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当前位置:江苏省纺织工程学会
精纺竹节纱及竹节花呢的开发

查神爱1,刘丽艳1,何 1

(1. 江苏阳光集团, 江苏 江阴 214426)

摘要:介绍了精毛纺国产细纱机智能化改造后的竹节纱纺制技术原理,对竹节纱的节长、节距、倍数、捻度以及基纱纱支的确定等设计要素进行了详细介绍;并通过实验从精纺原料设备出发阐述了精纺竹节纱在纺制生产过程中对总牵伸比、传动比、钢丝圈、隔距块等工艺参数的确定,以及各生产注意要点和提高精毛纺竹节纱成纱质量的应对措施;最后在竹节花式面料的开发和设计上,根据其独特的纱线外观形式合理选用原料配比、色彩排列及织物组织,同时通过合股等方式提高全毛细特竹节纱线强力,以实例说明全毛细特竹节花式面料的设计和生产中纺纱、织造、染整各道工序的工艺流程和关键技术。

关键词:精纺;竹节纱;花呢;全毛

中图分类号: TS136 文献标志码:A     DOI: 10.19333/j.mfkj. XXXX XXXXX XX XX

 

Developping of worsted slubby yarn and slubby fancy

ZHA Shenai1, LIU Liyan1, HE Hui1

(1Jiangsu Sunshine Group, Jiangyin, Jiangsu, 214426 China.)

Abstract : This paper introduces the principle of the spinning technology of slubby yarn after the intelligent modification of domestic spinning machines for fine yarn. The design elements such as slub length, slub distance, multiple, twist and the determination of the base yarn count are introduced in details. And expound from the worsted raw material equipmen the parameters of total drafting ratio, transmission ratio, wire ring, spacer block of the worsted slub yarn in the spinning production process through experiments,as well as the attention points in production and the way to improve the quality of worsted slubby yarns. Finally, in the development and design of fancy fabrics with slubby yarn, raw material ratio, color arrangement and fabric weaving were rationally selected according to their unique yarn appearance forms, and at the same time to improve the strength of slubby yarn by yarn combination,to illustrate the design of fancy fabric with slubby yarn and process of spinning, weaving, dyeing and finishing in production and key technologies.

Key words: worsted spinning; slubby yarn; fancy; all wool

 


前言:纺织服装业作为时尚产业,一直在求新求异中求发展,即便是相对比较沉稳的精毛纺男装面料,也注入了越来越多的休闲元素和个性化特征,一些花式纱线的加入给面料带来了全新的风格,由此纱线的设计也成了面料设计的一个重要内容。

近几年来,花式纱线作为一种艺术和技术相结合的产品,以其丰富的表现力和独特的外观效应,已经成为纺织行业的一枝新秀,各种花式纱线应运而生,如竹节纱、段彩纱、结子纱、彩点纱、圈圈纱、波纹纱等,但这些花式纱线一般纱支较粗,多用于针织和女装面料,材质以化纤为主,也有一些比较细洁的以棉、麻为材质的纱线,多用于衬衫面料等。

对于以羊毛为主要材质的精纺男装面料而言,在开发新品时要求面料保持毛织物特有的含蓄沉稳的风格,又有所改变,能在传统经典中加入一些时尚的、个性的元素,织入花式纱线是一个很好的方法,但花式纱线的形式和色彩要与精纺男装面料相融合,不能喧宾夺主,更不能降低织物档次。通过对各种花式纱线的比较研究,竹节纱是比较满足面料要求的形式,它是沿纱线轴向在细度、颜色上有变化,不是特别张扬。在花式纱线的设计中,材质选择以羊毛为主,纱支也尽可能接近精纺面料常用纱支,仅仅在形式上略有变化。因此我们在原有的细纱机上添加了智能花式纱装置,使其能生产竹节纱和段彩纱等,并应用到精纺男装面料开发上。

1.竹节纱的纺制和设计

1.1竹节纱技术原理及设备改造

我们在精纺车间国产细纱机EJ519设备上添加了全智能花式纱装置,该装置采用伺服电机的高精度定位控制方式,主要由一台控制器实现对一台细纱机的控制,控制系统将细纱机的前、中、后罗拉完全独立传动,可实现竹节、段彩等多种花式纱线效果[1],细纱机设备改造后的传动装置示意图如图1所示。

 

1 设备改造后的传动装置示意图

纺制竹节纱时,把中后罗拉和前罗拉脱离开来,前罗拉由细纱机主机带动,在捻度和主轴速度一定的前提下,前罗拉恒速运转,中后罗拉由伺服电机带动,由伺服电机瞬间加速产生竹节效果[2],竹节纱纺制原理如图2所示。

 

2 竹节纱纺制原理

1.2  竹节纱纺制开发及生产

1.2.1竹节纱的设计

竹节纱的形式取决于节长、节距和倍数三要素,竹节纱的设计就是确定这三个数据,并设计基纱纱支和捻度[3-4]

竹节纱的节长是指竹节纱最粗的部分,节长的长度可以调节,一般设计时大于20mm,最短的长度由纤维的长度来决定。节距是纱线细的部分,即基纱部分,节距长度也可以任意调节,一般也会大于20mm,越短的话生产难度也越大,节距决定了面料上竹节的排列密度、效果及规律。倍数指竹节的粗度,是节长和节距的单位重量之比,倍数的确定是最重要的,它会直接影响布面的外观效果,节粗最大粗度为6倍,我们一般选择为基纱的2-3倍,越粗的话生产难度会越高,反之,粗度越小的话竹节效果会越不明显[5]。由于毛精纺使用的原料为长度在70mm以上的纤维,经过试验证明精纺竹节纱的最小节长节距必须在50mm以上时效果较好,当把竹节纱的最小节长节距定在50mm以下时,由于原料纤维长度成纱后任大于节长节距而产生的拖尾现象,导致节长被拉长,节粗被拉细等问题,从而影响竹节纱的成纱质量和外观效果。

纱线的基纱纱支是节距部分的纱支,为了使精纺面料整体协调,在自主开发时,往往需要先确定基纱纱支,然后根据节长、节距、倍数来推算混合纱支;而在来样纺制时,则可以直接测出来样的混合纱支和基纱纱支等参数。

竹节纱的捻度设计以基纱纱支为基础,是根据纤维的长度和竹节的粗度来确定的,竹节纱加捻时因竹节处捻矩大,捻度会不容易传递,会造成基纱部分靠近竹节处的捻度因集中而偏大,而竹节处捻度小,造成纤维之间的抱合力低、纱线的强力低,在后续织造过程中就容易断头,因此竹节纱的平均捻度一般会比普通纱的捻度高10%-15%左右,但要注意基纱处的捻度不能超过临界捻度[6]

精纺竹节纱是自主开发,拟将偏休闲风格的原料采用21.5μm澳毛95%,桑蚕丝5%,见表1中的前4组,基纱纱支为18tex-35tex,高支经典风格的原料采用17.5μm澳毛100%,见表1中的第5组,基纱纱支12.5tex。再根据其原料配比制定了一系列不同粗细的纱支和不同粗度的倍数,具体规格参数见表1:

1 精纺竹节纱规格参数

混合纱支tex

基纱纱支tex

捻度

捻/米

粗度范围倍数

平均节长mm

节长离散%

平均节距

mm

节距离散

%

40

33

550

2-2.5

50

0.2

300

0.5

27

20

850

2-2.5

70

0.3

150

0.4

27

20

850

2-3.08

70

0.3

200

0.4

25

28

750

2-2.5

70

0.3

150

0.4

15.5

12.5

900

2.5-3

50

0.3

250

0.4

1.2.2竹节纱的生产

在竹节纱的纺制过程中,将表1中所设计的规格参数如平均节长、平均节距、倍数和离散系数等通过智能装置的电脑控制面板输入控制系统[7],并根据竹节纱基纱纱支计算总牵伸比来保证竹节纱混合纱支,确定捻度、钢丝圈、隔距块、齿轮传动比、牵伸工艺和络筒工艺等。

竹节纱基纱纱支是车间设计牵伸倍数的一个重要参数,由此确定总牵伸比,总牵伸比这个参数一般要小于传动比但要大于20,而传动比设定不当在开车过程中会引起断头,传动比的确定必须坚持以下原则:(1)纺基纱时,伺服电机的速度不宜低于100转/分钟;(2)传动比一般选择大于15的传动比,以保证足够的传动力矩;(3)细纱机前罗拉的转速比正常的纱偏低10%-30%,前罗拉高速速度最好小于200转/分钟,同时伺服电机的最高速度不超1800转/分钟[8]。另外,钢丝圈、隔距块的确定一般需考虑在竹节纱混合纱支和最粗纱支之间。

在纺制过程中,每个纱线试纺了半个小时左右,主要观察其生产过程中有无断头、有无牵伸不开和成纱质量等纱线情况,并随时调整牵伸比来保证混合纱支。精纺竹节纱27tex由于捻度较高,纱线易断头,后将捻度降低到700捻/米,纱线断头情况得以改善。为改善纱线质量,提高纱线强力,后期在中罗拉上加装集合器,并且换上新的皮辊、皮圈,以改善绕纤维皮辊现象。

3竹节花式面料的工艺流程及关键技术

3.1竹节花式面料的设计规格及工艺流程

根据市场需求和流行趋势,竹节花呢设计时需把握好纱线外观形式、色彩搭配,合理选用原料及设计织物组织等工艺,来充分展现竹节花式面料的特色[9]

在竹节花式面料的开发中,选择了其中粗度分别为2-2.5倍和2.5-3倍的2种不同原料、不同纱支的精纺竹节纱来进行织物设计。考虑到竹节单纱的纱线强力等问题,设计时将一根正常单纱与竹节单纱合股,具体为:40tex精纺毛丝竹节纱与15.5tex全毛单纱合股为60tex股纱;15.5tex精纺全毛竹节纱与11tex全毛单纱合股为27tex股纱;纱线测试结果见表2:

2 纱线测试数据

设计纱支

tex

实测纱支

tex

断裂强力

cN

断裂伸长

%

断裂强度

(cN/tex)

强力离散

%

伸长离散

%

60

60.4

430

13

7.12

7.6

32.4

27

27.3

220

12

8

9.6

36.5

从表2中纱线的测试数据可以看出,以上纱线断裂强度均大于等于6cN/tex,强力离散均小于等于15%,均达到了国家一等品指标,完全满足了梭织品种正常织造的要求。织物设计规格选定见表3:

3 织物设计规格参数

项目

品号

原料

成品纱支

tex

幅宽

cm

平方米重量g/m2

组织

第一类

6227

21.5μm澳毛 57%
19.5μm澳毛 42%
桑蚕丝1%

33.3tex+60tex*

33.3tex+60tex

152

210.5

2/2组织

第二类

8620

17.5μm澳毛 54%
18.5μm澳毛 27%
19.5μm澳毛 19%

22.7tex+27tex*

17.8tex+25tex

152

181

2/2组织

竹节花式面料的生产过程,以品号6227为例,我们按如下技术(工艺)流程:

 染:染色→复洗→拼毛→混条→前针梳→精梳→后针梳

 部:混条→三道针梳→两道粗纱→细纱(竹节纱细纱)→络筒→并线→倍捻

 部:整经→穿综→扎筘→织造

 检:坯检→生修

后整理:烧毛→连煮→MAT洗呢→烘定→中检→熟修→刷毛→高速回烧毛→柔软→给湿→蒸呢→成品

3.2竹节花式面料的关键技术

3.2.1纺部工艺要点

各道在生产过程中需严格控制车间温湿度,前纺湿度控制在75-85%,细纱控制在70-80%,络筒控制在65-75%,确保纺制过程中竹节纱的顺利进行和成纱质量[10],并注意细纱机隔距块、中凹糟皮轮及钢丝圈的使用等,具体工艺及生产注意点如下:

混条及三道针梳——混条及头道针梳需注意和毛油的喷量及比例,头针还需注意匀针的调节;各道需注意针板的号数、张力、隔距的调节,保证生产出条干均匀、梳理匀称的条干。

粗条——有头粗、二粗两道,需注意各道的张力、皮板、皮圈架的运行灵活状况以及导纱钩、集合器的使用情况。

细纱——根据所纺竹节纱工艺调节工艺参数,并注意细纱机隔距块、中凹糟皮轮及钢丝圈的使用,在生产过程中保持车速不变,严控竹节纱纱支。

络筒——根据竹节纱的要求,把生产过程中飞毛、牵伸不开等因素造成的大竹节通过电子清纱器,切掉大竹节纱,参数根据竹节品种和开车试验情况而定。

3.2.2织造工艺要点

织造时为防止纱线强力低、断头率高,上机采用低车速、小开口、小张力,经纱竹节纱尽量安排在前端综框,并且使用大网眼综丝,减少竹节纱开口高度,避免织造开口时在竹节纱细节部分产生应力集中引起的断头现象。在不产生织造移位和筘痕的前提下,尽量使用稀筘,让竹节纱粗节部分能正常通过综丝筘及钢筘,减少粗节部分摩擦产生断头等情况。

3.2.3染整工艺要点

在染整过程中,以品号6227为例,采用了比较常用的全毛类工艺,使产品既有柔软、滑糯的手感,又有自然柔和的光泽。竹节纱品种由于竹节纱粗细明显,节长部分明显凸出于面料表面,因此改用高速回烧毛工艺替代剪毛工序,防止剪毛剪破竹节部分;另外洗呢时注意温度和时间,防止由于粗竹节部分捻度偏松而被洗的发毛的现象。蒸呢时蒸呢卷装压力不宜过大,防止呢面被蒸的太板竹节纱被压扁等情况的发生。

4结语

竹节纱等花式纱线的时尚化、多元化、复合型发展让花式纱线无论在材质、色彩还是形式上都创意无限、精彩纷呈,也给纺织面料注入了新的活力。只有充分了解花式纱线的原理、结构和特性,才能在后期的面料设计和应用时结合其特性,扬长避短,发挥出花式纱线的最大特色。

 

参考文献

[1]章友鹤,赵连英,周济恒.CCZ系列花式纱装置在生产花式竹节纱与段彩纱上的应用[J].现代纺织技术,2015,23(05):50-54.

[2]周济恒.环锭纺花式纱线的开发与纺制[M].北京:中国纺织出版社,2017.5

[3]练军,王晓丽,徐伯俊.基于环锭细纱机改造的竹节纱竹节长度的确定[J].纺织学报,2011,32(10):47-52.

[4]徐伯俊,谢春萍.竹节纱的生产工艺及控制装置[J].纺织导报,2004(02):46-48+108.

[5]乐峰,羊山宁.细特竹节纱的设计与参数控制[J].上海纺织科技,2010,38(06):31-33.

[6]卢雨正,高卫东,谢春萍.环锭纺竹节纱捻度分布及其对强力的影响[J].纺织学报,2006(07):16-18+22.

[7]刘桂阳,张增强.竹节纱的生产方法[J].纺织导报,2005(09):64-67+94.

[8]李伟,耿斌,吴心红.环锭纺竹节纱参数测量与工艺计算[J].棉纺织技术,2005(09):49-52.

[9]李玲珍,徐伯俊.竹节纱织物的品种与风格[J].纺织导报,2006(02):63-65+94-95.

[10]沈娟,徐伯俊,谢春萍,等.紧密纺段彩竹节纱的纺制与性能分析[J].棉纺织技术,2012,40(6):15-18.

 

 

 

 

第一作者姓名:查神爱(ZHA Shenai)  性别:男  出生年月:1981.12 职称:工程师  学位:学士  工作单位:江苏阳光集团(Jiangsu Sunshine Group)  地址:江苏省江阴市新桥镇陶新路  电话:18101521821   邮箱:19887846@qq.com  主要研究方向:主要从事精纺、半精纺毛料梭织、针织面料的设计与开发。