【羊毛混纺织物的设计研究7400字（论文）】

绪论1.1研究背景随着时代的不断更迭，纺织科技的进步，人们的生活质量也日益提高，对纺织品的需求从以往的保暖、美观等方面转变为对纺织品功能性的追求，纺织品不仅仅只出现在服装、装饰等方面，应用领域在不断扩大，涉及到了工业、农业、环保甚至军工等方方面面。但是在纺织品广泛应用于生活，带来便捷的同时，随之也带来了一些安全问题。由于大多数纺织品本身并不具备阻燃能力，从而带来了一些火灾隐患问题。根据火灾原因调查结果分析，造成火灾不断蔓延的重要原因是建筑环境内存在大量易燃性材料，如墙布、沙发、窗帘等纺织品，部分火灾事故是因纺织用品属于易燃物导致被引燃并蔓延引起的，因此，研究阻燃纺织品是十分必要的。如何降低火灾的危险性，减少火灾带来的经济损失，保障人民生命财产安全，成为了全世界共同关注的问题。我国也出台了相关的法律法规，规定新建公共设施、建筑以及家装等制品必须具有阻燃功能，符合《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》的国家标准。本文根据国内外市场需求以羊毛/柞绢混纺织造为基础进行了混织物的设计和生产。1.2羊毛纤维特征羊毛是一种天然的可再生蛋白质纤维。用它做的织物柔软有弹性。同时具有吸湿保暖、防污、感觉饱满、环保卫生等优点。美国在服装领域有着独特的地位。传统羊毛产品主要包括羊毛面料、毛衣和中厚冬装面料。20世纪90年代初，随着羊毛产品市场日趋饱和，竞争日趋激烈。同时，随着消费者市场需求的变化和羊毛加工技术的发展，羊毛产品逐渐变得比高端厚羊毛产品更薄、更轻，“瘦身”成为最新的时尚追求。进入21世纪以来，国际纺织市场最突出的标志就是高品质需求时代的到来。厌倦了明显的人工外观，人们更加注重服装面料的质量、款式和风格。对运动服的需求主要体现在对穿着性和功能性的需求，包括结构轻巧、弹性和透气性优越、新鲜度高。羊毛纤维表面细胞有大量的微孔，水蒸气可以自由进出，具有良好的透气性和透气性。此外，羊毛纤维具有防污、除臭剂和抗紫外线性能，并可与其他纤维混纺。展示的特点，包括轻量化、高性能羊毛产品的发展，使羊毛纤维进入了人们的视野，并进入了合成织物。羊毛着火点为570~600℃，极限氧指数LOI为25~26，高于空气中氧气百分含量，燃烧热仅为20.52kJ/g。与强的热源接触会着火，当热源移去后，其燃烧或阴燃仅持续较短的时间。燃烧时，羊毛不会熔化或滴落，所产生的泡沫状灰烬具有良好的绝缘性。这些性能均与羊毛纤维的含氮量高（16%）、含硫量高（2.8%）和含湿量高（10%～14%）有关。因而羊毛是一种具有一定阻燃性质的天然纤维。80年代后期以来，国内有几个单位研究开发毛用阻燃剂及整理工艺，获得了满意的结果。天津合成材料研究所研制了复合型WFR-866系列阻燃剂，一种为WFR-866F（以氟的络合物为主要成分），一种为WFR-866B（以含溴羟基酸为主要成分）。1.3柞绢/羊毛混纺柞绢纱是利用柞蚕丝缫丝加工过程中产生的下脚料及茧站、缫丝厂剔除的下脚茧等为原料，采用绢纺加工方式纺制的柞蚕丝的短纤维纱线。柞绢纱的色泽较柞蚕丝稍深，呈浅褐色，纱线细度均匀，手感柔软，光泽柔和，表面有茸毛，纱线强度较好，柞绢纱织物具有较好的吸湿透气性，织物的悬垂性较好，织物抗皱性较柞蚕丝织物有很大程度的提高。但柞绢纱织物仍有轻微的水渍现象，织物的抗皱性及尺寸稳定仍不高。为解决柞绢纱织物的缺陷，同时又不降低织物的原料品质，可采用柞绢与羊毛混纺，柞绢纱织物具有的较好的悬垂性，比羊毛织物具有更好的穿着舒适性，羊毛织物的贴身穿着舒适性差，即使是精纺的毛纱细度也较柞绢粗。将柞绢与羊毛混纺不仅可解决柞绢纱织物的抗皱性及尺寸稳定性较差的问题，还可解决羊毛织物的贴身穿着舒适性问题，同时两者混纺可降低成纱细度。其制织品既有真丝织物的光泽、穿着舒适性，又有毛织物的手感、抗皱性及回弹性。羊毛与柞绢的混纺织物外观光泽柔和，手感柔软富有弹性，有良好的吸湿透气性和穿着舒适性，属服装面料中的高档产品。

2柞绢/羊毛混纺织物制备过程2.1构思及设计意图采用柞绢与羊毛的混纺纱为原料，设计一种春秋季服装面料，由柞绢提供织物穿着的舒适性及蚕丝的光泽，由羊毛提供织物的弹性及抗皱性织物经纬原料均为柞绢与羊毛的混纺纱，织物可先织造后染色，也可先染色后织造，即织物的外观可为单色亦可为多色彩条或彩格风格。织物刚柔适度，挺括滑爽，是作为女士套装、男士衬衫或男女休闲装的理想面料。2.2柞绢、羊毛混纺配比确定柞绢/羊毛混纺，当柞绢混纺比达到30%时，织物即有一定的阻燃效果。柞绢具有良好的阻燃性和耐久性，但对面料的手感和舒适性影响很大，其价格远远高于具有更好性能的羊毛。为了在混合后无需阻燃整理的情况下达到更高的效果，采用较小的柞绢混合比，以减少柞绢对织物手感和舒适性的影响，降低生产成本。并利用柞绢的性能和羊毛的舒适性进行了复配。柞绢的比例为20%。。本文的研究表明，将柞绢的配比降低到20%，可以大大降低原料成本，同时其耐磨性、舒适性也可以达到更高的水平。2.3工艺流程染色后的毛条经过复洗工序再到复精梳，在复精梳工序要合理配置工艺参数，以提高设备运转效率，降低生产成本。其纺纱工艺流程为：柞绢条子与羊毛条并合→复精梳→针梳壹针→针梳壹针→针梳贰针→针梳叁针一针梳肆针→粗纱一细纱→蒸纱一络筒→并线→倍捻→蒸纱。2.3.1复精梳复精梳工序是将杂乱无章的纤维经过反复的开松、梳理、牵伸，达到纤维充分伸直、排列整齐的状态，同时减小拉伸作用力度，降低纤维损伤程度。采用“轻定量、慢速度、大速比、强转移、多梳少伤少落”的工艺原则。锡林针布选用针齿工作角宜适当大些、齿深宜浅些、齿密宜小些的薄型刺辊针布。盖板选用针齿较稀的针布，使总落棉量应控制在1.5%以内。为减少纤维的损伤，将给棉板垫高6mn，刺辊转速降为679r/min。同时降低道夫速度、减轻生条定量、加大压辊压力、采用口径较小的压缩喇叭口、放大斜管口径、采用螺旋形斜管、在斜管出口处平面上加燕尾槽、加快圈条斜管圈条速度、在圈条通道洒滑石粉。复精梳工序的工艺参数见表2.1。表3.1复精梳工序参数工序并合/根牵伸倍数理论/实际条子线密度g/m理论/实际隔距/mm车速（m/min)1#65.6/5.228/27.94501502#66.0/6.028/27.83501703#48.0/8.014/13.95451904#2412.9/13.026/25.8234--5#67.8/6.020/19.5540150在生产过程中，通过调整复精梳的车速，可控制浮毛和毛粒。2.3.2前纺前纺的加工任务是对复精梳后的毛条进行多次的并合、牵伸、梳理，最后制成一定定量、纤维顺直、混合均匀，表面光、圆、紧的粗纱。采用“轻定量、重加压、强控制、低速度、大罗拉隔距和大捻度”的工艺配置，以加强对牵伸区中纤维的控制，防止出“硬头”。粗纱捻系数适当增加，同时严格控制张力伸长，要求一落纱的伸长变化范围在1%~2%较为适宜，采用抗静电涂料处理胶辊，以减少牵伸缠绕。前纺工艺参数见表3.2。表3.2前纺主要工艺参数工序并合/根牵伸倍数理论/实际条子线密度g/m理论/实际隔距/mm车速（m/min)梳理1针7#88.4/8.019.0/19.9040200梳理1针7#88.4/8.618.0/17.8240190梳理2针8#38.0/7.66.8/6.5640200梳理3针9#47.8/8.23.5/3.4228210牵伸4针10#45.8/6.22.4/2.32190/25260粗纱机11#112.0/11.50.2/0.20136/261502.3.3细纱细纱质量决定了成纱的质量，所以一定要保证细纱生产各工艺参数的合理性。细纱工序的任务是将粗纱经过一定的牵伸、加捻，最终卷绕成具有一定强力、弹性和光泽的管纱员。采用“重加压、大罗拉隔距、适宜粗纱捻系数”的工艺配置为原则。摇架宜采用重加压，同时增加胶辊压力，采取放大胶圈钳口、增大后区牵伸倍数（以1.35倍左右为宜）、减小粗纱捻系数等措施来降低牵伸力，提高成纱质量水平。钢领钢丝圈要采用加重、散热快、与纱摩擦较小的钢丝圈。捻系数一般可选用345左右。细纱的工艺参数见表3.3。表3.3细纱工艺参数纱号牵伸倍数捻向捻度（T/m）负压/kpa级升/mm锭速/（r/min）01J23.6Z950230.1370002.3.4络筒络筒工序的主要任务是通过清纱装置清除附着在纱线表面的杂质毛羽、粗细节等纱症，使纱线在一定的张力下，卷绕成适合下道工序要求的一定形状的筒子。络筒工艺参数见表3.4。表3.4络筒工艺参数纱号纱线线密度/tex车速/（m/min）毛粒（个/km）短粗（个/km）长粗（个/km）细节（个/km）01J8.965077.034.84.710.02.3.5倍捻倍捻工序是将两根纱线通过加捻获得具有一定要求捻度的股线。目的是提高单纱纤维强力利用率，增强纱线的弹性和柔软性，改善纱线的密度和捻度的均匀性。倍捻工艺参数见表3.5。表3.5倍捻工艺参数纱号纱线线密度/tex质量g/50m捻度T/m捻向捻牙车速r/minZ1/S1Z2/S2Z3/W1Z4/W201J180.9091110S3163676380002.3.6蒸纱毛纤维从毛团到成纱，经过各道工序反复摩擦，会产生内应力和静电，影响后道工序的生产。因此需要采用蒸纱的方法来达到消除毛纤维内部应力和静电现象，并对蒸纱罐抽真空，从而达到加工的目的。蒸纱工艺参数见表3.6。表3.6蒸纱工艺参教纱号蒸纱工艺饱和蒸汽单纱股线85℃×10min85℃×15min2个循环2个循环

3、生产中的质量保证措施在柞绢/羊毛混纺纱的生产过程中，加入适当的和毛油可以减少浮毛及静电的产生，改善混纺纱的纺纱性能，增强纤维抱合力，减少飞毛，降低细纱的断头率，提高成纱质量。所以选择合适的油剂对减少纤维的损伤、降低原料的消耗、提高成纱质量有明显的效果。3.1前纺工序前纺工序主要加强对毛粒、浮毛、回潮及和毛油的控制。因为其对条干质量、后道工序纱线及布面质量影响很大。产生毛粒的原因主要有：原料本身含毛粒多；加和毛油太多，造成纤维纠结在一起，形成毛粒；设备本身的状态，如针板钝化，不够锋利，未将纤维梳理成单纤维状态；短纤维过多，毛粒会增加；纤维越细，产生毛粒的机会就越多。对于精梳机其主要任务就是去除绝大部分的毛粒，故此道工序非常重要，其工艺参数一定要合理配置。产生浮毛的原因主要有：皮辊陈旧，表面不光滑；静电较大；回潮小。减少浮毛的措施有：降低车速；清洁皮辊，保持皮辊光滑、干净；合理的油水配比。浮毛的存在也会产生毛粒、短粗等症点。为了控制毛粒和浮毛的产生，可采取以下措施：加强原料前处理过程的控制，从而减少后道工序的压力，并可提高生产效率；加入的和毛油的比例要适当，如发现毛条加入的和毛油不合适要及时调整，否则会造成毛条梳理不开，甚至缠罗拉，导致设备不能正常运转；定期检查设备是否处于良好状态，及时更换损坏的部件，如针板、皮辊等；保证生产环境的温湿度与清洁，以保证一定的回潮率，减少飞毛。采取的油水种类及配比如下：1#机台为A:B：水=1：2：7；5#机台为A：水=1.5：8.5。其中A以润滑剂为主，并有一定的抗静电性；B为抗静电剂，与A搭配使用效果更佳。3.2细纱工序细纱工序中，第一次纺纱时小纱断头为70个/h，平均1.16个/min，断头数比较多，生产效率较低，细纱质量较差，条干不匀率增加，接头疵点增加，不利于后道工序的顺利生产。由于牵伸倍数不能调节过多，因此采用降低车速的方法来减少断头数，车速调整为7000r/min，断头数减为34个/h，运转正常，生产顺利。3.3络筒、并线、倍捻、蒸纱工序络筒工序是纺纱过程中必不可少的工序，具有统计和检测整批纱线质量情况的重要功能。此工序可除去前纺过程中存留下来的毛粒、浮毛以及产生的长粗、短粗、细节等疵点。络筒、并线、倍捻工序的设备自动化程度较高，适纺范围较广，所以只要细纱质量保证，各工序的参数选择适当，生产过程比较顺利。柞绢处于单纱与股线状态时易发生扭曲，因此采用两次蒸纱定捻，以稳定其捻度，使纱线成形良好，充分减缓纤维疲劳，减小内应力。蒸纱后测回捻数为28个/m，定型效果良好，保证后道工序不产生小辫纱。整经时适当加大张力圈重量，防止产生小辫纱，保证经轴卷绕密度；浆纱时选择适当的浆料和上浆温度，保证纱线毛羽伏贴、表面光滑，避免纱线粘连，提高纱线强度，保持纱线一定的柔软度、伸长度，从而使织造过程开口清晰，断头减少；织造时适当加大上机张力，以使布面平整，纹路清晰。

4其他羊毛混纺织物的发展4.1粘胶纤维与羊毛混纺应用阻燃粘胶纤维作为一种舒适的非热塑性阻燃纤维，已成为羊毛和耐高温纤维的理想混纺组分，能制成各种综合性能优良的织物，从而进一步扩大了阻燃粘胶纤维的用途。阻燃粘胶纤维的制备方法主要有三种：混合阻燃改性、支链阻燃改性和整理阻燃改性。其中，搅拌是工业中应用最广泛的一种。因为用这种方法制备的阻燃纤维比其他方法具有更好的性能、手感和耐久性。其主要生产工厂包括奥地利兰津粘胶纤维工厂、英国AvtexDuvil工厂、日本CourtauldsAsGard工厂、日本DaiwaboHFG工厂和德国赫斯特的Danufil工厂，其中列宁生产最多。重点是性能和应用程序。阻燃粘胶纤维具有良好的阻燃性能，LOI值为28%，不含氮，无有害气体，穿着舒适，手感柔软，吸湿性好，优异的干湿洗涤性能，良好的耐磨性和耐腐蚀性。适用于织物的染整处理，优良的混纺，根据最终用途与柞绢、PBI、BASF、羊毛等，使其成为舒适、防静电、高耐晒、高耐牢度、抗熔融阻燃织物。Lenzing阻燃粘胶纤维与羊毛混纺，可提高羊毛的阻燃性。在合理的织物重量、结构和混纺比（阻燃粘结纤维的30%以上）的条件下，可以省略羊毛的阻燃整理，LOI值仍可达到28-29。此外，混纺纱的韧性、织物的阻燃性和断裂性能、抗熔融金属的能力、耐磨性能和储存性能均优于纯波纹型阻燃粘胶和阻燃整理羊毛。此外，阻燃粘胶纤维的平均价格低于羊毛，所以这种混纺被广泛使用。德意志联邦共和国使用5050LESin阻燃粘胶混纺与羊毛轻量级针织品的生产（200gm2）空军和陆军阻燃服装，并使用4060或5050厚严格混纺织物（350gm2）融化易熔金属如铝、锌、锡、铁防护服。4060种混纺织物（约350G2）用于现代航空线路空客310座套的覆盖织物，252550蓝精阻燃黏合剂阻燃聚酯仿黄粉织物用于消防服装。表5.1Lenzing阻燃粘胶与羊毛混纺织物对金属熔体的防护性模拟皮肤灼烧程度防护织物重量g/m2250-270350〜370金属熔体FeAlMgFeAlMg温度/℃1460680710146068071100%羊毛对比样72132170羊毛/30阻燃粘胶纤维62132160羊毛/40阻燃粘胶纤维621321注：“1”为无灼烧；“7”为三度灼烧，灼伤面积＞001m2o4.2腈纶纤维与羊毛的混纺应用腈纶具有许多优良性能，如柔软性和保暖性近似于羊毛，有“合成羊毛”之称。阻燃腈纶的生产方法主要有共聚阻燃改性、共混阻燃改性、热氧化法、阻燃后整理和后处理阻燃改性等5种，其中以共聚方法工业应用最广，热氧化方法是腈纶特有的阻燃方法。表5.2阻燃粘胶的用途及织物类型应用领域使用织物类型防护服（钢铁、化学、电子、汽车、石油、核电等）阻燃粘胶纤维/羊毛（特别对于轻的、可机洗的织物）消防服阻燃粘胶纤维/羊毛（制服、夹克衫）交通工具用铺饰织物（飞机、火车、汽车、轮船）阻燃粘胶纤维/阻燃羊毛（座套等）床上用品（医院、老人院、幼儿园）阻燃粘胶纤维/羊毛（可洗涤的毯子等）公共建筑内铺饰织物（宾馆、影剧院、高层建筑、展览馆等）阻燃粘胶纤维/羊毛（室内铺饰等）共聚法阻燃腈纶是将含阻燃元素（卤、磷等）的乙烯基化合物与丙烯腈单体进行共聚而实现改性的方法，因此多数又叫腈氯纶。早在1950年，Dynel一家联合碳化物公司，将丙烯酸投入工业生产。Kanecaron是一种共聚物阻燃改性聚丙烯纤维，由日本金渊化学工业公司于1957年开发并商业化。Kanecaron的年产量为51000吨，20000吨，20%，是世界上产量和规格最大的阻燃纤维品种。在此基础上，于1991年成功研制出阻燃性能较好的新型凯卡隆纤维Protex，可与棉、毛、聚酯等混纺。20世纪90年代，中国抚顺眼氯纤维化纤厂从意大利Snia引进了一条年产5000吨的丙烯酸氯丙烯酸生产线。该纤维由丙烯腈、对氯乙烯和丙烯酰胺－甲基丙烷磺酸盐制成。该共聚物最大氧指数为35%，具有重量轻、耐水、耐汗、耐磨、热处理等特点。染色性能好，可生产有光、半光、消光3个品种。腈纶纺织加工、染整加工与普通腈纶类似。这种类型的纤维如Protex，可以编织纯或与其他阻燃纤维混合。也可与棉、毛、涤等普通纤维混纺或交织而不经阻燃处理，可制成各种用途的阻燃织物。但需要注意的是①使用Kane-Caron共混时，阳离子染料的染色温度为98；使用Protex共混时，阳离子染料的染色温度为108G。②即使在相同的混合比例下，由于混合、交织等规格和加工条件，即使同一混纺比，由于混纺、交织等规格和加工条件的不同，也会使产品的阻燃性能有所不同；③对于混纺织物染整使用的染化药剂应适当注意。5结语随着当今社会的飞速发展和人们生活水平的迅速提高，消费者对纺织品功能性的要求也越来越高，单一功能的织物已经不能满足某些行业的需要，如：旅游、运输、产业用布、航空航天、军工等领域，迫切需要开发一种集阻燃、拒水防油等种功能于一体的多功能高档织物，以适用于不同领域的需求。本课题根据国内外市场需求，参考大量功能性整理文献，以羊毛/柞绢混纺织造为基础，对羊毛/柞绢的特性及其混织物的生产进行了阐述，重点对其阻燃性进行了分析。今后将对有关柞绢性能、生产、应用及其功能产品开发方面的信息进行收集，关注我国纺织品阻燃现状及发展趋势、关注纺织品阻燃标准及其进展、关注阻燃纤维及阻燃纺织品发展趋势。随着经济发展和国家法制的健全，阻燃纺织品在我国具有广阔的市场前景。

参考文献[1]李杰.柞绢/羊毛混纺特种阻燃面料开发与性能[D].西安工程大学，2013.[2]储洁文.羊毛/柞绢混纺特种