技术 | 大提花织绣家纺面料的开发

随着人们对家纺面料绿色时尚和个性化需求的不断提升，开发多层次新颖面料成为家纺产品的方向之一。目前的电脑绣花家纺产品绣花时需垫绣花衬，导致绣花处厚度突变、手感僵硬，使电脑绣花面料应用范围受限。笔者团队通过攻关在大提花工艺基础上，局部增加绣花织造工艺，突破了面料纬密突然大幅变化的技术难点，将绣花细腻精致的外观与大提花织物柔软顺滑的特点相结合，通过优选原料、优化生产工艺、改进装置等举措，成功开发出市场附加值高、色彩层次丰富、花型清晰、立体感强且手感顺滑柔软的家纺大提花织绣面料。

1 产品设计

1.1 纺纱原料

纺纱原料采用100%优质新疆长绒棉，以确保良好的成纱条干和弹性伸长。其马克隆值为3.9～4.0，上半部平均长度为39 mm～42 mm，断裂比强度大于4.4 cN/dtex，断裂伸长率大于6%。

1.2 产品设计

设计的织物幅宽为269 cm，经纱采用集聚纺CJF 4.9 tex×2股，纬纱采用集聚纺CJF 14.6 tex纱，经向密度为787.5根/（10 cm），纬向密度为445根/（10 cm）平均纬密，地组织纬密为354根/（10 cm）。

2 技术要点

2.1 纺纱工艺

为满足家纺面料绿色低碳、手感柔软、光泽亮丽的要求，选择免浆织造工艺，这对纱线质量提出了较高的要求。

为满足免浆织造工艺要求，纱线须具有强力高、强力不匀率低、伸长率好的特点，传统环锭纺纱线性能指标无法满足要求。相比传统环锭纺工艺，集聚纺工艺可使纱线强力和伸长率得到有效提高。与相同号数的传统环锭纺纱线相比，紧密纱的强力提高10%以上，使面料的耐磨性得以改善；在相同强力情况下，紧密纱捻度降低10%以上，可保证面料手感更柔软；紧密纱毛羽的大幅减少也为免浆织造和提高布机效率提供了基本保障。

因此，采用集聚纺工艺纺纱，并适当降低捻系数，以提升纱线弹性及光泽。在综合考虑纱线强力、弹性特征的基础上，选择经纱单纱捻系数为360，股线与单纱的捻系数比值为1.414，采用反向加捻；纬纱捻系数为335。

经纱集聚纺CJF 4.9 tex×2股工艺流程：清花→梳棉→精梳→并条（2道）→粗纱→细纱→筒并捻。

纬纱集聚纺CJF 14.6 tex纱工艺流程：清花→梳棉→精梳→并条（2道）→粗纱→细纱→络筒。

2.2 烧毛工艺

在不损伤纱线强力的情况下，烧毛工序应最大程度去除毛羽。因此，综合考虑纯棉纱线的性能特点，选择气体烧毛机，以单根纱线穿过烧毛机火口，去除纱线表面毛羽。

烧毛工艺的选择，需在毛羽去除率与纱线强力之间寻找平衡点，采取固定火口温度(即控制燃气和空气的混合比例)，以调节纱线运行的线速度来检测毛羽去除率的变化。为了便于操作，烧毛机速度设定为120 m/min，将不同火口温度下的毛羽去除率与强力利用系数进行对比，结果见图1。

从图1可以看出，当毛羽去除率达到一定值后，纱线强力利用系数随毛羽去除率的增加而急剧下降。本次试验，临界点毛羽去除率为5.2%，因此选5.2%为毛羽最佳去除率，此时对应的火口温度约为1020 ℃。

2.3 丝光工艺

丝光工艺的主要目的是增加纱线光泽和染色吸附性能，不合理的丝光工艺不仅无法保证丝光效果反而会损伤纱线的强伸性能。为了尽可能减少丝光工艺对纱线强力和伸长率的不良影响，重点对纺纱张力、碱液浓度、温度和处理时间进行优化组合，从而选择最佳丝光工艺。

对比发现，在松弛条件下，棉纱线在浓碱作用下的收缩率约为10%，强力提高，当施加适当的张力后，其强力进一步提高，经过反复试验发现张力越大光泽越好。

棉纤维在碱液作用下结晶度降低，无定形区域变大，使原来在水中非极性的羟基变为极性，因此纤维对染料的吸附性能和化学反应性能均有所提高，使纱线在染色时吸色性能增强，上染率得到提高。纱线吸色性能好，将会减少染料用量，进而降低成本，因此碱液浓度对丝光性能影响最大。试验发现：当碱液浓度小于170 g/L时，丝光作用不明显，纤维主要发生收缩；当碱液浓度为200 g/L时，纤维膨胀加剧，丝光作用明显；当碱液浓度超过230 g/L时，丝光效果无明显改善，对纱线强力和伸长损伤较大，因此丝光碱液浓度宜控制在200 g/L～230 g/L。

温度对碱液粘度有直接影响。温度过高，纤维膨胀速度过快，纤维收缩较大；温度过低，碱液粘度增大，难以渗透到纱线内部，进而降低丝光效果，试验发现温度控制在30 ℃～40 ℃较合理。

处理时间主要影响碱液的渗入量，且与碱液浓度有关。当碱液浓度较高时，将纱线浸入碱液一定时间，纤维变成光滑的圆柱体；试验发现处理时间控制在2 min以内，纱线对光线呈现有规律的反射，丝光效果好。

综上所述，碱液浓度为200 g/L～230 g/L，温度为30 ℃～40 ℃，处理时间小于2 min时，纱线的丝光效果好、伸长率损失最小。

2.4 经向股线质量控制

经纱选用CJF 4.9 tex×2股，为提高织造效率，保证面料纹路清晣、富有光泽和弹性，经向股线质量尤为重要，其主要质量指标见表1。

2.5 整经工艺

为了提高成品手感柔软性和光泽度，采用无上浆生产工艺路线，并选择分条整经工艺进行织前准备，整经机型号为GA163D。

由于经纱未经过上浆工艺，故整经工序重点在于减小整经机对经纱的损伤，以减少磨损和保持伸长。工艺上采取小张力原则，并适当降低车速，确保片纱张力、排列及密度的均匀性。经多次优选确定的整经工艺为：总经根数为20 964根，卷绕速度为40 m/min；织轴的幅宽为2810 mm，总条带数为71条（第1～70条，每条经纱的根数为296根，条宽为39.68 mm；第71条经纱的根数为244根，条宽为32.71 mm），位移为0.8 mm。

2.6 穿经工艺

筘号为96号，穿筘幅宽为277.3 cm；地组织和边组织皆采用顺穿法；停经片穿法为1.2.3.4.5.6；综入数地组织为1根，边组织为2根；筘入数地组织和边组织均为4根。

2.7 织造工艺

选用剑杆大提花织机，因经纱未进行上浆处理，故采用高后梁工艺，并保持较大的上机张力，保证开口清晰，同时增加后半部梭口长度以缓解经纱开口张力差的问题。

经过上机织造效果对比，将织机速度设定为260 r/min（上机布幅为270.3 cm～273.0 cm），开口时间为315°，出剑时间为65°，接剑时间为180°，织造车间温度控制为23 ℃~27 ℃，相对湿度控制为76%~79%。

为验证经纱不上浆的可行性，分别使用上浆经纱和未上浆经纱采取不同工艺路线进行织造，对比情况见表2。

从表2中可以看出，采用分条整经工艺路线，虽然织造效率有所下降，但缩短了工艺流程、降低了生产成本。更重要的是，无需退浆处理，符合绿色环保要求，减少了对环境的污染，且满足面料对手感柔软、色彩艳丽的要求。

3 疵点消除技术

常规品种因织口位移或开停机造成横档，而织绣面料因花型尺寸大、纬密变化频繁，起花区域和地组织区域纬密变化大，起花区域之间的距离相对较大，易导致起花区域纹样在织造前后、边缘附近、地组织布面产生密路和稀路疵点而形成横档。

经跟踪分析，该类横档是由纬密过渡不当造成，且在剑杆、喷气等大提花织机上尚无较好的解决方案，只能依靠经验调节经纱张力进行缓解。因此，通过在织物形成区域引入专用的横档消除装置，结合织造工艺调整，消除该类横档疵点。

3.1 横档消除装置

经上机织造分析得知，织绣面料横档易发生在纬密突变的交接处。其具体原因为：开始织造起花区域时，纬密突然增加，加之织口的回弹效应，起花开始和地组织交界区域易出现密路疵点；而起花结束时，纬密瞬间变小，起花结束和地组织交界区域易出现稀路疵点。

分析不同工艺参数下的横档疵点纬密及外观发现，地组织采用5枚缎纹组织，起花组织采用8枚或10枚缎纹组织。当起花时，织物停止卷取，筘将花纬以重叠方式打入织口，打纬阻力大，同时缎纹组织的经纱交织次数少，对织物形成区中的纬纱约束小，短时间内会有残余应力在纬纱和经纱间，导致纬密不匀。这种因纬密突变而形成的稀密疵点，属于对纬纱控制不足造成的，若能及时调整经纱张力，消除织物形成区纱线的残余应力，便能使纬纱回到正确位置，进而消除横档疵点。

基于以上分析，通过在织物形成区安装专用的横档消除装置，利用周期性往复摩擦作用力，消除织物形成区纱线的残余应力，达到消除横档疵点的目的。横档消除装置示意如图2所示。

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