纺织行业劳动力成本和原料成本不断提高,传统的针织行业面临转型升级的挑战。纺织工业“十二五”科技进步纲要将短纤纱经编产品开发列为三项重点内容之一,希望通过原料创新实现经编产品的升级,“十三五”期间,短纤纱经编产品开发技术也将被继续作为重点内容深入研究。
1 开发现状
从上世纪70年代开始,美国DuPont(杜邦)等公司开始研究短纤纱和具有短纤特征的化纤长丝,用于经编内衣和运动衫;日本开发了适用于E32的HKS 3-M型经编机用水晶棉植物纤维,用作经编内衣;之后又有德国Karl Mayer(卡尔迈耶)推出适用于短纤纱的KS4FBZ型双面棉毛圈经编机和RD6DPLM型双针床拉毛绒拉舍尔经编机。国内起步略晚,建国初期上海中华第一棉纺针织厂用美国Aveco钩针经编机生产了经编网眼棉内衣织物,上海驼绒厂用色毛纱生产的拉绒织物等;70年代上海七纺机研制了Z303经编机,出现了棉纱经编背心面料等。近年来,随着技术的革新与进步,卡尔迈耶和常州八纺机分别推出了ZM-SP型短纤纱直接整经机和GE211型整经机推动了短纤纱在外衣服装、内衣面料、装饰用产品和产业用产品中的应用,但仍未实现低成本的高速生产。
2 技术难点
经编针织物是针织产品向外衣化发展趋势中较理想的产品,因其生产速度快而对纱线强度、延伸性和光洁均匀度要求较高,如何在织造过程中使短纤保持良好的延伸性和断裂强度,承受经编机件高速运转摩擦后仍旧条干均匀、表面光洁,是短纤应用于经编产品的技术研究重点,需要从原料、整经和织造等方面进行改善,以实现短纤纱在经编机上快速编织并提高产品质量。
2.1 原料选取
纺纱技术上选用新型紧密纺纱,可使纤维在纱线中排列整齐,捻度适中,纱线表面光洁不易起毛,断裂强度和弹性较好;另一方面,采用特殊的前处理技术,如加入前处理助剂增强断裂强度和柔软性,或通过丝光、上蜡和烧毛等工艺减少棉结和毛羽。
紧密纺纱线
2.2 整经技术
经编用短纤纱整经需区别于化纤长丝整经:整经车间温度和湿度(RH)分别控制在25 ℃和70%,减少飞花;减少纱路,避免纱线间的弯曲程度差异保持纱线张力均匀;分纱筘间距适宜,数量不易过多,避免纱线间距过密和分纱道数过多增加表面毛羽;纱架张力为“0”,主动络纱包围角较小,避免短纤纱张力突增;整经速度适当,过快的整经速度影响经纱张力均匀并增加经纱摩擦产生的毛羽。
2.3织造技术
2.3.1 匀张力织造技术
短纤纱在经编成圈过程中分别受到导纱杆、分纱筘、张力杆、导纱梳和织针等作用而引起张力波动。其中张力杆对均衡经纱在任何成圈阶段的张力有显著影响,需要根据各梳栉的短纤纱根数调整张力杆弹簧片优化张力补偿,使张力杆保持松弛和均衡的频率。此外,还需缓和调节机速,避免机速突变引起的经纱张力剧烈波动。
经纱纱路图
2.3.2 低摩擦导纱技术
短纤纱在纱路中与导纱杆和张力杆的表面摩擦系数较小,但经分纱筘与导纱针时产生繁复持续的相对摩擦,逆纱路方向的毛羽易被刮起,可在分纱后增加一光滑导纱杆减少经纱与分纱筘间的上下摩擦;短纤纱经导纱梳后毛羽影响较显著,长毛羽容易相互缠结产生断纱和飞花,可通过调整送经量和改善导纱针孔结构减小纱线与导纱针孔的相对摩擦系数,但对紧密纺纱而言仍可满足编织要求。
2.3.3 在线清飞花技术
短纤纱从盘头退绕后经分纱筘和导纱梳时表面毛羽易被刮落、聚集,影响正常送纱或粘附在经纱上影响编织;另一方面,织造过程中纱线表面毛羽散落后容易着附在导纱梳针孔和针槽中,若停机清理会影响正常编织,耗时费力。因此,需根据短纤纱经编生产特点,在分纱筘、针槽附近分别设置配合光电断纱自停的吸风装置,实时清理短纤纱毛羽。