（纺织工程专业论文）半细羊毛细旦涤纶纤维混纺精纺薄花呢开发研究[纺织工程专业优秀论文].pdf

。y9 3 0 2 0 二 摘要 近年来，随着新原料、新技术在毛纺生产中的应用，利用多元化原料开发毛混纺 产品已成为其发展的主要方向之+ 。 半细羊毛以其强力高、纤维长、弹性好、光泽好、初始模量高、。表面鳞片密度小 等特点，一直受到粗纺领域的青睐和欢迎，也是精纺绒线的理想原料之一，而对于精 纺面料来说，由于其细度和初始模量较大等原因，在精纺呢绒产品的开发中却应用很 少：差别化细旦涤纶由于具有微细结构，其单丝纤度和单丝截面直径比真丝或任何天 然纤维都小，单丝强力低，比强度高等特点，羊毛和细旦涤纶两种原料由于性能的互 补性，在毛精纺混纺产品中得到了广泛的应用。 本课题“半细羊毛细旦涤纶纤维混纺精纺薄花呢丌发研究”是应企业委托并与 企业合作完成的一项替代产品的研发任务。该产品的开发研究考虑既要满足外商来样 采用的澳大利亚o 4 5 t e x ( 6 6 8 ) 中细支羊毛和o 2 4 t e x ( 2 2 d ) 涤纶纤维混纺精纺薄花 呢产品的风格要求，又要同时满足厂家生产能获得一定经济效益，因此在既保证产品 质量风格又要降低加工成本的思想指导下，确认从原料设计入手是可供选择的最佳途 径之一。本研究制定采用o 7 5 t e x ( 5 8 5 ) 澳大利亚半细羊毛和o 1 7 t e x ( 1 5 d ) 差别 化细旦涤纶纤维混纺开发中高档精纺薄花呢系列产品的方案，期望达到两种纤维优势 互补，使产品达到呢面平整、手感滑糯、保形性强、悬垂性等能满足客户要求的目的。 由于半细羊毛和细旦涤纶两种纤维性能差异较大，用毛纺常规工艺技术纺制较为 困难。本课题以大离散纺纱和后整理工艺为关键技术来进行研究。通过技术攻关，认 为半细羊毛和细旦涤纶纤维混纺前的纤维预处理、粗纱工艺方案和参数的优化，是改 善和提高两种性能差异比较大的原料可纺性能的基础；蒸纱工艺参数的优化是保证织 造顺利进行的前提条件；在后整理工艺中，研究发现，优化蒸呢工艺、用烫光工艺代 替常规电压工艺，既可以达到来样产品风格要求，又可以提高效率，降低生产成本。 该替代产品的研发成功，既满足了客户所要求产品的质量风格要求，又降低了生 产厂家的加工成本，提高了产品的附加值，该产品的批量生产，质量稳定，为企业赢 得较好的经济效益；同时通过开发过程中的各工序的研究和技术攻关，进一步拓展了 半细羊毛的应用领域，也促进了差别化细旦涤纶纤维在毛纺产品中的应用。 关键词：半细羊毛、细旦涤纶、混纺、精纺薄花呢、后整理 r e s e a r c ho nb l e n d i n gr i h p i c a ls u i 血曙d e v d o p m e n to fm e d i u m w o o l sa n df i ed e n i e rp o l y e s t e rf i b e 璐i w o 聃t e ds y s t e m i nr e c e n ty e a r s ，谢t lm en e wr a wm a 把r i a la n dt h en e wt e c h n o l o g yi nt 1 1 ew 0 0 1 s p i n n i n gp r o d u c t i o na p p l i c a t i o n ，u s i n g 山em u l t i p l e xr a wm a t e r i a lt od e v e l o pt l l ew 0 0 1 f 曲r i c 山l e n d i n gp m d u c th a sb e c o m eo n eo fi t sd e v e l 叩m e n tm a i nd i r e c t i o n s b e c a u s em e yh a v et l l ec h a r a c t e r so f t l l eh i g hf o r c e ，t h el o n gl e n g m ，t i l eg o o de l a s t i c i 耽 也eg o o dg l o s s ，t h eh i 曲协m a lm o d l d e ，m es m a l ls u p e r f i c i a l1 锄e l l ad e n s i t ya 堇l ds oo n ， m e d i l l mw o o l sc o m i n u o u s l yr e c e i v et l l ef a v o ra i l dt l l ew e l c o m ei nm ew o o l e ns p i i l l l i n g d o m a i n ，a l l da l s oa r eo n eo fh 趾d 虹i m n gy 锄i d c a lr a wm a t c r i a l si nt l l cw o r s t e ds p i 疵n g d o m a i n b u tr c g a r d i n g 恤w o o lf 撕i c ，b e c a u s eo fm e i rd e g r e eo ff i n e n e s sa 1 1 dm eh 讪 i 血t i a lm o d u l ea n ds oo n ，m e d i u mw o o l sa c m a l l yt l a v eb e e na p p l i e d 证w o r s t e ds y s t e mi n 也ew 0 0 1f 曲r i cp m d u c td e v e l o p m e n tu n c o m m o m y b e c a u s ef i n ed e n j e rp o l y e s t c r so w n 也e c h a r a c t e r so ft h et i n ys t m c t i l r c ，t h c i rs m a l lm o n o f i l a m e n t6 l 锄e n ta 1 1 dm o n o f i l 锄e n t s e c t i o nd i 啪e t e rc o m p a r e dt op u r es i ( o ra n yn a t i l r a lf i b e r ，t h el a wm o n o f i l 锄e mf o r c e ， 血eh i g hs p e c i f i ct e n a c 毋a n ds oo n ，a n dt l l et w o “n do fr a wm a t e r i a l so fm e d i u mw o o l s a n df m ed e i l i c rp o l y e s t e rc o m p e n s a t o r yc h 盯a 咖r s ，也e yh a v eb e e n 印p l i e d 、i d e s p r e a di i l t 1 1 eb l e n d e df 曲r i c t h j sp a p e r r e s e a r c ho nb l e n d i n gn o p i c a ls 1 l i t i n gd e v e l o p m e n to fm e d i u mw b o l s a n df i n ed e i l i e rp o l y e s t e rf i b e r si nw o r s t e ds y s t e m ”i so n eo f 也et a s k st l l a t 咖s t si n c o n f 0 肌时w i t he n t c r p r i s e sa i l df i i l i s h sb yc o o p e r a t i n gw i n le n t e r p r i s e n l ed c v e l o p m e n l o ft l l i sp r o d u c tc o n s i d e r sn o to n l yt om e e tn l cb l e n d e df 炯cs t y l er e q u e s to fm ef o r e i 印 i n c o m i n gs 锄p l e sw l l i c hw c r ew e a v e du s i n go 4 5 t e x ( 6 6 5 ) a u 咖l i a i lw 0 0 1 sa n d0 2 4 t e x ( 2 2 d ) p 0 1 y e s t e r 胁e r s ，b u ta l s os i m u l t a i l e o u s l ys a t i s 母t l l ef h t o r yp r o d u c t i o nt ob ea b l e t o o b t a i l l 廿l ec e r t a i ne c o n o m i ce 衔c i e n c y u n d e r 也ei n s 讯j c t i o no fr e d u c i n gm ep m c e s s i n g c o s ta i l dg u a r a n t e e i n gt h cp r o d u c tq l l a l i t y u n d e rt 1 1 ei n s 仰c t i o no fr e d u c 抽gt h ep r o c e s s i n g c o s ta n dg 哪n t e e i n gt h ep r o d u c tq u a l i t y ，w ed e t e n i l i n et ou s em eo 7 5 t e x ( 5 8 6 ) a u s 乜a l i a n m e d i u mw o o l sa i l dt l l eo 1 7 t e x ( 1 5 d ) f i n ed e n i e rp o l y e s t e rn b e r sb l e n d i n gt od e v e l o pt l l e m i d d l e u ps c a l ew o r s t e dt r o p i c a ls u i t i n gs e r i e sp m d u c t s a n dw a n t st ot h er e s u l t so f t 1 1 e c o m p e n s a t o r yc h a r a c t e r so ft w ok i n d so ft e x t i l ef i b e r st h a tc a u s et h ef a b r i c so w n e d _ 【l l en a t s u r f h c e ， t h es l i d e g l u t i n o u sh a n d l e ， t h e g o o dd r a p i n gp r o p e n y ，a n d t h e g o o d s h a p e r e t e n t i v e b e c a u s eo ft h eb i gd i 恐r e n c eo f 廿1 er a wm a t e r i a l s ，i ti sd i m c u l tt os p i nw i t l l c o n v e n t i o nc m f tt e c h n o l o g yo ft h ew 0 0 1s p i n n i n g t h ek e yt e c t u l o l o g i e so fm i sp a p e ra r e t h es p i l l n i n go ft l l el a r g ee x t e n tc o e m c i e mo fv a r i a t i o na n dt l l ef i n i s h j n gc m f t 1 1 1 es n j d y i n d i c a t e s ：p r e t r e a t m e n to nm a t e r i a l s 锄l do p t i m i z a t i o no fr o v i n gp r o c e s s i n gp l a l l sa 1 1 d a r e t h ek e yt e c h n o l o g i e s ，、v h i c hc a r r yl 正；巅71 9 强r 矗髯k i 蔓瑶猹尊! 虱善ir 穷儿薷垂 ，d ；塞塞8 耋， 囊仆蔓和“e 娥曼j 研茹嚣r 与珥羹l 瑟北够隔室誓醋l 弱蓍鬈捌蠢蕊i 一缸k 搬霎；瞳珏黼话冀攀萄n ；坷囊! l r c 敏攀 孽系数 3 8 4 42 1 7 23 8 3 4 2 1 94 5 2 82 1 4 5 5 8 8 本白毛条纤维拉伸性能 项目断裂强力断裂伸长 断裂强度断裂伸长断裂功断裂时间 f ( c n )l ( m m ) p ( c n d t e x )率e ( )w ( uj ) t ( s ) 平均值1 4 4 9 5 931 9 22 9 6 55 9 9 2 3 6 1 8 1 均方差 4 2 9 变异系数 2 9 6 2 0 95 1 6 1 0 65 3 4 0 7 4 84 1 6 33 2 5 34 0 7 4 2 2 9 绪论 绪论 1 1 我国毛纺产品的生产现状与发展趋势 近几年来，随着毛纺企业市场化改革的推进，产业集群的兴起以及技术装备水 平的提高，我国毛纺产品的国际竞争力稳步提升。据中国海关统计资料显示，自1 9 9 7 年至2 0 0 3 年上半年，我国历年的毛针织服装、毛梭织服装、毛毯类等毛纺制品均是出 口大于进口数量，毛纱类基本是出口大于进口但有波动，然而精、粗梳呢绒基本是进口 大于出口数量，出口量仅为进口量的5 0 7 5 ，只是进出口差额值趋于缩小。直至 2 0 0 3 年上半年，出口呢绒数量大于进口数量，比例为1 2 3 ：1 o ，出现良好势头。我 国毛纺业要想实现可持续发展，亟待在以下三个方向实现突破”1 ： ( 1 ) 羊毛织物易护理免烫技术的产业化：随着人们生活的节奏变快，消费水平 提高，对衣着的易护理要求愈加迫切，对羊毛产品不但要求机可洗、防缩，还要求毛 织物抗皱、免烫，穿着、洗涤后毛织物弹性，呢面平整度以及褶皱间持久等性能 达到更高的水平，实现毛织物可以机洗，洗涤后不收缩、不毡并、外观平整不起皱， 免于熨烫，是改善毛织物穿着性能的关键技术，也是毛纺行业可持续发展的一个瓶颈， 而恰恰是这一瓶颈的突破，才能符合入们追求舒适、休闲服装消费趋势，对扩展毛纺 产品消费市场具有重要意义。 ( 2 ) 进一步拓展毛纺产品轻薄化、功能化、舒适化的创新技术：随着人们对衣 着的保暖性能要求趋于淡化，而倾向于追求轻便、舒适等功能，毛纺产品的轻薄化、 功能化已经成为不可逆转的发展趋势，但是，毛纺面料轻薄化受到细支羊毛价格昂贵 的制约。因此，适应产品轻薄化、功能化的需求，通过原料资源的多元化，充分利用 天然纤维及改性羊毛，不断扩大差别化、功能化、智能化纤维，实现纺纱技术的多样 化，充分发挥利用复合纺纱等新技术，改造毛纺传 x l 绪论 毛一直保持纯白色，有利于纤维的混用及生产白色、浅色、艳色的面料。 丝光羊毛与防缩羊毛。是通过化学处理将羊毛的鳞片剥除，从而改变了羊毛表面 的摩擦性能，提高了毛纺产品的防缩性和服用性能，获得更高的附加值。处理方法包 括酶处理法、氯氧化法、高锰酸钾法等。丝光羊毛与防缩羊毛相比，不仅剥除了鳞片， 同时在纤维表面还施加了一层树脂，使得纤维光泽更亮丽，手感更滑糯，有羊绒感， 被誉为仿羊绒的羊毛。两种羊毛生产的毛纺产品均能达到防缩、机可洗效果。 彩色羊毛。利用生物技术现已研发出具有天然色彩的羊毛纤维。澳大利亚成功 培育了1 0 0 只蓝色绵羊，颜色从浅蓝、天蓝到海蓝。俄罗斯畜牧专家培育出具有浅红 色、浅蓝色、金黄色及浅灰色等奇异颜色的彩色绵羊。用彩色绵羊毛织成的毛织品， 经风吹、日晒、雨淋、洗涤后色彩鲜艳如初。因不需染色，放不含有染料残留的化学 物质，羊毛未被腐蚀，生产过程更符合清洁化生态环保的要求。 ( 2 ) 非毛天然纤维的应用：主要是棉、麻、丝，利用它们与羊毛混纺( 或复合交 捻、交织) ，可改善毛纺产品的服用性能，提高产品的舒适性，并可改善产品的外观 手感，如棉纤维细而柔软，吸湿性好，毛棉混纺的高支轻薄型产品，是适合贴身穿 着的理想面料。麻纤维具有粗犷的天然风格，穿着有凉爽感，其性能与羊毛互补，且 具有抗菌、防腐等生态保健功能，麻纤维变性处理后可解决手感硬、不抗皱与刺痒感 等缺陷，适合与羊毛混纺( 或交织) 生产凉爽型夏季面料。 丝纤维由于其独有的丝 光外观和手感，以及产品的悬垂、飘逸，与羊毛混纺( 或复合交捻、交织) ，适合开 发毛丝混纺高档面料m 1 。 随着多学科交叉特别是生物工程科学的不断发展，现已研发出了不少新的天然 纤维，除了彩色羊毛外，还有彩色棉、彩色兔毛、彩色蚕丝、彩色麻纤维以及具有天 然色彩的稀有动物纤维，如羊绒类的青绒、紫绒，驼色的骆驼绒，咖啡色的牦牛绒等。 除此之外，天然麻纤维也己扩展到黄麻、大麻、罗布麻等；天然棉纤维出现了角蛋白 转基因棉、天然有机棉、天然不皱棉等。 ( 3 ) 新型再生纤维：新型再生纤维由于迎合了人们健康、安全、舒适、生态环保 等新的消费理念而发展迅速。甲壳素纤维、牛奶蛋白丝、大豆蛋白纤维、天丝、莫代 尔( m o d e l ) 、竹纤维、玉米纤维等与羊毛纤维混纺，成功开发生产出了内在性能优越、 外观风格独特的高支轻薄服装面料。 ( 4 ) 应用新型化纤：新型合成纤维主要包括差别化纤维、功能纤维和高性能纤维。 其中差别化纤维在毛织品中应用最广。差别化纤维即常规化纤经过改性后取得特殊性 质的纤维，如细旦涤纶、分型涤纶、有光涤纶、p t t 、海岛丝、夜光纤维、抗菌纤维 等。它们可以通过外观与结构的改性使化纤细度小于超细羊毛，进而提高它们和羊毛 混纺纱的可纺支数，降低高支轻薄型产品的原料成本，并赋予织物新的功能，如羊毛 与细旦涤纶混纺可赋予产品防缩可机洗、抗皱等功能，从而开发出新一代超天然纤维 绪论 的毛混纺产品”、”。 1 3 本课题研究的内容 随着市场经济的迅速发展，精纺呢绒产品的结构正在朝着轻薄型方向调整。但 是生产轻薄型毛纺面料通常需要使用高支羊毛纱线，于是人们首先就会想到使用商支 羊毛纤维。但是，高支羊毛产量非常有限，价格昂贵。如何在保证产品质量和服用性能 的前提下，在产品中既更能体现和发挥羊毛的特点与优势，又能减少用毛和降低用毛 等级，是企业技术人员一直关注和研究的问题。 半细羊毛由于其优良的性价比、特别是良好的弹性、光泽，一直是毛纺工业中 工业用昵，针织绒线和粗纺呢绒的重要原料4 1 。关于采用乌拉圭半细羊毛纯纺。3 和与常 规化纤混纺“”开发传统精纺面料，半细羊毛与锦纶双组份纺制的包芯纱“”及乌拉圭半 细羊毛和化纤长丝并捻形成的交捻纱“”来提高纱线支数，开发精纺昵绒新产品等已有 研发成果和文献报导。在利用澳大利亚半细羊毛和差别化细旦涤纶纤维混纺开发薄型 精纺呢绒的应用研究却相对较少。 该课题“半细羊毛细旦涤纶纤维混纺精纺薄花呢开发研究”是应企业委托并与 企业合作完成的一项替代产品的研发任务。该产品的开发研究考虑既要满足外商来样 采用的澳大利亚o 4 5 t e x ( 6 6 5 ) 中细支羊毛和o 2 4 t e x ( 2 2 d ) 涤纶纤维混纺精纺薄花 呢产品的风格要求，又要同时满足厂家生产能获得一定经济效益，因此在既保证产品 质量风格又要降低加工成本的思想指导下，确认从原料设计入手是可供选择的最佳途 径之一。本研究制定采用o 7 5 t e x ( 5 8 8 ) 澳大利亚半细羊毛和o 1 7 t e x ( 1 5 d ) 差别 化细旦涤纶纤维混纺来开发中高档精纺薄花呢系列产品的方案，期望达到两种纤维优 势互补，使产品达到呢面平整、手感滑糯、保形性强、悬垂性等能满足客户要求的目 的。 原料成本分析：o 7 5 t e x ( 5 8 。) 澳大利亚半细羊毛价格4 9 0 0 0 元吨，o 4 5 t e x ( 6 6 s ) 澳毛价格6 1 0 0 0 元吨；o 1 7 t e x ( 1 5 d ) 差别化细旦涤纶纤维价格1 4 0 0 0 元吨，o 2 4 t e x ( 2 2 d ) 常规涤纶价格1 3 0 0 0 元，由此可见，若本次替代产品开发成功，厂家将获得一 定的经济效益。 本课题在研发中，由于两种异质纤维原料性能差异大，在加工的过程中可能会 出现以下问题： ( 1 ) 染色的均匀度问题：出于半细羊毛其结构特征，上染率低，匀染性能差，易 造成染色不匀。 ( 2 ) 条染复精梳难度大：细旦涤纶，因其纤维细、密度高、染色后易结并，若复 洗不好，导致后道工序梳理牵伸不良，与羊毛纤维进行混梳将更加困难。 ( 3 ) 纱线条干和坯布疵点问题：由于两种原料细度离散等性能差异大，影响纱线 绪论 条干、织造效率，特别是反映在坯布上产生的诸如粗节、跳花、织稀缝等疵点问题。 ( 4 ) 后整理工艺的优化问题：由于产品原料的特殊性，一般精纺呢绒产品的整理 工艺不能满足该产品开发的要求，需要对常规的后整理工艺进行改进和优化。 根据以上的分析，本课题需要完成的主要工作是： ( 1 ) 纤维性能测试研究。查阅有关文献资料，对两种差异较大原料的基本性能进 行测试、并根据混纺理论进行分析研究； ( 2 ) 纤维预处理与纺纱工艺优化。对5 8 5 半细羊毛、1 5 d 细旦涤纶纤维分别进行 预处理，条染复精梳、纺纱工艺及其参数进行优化； ( 3 ) 坯布质量分析。针对两种剑杆织机设备性能的不同，对织造生产的半细羊毛 细旦涤纶纤维混纺精纺薄花呢的坯布质量进行对比研究； ( 4 ) 烫光工艺研究。根据半细羊毛细旦涤纶纤维混纺精纺薄花呢服用性能和风 格的要求，对烫光工艺及其参数进行优化并与传统的电压工艺效果进行对比研究。 1 4 本课题研究的意义 采用o 7 5 t e x ( 5 8 8 ) 澳大利亚半细羊毛和o 1 7 t e x ( 1 5 d ) 差别化细旦涤纶纤维混 纺来开发中高档精纺薄型花呢系列产品，原料性能优势互补，产品的成功开发，使本 课题具有以下意义： 该替代产品的研发成功，既使产品满足客户的产品质量风格要求，又降低了厂家 生产加工成本，提高产品的附加值，产品的批量生产，质量稳定，为企业赢得了比较 良好的经济效益；同时通过在开发过程中的纺纱及后整理等各工序的研究和技术攻 关，发挥半细羊毛优良的性价比，进一步提高半细羊毛的使用价值，拓展半细羊毛的 应用领域，也促进了差别化细旦涤纶纤维在毛纺产品中的应用，为开发中、高档轻薄 精纺呢绒产品开辟又一新的途径。 注：为了叙述方便，以下文中羊毛和细旦涤纶纤维细度分别以品质支数和旦尼尔表示。 莱硬 鬻慧 ；、? 耋茎鎏霎萋薹蚕垂霪雾差薹萋霪薹羹 茎萋薹羹霎萋雾辇囊羹鋈幕塞囊羹锤叁萎! 霉蠹羹雾锤擦封睡琵测撼醛嚣簪 姜删试麴j 臻浅甲奄淄垮点挥曙| j 【! l 氇鼎涌越靼驵i 奠舅孵鞘靶职墼鄞掣塑囊。萋l ； 蟪署i 墨单纤! 维辨性蒂靼性髓醛鹱掳。琵翱烈群羿；延垡霉尘爸苎耸菇烈袷埃 譬k 醇碓薹旨描；裂凌崩翁剥w 掣蠢烘m 侮璧萎弹衙匝强! 客者稍。公司懿妊烈翳酗嚣蘩 黩衙星萋猿深；臻囊瞬郦国囊雕型；= | | 一i l 霉；翳研鲫驴霞残祥筝旁奔葱壅j 蓊醚 k l 靼薹谱符；龠嚣剖翻罐曦爿翼懈举；行丽鬟d 。l 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力学特性：细旦纤维单丝强度低，而比强度高，与同支数的常规纤维纱相比， 纱的总强度高；此外还具有较低的伸长，较小的弯曲模量和较小的转动惯量。纤维的 2 本课题研究的理论基础 弯曲刚度与纤维细度之间的关系式“6 1 为： 4 亨曲冈4 度= ( 1 n ) ( n e t 2 p ) 式中：n 为形状系数，常见纤维的n 值为0 5 9 1 o ； e 为比模量，单位为n d t e x ，常见纤维的比模量约为7 7 2 3 n d t e x ： t 为纤维的细度，单位为d t e x ： p 为纤维密度，常见的纤维密度为0 9 1 6 9 c m 。 可见，纤维的弯曲刚度与纤维的细度之间为平方关系，即当纤维的细度降至原 来的l 2 时，其弯曲刚度将降至原来的1 4 。所以微细纤维织物具有优良的悬垂性，手 感极为柔软。 c 光学特性：由于细旦纤维排列密度大，纱线单位面积上反射光的各个独立反 射面积小，但数量多，故其反射光泽比较柔和，具有丝光效果。 d 比表面积大：纤维细度与纤维表面积的关系如图1 1 所示“。 纤维寝丽积( h ) 8 0 d d 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 纤度( 亘) 图l l纤维细度与纤维表面积的关系 当细度小于1 o 旦时，纤维表面积急剧增大。其织物具有高的吸湿效应和透气性， 增加了舒适性。但细旦涤纶也有抗皱性、回弹性差、摩擦系数小等缺点，需要在后续 加工过程中对其进行预处理。本研究采用的细旦涤纶基本参数见表2 6 ： 表2 6细旦涤纶基本参数 2 2 半细羊毛和细旦涤纶的混纺理论研究 在混纺纱中，纤维的径向分布有如下规律“8 1 ：长而细的纤维容易趋向于分布在纱 线的内层，而短而粗的纤维容易趋向于分布在纱线的外层：初始模量大的容易趋向于 分布在纱线的内层，而初始模量小的容易趋向于分布在外层：卷曲度小的容易趋向于 分布在内层，卷曲度大的容易趋向于分布在纱线的外层：纤维间摩擦力和抱合力较大 的纤维较多的分布在纱的外层。 戴伟锋在研究细旦涤纶的纺纱中指出，细旦涤纶与棉、毛混纺时，细旦涤纶在混 2 本课题研究的理论基础 纺纱中有优先向中心分布的趋势，即细旦涤纶优先分布在里层，棉、毛优先分布在外 层，而且细旦涤纶的细度越细，含量越高，越易向中心转移，成纱单强也越大“。 母景红在细旦涤纶与毛混纺纱线及织物的性能研究中指出，细旦涤纶与毛混纺， 由于细旦涤纶的微细结构，较小的单丝纤度和较细的截面直径，较小的弯曲模量和转 动惯量，使之优先分布在混纺纱的中心。而毛较涤纶粗，卷曲度大，纤维间抱合力大， 则较多地分布在混纺纱地外侧m 。 根据以上的研究分析可以看出，5 8 5 半细羊毛与1 5 d 细旦涤纶混纺，1 5 d 细旦 涤纶较多的分布在纱线的里层，而5 8 5 半细羊毛则较多的分布在纱线的外层。如果纺 制毛纱中纤维按这个规律分布，所得毛纱手感较差，生产的织物风格达不到客户的要 求。为了使所开发的5 8 5 半细羊毛1 5 d 细旦涤纶纤维精纺薄花呢产品风格满足客户 要求，必须有意识的打乱纤维的这种经向分布规律，结合对两种纤维基本性能特点的 研究，可以取细旦涤纶的长度小于半细羊毛的长度，并使两种纤维取合理的配比，以 利于船3 半细羊毛在纺纱过程中向纱线的中心转移，1 5 d 细旦涤纶纤维向纱线的外层 接近，使纱线中两种纤维尽量分布均匀，为纺制物理性指标较好的纱线做好理论准备。 3 产品的构思与设计 3 产品的构思与设计 3 1 产品的总体设计 产品的设计是从毛条原料设计开始，经条染、复精梳、纺纱、织造、染整直至服 装面料。整个加工过程是一个庞大的、复杂的系统工程。而新产品的设计，最为关键 的是观念要更新，还要有较高的技术含量、经济效益和市场竞争力。而这些首先要求 企业内部各部门之间相互配合，相互协调。因为一个成功的产品开发是纺、织、染等 各道工序共同配合的结果：并且要求与原料厂、服装厂建立起密切的合作关系，以便产 品设计人员可以快速、准确地了解生产情况、质量信息，以及服装厂对面料的要求o “。 本次开发产品的主导思想：一方面满足外商对产品服用性能的要求；另一方面减 少生产厂家开发该产品的加工成本，提高产品的附加值，同时为企业赢得较高的经济 效益。 本课题根据同类产品市场价格、原料价格并结合原料性能、纺制过程中有关技术 条件，同时考虑到产品服用性能的特点及市场经济适用性，采用5 8 8 澳大利亚半细羊 毛与1 5 d 差别化细旦涤纶纤维混纺，纺制1 6 6 7 t e x 2 ( 6 0 n m 2 ) 股纱和2 5 t e xx 1 ( 4 0 n m 1 ) 单纱；所开发的9 5 0 2 毛涤混纺薄型花昵系列产品，选用1 1 平纹组织，采 用双经单纬织造。颜色既有沉稳大方，又有艳亮活泼色系，花型新颖，变化起伏大； 重点突出半细羊毛混纺产品手感滑爽、柔糯、弹性好，光泽自然柔和；产品具有较低 成本、较高品质，是适用于春、秋、夏季节的不同类型的服装面料。 本课题研究的主要内容，是根据产品性能风格要求，从原料入手，突破传统工艺 方法，结合两种混纺原料的异质特性，突出细度大离散可纺技术、后整理的蒸呢与烫 光工艺的研究和工艺优化。在产品开发的自始至终，本着较低成本、较高品质，纺、 织、染整等各工序协调配合，在用好企业现有设备的基础上，以工艺研究满足生产出 合格产品的最终要求。 3 2 原料设计 3 2 1 原料及其配比设计 根据原料成分、纱线方式、组织结构和产品风格等特征来决定原料的选择，为了 保证成纱要求及降低生产加工成本，我们在纺纱过程中应确定合理的原料配毛工艺1 23 o 众所周知，毛纺产品的原料成本约占总成本的7 0 。因此，本次开发产品在选 择原料、确定原料配比时，不仅要从产品的风格要求、品质指标和纺纱支数上考虑， 同时也要结合厂家生产设备的实际情况，本次产品开发的生产成本和生产加工难度。 根据以上分析，选择5 8 3 澳大利亚半细羊毛，首先考虑到纤维细度均匀、离散小， 3 产品的构思与设计 3产品的构思与设计3 1 产品的总体设计 产品的设计是从毛条原料设计开始，经条染、复精梳、纺纱、织造、染整直至服 装面料。整个加工过程是一个庞大的、复杂的系统工程。而新产品的设计，最为关键 的是观念要更新，还要有较高的技术含量、经济效益和市场竞争力。而这些首先要求 企业内部各部门之间相互配合，相互协调。因为一个成功的产品开发是纺、织、染等 各道工序共同配合的结果：并且要求与原料厂、服装厂建立起密切的合作关系，以便产 品设计人员可以快速、准确地了解生产情况、质量信息，以及服装厂对面料的要求o“。 本次开发产品的主导思想：一方面满足外商对产品服用性能的要求；另一方面减 效益。 本课题根据同类产品市场价格、原料价格并结合原料性能、纺制过程中有关技术条件，同时考虑到产品服用性能的特点及市场经济适用性，采用5 8 8 澳大利亚半细羊 毛与1 5 d 差别化细旦涤纶纤维混纺，纺制1 6 6 7 t e x 2 ( 6 0 n m 2 ) 股纱和2 5 t e xx 1 ( 4 0 n m 1 ) 单纱；所开发的9 5 0 2 毛涤混纺薄型花昵系列产品，选用1 1 平纹组织，采 用双经单纬织造。颜色既有沉稳大方，又有艳亮活泼色系篙鬟jf 亭雾娶葡胃；璃蝴潦诵习磊 簿灌；磕鞴科糕i 辖趁垃醛拢：辔；售记舍锰弩售矬烈鹾譬象煞麓。 酱纠烈器幽赢割搿耄利，燥擎圣罴裂塑四豺缝根数i 秆噩群弛缨! 崾拐1 黼能邮 昭菰j 酶磊篇羹竹伴静蛾耕媸酗融邯；达飘鲷剽烈呼纠曼驯甄涮；嚣纠剖莹荆誊剐w 型孙巍生薹1 叼亍虑攫珥；咂期型瞒及 以上。下面通过理论计算这批原料的可 纺性。 由于本产品是异质纤维混纺，混纺原料的纤维性质( 如密度、平均细度等) 各不 相同，在相同的重量下，他们所具有的纤维根数也各不相同。这里需要计算混纺纤维 的细度及其不匀、纤维混纺纱线截面内的纤维根数。 澳大利亚学者研究认为，纤维混合后的混合纤维细度及其不匀的计算方法实际上 基于各组份纤维平均直径与纤维根数的加权平均啪1 。实践证明，这一结论对于纤维直 径及其不匀差异较大的不同组份纤维混合后的混合纤维细度及其不匀指标计算更为 符合实际。 平均直径差异较大的双组份纤维混合后的直径指标计算见公式( 1 ) ，直径离散系 数计算见公式( 2 ) ，纱线中纤维公制支数计算见公式( 3 ) ，纱线截面中的纤维根数计 算见公式( 4 ) 。 万：丛譬盥毕 p p 2 + q “l 3 产品的构思与设计 p 和q 分别为两组份在纱线中的重量比例。 c 矿= 二 “ m 纤= 等 ( 2 ) ( 3 ) 式中：五为纱线中毛涤混合纤维的平均直径( um ) ： y 为混合纤维的密度( g c m 3 ) ，其中毛纤维y 取1 3 2 ，涤纶纤维y 取1 3 9 毛涤混纺取1 3 5 。 。：孚 ( 4 ) m ” 式中：n to 一毛涤混纺纱的特克斯； n t * 一毛涤混合纤维的特克斯。 如若采用5 8 5 半细毛纺制1 6 6 7 t e x 2 ( 6 0 n m 2 ) 股纱和2 5 t e x 1 ( 4 0n m 1 ) 单纱，其结果单纱截面纤维根数分别为2 3 根和3 3 根，而当5 8 8 半细毛纤维以6 0 比例 和l _ 5 d 细旦涤纶纤维以4 0 比例混合后，按以上公式计算：混纺纤维的平均直径为 1 6 6 l 帅，细度离散为4 1 6 5 ，毛涤混纺1 6 5 3 t e x ( 6 0 5 n m ) 单纱截面纤维根数增 至5 7 根，加之两种纤维的长度比较好，从理论分析，该原料混合能够达到产品的可 纺要求，预计只要后续工艺合理，将有利于薄型精纺面料产品的手感、弹性等服用性 能的改善和提高。5 8 5 半细羊毛和1 5 d 细旦涤纶混纺后，半细羊毛纤维的汉密尔顿转 移指数是一0 0 4 9 ，纤维在纱线内部分布照片见图3 1 。 从图3 1 可以看出，在合理的纺纱工艺及技术保障的前提下，若给予两种原料 合理的配比，5 8 5 半细羊毛和1 5 d 细旦涤纶将均匀的分布在纱线的内部，利用两种原 料性能优势互补，为开发薄型花呢打好了理论和物质基础。 图3 16 0 5 1n m 纤维在纱线内部分布照片 3 产品的构思与设计 3 3 纱线规格设计 3 3 1 纱线结构与支数设计 本研究开发的产品，在考虑到两种原料性能差异的基础之上，运用大离散纺纱 技术在国产环锭细纱机上进行纺纱。其中纱线支数的设计既要考虑产品的风格特征， 又要考虑经济实用和纤维的理论可纺性，也就是说，纱线截面中纤维根数必须达到 4 0 根以上，根据厂家多年的实践经验，推算毛涤混纺纱的最高可纺支数可以运用以 下经验公式5 ) ： 墨罢塑。羊毛的比例+ 墨婴涤纶的比例4 0 。 ( 5 ) “u 式中：u 为羊毛纤维的直径( u m ) ； d 为涤纶的细度( d ) ； n m 为纱线的最高可纺支数。 本研究毛涤混纺比例为6 0 4 0 ，其中5 8 5 半细羊毛直径2 6 8 9 m ，细旦涤纶细度 1 5 d ，代入以上公式得到：最高可以纺制1 2 6 6 t e x ( 7 9 n m ) 纱。结合产品的风格特征 及厂家现有的设备条件，设计纺纱支数为1 6 6 7 t e x 2 ( 6 0 n m 2 ) 股纱和2 5 t e x l ( 4 0 n m 1 ) 单纱。 3 3 2 捻系数( 捻度) 和捻向设计 捻系数的大小和捻向对织物的风格特征有着密切影响，它决定着织物的强力、 手感、弹性、耐磨性、抗起毛起球性、织物的光泽等性能。另外，捻系数的选择还应 注意原料、纺纱、织造、染整等因素。本研究纱线规格设计结合半细羊毛和细旦涤纶 纤维的特性，捻度设计选择内紧外松结构，其单纱股线捻向为z s ，股线捻系数与单 纱捻系数之比1 4 l ，其目的使纱线光洁、毛羽减少、弹性伸长率提高。纱线的规格 参数具体配置见表3 1 。 表3 1 纱线的规格参数 3 4 织物规格设计 织物的规格设计，尤其是不缩绒或者轻缩绒产品的规格设计，应包括两个方面： 一是织物外观花型的艺术设计，二是织物机械物理性能设计。前者体现织物的外观艺 术效果，后者体现织物的服用性能。织物组织，既影响织物的外观又影响织物的结构 及性能，是织物的一项重要技术条件，设计时应认真全面地考虑”“。 3 产品的构思与设计 3 4 1 产品规格设计 根据客户来样产品规格分析，本研究开发的9 5 0 2 系列薄花昵产品采用l 1 平纹 组织进行织造。上机组织图如图3 2 所示： 图3 2上机组织图 3 4 2 织物的紧度配置及经纬密度的确定 a 紧度配置：紧度的大小应根据原料成分、细度、捻度、织物组织、产品风格等 要求来设计。若紧度过大，织物手感紧密；若紧度过小。织物无身骨、松烂。紧度稍 大，织物挺爽；紧度稍小，织物手感活络丰满。如果经紧度过大，织口开口不清，易 出纬弓纱及小跳花；纬紧度过大，纬纱不易进入织口，易出小缺纬。所以应该根据产 品的风格要求，理论和实践经验相结合，选择比较适当的紧度。一般说来，总紧度掌 握在7 0 左右，这样，可保证织物结构稳定，保持良好的服用性能。本研究选用经 向紧度为4 6 3 7 ，纬向紧度为3 7 4 7 ，则总紧度为： e z - e j + e w - 等 ：4 6 3 7 + 3 7 4 7 一丝：! ! ：! ! ：! ! 1 0 0 = 6 6 4 7 ( ) b 经纬密度的确定；经纬密度的大小决定了产品的风格，它是成品质量好坏的基 础，根据组织结构、纱支、单位重量及风格要求而定，合理的经纬密度会给后整理提供 良好的坯布，即可生产出手感好，弹性足的产品。 坯布经密( 根1 0 c j l l ) = 成品经密( 根l o c m ) ( 1 一染整幅缩率) ； 坯布纬密( 根1 0 c m ) = 成品纬密( 根1 0 c m ) ( 1 一染整长缩率) ； 上机经密( 根1 0 c m ) = 坯布经密( 根1 0 c m ) ( 1 一织造幅缩率) ； 上机纬密( 根l o c m ) = 坯布纬密( 根1 0 c 棚) ( 1 一下机坯布缩率) 。 根据先锋实验：本研究确定染整幅缩率为7 2 ，染整长缩率为0 5 ，织造幅 缩率为6 ，下机坯布缩率为4 。通过对客户来样要求的6 6 5 混纺产品性能分析， 初步确定本次设计产品的经密为2 5 4 根l o c m ，纬密为2 3 7 根1 0 c m 。根据以上公式得 出9 5 0 2 系列产品上机密度： 坯布经密( 根i o c m ) = 2 5 4 ( 根l o c m ) x ( 1 7 2 ) = 2 3 5 7 1 2 ( 根l o c m ) ； 坯布纬密( 根1 0 c m ) = 2 3 7 ( 根1 0 c m ) ( 1 一o 5 ) = 2 3 5 8 1 5 ( 根l o c m ) ： 3 产品的构思与设计 上机经密( 根l o c m ) = 2 3 5 7 1 2 ( 根1 0 c m ) ( 1 6 ) = 2 2 2 ( 根1 0 c m ) ： 上机纬密( 根1 0 c m ) = 2 3 5 8 1 5 ( 根1 0 ct i 】) ( 1 4 ) = 2 2 6 ( 根1 0 c m ) 。 c 主要上机工艺参数： 上机经密： 上机纬密： 坯布经密： 坯布纬密： 整经长度： 上机幅阔： 下机幅阔： 总经根数： 筘号： 2 2 2 根1 0 c m 2 2 6 根1 0 c m 2 3 6 根1 0 c m 2 3 6 根1 0 c m 8 5 m 1 7 2 c m 1 6 1 7 c m 3 8 1 8 根 7 4 # 1 5 4 半细羊毛和细旦涤纶混纺技术研究 4 半细羊毛和细旦涤纶混纺技术研究 4 1 原料的预处理工艺研究 从理论计算来看6 0 的5 8 5 半细毛和4 0 的1 5 d 细旦涤纶短纤维进行混纺是可行 的，但由于本课题所用5 8 5 澳大利亚半细羊毛条仍残留少许羊毛