水溶维纶在棉纺中的应用和开发

摘要概述了水溶维纶在棉纺行业应用的意义和前景，并介绍了三种可行的工艺路线和退维方法，可供纺织厂生产使用时参考。关键词：水溶维纶，高支纱，棉纺生产1 前言以80 Ne（7．29 tex)以上纯棉高支纱为原料的织物具有薄、软、爽的仿绸风格和吸湿透气、穿着舒适等优异的服用性能。传统采用新疆长绒棉、进口埃及棉为原料，辅以精良的细纱设备和严格、合理的工艺控制才能纺制高支纱，并且成纱质量(特别是成纱条干和重不匀)难以提高。为此，我们为纺制纯棉高支纱开辟了另一条捷径，即用水溶维纶和棉混纺，少用或不用进口埃及棉，再在织物后整理中退维的方法来使织物达到薄、软的仿绸风格。该方法既可降低成本，又可提高成纱质量。2 意义和前景利用水溶维纶与棉混纺开发高支纱产品前景广阔。目前国内可供纺高支纱的仅有新疆长绒棉，其主体长度一般35～38 mm，细度1．06～1．30 dtex之间，强力偏低，约为同支埃及棉的80％，成熟度系数多在1．4～1．8之间。要使成纱质量全面达到乌斯特1997年公报25％水平，需混用一定比例的埃及棉。因此，用新疆长绒棉与水溶维纶混纺，再在织物后整理中退维的方法开发高支纱，既可降低成本，又可提高生产效率和成纱质量。同时，混纺纱退维后，纱线内部纤维间隙和毛细孔隙增多增大，从而可提高织物的透气性；捻度降低而纱线松软、结构蓬松，织物手感更柔和，悬垂性可进一步提高；织物更轻盈，面料更轻薄，既吸湿又透气，衣着更舒适，是理想的春、夏、秋季面料。对于与棉混纺生产的弱捻或无捻毛巾来说，可达到高柔软性，使用时有舒适感和温暖感，减少了对皮肤的摩擦。这些用水溶维纶伴纺方法生产的具有优良舒适性能且配以时尚流行色彩的高档次产品，既提高了产品的科技含量，又增加了企业的经济效益，且可增强我国加入wTO后棉纺织品在国际市场上的竞争力。3 工艺路线3．1 机织工艺路线棉、维分别清花和梳理一混并(一)→混并(二) →混并(三) →粗纱→细纱→络筒(经纱) 卷纬    →整经→上浆→穿综—→织造→退浆→退维→烧毛→整理→染色→整理→面料3．2 针织工艺路线水溶维棉细纱→络筒→针织→退维→烧毛→整理→染色→整理→面料3．3 无捻或弱捻毛巾工艺路线棉维分别：清→钢→并→→并二→并三→粗纱→细纱→络筒，络筒后棉纱染色，随后卷纬染色棉纱、本色维纱并线→捻线→整经→上浆→穿综—→织造→退浆→退维→整理→成品毛巾根据设计的织物风格，经向、纬向可以单向选用水溶维棉纱，也可双向均选用水溶维棉纱。4 生产工艺中的技术措施4．1 清  花    由于水溶维纶与棉混纺一般采用条子混棉，不采用棉包混棉。水溶维纶和棉各自成卷、梳棉制条。因此清花应注意如下问题。   4．1．1  抓棉前应根据当地湿度进行纤维处理  由于维纶在梳棉过程中易产生静电，因此在湿度较小的地区生产时，应考虑对维纶纤维加抗静电剂以及表面活性剂处理。    4．1．2棉卷定量宜偏重  因定量过轻，棉卷重量不匀率加大，梳理成网困难，并且并条时容易断条，因此棉卷定量应控制在400 g／m左右为宜。    4．1．3车间湿度宜加大  适当加大湿度有利于维纶吸湿，最好控制在65％左右。4．2梳并粗(1)车间湿度应控制在62％左右，有利于纤维在梳棉过程中放湿，使其均匀成网，消除静电。(2)棉条定量宜控制在17 g／5 m左右。(3)条子混并时，维纶条子要处于并合中部，经3道并条制成熟条，有利于混棉均匀，同时应防止并条滑硬头。(4)一般水溶纤维在混纺中的比例应控制在10％^45％之间。水溶维纶占的比例太小，纱线支数提高不大，经济效益不明显；比例过大，虽极大限度地提高纱线支数，但退维后纱线过于松软，会降低织物强度。(5)粗纱捻度宜控制在2~3捻／10 cm之间。4．3细纱和织造4．3．1细纱车间湿度控制在58％～59％，织造在65％左右。4．3．2纱线和织物设计应根据所需的织物风格和便于退维等要求综合考虑纱线捻度、织物密度、紧度和织物风格。(1)纱线捻度越大，其内部结构越紧窜，退维速度也越慢；捻度过小，纱线结构松弛，虽便于退维，但退维后棉纤维暴露严重，布面毛羽多，并且纱线中棉纤维结构松散，影响织物强度。(2)织物密度和紧度不宜过大，否则织物纱线之间间隙小，影响退雏速度和退维效果。(3)选择适应的织物组织，使其既便于退维，又不影响织物强度。(4)对于毛巾织物，因其仅用于起圈经纱中，故不存在上述问题。5 退维5．1 上浆对水溶维棉纱影响上浆不会使水溶维纶溶解。水溶维纶溶解必然有水的介入，没有水或少量水的介入，即使温度再高，也不会溶解。5．2 退维退维是伴纺工艺的关键环节，直接影响面料的效果和风格。5．2．1退维机理  水溶维纶溶解过程是先溶胀、再溶解，溶胀是水分子进人纤维内部，体积增大，但未解体。对于纱线织物中的水溶维纶来说，由于水分予的渗入是由表及里的，所以纱线表层的维纶先溶胀，再向内部扩展。而且表层的维纶溶胀后，会形成一层薄膜覆盖表面，阻碍水向内部渗入，须等表层维纶分子转人水溶液中，内层水溶维纶才能再溶胀、溶解。因此，整个溶解过程由表及里进行，纱线、织物中的水溶维纶的溶解比散纤维时困难。5．2．2退维工序  应在烧毛、漂白之前进行。因为这两个工序有高温和化学物质直接影响，破坏封闭裸露羟基。维纶分子结构：　［ CH：一CH ］π (直链型)IOH在退维之前不要烧毛。烧毛温度高，会使PVA结晶，从而使退维难度加大。在退维之前不要漂白。因在漂白中加的化学物质会破坏PVA裸露的羟基，而形成难溶物质；氧化漂白易使维纶氧化，生成难溶物，如：次氯酸盐、过氧化氢、亚氯酸钠，影响退维。溶液中的铬、钙、镁离子应控制在合理的范围。钙、镁离子浓度高，会使PVA形成铬合物，难溶于水，影响退维。5．2．3退维工艺  根据退维机理可知，退维应在清水95℃左右进行，不需加任何助剂。退维过程温度要由低到高逐步上升，并且要不断搅拌。退维时间一般在40 rain左右。为保证退维彻底，退维温度比水溶温度高15—20~C，并且退维前织物应在温水中充分浸泡，退维过程中建议采用连续溢流换水。6  结语6．1利用水溶维纶伴棉纺制纯棉高支纱可节约成本，生产高附加值的产品。6．2此种方法可扩展到纺织业的其他方面，如：毛纺、麻纺等，以开发高档毛、麻纺织产品，高档针织面料和休闲装。
（梁明江  中国石化集团四川维尼纶厂）