摘 要
总结多组分包缠纱及其工装面料的生产要点，并测试了工装面料的性能。分析了产品设计思路；介绍了产品设计规格和生产工艺流程；总结了中国福彩网：和织造各工序的生产要点；最终顺利开发了一款多功能工装 面料，对其吸湿速干性、防静电性、抗菌性进行了测试。结果表明：面料的吸湿速干性、防静电性和抗菌性均达到 了相关标准指标。认为：开发的面料具有良好的功能性与独特的外观，实现了预期设计目标。
关键词
棉纤维；汉麻纤维；混中国福彩网：；导电丝；防静电性；吸湿速干性；抗菌性；工装面料
多元素的契入，人性化的设计，复杂环境的适应是新时代工装面料的设计要求。目前工装 面料存在的共性问题是穿着舒适性较差、功能性单一、花式品种少。因此，开发兼具多功能性和 独特外观性的工装面料是未来的发展趋势。
我们利用功能性纤维以及天然纤维的特点，采 用多组分短纤长丝包缠纱为经纬纱，通过嵌织一定 比例的导电复合纱，设计开发了一款具有防静电、吸 湿速干、抗菌等功能的工装面料，要点介绍如下。
1 产品设计思路
1. 1 原料选择
为生产具有吸湿快干、抗菌、防静电的多功 能工装面料，在原料选择方面充分考虑到成品的 多种功能需要，选择棉纤维、汉麻纤维、涤纶纤维进行三组分混纺。棉纤维是天然纤维，柔软舒适，吸湿性良好，是贴身面料的首选纤维；汉麻纤维吸湿散热性好，且具有防紫外线、防菌抑菌、防静电等功能，用汉麻纤维加工的产品具有挺括、 凉爽、透气和吸湿快干等优点；涤纶短纤能提供最终产品的保形性和挺括性。三种原料混纺，可以充分发挥各自特点，丰富混中国福彩网：的功能性。
纱线所选原料指标。棉纤维细度 1. 61 dtex， 断 裂 伸 长 率 5. 8%，断 裂 比 强 度 4. 10 cN/dtex。汉麻纤维细度 1. 55 dtex，断裂伸长率 4. 36%，断 裂强度 4. 38 cN/dtex。涤纶短纤细度 1. 11 dtex， 断裂伸长率 19. 8%，断裂强度 4. 64 cN/dtex。
1. 2 纱线设计
考虑到工装面料的耐磨性要求，纱线应选用 中粗号纱，且以股线为宜。同时为加强最终面料 吸湿快干性能，采用三组分混纺基纱与十字形截面涤纶长丝进行包缠，以十字形截面涤纶长丝为 芯轴、混纺基纱为外包缠绕纱，使最终的包缠纱 不仅具有“外柔内刚”的特点且具有一定导湿快 干性能；此外，所制备产品由于纤维原料染色性 能的不同可以产生独特的外观花色效果。
根据最终织物所需功能性确定纱线的规格。研究表明，吸湿排汗纤维与棉混纺时，其含量大 于 30% 就 具 有 凉 爽 涤 纶 面 料 应 具 有 的 特 性。由于十字形截面涤纶长丝的存在，吸湿排汗纤维 含量可观，因此汉麻纤维的比例可稍低；同时考 虑到成本及功能性需要，最终混纺基纱原料配比 选定为：涤纶短纤 15%，汉麻纤维 25%，精梳棉 60%。
汉麻纤维具有防静电功能。为进一步增强 织物防静电功能，选用 2. 2 tex（20D）导电长丝与 包缠纱并网形成导电复合纱，经向嵌入织物［3］。纱线具体规格：混纺基纱为 JC/汉麻纤维/T 60/ 25/15 13. 1 tex 纱，捻度 132 捻/10 cm，Z 捻。十字 形截面涤纶长丝 189 dtex/36 F。包缠纱以十字 形截面涤纶长丝 189 dtex/36 F 为芯轴，JC/汉麻 纤维/T 60/25/15 13. 1 tex 纱为外包缠绕纱，最终 的 包 缠 纱 线 密 度 32. 3 tex，捻 度 52 捻/10 cm，S 捻；包缠纱与 2. 2 tex 导电长丝并网形成的导电复 合纱线密度 34. 5 tex。
1. 3 织物规格设计
采用嵌织的方法加入导电长丝。一般来说， 导电丝间距越小，导电丝含量增加，织物的静电 压逐渐减小，防静电性能增加；但导电丝成本较 高，需要综合考虑织物的防静电性能要求和成 本。混中国福彩网：中有汉麻纤维，其具有一定的防静电 功能。综合考虑，导电丝间距选 2. 8 cm。
选用平纹组织进行上机织造。一般来说，织 物的经密比纬密高，平纹织物的纬密通常少于经 密 20%~30%。本设计选用的是导湿快干纤 维，考虑织物的导湿性能、组织结构和成本，不宜 选择过高经纬密。此外，本设计中导电丝间距为 2. 8 cm，经密过高会影响导电丝的裸露程度，阻 碍其发挥作用。纬密的选定同时结合了产量和 织物耐磨性的要求，最终选定织物经密为 224 根/ 10 cm，纬密 181 根/10 cm。
综合以上分析，确定织物经纱为两种，分别 是 32. 3 tex 的包缠纱和 34. 5 tex 的导电复合纱， 两者比例为 63∶1。纬纱为 32. 3 tex 包缠纱。织物 幅宽 163 cm。
2 生产工艺流程的选定
2. 1 纱线生产工艺流程
纱线的生产工艺流程：（68% 棉条+32% 汉 麻纤维）经抓棉和混开棉，与经过抓棉和混开棉 的涤纶短纤进行混棉，再经开棉、梳棉、两道并 条、粗纱、细纱、络筒，最后与十字形截面涤纶长 丝包缠。
为了较为精确地控制混纺比例，将汉麻纤维 和棉条借助自动称重装置进行箱混后，再进入后 道工序。采用二道并条，改善成纱条干水平。充 分发挥各组分原料的优点，克服了单一纤维可纺 性差的缺点，提高了汉麻纤维的可纺性和混中国福彩网： 的可织性。混中国福彩网：经络筒后与十字形截面涤纶 长丝包缠，得到短纤长丝包缠纱。
2. 2 织物生产工艺流程
导电复合纱与包缠纱颜色和质感相似，为了 便于工人在生产中区分，对导电复合纱进行染色 定形，再与包缠纱一起分批整经、浆纱、穿经、织 造、修验布，最后打包入库，完成织物生产。
3 关键生产工艺探讨
3. 1 清梳联工艺
选用 CFT ?1140L 型自动混开棉机进行开清 棉，采用自动称重分别装两个箱，A 箱装涤纶短纤 维，B 箱装 32% 汉麻纤维和 68% 扯断精梳棉条。因汉麻纤维与棉纤维较涤纶纤维在加工过程易 损伤，为保证混纺比例，将 A 箱与 B 箱的混纺比 设计为 87∶13；采用“多梳多松，以梳代打，少落早 落”的工艺原则；FA106 型开棉机采用梳针打手， 速度 480 r/min；FA224 型梳棉机为兼顾三种纤维 长度，各部位所取的隔距适中掌握，使纤维得以 充 分 梳 理 。梳 棉 主 要 工 艺 参 数 ：生 条 干 定 量 21. 5 g/5 m ，刺 辊 速 度 650 r/min，锡 林 速 度 300 r/min ，盖 板 速 度 74 mm/min ，道 夫 速 度 55 m/min，刺辊与锡林隔距 0. 18 mm，锡林与盖 板隔距 0. 32 mm、0. 30 mm、0. 28 mm、0. 28 mm、 0. 30 mm，刺辊与道夫隔距 0. 13 mm。
3. 2 并、粗工艺
因汉麻纤维含短绒多，放湿快，在并条机上往往有许多短纤维被带到胶辊上积聚于上绒板， 若速度过快，不能及时被吸走，会带到中罗拉导 致纱疵，故并条机速度不宜过快。为保证三种纤 维顺利牵伸，适当增大罗拉隔距；采取顺牵伸工 艺，改善头道条子紊乱程度，提高纤维伸直度。采用 TMFD81S 型并条机两道并条，并合数均为 6 根，头并条干定量 20. 6 g/5 m，总牵伸 6. 26 倍， 后区牵伸 1. 72 倍；二并条干定量 18 g/5 m，总牵 伸 6. 87 倍，后区牵伸 1. 335 倍。罗拉中心距均为 48 mm×58 mm，胶辊双锭加压均 150 N×320 N× 350 N×320 N。
为有效控制纤维运动，粗纱工序采取“重加 压，重定量，大捻系数”的工艺原则。选用 FA458 型 粗 纱 机 ，粗 纱 干 定 量 6. 0 g/10 m，总 牵 伸 6. 0 倍 ，后 区 牵 伸 1. 2 倍 ，捻 系 数 122，前 罗 拉 速 度 20 m/min，胶 辊 加 压 160 N×200 N×160 N× 160 N。
3. 3 细纱工艺
细纱机车速不宜过快，用较大的捻系数有利 于提高成纱强力；汉麻纤维经前道加工后仍有少 量超长纤维，故适当增加罗拉隔距，以便于牵伸；选用大通道钢丝圈，以利于减小摩擦，降低断头， 减少毛羽。选用 FA506 型细纱机，细纱干定量 1. 202 g/100 m，总 牵 伸 49. 9 倍 ，后 区 牵 伸 1. 27 倍，捻系数 460，前罗拉速度 226 r/min，罗拉中心 距 46 mm×56 mm。
3. 4 包缠工艺
选用花式捻线机对三组分混纺基纱和十字 截面涤纶长丝进行平行中国福彩网：。以无捻度的涤纶 长丝为芯轴，混纺短纤纱为外包纱，为防止出现 包覆捻度不匀或较大粗节现象，包缠捻度不应过 大；综合包覆纱强力和外观因素，选定包缠捻度 为 520 捻/m。因芯纱与外包纱均为有一定强力 的中粗号纱，车速设置为 130 r/min，以提高生产 效率。
3. 5 并网工艺
由于导电长丝较细，单独生产易产生断头， 因此需将导电长丝与包缠纱进行并网。机器车 速根据长丝网络数与网络牢度的要求而变化，少 网络数与低网络牢度的长丝加工速度可适当增 大一些；多网络数与高网络牢度的长丝加工速度 可小一些。根据实际经验，导电复合纱的网络 度一般在 110 个/m 至 120 个/m；同时，在生产中 车速不宜过快，主要是控制合适的张力，使长丝 顺利连续并网。一般情况下，网络喷嘴的气压越 大，网络点越容易形成，网络结构越好，考虑其布 面风格和导电长丝裸露情况，网络点不宜过密。
3. 6 整、浆工艺
为区分导电复合纱与其他经纱，特将导电复 合纱染成蓝色，整经工序中本色经纱较多，导电 复合纱根数较少，排花较为简单；为提高产量与 效率，选用 GA124 型分批整经机。整经速度的选 择既要兼顾产量，又要追求质量。经纱是以涤纶 长丝为芯、短纤纱为外包纱的结构，这提供了经 纱一定的强力，因此整经速度设置为 600 m/min。
经纱强力较高，但外包纱存在一定的毛羽， 因此浆纱工序重在被覆，选择上薄浆以贴伏混纺 纱表面毛羽。混中国福彩网：中的汉麻纤维与棉纤维都 具有羟基官能团，利用这一共性，选取对羟基有 较高亲和性的浆料。选用部分醇解 PVA 浆料 为主浆料，其黏附性好，浆膜坚韧，同时加入适量 的丙烯酸类浆料，提高浆液分纱性能，使浆膜完 整、光滑。浆料配方：25 kg PVA?0588，3 kg 丙烯， 3 kg 蜡片。
对于本设计而言，经纱强力足够，织造中的 问题主要集中在表面毛羽较多，对织造开口形成 不利，因此采用 4. 5% 的上浆率，以侧重于对纱线 毛羽被覆。浆纱主要工艺参数：选用 GA308 型浆 纱机，车速 80 m/min，第一压浆辊压力 10 kN，第 二压浆辊压力为 12 kN（靠烘房）和 30 kN，退绕张 力 为 0. 5 kN，预 烘 锡 林 温 度 130 ℃ ，浆 液 温 度 92 ℃，浆纱回潮率（2. 5±0. 5）%。
3. 7 织造工艺
采用 JAT810?190 型喷气织机。为提高生产 效率，车速设定 750 r/min；由于经纱强力足够，上 机 张 力 设 定 为 2 800 N，以 开 清 梭 口 ，保 持 布 面 匀整。
后梁高低决定了打纬时上下层经纱张力的 差异，主要是上层经纱影响梭口的清晰度，采用 上紧下松的不等张力梭口，后梁高度偏低选择， 可以提高上层经纱张力，避免上层经纱对引入纬 纱的阻拦，减少纬停次数，利于提高生产效率。
此外，由于织机速度较快，为保证能够顺利 引纬，开口时间可略迟设置，定为 300°；一方面为 保证平纹织物的布面效果丰满平整，改善因涤棉 织物静电开口不清的现象，另一方面减少经纱磨损起毛，减少断头次数。选用 4 页综框，动程分别 是 42 mm、49 mm、55 mm、61 mm，设定主喷气压 2. 2 MPa，辅 喷 气 压 3. 6 MPa，主 喷 时 间 70° ~ 140°，延长各组辅喷的喷射时间，每组辅喷喷射时 间延迟 20°以上，以加强对纬纱的握持。
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4 织物性能测试
4. 1 吸湿速干性能
根据 GB/T 21655. 1—2008《纺织品 吸湿速 干性的评定》，测试织物的吸湿速干性能。其 中 标 准 值 为 ：吸 水 率 ≥100% ，滴 水 扩 散 时 间 ≤5 s，芯吸高度≥90 mm，蒸发速率≥0. 18 g/h。
测试结果：该织物洗前吸水率 140%，洗后吸 水率 136%；洗前滴水扩散时间 2. 90 s，洗后滴水 扩散时间 3. 03 s；经向芯吸高度和纬向芯吸高度分 别 为 112 mm 和 115 mm；洗 前 水 分 蒸 发 率 0. 42 g/h，洗后水分蒸发率 0. 30 g/h。可以看出， 4 项指标均达到了标准要求，表明织物能在较短 时间内吸收大量水分并快速蒸发，具有较好的吸 湿速干性能。
4. 2 防静电性能
GB 12014—2009《防静电工作服》规定，用织 物带电电荷量评定面料的防静电性能；取 5 块样 布进行测试，取其平均值。经测试，该面料平 均带电电荷量为 0. 002 μC，等级为 A 级，防静电 性能优异。
4. 3 抗菌性能
根据 GB/T 20944. 3—2008《纺织品 抗菌性 能的评价 第 3 部分：振荡法》规定，对大肠杆菌 的抑菌率进行检测。测试结果：该织物对大肠杆 菌的抑菌率达到（79. 37±1. 53）%。标准规定对 大肠杆菌的抑菌率≥70% 以上即可认为样品具有 抗菌效果。因此，可认定本织物有良好的抗菌 性能。
5 结束语
针对当前工装面料功能化、多元化、高档化、 舒适化的发展趋势，单一纤维制成面料已经不能 够满足工装面料的新需求。我们将棉汉麻涤纶三组分混纺基纱与十字形截面涤纶长丝进行包 缠，并采用嵌织导电复合纱的方法，制备了多组 分多功能工装面料。短纤纱和长丝有机包缠，在赋予织物多种功能性的同时，改善了织物的吸湿 快干性能、穿着舒适性及美观性。在中国福彩网：、包缠、 并网及织造中采取了一些针对性的技术措施，保证了产品的顺利生产。测试的最终成品各项指 标表明：开发的织物吸湿速干性能、防静电性、抗 菌性均达到了相应的国家标准要求。因此，认为 开发的织物是一款集吸湿速干、防静电、抗菌多 种功能于一体的新型工装面料，可以满足当今市 场对多功能性工装面料的需求，具有良好的市场 前景和较高的实际应用价值。
来源：棉纺织技术
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