布面毛羽对涤棉机织物起球的影响

布面毛羽对涤棉机织物起球的影响

由于其耐久性、重量、尺寸稳定性、易于清洗和快速干燥，洗衣粉广泛应用于工农业材料中。毛羽是起毛起球过程中影响织物是否起球、起球多少、起球大小的先决条件，它们不是生产中可调控的因素。因此，研究影响毛羽长度和毛羽密度的可控因素与规律，对揭示织物起毛起球的本质机理具有非常重要的意义。刘蕾本文拟选用企业具有代表性的涤纶和棉纤维，采用正交优化法合理设计纱支、纱线捻度、捻比、织物覆盖系数、纱线烧毛及涤纶碱处理等工艺参数，纺制具有不同布面毛羽长度和毛羽密度的样品，分别采用图像处理法和马丁代尔法对不同起毛起球次数下样品的毛羽和毛球进行测试与分析，从而研究工艺参数对织物毛羽和毛球的影响规律，并获取织物表面产生的毛羽长度和毛羽密度与起球倾向之间的关系。1实验1.1织物细度与组织结构本实验采用企业提供的具有代表性的涤纶(仪征化纤股份有限公司)和棉纤维(际华3542纺织有限公司)，原料配比为涤纶含量65%、棉含量35%，即T65/C35。涤纶纤维的细度16.5μm，长度38mm，断裂强力7.7cN;棉纤维的细度23.4μm，长度27.6mm，断裂强力4.45cN。织物的组织结构为平纹(平纹涤棉机织物在工装领域应用广泛)，具有代表性。合理设计工艺参数纺制纱线，并织制具有不同毛羽长度和毛羽密度的织物样品，本实验的工艺参数如表1所示。其中涤纶碱处理的碱溶液质量浓度5g/L，浴比1︰50，温度90℃，时间60min。1.2科学方法正交优化设计法是一种安排和分析多种因素对因变量影响的科学方法。本实验采用正交优化设计法对实验进行设计，选取纱支、捻度、捻比、织物覆盖系数、纱线烧毛、涤纶碱处理作为实验的影响因素，具体实验设计如表2所示。采用L1.3数的起毛起球的处理采用YG(B)401E型马丁代尔耐磨仪(温州市大荣纺织仪器有限公司)，对织物进行不同摩擦次数的起毛起球处理。采用USB电子显微镜(南京艾唯真电子科技有限公司)和NanoMeasurer粒径分布计算软件，测量每个织物样品在不同摩擦转数下表面上不同长度的毛羽及一定长度毛羽的数量，结合不同样品毛球数的计算结果，探讨涤棉机织物表面毛羽长度和毛羽密度与毛球数量之间的关系。1.4方法1.4.1织物起球性能测试按照ISO12945-2—2000《织物表面起毛起球的测定:马丁代尔法》，在温度20℃、相对湿度65%的恒温恒湿环境下，在相同规格的织物上剪取6块规定尺寸的圆形试样，组成3组(每组包括2块试样)，将试样安装在YG(B)401T型马丁代尔耐磨仪上，在415g压力下圆形试样以李莎茹圆形的轨迹与相同织物进行摩擦，每组试样分别进行2000、5000、10000转的摩擦后(为了使得不同摩擦阶段织物表面的毛球数量变化比较明显，本实验设置不同摩擦阶段的摩擦转数间隔较大)，对试样上的毛球数量进行计数，以3块织物表面的平均毛球数量来表征织物的起球程度。1.4.2织物表面毛羽长度和毛羽长度测量将起毛起球测试后的试样沿着织物的纹路进行折叠，折叠处作为基线，把露出绒毛的部分向外，放置在有较大反差的背景之上，放大100倍后用数码成像设备对试样直接拍摄，获得织物毛羽和毛球图像。毛羽是指纤维从织物表面外露出来的单根纤维，毛球是指由2根及以上织物表面毛羽纠缠形成的球状纤维集合体，如图1所示。采用粒径分布计算软件对拍摄的图像进行处理，测量并记录毛羽的数量及每根毛羽的长度，如图2所示。其他基线上的毛羽数量和长度也采用上述方法进行。最后将每条基线上的毛羽数量和长度进行汇总，即可获得一块试样上的毛羽长度和毛羽密度分布。2结果与分析2.1正交试验结果对不同工艺参数下的织物样品进行起毛起球测试，并获得织物表面的平均毛球数量(每个织物品种取3块试样的毛球数量平均值作为平均毛球数量)。在2000、5000及10000转等不同摩擦转数下，16个品种的织物表面毛球数量如表3所示。对16个品种织物起毛起球测试(摩擦转数为5000转时)的实验结果进行极差分析，如表4所示。其中R代表极差，可以根据极差大小，判断因素的主次影响顺序。R越大说明该因素的水平变化对起毛起球性能的影响越大。因此，6个因素对起毛起球性能的影响主次顺序为:纱线烧毛、捻比、织物覆盖系数、捻度、纱支、涤纶碱处理。极差分析无法精确估计各因素对起毛起球性能的影响是否具有显著性及统计学意义。为了弥补极差分析的缺陷，本文利用SPSS软件进行方差分析，结果如表5所示。从表5可以看出，在90%的置信水平内，起毛起球性能与捻度、捻比、织物覆盖系数、纱线烧毛、纱支及涤纶碱处理6个因素都存在着明显的相关性。从统计学角度看，6个因素对起毛起球性能有影响，具有统计学意义。因此，结合极差分析的结果可以得到，最优工艺参数为纱支24S、捻度890T/m、捻比0.0、织物覆盖系数91%、纱线烧毛且涤纶碱处理。实验结果发现，控制以上6个因素可以改善涤棉机织物起毛起球程度。毛羽长度和毛羽密度是起毛起球过程中影响起球、起球多少的重要条件，但它们不是生产中可调控的因素，通过控制以上6个因素来调节织物表面毛羽长度和毛羽密度，进而控制起球倾向。织物表面毛羽包括织物表面原有的毛羽及在摩擦作用下新产生的毛羽，因此还需要进一步分析在摩擦过程中毛羽长度和毛羽密度对起球倾向的影响规律。16个织物表面的毛球数量可以明显看出，品种102.2毛的长度和毛的密度对羽毛的形成的影响2.2.1摩擦处理前后表面毛的长度的变化图3是品种10品种10从表6可以看出，品种102.2.2摩擦处理前后表面毛的表面密度变化图5是品种10图6是品种142.2.3毛羽毛长度与发射斜率之间的关系表7是品种10表8是品种10表9是品种14品种103正交实验结果分析本实验采用正交优化设计法纺制了16个不同品种的织物，研究了纱支、捻度、捻比、纱线烧毛、织物覆盖系数、涤纶碱处理6个影响因素对织物表面毛羽和毛球的影响规律，并采用图像处理法测试和分析了在不同摩擦次数下的织物表面毛羽长度和毛羽密度的变化对起球倾向的影响规律。1)纱线纱支、捻度、捻比、纱线烧毛、织物覆盖系数、涤纶碱处理对涤棉机织物表面的毛羽产生及毛球形成具有显著影响。6个因素对涤棉机织物起毛起球的影响程度由大到小排列为纱线烧毛、捻比、织物覆盖系数、捻度、纱支、涤纶碱处理。采用正交实验优化设计法获得的最优工艺参数为纱支24