羊毛/聚酰亞胺纖維混紡功能面料生產(chǎn)實(shí)踐

張佐平，楊 莉，邵 蕾，田 健，陳 超

(新疆如意紡織服裝有限公司，新疆 石河子 832000)

隨著人們對面料個(gè)性化、高檔化的追求，紡織面料也在向更符合大眾需求、綠色生態(tài)等復(fù)合功能方向發(fā)展。為適應(yīng)當(dāng)今國際紡織面料發(fā)展趨勢，本文開發(fā)羊毛/聚酰亞胺纖維混紡功能面料，生產(chǎn)過程中，由于聚酰亞胺是短纖維，需要制成聚酰亞胺纖維條后，再與羊毛毛條進(jìn)行混紡，為此充分發(fā)揮棉紡與毛紡紡紗設(shè)備優(yōu)勢，采用棉紡紡紗設(shè)備進(jìn)行聚酰亞胺纖維制條，采用毛紡設(shè)備進(jìn)行羊毛/聚酰亞胺纖維混紡紡紗，開發(fā)的羊毛/聚酰亞胺纖維功能面料具有良好的阻燃和防紫外線性能，提升了精紡面料的功能性和附加值。

1 面料設(shè)計(jì)

1.1 聚酰亞胺纖維

聚酰亞胺纖維又稱為軼綸，其具有多方面的優(yōu)良性能[1-2]：熱分解溫度>500 ℃[3-4]；280 ℃熱空氣處理100 h后抗拉伸強(qiáng)度保持率>80%；熱導(dǎo)率4.58 W/(m·K),低溫保暖性能優(yōu)越，耐化學(xué)酸堿性優(yōu)于其他同類產(chǎn)品；聚酰亞胺纖維極限氧指數(shù)大于38%，遇高溫明火碳化無熔滴，且離火自滅，屬于不燃物質(zhì)[5-8]；聚酰亞胺短纖維不含鹵素，屬于綠色環(huán)保纖維[9]，且具有優(yōu)越的耐日曬性和對紫外光的穩(wěn)定性[10]。

1.2 產(chǎn)品原料規(guī)格

原料的選擇直接影響紗線的物理指標(biāo)及最終產(chǎn)品風(fēng)格，為保證預(yù)期的設(shè)計(jì)效果以及充分發(fā)揮阻燃、防紫外線面料的特性，選用66支(15.15 tex)羊毛條與0.24 tex聚酰亞胺短纖維60/40混紡。原料品質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 原料品質(zhì)指標(biāo)

1.3 功能設(shè)計(jì)

聚酰亞胺纖維與羊毛結(jié)合，可以使面料的質(zhì)感多元、功能多樣，面料設(shè)計(jì)充分發(fā)揮2種纖維的優(yōu)勢，合理搭配，利用新型紡紗、新型整理方式開發(fā)出阻燃防紫外線精紡面料，提升面料的功能性和服用性。

2 聚酰亞胺纖維制條工藝及技術(shù)措施

2.1 工藝流程

因聚酰亞胺纖維長度短，為了使散纖維制成纖維條，選擇在棉紡設(shè)備上進(jìn)行制條，工藝流程為：FA009B往復(fù)抓包機(jī)→FA125 A重物分離器→FA105 A單軸流開棉機(jī)→FA029六倉混棉機(jī)→JWF1112精開棉機(jī)→FA156除微塵機(jī)→JWF1171棉箱→F025B自調(diào)勻整器→JWF1203梳棉機(jī)→聚酰亞胺纖維條。

2.2 控制要點(diǎn)

將原料進(jìn)行預(yù)開松，用0.2%(owf)抗靜電劑，與0.5%(owf)的水混合后將聚酰亞胺纖維條進(jìn)行養(yǎng)生12 h；保持梳棉機(jī)周圍的溫濕度達(dá)到試紡要求。梳棉上機(jī)工藝參數(shù)：給棉板-刺輥隔距為0.711 2 mm,蓋板5點(diǎn)隔距分別為0.355 6、0.330 2、0.304 8、0.304 8、0.330 2 mm，前固定蓋板隔距(上/下)為0.355 6、0.330 2、0.304 8、0.304 8 mm，后固定蓋板隔距(上/下)為0.406 4、0.431 8、0.457 2、0.482 6 mm；刺輥轉(zhuǎn)速為640 r/min；錫林轉(zhuǎn)速為340 r/min，蓋板速度為144 mm/min，出條速度為60 m/min。

3 紡紗工藝

3.1 紗線捻度及捻系數(shù)設(shè)計(jì)

為了確保紗線質(zhì)量，紡紗選用毛紡設(shè)備。羊毛/聚酰亞胺纖維混紡紗單紗線密度為16.4 tex，股紗線密度為16.7 tex×2，單紗捻系數(shù)適當(dāng)加大，使紗線內(nèi)緊外松，有利于充分發(fā)揮面料的阻燃及防紫外線功能，且使面料手感軟糯、滑爽。設(shè)置單紗捻系數(shù)90，捻度700 捻/m，股紗捻系數(shù)145，捻度795 捻/m。

3.2 混條復(fù)精梳工藝

3.2.1 工藝流程

B412混條機(jī)(3遍)→B423針梳機(jī)→B304針梳機(jī)→B311精梳機(jī)→B305針梳機(jī)→B306末道針梳機(jī)。

3.2.2 技術(shù)措施

為了使聚酰亞胺纖維條與羊毛條充分混合均勻，混條時(shí)羊毛與聚酰亞胺纖維并合根數(shù)為5∶3，混合3次，在混條過程中加入SELBANA UN和毛油20%，3001防靜電劑20%，水60%制成的溶液，加入量80 mL/min。在末道針梳加入SELBANA UN和毛油 10%，3001防靜電劑10%，水80%制成的溶液，加入量60 mL/min，確保回潮率10.3%, 含油率0.8%，末道針梳出條質(zhì)量控制在16 g/m，加入和毛油乳液后，可減少纖維之間的靜動摩擦因數(shù)，改善纖維的可防性，降低纖維與導(dǎo)輥之間的摩擦力，提高纖維束的抱合力等性能，防止發(fā)生散毛、纏繞、斷頭現(xiàn)象。

3.3 粗紗工藝

3.3.1 工藝流程

MVC-32混條機(jī)→SC400針梳機(jī)(頭針)→SC400針梳機(jī)(二針)→SC400針梳機(jī)(三針)→SH24針梳機(jī)(四針)→FRC-300末道粗紗機(jī)。

3.3.2 技術(shù)措施

混條：采用密齒號針、中檔隔距、低擋車速、喂入量小的方法，達(dá)到梳理混色均勻、成條均勻的目的，在紡制粗紗過程中，控制好每道針梳的條干和出條質(zhì)量，為了保證在紡細(xì)紗時(shí)牽伸倍數(shù)小于21，采取SC400針梳三針機(jī)走2遍，確保末道粗紗的出條質(zhì)量控制在0.33 g/m。

3.4 細(xì)紗工藝

3.4.1 工藝流程

FTC細(xì)紗機(jī)→AC238絡(luò)筒機(jī)→FA706并線機(jī)→VTS-08倍捻機(jī)→VFRV400/130/V蒸紗機(jī)。

3.4.2 技術(shù)措施

紡紗各道工序應(yīng)控制好紗線條干，防止毛粒、粗節(jié)的產(chǎn)生，車間溫度18～25 ℃，相對濕度65%～70%。為解決細(xì)紗過程的繞毛問題，優(yōu)選FTC型細(xì)紗機(jī)，斷頭率控制在117～150根/(千錠·h)范圍內(nèi)。蒸紗采用單循環(huán)，90 ℃×3 min，抽冷6 min，烘紗60 ℃×8 h。

4 織造工藝

4.1 織物規(guī)格設(shè)計(jì)

采用2/1斜紋組織，織物總緊度101.7%。織物設(shè)計(jì)規(guī)格見表2。

表2 織物設(shè)計(jì)規(guī)格

4.2 技術(shù)措施

采用GA162高速分條整經(jīng)機(jī)，張力片2 g，經(jīng)紗卷繞到經(jīng)軸上時(shí)經(jīng)紗加適量冷漿劑CT-H-I，防止織造過程產(chǎn)生靜電。

織造選用FAST劍桿織機(jī)，車速310 r/min，綜框高度調(diào)節(jié)區(qū)間為110～120 cm，車間溫度30 ℃，相對濕度60%，織機(jī)效率達(dá)到92%，緯紗斷頭控制在緯停8次/h，經(jīng)紗斷頭控制在經(jīng)停12次/h。

5 后整理工藝

5.1 工藝流程

生修→折幅→生坯定形→ 燒毛→坯布給濕→雙槽煮呢→Cimi高速洗呢→雙槽煮呢→吸水→柔軟→干坯定形→中檢檢驗(yàn)→熟坯修呢→刷毛→剪毛→給濕→壓燙→KD95(罐蒸)→成品檢驗(yàn)→包裝。

5.2 技術(shù)措施

采用MB001型燒毛機(jī)，火口距離2或3 cm，車速80～100 m/min，燒毛1正1反；洗呢使用毛能凈CT815，水∶毛能凈浴比1∶0.4；雙煮溫度(85±2) ℃，時(shí)間45 min，pH值6.0～6.5；定形溫度195 ℃，車速14 m/min，超位控制在6%，定形幅寬控制在154 cm；選用柔軟劑HD638，質(zhì)量濃度20 g/L進(jìn)行柔軟處理。最終織物手感活絡(luò)，呢面平整，色光鮮艷，達(dá)到了設(shè)計(jì)效果。

6 產(chǎn)品功能性

6.1 阻燃性

聚酰亞胺纖維屬于高性能芳雜環(huán)高分子聚合物，極限氧指數(shù)38%,遇高溫明火碳化無熔滴，離火自滅。羊毛為含有角蛋白的天然動物纖維，由于羊毛中含有氮、硫及部分交聯(lián)蛋白，具有一定的阻燃性能，因此采用聚酰亞胺纖維與羊毛開發(fā)的混紡面料具有良好的阻燃性。按照GB/T 5455—2014《紡織品 燃燒性能 垂直方向 損毀長度、陰燃和續(xù)燃時(shí)間的測定》測試羊毛/聚酰亞胺纖維面料阻燃性，并與GB 17591—2006《阻燃織物》對比，面料阻燃性能對比見表3。

表3 面料阻燃性能對比

由表 3可以看出：羊毛/聚酰亞胺纖維60/40混紡功能面料具有優(yōu)良的阻燃性能。

6.2 防紫外線性能

聚酰亞胺纖維在60 ℃，100 h光照時(shí)，斷裂強(qiáng)度保持率為82.38%，具有較好的耐光和抗紫外性能。參照GB/T 18830—2009《紡織品 防紫外線性能評定》測試和評定羊毛/聚酰亞胺纖維混紡面料的防紫外線性能，面料防紫外線性能對比見表4。

表4 面料防紫外線性能對比

由表 4可以看出,羊毛/聚酰亞胺纖維60/40混紡功能面料達(dá)到了GB/T 18830—2009要求，面料具有良好的防紫外線功能。

7 結(jié)束語

本文開發(fā)的羊毛/聚酰亞胺纖維混紡功能面料，采用棉紡和毛紡2個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)，產(chǎn)品具有良好的阻燃和防紫外線性能，推動了企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)差異化調(diào)整，提高了產(chǎn)品的市場競爭力，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，滿足人們對阻燃防紫外線產(chǎn)品的需求，可為消費(fèi)者提供更多的穿著體驗(yàn)。