了常用紡織纖維的溶解性能。

1.5 纖維還原法與剝色還原法

將橫檔處與正常處的紗線分別解捻，分離出單根纖維，在顯微鏡下放大100倍至500倍，觀察纖維表面；或用哈式切片器，制作纖維切片，在顯微鏡下觀察橫截面，對比正常處與橫檔處纖維的差異，或數纖維根數，粗略計算混紡比[7]。FZ/T 01057.3—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第3部分：顯微鏡法》中介紹了各種纖維的表面和橫截面形態特征與形態顯微照片。剝色還原法是利用還原剝色劑或氧化剝色劑，使布面褪色或消色。

2 莫代爾滌綸長絲針織物橫檔分析

2.1 橫檔的特征分析與描述

布樣為雙面黑色針織物，由賽絡紡莫代爾11.8 tex紗與滌綸長絲織成(織物背面是滌綸長絲)。用戶反饋布面有顏色發白的橫檔。首先觀察織物，織物的正面是淺色莫代爾紗，織物的反面是深色滌綸長絲，橫檔無規律地分散于整個布面，且只存在于正面；同時，織物正面還存在隱約無規律、顏色發黑的橫檔，如圖1所示。發白橫檔比較窄，由1根至2根紗線構成，在同一根紗線方向上橫檔的出現并不連續，也無規律，用手觸摸，部分橫路有凸出感。

圖1 針織物無規律橫檔

2.2 可能造成橫檔的原因

根據以上描述的橫檔特征，對可能造成的原因進行如下分析。

2.2.1 纖維和紗線方面的原因

由于橫檔無規律地分散于整個布面，用手觸摸部分橫檔有凹凸感，因此可能是橫檔處紗線條干不勻大、紗線捻度不勻大。橫檔處紗、長絲、纖維種類與布面正常處有不同，在后道加工與印染中，由于纖維的不同會造成染色不勻現象。紡紗原料的產地、色澤、白度、細度差異大，當原料混和不均勻，由于各纖維的吸濕性差異，染色后布面上會形成無規律橫檔；橫檔處的紗與布面正常處的紗批次不一樣，或是同批次但生產日期相隔較長。

2.2.2 針織和印染方面的原因

針織廠未按供紗單位的批次或生產日期順序使用紗，或在做針織品種時用了其他廠家的同品種的紗；使用了原來存有的但不是同批號的、或是同批號但時間較長的紗；針織圈形、張力不勻、織物結構等問題。染料配伍不當或染料選擇不合理，影響纖維的勻染性；染色前坯布的回潮率不均勻，烘箱內溫度控制有波動；染色工藝不合理等因素，都可能造成布面橫檔。

2.3 造成橫檔的原因驗證

2.3.1 纖維方面

采用纖維還原法。將橫檔處與正常處的紗線解捻，將解捻后的紗線周圍裹上圓形橫截面的紅色羊毛(便于切片與觀察)，用哈式切片器制作切片，在MOTTC B1型顯微鏡下放大200倍，觀察解捻后纖維橫截面與表面形態；用與之對應的CU-6型纖維橫截面取樣軟件進行拍照采集。纖維形態與橫截面如圖2所示，其中圖2(a)為纖維橫截面圖，圖2(b)至圖2(d)為纖維表面圖。

圖2 纖維形態結構(200倍)

圖2(a)顯示纖維橫截面為不規則的啞鈴狀，即莫代爾纖維，未發現其他纖維；圖2(b)為正常處莫代爾纖維的表面，纖維表面圓潤，縱向有1根至2根溝槽；圖2(c)和圖2(d)為橫檔處莫代爾纖維表面。可以看出，圖2(c)中的纖維表面分裂出許多細小的微纖維，即存在原纖化，而圖2(d)中的纖維存在粗細不勻。

原纖化是主纖維分裂出不同直徑的微小纖維，通常直徑小于1 μm(纖維直徑約12 μm )，纖維素纖維都存在不同程度的原纖化現象[8]。纖維的原纖化給紗線的加工、織物的生產與使用都會帶來諸多不便，在紡紗中易產生毛羽與棉結，也會影響紗線條干不勻；織物在染色及后整理過程中易出現刮傷、擦傷、染色不勻，在使用過程中易產生起毛、起球及色光變化等。造成纖維原纖化的現象除與纖維本身結構有關，還受印染加工中的一些參數影響，如短纖含量、高溫、強堿、強機械作用等。當織物表面翹起的纖維受到更強的機械作用時，纖維就會劈裂，導致纖維原纖化。由于針織物結構疏松，故比機織物更易產生原纖化。

2.3.2 紗線方面

隨機拆取橫檔處的數根紗線，測量長度并在電子天平上稱重，換算成公制號數，發現部分紗線在同一根紗線上存在粗細不勻現象，且布面顏色發白處對應的紗線為粗節。其中一根紗線粗節紗號為13.5 tex(長度7 cm)，正常處為11.7 tex，差異達15.4%，即紗線條干不勻比較大。連續拆了多處橫檔，均存在不同程度的條干不勻現象，粗細差異不固定，有的顏色發白的橫檔與正常處質量差異很小。隨機剪取了橫檔明顯處同一紗線段，在超景深下觀察紗線粗細，并測量紗線直徑，如圖3所示。可以看出，兩段紗線粗細存在明顯不同，圖中上面紗線直徑168 μm，下面紗線直徑為122 μm，差異達37.7%。

圖3 紗線結構圖(100倍)

取布面橫檔處的多個循環，測量紗線捻度，正常處紗線捻度95.2捻/10 cm，異常處紗線捻度94.2捻/10 cm，捻度差異不大。經了解，針織生產廠家不存在混入不同批次的紗，或混亂生產日期和包裝現象。

2.3.3 溶解驗證

將布樣用40%的硫酸進行溶解，結果正面的莫代爾紗線被完全溶解，反面的滌綸長絲被保留。觀察溶解后的布樣，顏色發白的橫路完全消失，說明產生橫檔的原因與長絲性能關系不大。

2.3.4 針織方面

剪取10 cm×10 cm的織物，對比相同長度布的紗線長度，在相同張力條件下測量正常處紗線長度為47.2 cm，橫檔處紗線長度為47 cm，兩者差異較小。將拆下的滌綸長絲與莫代爾紗線單獨擺放，可以明顯看出滌綸長絲顏色深，莫代爾紗線顏色淺，如圖4所示。利用VHX-5000型超景深三維數碼顯微鏡觀察針織線圈大小及布面翻絲情況，如圖5所示。從圖5可以看出，線圈大小無明顯差異，但布面深色橫檔對應有翻絲現象(圖5紅色圈出)，即莫代爾紗線未能將滌綸長絲完全蓋住，深色滌綸露出到織物表面。

圖4 滌綸長絲與莫代爾紗線

圖5 織物線圈

2.4 控制針織物橫檔的方法

根據以上驗證結果可以得出，莫代爾滌綸長絲針織物產生橫檔的原因主要是纖維原纖化、纖維粗細不勻、紗線條干不勻。

纖維原纖化與纖維粗細不勻直接影響紗線條干不勻，同時纖維原纖化還影響織物的染色性能。由主纖維分裂出不同直徑細小的纖維具有不同的光散射行為，織物表面的原纖化會改變光的反射，使織物出現色淺或“霜花”[9]。控制纖維原纖化的主要途徑：第一，在纖維制造階段控制原纖化，即在紡絲過程中加入交聯劑，調整紡絲工藝參數，對纖維進行后處理；第二，在染整加工階段加入防皺劑、潤滑劑，改善織物的柔軟程度與織物表面的摩擦，通過加入纖維素酶避免原纖化。

提高紗線條干應采用以下措施：降低原料短絨率，控制浮游區大小，合理設計工藝參數，采用“兩大兩小”工藝；運用新型器材，保證各工序器件運轉靈活穩定，減少粗細節；絡筒工序采用先進的電子清紗器，合理設置絡筒工藝參數，有效清除長粗節、長細節、短片段條干不勻及毛羽紗。

3 結語

造成針織物橫檔的原因較多，如纖維的白度、色澤、吸色性能、成熟度、細度、原纖化等，這些指標差異大，易造成在紡紗過程中混和不均勻，從而形成非規律性橫檔；成紗條干CV和條干CVb大，易使織物形成云斑，也是造成非規律性橫檔的常見因素；針織張力不勻、排紗錯誤、混號紗易導致織物上形成規律性橫檔；紗線捻度差異大、毛羽多、毛羽分布不勻等也會導致織物橫檔。當拿到一塊橫檔布樣時，首先應利用手感目測法，初步判斷產生橫檔的原因；利用儀器分析法測量紗線捻度、重量、條干、纖維形態結構等，為分析織物橫檔產生的原因提供依據；利用化學溶解法分析紗線的混紡比，當織物由氨綸或滌綸長絲與纖維素纖維交織時，也可以利用溶解法快速排查產生橫檔的原因。使用先進儀器不僅可以快速分析造成織物橫檔的原因，也可以更好地指導配棉，有效提高織物質量。