1 研究背景羽绒服作为一种冬季御寒保暖衣物,相比于其他类型的衣物,具有质轻、保暖效果好、穿着舒适等特点,深受广大消费者的青睐。随着人们生活水平的日益提高,羽绒服日趋时尚化,越来越轻薄和时装化,不仅是冬天的理想御寒服装,更是冬季时装的第一主角。一般在实际生产中羽绒服的面料与底布通常选用细号高密织物来防止钻绒,材质较为单一,高密面料的外观纤细轻薄、柔软光滑,具有天然皮革的感觉,能够增加羽绒面料的高级感[1]。在竞争日益激烈的服装市场,服装企业为适应消费者对冬季保暖服装的各种需求,提升自身的创新功能设计与个性化服务设计能力,对于其缝纫线的更高要求也随之而来[2]。缝纫线是重要的辅助服装材料之一,起缝合、连接、装饰等作用,其品质直接影响着缝口质量,缝纫线是由两根或两根以上的单纱或单丝捻合制成,也有少数是编织而成,它比普通纱更坚牢、均匀、光滑、富有弹性,并且常常是经过特殊整理而具有通过针眼和适合缝合衣物时要求的耐磨损、美观性等特性[3,4]。缝纫线的品质受许多物理机械性能指标影响,如断裂强力、耐摩擦性能、断裂伸长、伸长弹性等都是缝纫线重要的性能指标,这是因为缝制时缝纫线要反复穿刺缝料,从而经受强烈的冲击和摩擦,要求缝纫线具有强度高、耐磨性好、润滑、条干均匀、断裂伸长和弹性适度等特性。缝纫线的理化性能和产品实物质量直接影响到制成品的生产制作、服用性能和外观等方面的质量水平,它的性能还直接关系到缝制行业的劳动生产率,是人民生活中不可缺少的用品[5,6]。因羽绒服面料的纱号细、织物密度大等特点,使得缝纫线在缝合羽绒服之后,织物会出现线迹渗油,影响羽绒服穿着使用过程的美观性,生产中断线率高,需要利用蜡片或油剂来增强线的润滑性,提高生产制成率,有助于缝纫过程中高速运转下针的散热而防止断线。缝纫线生产中所使用的油剂主要成分以硅、蜡为主,缝纫线后整理就是让线表面附着一层润滑剂,使缝纫线表面比较光滑,降低摩擦因数,从而降低因摩擦而产生的热量;同时形成一种热的屏障,改善线的耐热性,使覆盖着的线体温度不致过高。硅、蜡成分能够帮助提高线的强力。国外最新流行的整理技术是浸渍整理,它已逐步取代了接触法。浸渍整理的操作比较简单,设备要求也不高,可以在原有的缝纫线染色设备上进行。其方法是在染色、水洗后,按一定用量将整理剂投入染色机中,在一定的温度时间控制下,像染色一样让整理剂均匀地被色纱筒子所吸附,然后取出色纱筒子,按常规方法进行干燥。这种方法既可用于筒子,也可用于绞线。这一工艺对制线后整理带来很大变革。经浸渍整理的缝纫线,用电子显微照片观察,表面上油很均匀,纱线表面甚至每一纤维束的表面都涂上了一层膜。保证了缝纫线在高速缝纫反复挠曲中,每一瞬时都由涂层与金属接触,防止线体直接摩擦,有效地提高了缝纫线的润滑性与耐热性。据了解,国际上有一定声誉的英国绵丰线业公司及美国、联邦德国的不少制线厂,均已普遍采用浸渍整理[7]。针对羽绒服面料线迹渗油及生产过程断线率高等问题,本文采用后道过蜡片接触法和选用4种油剂进行浸渍处理的试验,通过数据分析,得到羽绒服用缝纫线的最佳处理工艺。2 试验材料及方法2.1 试验材料试剂:固体蜡片,RUCO⁃FIL PKK200纱线湿上蜡剂(以下简称PKK200),RUCO⁃FIL WAX(上海诺科生物科技有限公司,以下简称WAX),德国格拉扶纺织助剂Silwa BL146(德国graf公司,以下简称BL146),PERIFIL JAK/R润滑剂(百得瑞纺织品添加剂有限公司,以下简称JAK/R),醋酸(以下简称HAC)。材料:考虑到羽绒服生产中缝纫线的使用现状,选取了最常用的9.8 tex×2涤纶缝纫线,细号高密羽绒服面料。设备:ECO⁃38⁃2T型立信染缸,SSM⁃TK2⁃20CT型制线机,Juki DDL⁃8700型缝纫机,Tajima TEJTⅡ⁃C1201型绣花机,USTER TENSORAPID4型强力仪,Graf 02⁃CPF11型摩擦仪。2.2 试验方法2.2.1 过蜡片接触法将烘干后的色纱筒子置于SSM⁃TK2⁃CT型制线机,在制线机设备上安装固体蜡片,纱线从两块蜡片的中间穿过,纱线在上蜡过程中,要保证上蜡的均匀度以及蜡块的使用效率,所以要考虑纱线在蜡块下通过时,纱线与蜡块要有足够的摩擦力,纱线在蜡块中间直线运动,速度为1 300 m/min,蜡片隔距为0.25 cm。2.2.2 浸渍处理法浸渍处理时,油剂在浴液中的温度、泵速、循环次数、最终温度、保温时间为影响因素。PKK200缸内最高温度40 ℃,循环比为内⁃外2 min、外⁃内4 min,应用pH值5~6。WAX缸内最高温度55 ℃,循环比为内⁃外3 min、外⁃内7 min,应用pH值5.5~6.2。BL146缸内最高温度55 ℃,循环比为内⁃外2 min、外⁃内3 min,应用pH值5.5~6.5。JAK/R缸内最高温度75 ℃,应用pH值6~7。原纱经染色、水洗后,在原有的缝纫线染色设备上进行。在染色机中注入冷水,参考各油剂性能设定缸内工艺,如BL146按5%的用量(油剂质量=纱线质量×5%),将整理剂投入染缸中,根据不同整理剂的性能特点,加入所需的HAC。BL146加入的HAC为0.2 g/L,将水环境调至所需的pH值,测试得BL146的水环境pH值为5.8。设置缸泵的循环参数,BL146为正向1 min、反向1 min,泵速80%,保温10 min,接着以正向2 min、反向3 min的循环次数、2 ℃/min的升温速率运行,最高温度55 ℃,保温时间10 min。在一定温度时间的控制下,让整理剂像染色一样均匀地被色纱所吸附,然后取出色纱筒子,按常规方法进行干燥。2.3 性能测试2.3.1 强伸性能测试使用USTER TENSORAPID4型强力仪测试缝纫线样品的断裂强力、断裂伸长,判定缝纫线是否能满足纱线连续生产的要求。作为纱线测试中的重要参数,参考GB/T 3916—2013《纺织品 卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定(CRE法)》标准,先把试样一端放在上夹钳中,轻轻夹住,施加的预加张力为断裂强力的5%,隔距为50 cm,每个样品的测试次数为10次,每组共9个试验样品。2.3.2 摩擦测试在车缝过程中缝纫线表面与针接触,在高速运转下,摩擦生热会断线或断针,通过测试静摩擦力和动摩擦力,能够评估缝纫线的表面性能。参考JISL 1095—1979《纱线摩擦因数的测定》,采用绞盘法测试机理,直流电机作为等速引力源,气动式残纱处理,微机控制、自动数据处理,动摩擦力以5 m/min的速度,静摩擦力以5 cm/min的速度。2.3.3 含油测试含油测试是利用石油醚萃取的方法测试纱线的含油率,参考GB/T 6504—2008《化学纤维含油率试验方法》,先绕取5 g纱,在90 ℃~95 ℃的烘箱中烘0.5 h,用MP200A型电子秤称重,记下读数G1,将纱线放入石油醚溶剂中加热至沸,萃取至沸需要1 h左右,将在石油醚容器中萃取后的纱线进行烘干、称重计数为G2 ,则含油率=[(G1-G2)/G2]×100%。2.3.4 车缝测试正常前向车缝试验的最小车缝长度为50 m。被测缝纫线应通过缝50 m直到断线的长度,即以目标缝纫长度表征。该指标能够反映出缝纫线强力、摩擦及对高速运作下散热辅助的性能。车缝测试参数:速度4 500圈/min,线迹类型301,线圈密度12针/2.54 cm,面料尺寸200 cm×25 cm、4 层,样品数5个[8]。2.3.5 抗针热测试抗针热测试是为探究纱线的耐热性。抗针热测试参数:速度5 500圈/min,线迹类型301,线圈密度12针/2.54 cm,缝纫张力70 cN,针号16/Nm 100 R,面料尺寸100 cm×18 cm、4 层,样品数5个。2.3.6 防渗油性能测试每个试验样品在一层羽绒服面料上缝制10 cm长,测量沿着面料横向的渗油长度,细号高密面料可直观地看到渗油现象。3 试验结果和分析3.1 过蜡片接触法过蜡片接触法试验结果:含油率0.9%,动摩擦力62 cN,静摩擦力56 cN,缝纫长度31.8 m,渗油长度1.9 mm。满足细号高密羽绒服面料的渗油长度小于3 mm的要求。从试验结果得出,经接触法试验,缝纫线的渗油长度均值为1.9 mm,最大值为2.4 mm,最小值为1.5 mm,满足防渗油需求,但其含油率均值为0.9%,动摩擦力和静摩擦力的波动大,车缝长度均值为31.8 m,最小值为15.6 m,断线率高,不满足生产用线要求。根据在制线过程的实际观察,纱线通过蜡块的路程并不一定是直线,随着张力的转动,缝纫线也不能够一直接触到蜡片,从而造成上油不匀甚至未上到油。色纱筒子制线时经过上蜡装置接触上蜡,由于结构设计为蜡座中心轴向后转,张力盘向前转,当导纱点出现位置偏差,蜡块压迫纱线的弯曲程度变化,容易造成上蜡不均匀。特别在上蜡面出现不平整的高点时,处于蜡座中心轴和张力盘之间的缝纫线会被凹凸不平的上蜡面带起,致使缝纫线脱离导纱点切入蜡块中,出现纱线将蜡块切片现象。当出现打结时,由于纱线夹在蜡块的槽缝中,夹在蜡缝中的断纱容易缠到蜡座的中心轴上,致使蜡块转动不灵活,在蜡盒弹簧作用力下随着上蜡量的进给,会出现纱线把上蜡面拉成较深的横向棱槽,使得上蜡面变得更不平滑,造成纱线连续切蜡片现象。这样,不仅影响单锭的效率,而且浪费蜡块[9]。3.2 浸渍法3.2.1 拉伸性能表1为色纱筒子经4种油剂浸渍处理后得到的缝纫线样品质量指标。从表1中数据能够看出,经4种油剂浸渍处理后的线密度、断裂强力、断裂伸长并未有明显区别。可见油剂对于纱线的断裂强力、断裂伸长的物理性能影响并不明显,而纱线强力、断裂伸长是纱线的内在质量,主要取决于纱线结构和纤维性质。.T001表1断裂强力、断裂伸长测试结果油剂名称线密度/dtex断裂强力/cN断裂强力 CV/%断裂强度/cN·tex-1断裂伸长/%断裂伸长 CV/%PKK2002026967.334.515.23.6WAX2016836.434.015.03.4BL1462026867.834.015.03.4JAK/R2026816.533.115.53.73.2.2 含油率、摩擦性能、车缝性能根据4种油剂的性能特点,均选取5%的用量,根据4种油剂所需的pH值,PKK200与JAK/R油剂加入的HAC浓度为0.1 g/L, WAX与BL146油剂加入的HAC浓度为0.2 g/L,缸内泵速循环比、升温速率、最终温度、保温时间见2.2.2。缸内运行结束后,能够明显看到PKK200和JAK/R缸内上油浴液颜色发白、不透明,静置12 h后没有分层。BL146跟WAX上油浴液为浅蓝且透明,静置及高速离心后均无分层。PKK200与JAK/R两种油剂所得样品的含油率极低,PKK200的含油率均值为0.9%,JAK/R的含油率均值为0.5%,动摩擦力跟静摩擦力波动大,且断线率高,不能够满足缝纫需求[10]。缝纫线上油率的高低与缝纫线的车缝性能关系密切,上油率低的缝纫线在高速车缝过程中容易产生静电及断线,而上油率过高的缝纫线则容易出现黏缠现象,都会影响车缝的正常进行。缝纫线的油剂含量一般控制在满足防静电性、平滑性、车缝性等要求的前提下,上油率以少为好。而细号高密的羽绒面料对含油的要求更为严格,在保证满足车缝性能的前提下还需保证防渗油性能,PKK200与JAK/R在细号高密面料的防渗油性能较好。BL146的含油率基本均匀,摩擦力低,车缝过程没有断线,渗油长度均值为1.7 mm,能够满足细号高密羽绒服面料的防渗油需求。WAX的含油率较为均匀,动摩擦力和静摩擦力较高,波动较大,断线率较高,渗油长度均值为3.3 mm,细号高密羽绒面料的防渗油性能不是很好。4种油剂的含油波动性如图1所示。其性能测试见表2。.F001图14种油剂含油对比.T002表2性能测试油剂名称含油率/%动摩擦力/cN静摩擦力/cN车缝长度/m渗油长度/mmPKK2000.90746432.71.3WAX1.77705644.83.3BL1461.77535650.01.7JAK/R0.5076731.11.0测试结果证明,BL146油剂性能稳定,通过缸内浸渍处理法,含油率均匀,满足细号高密羽绒服面料防渗油需求,摩擦力低、波动小,有利于车缝,断线率低,提高了生产力,对纱线染色性能和环境无明显影响。且其静摩擦力减动摩擦力之差为正值,有资料介绍,该值为正值时,纱线的集束性较大,缝纫线纤维的结合度好;该值为零时,缝纫线纤维间联系较弱;该值为负值时,缝纫线纤维抱合力差[11,12]。3.2.3 抗针热性4种油剂经过浸渍处理后得到的缝纫线样品的线密度、断裂强力、断裂伸长并未有明显区别,进一步做了抗针热试验,见表3。得到的数据能够明显看出BL146的抗针热长度均值为53 cm,最大值为75 cm,最小值为48 cm。PKK200与JAK/R的抗针热性能较差,而WAX的抗针热长度均值为41 cm,最大值为56 cm,最小值为30 cm,相对于BL146的抗针热性能较差。.T003表3抗针热试验油剂名称抗针热长度/cm最大最小平均PKK2001447WAX563041BL146754853JAK/R1235通过以上测试明显发现,使用BL146油剂经浸渍处理后得到的缝纫线样品的各项物理性能优于其他3种油剂,上油率更加均匀。样品与过蜡片接触法在细号高密羽绒服面料的防渗油性能相当,因而BL146油剂经浸渍处理优于过蜡片上油法,使用浸渍处理法上油更加均匀,缩减了制线过程中过蜡片的工序,提高了生产力,优化了缝纫线性能。在4种油剂中选择BL146油剂继续试验,并进一步从成本和油剂用量研究BL146油剂缸内浸渍处理时缝纫线所需的最佳用量。3.3 BL146油剂用量BL146使用5%的用量,不论是其物理性能、车缝性能还是细号高密羽绒服面料的防渗油性能都能够满足用线需求。为减少生产成本,试验了BL146在4%和3%用量的缸内浸渍处理试验,所得缝纫线样品含油率和车缝性能见表4,含油率稳定性如图2所示。.T004表4BL146油剂不同用量下性能测试结果使用量/%含油率/%车缝长度/m渗油长度/mm原样1天后3天后1周后51.77502.02.02.02.041.31501.51.51.51.531.11341.21.21.21.2.F002图2BL146油剂不同用量缸内柔软含油稳定性从图2可知,使用不同的BL146油剂用量,得到缝纫线样品从内到外的含油率都是较为均匀的。从表4可知,在车缝性能测试中,含油率降低则缝纫线的断线率上升,而在使用过程中,要有良好的手感,并不是含油越高越好,对于细号高密的羽绒服面料,在满足防渗油性能基础上,含油率要低。3%油剂用量的防渗油性能会更好一些,而缝纫性能不能够满足用线要求。4%油剂用量的缝纫线缝纫性能相对于5%油剂用量会差一些,但是依然可以满足用线要求,而防渗油性相对于5%的要更好。从生产成本及缝纫线性能考虑,选择4%的油剂用量。4 结论(1)色纱筒子制线时通过接触法上蜡,上蜡不均匀且含油率低,生产过程断线率高,生产效率低。(2)采用浸渍处理法,缝纫线上油更均匀,增强了车缝性能,满足细号高密面料的防渗油性能;BL146是一种后处理剂和柔软剂,适用于浸渍处理,通过浸渍整理,可提高缝纫线物理性能,且油剂对摩擦性能有很好的改善,提高了纱线强力,减少了断线率;BL146油剂选用4%的用量,浴液环境pH需0.2 g/L的HAC,最终温度55 ℃,保温时间10 min为最佳。

使用Chrome浏览器效果最佳,继续浏览,你可能不会看到最佳的展示效果,

确定继续浏览么?

复制成功,请在其他浏览器进行阅读