改善毛羽各种纺纱工艺
浅谈紧密纺纱,赛络纺纱,赛络菲纺纱与索罗纺纱
织物因使用时,在外力摩擦的作用下,产生起球起毛的现象,影响织物的外观及耐用性能,尤以针织物最为严重,为此,行业内在每个生产环节上,不论原料,工艺,机械上都不断向改善毛羽的方向上改良。
(A) 原料方面:纱线的毛羽成因按工序分,有三部分:(可参考本人:棉纱毛羽的成因和预防一文)
(1)在原棉的质量:棉花本身的成熟度是十分重要,棉花纤维中腔厚度与胞壁厚的比值,比值越小,成熟系数越大,表示越成熟,一般成熟系数在1.4-2.0范围内,成熟度好的棉花直接影响后序纺纱质量。
(2)原棉生产和加工过程:棉花的加工工艺对毛羽的影响很大,加工用到的轧花机型,开机的速度对棉花的质量有很大的差异,车速过快时,对棉花打击拉扯过剧,短绒率较高,生产出来的纱线质量不会好。
(3)纺纱的生产过程:在纺厂中,纱线的产生毛羽的主要原因是磨擦所致,.为了减少磨擦的可能性,就要从每道工序去改进,在精梳之前的工序,要对棉花或棉条进行充分的梳理,减少棉花或棉条中的杂质和棉结,平时做好机器的周期性的维护,让机台可以在最佳状态运转。在后纺细纱络筒,尽量减少接触磨擦,糟筒保养致为重要,络筒机之设计可改善毛羽之产生。
(B)工艺方面:近期纺纱工艺上,不断改良,新设计的机械及旧有之工艺改进,应用上五花百门,大家的目的为改善毛羽而努力,以下简单谈谈几种改善毛羽的纺纱工艺。
(1) 紧密纺(COMPACT YARN)是纺纱的新概念,新技术,主要在细纱机上作改良,牵伸系统与传统细纱机不同,在输出罗拉后多加一套令纤维会集的装置,使有效地让经过了两次牵伸的粗纱棉条,在进入加捻区前会聚,利用一股气流把条子从罗拉牵伸系统的夹持点拉出,集合在一个多孔的表面上,因吸力作用下条子被压缩,缩小钳口处粗纱宽度,大幅降低纺纱三角的高度,棉纱加捻效果增加,棉纤维抱合更加有序,更加紧密,令棉纱毛羽数量大幅下降,(可参考本人:COMPACT YARN紧密纺在圆编应用初探一文)。
(2)赛络纺(Sirospun)又命并捻纺,中国大陆称为A,B纱,近期正式命为赛络纺。是在细纱机上喂入两根保持一定间距的粗纱,经牵伸后,由前罗拉输出这两根单纱须条,并由于捻度的传递而使单纱须条上带有少量的捻度,拼合后被进一步加捻成类似合股的纱线,卷绕在筒管上。赛络纺的初始设计目的是用于毛纺上,该纱存在:毛羽少,强力高,耐磨性好。达到毛纱能单纱织造的效果,以实现毛织物的轻薄化,但尽管赛络纺在许多方面比较同类常规纱有了较大的改善,要真正达到毛纺单纱不上浆织造,尚有一定距离,其后毛纺亦多放弃此方法,反而在混纺如T/C,C.V.C等则采用此方法,因其染色后可产生并纱之麻花效果,手感好,故受欢迎,近期更因改善毛羽问题,如纺一些易产生毛羽之纤维,如人造棉,莫代尔,天丝,大豆纤维,甚至全棉都用此方法生产,赛络纱所用的原料等级可比常规环绽纺低,而其织物较常规环锭股线织物毛羽少,手感柔软,耐磨,透气性能好。(可参考本人:SIRO YARN 工艺及注意事项一文)。
(3)赛络菲纺(Sirofil),与赛络纺类似,亦是在赛络纺基础上变化,不同之处是将一根粗纱改为一根细旦长丝,与另一根粗纱(毛,棉或麻,绢丝等)在环锭细纱机上加装一个长丝喂入装置,使长丝与正常牵伸的须条,保持一定距离平等喂入,并在前罗拉钳口下游汇合,交捻成纱。因利用各种化纤长丝与细纱,两组分原料交捻而成,故亦称双组份纺纱或复合纱。赛络菲纺纱之织物,具弹性,抗皱,悬垂性,透气性好,并抗起毛球,织物尺寸稳定性好,产品变化多。
(4) 索罗纺纱(Solospun)又名缆型纺纱,由国际羊毛局推出的新技术,是在前罗拉下加装一个表面有许多沟槽的分割罗拉,其作用是利用沟槽将前钳口下输出的扁平须条分割成许多窄条,这些纤维窄条由于捻度传递而围绕自身捻心回转,带有小量捻度,再随着纱线卷绕运动向下移动,再被汇聚加捻后,形成类似多股纱条捻成的缆绳纱,故又有将其称为缆型纺纱。与仅由两根弱捻须条加捻而成的赛络纱相比,这种由多根弱捻须条加捻而成的纱,具有更高的强力,更好的耐磨性和更少的毛羽,最适合用于纯毛或混纺纱上,在实际上,索罗纱的单纱己能不经上浆而直接织造成布。
(5)赛络紧密纺(Siro-Compactspun),此纺法是以紧密纺为基础,配以赛络纺特色,即是在紧密纺细纱机上喂入两根保持一定间距的粗纱,经牵伸后,通过紧密纺装置,令类似合股之纱条,外露之毛羽被集合在多孔表面上,因条子被吸力压缩被进一步加捻,卷绕在筒管上。纱线之毛羽几乎不存在,而强力亦较高,最适宜做丝光纱,并可减除烧毛之工序,降底成本。
以上各种纺纱工艺在圆编针织物上,表现如何?及如何应用测验方法?
改善毛羽---纱线毛羽测试方法及标准
再深入了解情况,我们不论用什么纺纱方法,其产品能通过指定的测试标准,便算合格出货,买家亦按标准收货,而织物成品后效果如何,生产商需用家将结果回馈后才知道。现市场上测试毛羽的仪器,主要有乌斯特(USTER)3或4型纱线综合测试系统中,毛羽测试功能,其结果为纱线测试长度之1CM纱线平均长度内之所有毛羽根数长度总和,以H值作表示。因其结果比较广范,在分析上较复杂。一般标准例如,乌斯特(USTER)4,75%水平以内H值:20S/1=8,32S/1=6.6,40S/1=6。国际市场接受H值约为:20S/1=7-9,32S/1=5-7,40S/1=5-7 而另一种毛羽测试仪,是采用投影计数法,利用光电捡测,对纱线毛羽的长短,数量及分布进行自动测试和统计分析,此类毛羽测试仪较多纺厂采用,例如德国ZWEIGLE之毛羽测试仪可将毛羽分为12级,1mm,2mm,3mm,4mm,6mm,8mm,10mm,12mm,15mm,18mm,21mm,25mm。而中国大陆亦生产此类毛羽测试仪,方法一样,一般由1mm-9mm或18mm。而经过长期测试,市场接受标准我订为:N3以上总数值:20S/1=4500,32S/1=3000,40S/1=2500。
何谓少毛羽纱,标准值是多少? 首先以紧密纺为标准,因其设计是专门减少毛羽,其产品附加增值亦高,其数据可代表标准值。经过在市场超过20间纺厂生产之紧密纺纱,用投影计数法测试其毛羽数值,不论支数,其N3以上总数值在400-800之间,如全套紧密纺生产,其数值很稳定,N3以上总数在400-600以内,一些是在原来细纱机上改装之紧密纺,其数值N3以上总数在600-800,甚至接近1000,视乎原来细纱机之型号设计是否在改装上配合。
测试存在问题?用此方法测试存在一些问题,因紧密纺利用一股气流把条子从罗拉牵伸系统的夹持点拉出,集合在一个多孔的表面上,因吸力作用下条子被压缩,增加棉纱加捻效果,纤维抱合更加紧密,毛羽数量下降。过程中一些超过N3(3mm)以上之毛羽,未能捻入纱轴内,而伏于纱线表面,高度低于3mm,但长度超出3mm,被测试为3mm以下,因测试结果为比较N3以上总数值,而被忽略,我利用电子数码显微镜,便可查看其情况。此现象对紧密纺纱应用在梳织布上,效果不受影响,因梳织布为经纬交织,成品测试起毛起球时,平伏于纱在线之长毛羽,被经纬交织时锁紧,不易被拖出。但在针织物上,情况完全不同,因针织物结构为线圈悬于一空间内,织物经起毛起球测试时,纱线表面之长毛羽,很易被拖出纠结成毛球。为此,测试方法要配合,日本最新KEISOKKI之毛羽测试仪,是利用激光,分三组不同点对毛羽的数量,高度,长度作监察,遇上伏下之长毛羽,利用激光以不同角度计算其长度,毛羽测试仪除可提供通用投影计数法之数值,并附加毛羽总长度数据,以便作深入参考,并可得之各纺纱工艺之产品实际情况。
赛络纺毛羽如何?试纺全棉纱,N3以上总数在400-800以内,效果不错,再试纺天丝,莫代尔,甚至粘胶,毛羽测试N3以上总数亦能控制在400-800以内,当然在生产上要克服一些问题。其它纺纱方法如何?赛络菲纺因与长丝混合,未有试纺,索罗纺纱因试纺全棉,棉纤维不够长,未能克服生产上困难,需参考市场上成功之产品,日后再作分析。
赛络紧密纺试全棉高支纱,毛羽测试N3以上总数控制在400以内,效果明显。分别取各种纱线,按合理规格织平纹布,并染中色,成品后取定前/定后布测试,按标准:AATCC 135方法洗前、洗1次、3次、5次、10次、20次之Pilling(ASTM D3512)与毛面评级。其结果:赛络纺毛面评级达4-5级, 洗前Pilling 4-5级, 洗后Pilling达4级。紧密纺毛面评级达4-5级, 洗前Pilling 4级, 洗后Pilling达3-4级。赛络紧密纺毛面评级达4-5级, 洗前Pilling 4-5级, 洗后Pilling达4-5级。(以上结果祇作参考,各企业之产品均存在一定之差异。) 纺纱工序在改善毛羽上亦有很多其它方法:
(1)如稍作加捻,增加捻度8-15%,亦可减少毛羽,但编织时可能要加装解扭器,织物扭骨可能加大,及手感较硬。
(2)在纺纱生产过程,尽量减少磨擦点。
(3)试不同角度的筒管,改善出纱之磨擦。
(4)选用不同钢领及钢丝圈,比较及改善毛羽,硬度低的钢领,易被钢丝圈磨成沟痕,令张力不稳定,形成毛羽增加。
(5)细纱机前牵伸区的集合器,对须条浮游纤维,起控制及集束作用,如集合器的胶辊磨损,会影响毛羽的产生。
(6)适当为纱在线腊,亦有少许帮助。
络筒机在改善毛羽上的新设计:络筒机是产生毛羽的主要工序,因附有毛羽的细管纱,经过在络筒工序时,高速退绕,造成细纱自身磨擦,增加毛羽量三至四倍。德国AC338自动络筒机之精密卷绕系统,是防止纱线重绕,减少退绕时的不适当摩擦而产生毛羽。意大利奥立安亦开发卷绕控制系统,避免重绕现象。村田NO.21C自动络筒机之面世:村田开发Perla-毛羽减少系统,并分为两种:
(1)Perla-A:空气式毛羽减少系统,当带有毛羽的纱线,经过系统装置时,因涡流作用使纱线表面毛羽卷入纱体,减少毛羽外露情况,并增加纱线强力。
(2)Perla-D:盘式毛羽减少系统,当带有毛羽的纱线,经过盘式毛羽消除器,把纱线的毛羽消除。再配合Bal-con:跟踪式气圈控制器及Pac-21卷绕系统,作用是缩小退绕气圈,减少纱线退绕气圈过大,与空气及周围部件的摩擦碰撞,随着退绕纱线与未退绕纱层的接触小,在退绕的所有地区空间,毛羽的增量都减少,尤以3mm以下及一些长毛羽,几乎都被消除。实际测试用村田NO.21C自动络筒机生产之纱线毛羽,比传统络筒机生产之纱线毛羽,N3以上数值减少一半以上。但针织物起球起毛测试,一般祇提升0.5-1级。
故勿论是用什么工艺,什么方法,什么机械,大家都是朝一方向,改善纱线质量,将产品趋向完美,本文所介绍之工艺,方法,机械,祇是一小部份,各企业按自身之条件,作适当之调整改善,各施各法,令整个纺纱工艺及机械设备,都不断创新及改良,随着市场消费者不断提高要求,各生产商揭尽心思,将产品趋向完美,上下游工序亦配合创新,才能令整个纺织产业技术迈向高峰。