布面毛羽對(duì)滌棉機(jī)織物起球的影響

布面毛羽對(duì)滌棉機(jī)織物起球的影響

由于其耐久性、重量、尺寸穩(wěn)定性、易于清洗和快速干燥，洗衣粉廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)材料中。毛羽是起毛起球過(guò)程中影響織物是否起球、起球多少、起球大小的先決條件，它們不是生產(chǎn)中可調(diào)控的因素。因此，研究影響毛羽長(zhǎng)度和毛羽密度的可控因素與規(guī)律，對(duì)揭示織物起毛起球的本質(zhì)機(jī)理具有非常重要的意義。劉蕾本文擬選用企業(yè)具有代表性的滌綸和棉纖維，采用正交優(yōu)化法合理設(shè)計(jì)紗支、紗線捻度、捻比、織物覆蓋系數(shù)、紗線燒毛及滌綸堿處理等工藝參數(shù)，紡制具有不同布面毛羽長(zhǎng)度和毛羽密度的樣品，分別采用圖像處理法和馬丁代爾法對(duì)不同起毛起球次數(shù)下樣品的毛羽和毛球進(jìn)行測(cè)試與分析，從而研究工藝參數(shù)對(duì)織物毛羽和毛球的影響規(guī)律，并獲取織物表面產(chǎn)生的毛羽長(zhǎng)度和毛羽密度與起球傾向之間的關(guān)系。1實(shí)驗(yàn)1.1織物細(xì)度與組織結(jié)構(gòu)本實(shí)驗(yàn)采用企業(yè)提供的具有代表性的滌綸(儀征化纖股份有限公司)和棉纖維(際華3542紡織有限公司)，原料配比為滌綸含量65%、棉含量35%，即T65/C35。滌綸纖維的細(xì)度16.5μm，長(zhǎng)度38mm，斷裂強(qiáng)力7.7cN;棉纖維的細(xì)度23.4μm，長(zhǎng)度27.6mm，斷裂強(qiáng)力4.45cN?？椢锏慕M織結(jié)構(gòu)為平紋(平紋滌棉機(jī)織物在工裝領(lǐng)域應(yīng)用廣泛)，具有代表性。合理設(shè)計(jì)工藝參數(shù)紡制紗線，并織制具有不同毛羽長(zhǎng)度和毛羽密度的織物樣品，本實(shí)驗(yàn)的工藝參數(shù)如表1所示。其中滌綸堿處理的堿溶液質(zhì)量濃度5g/L，浴比1︰50，溫度90℃，時(shí)間60min。1.2科學(xué)方法正交優(yōu)化設(shè)計(jì)法是一種安排和分析多種因素對(duì)因變量影響的科學(xué)方法。本實(shí)驗(yàn)采用正交優(yōu)化設(shè)計(jì)法對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選取紗支、捻度、捻比、織物覆蓋系數(shù)、紗線燒毛、滌綸堿處理作為實(shí)驗(yàn)的影響因素，具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表2所示。采用L1.3數(shù)的起毛起球的處理采用YG(B)401E型馬丁代爾耐磨儀(溫州市大榮紡織儀器有限公司)，對(duì)織物進(jìn)行不同摩擦次數(shù)的起毛起球處理。采用USB電子顯微鏡(南京艾唯真電子科技有限公司)和NanoMeasurer粒徑分布計(jì)算軟件，測(cè)量每個(gè)織物樣品在不同摩擦轉(zhuǎn)數(shù)下表面上不同長(zhǎng)度的毛羽及一定長(zhǎng)度毛羽的數(shù)量，結(jié)合不同樣品毛球數(shù)的計(jì)算結(jié)果，探討滌棉機(jī)織物表面毛羽長(zhǎng)度和毛羽密度與毛球數(shù)量之間的關(guān)系。1.4方法1.4.1織物起球性能測(cè)試按照ISO12945-2—2000《織物表面起毛起球的測(cè)定:馬丁代爾法》，在溫度20℃、相對(duì)濕度65%的恒溫恒濕環(huán)境下，在相同規(guī)格的織物上剪取6塊規(guī)定尺寸的圓形試樣，組成3組(每組包括2塊試樣)，將試樣安裝在YG(B)401T型馬丁代爾耐磨儀上，在415g壓力下圓形試樣以李莎茹圓形的軌跡與相同織物進(jìn)行摩擦，每組試樣分別進(jìn)行2000、5000、10000轉(zhuǎn)的摩擦后(為了使得不同摩擦階段織物表面的毛球數(shù)量變化比較明顯，本實(shí)驗(yàn)設(shè)置不同摩擦階段的摩擦轉(zhuǎn)數(shù)間隔較大)，對(duì)試樣上的毛球數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，以3塊織物表面的平均毛球數(shù)量來(lái)表征織物的起球程度。1.4.2織物表面毛羽長(zhǎng)度和毛羽長(zhǎng)度測(cè)量將起毛起球測(cè)試后的試樣沿著織物的紋路進(jìn)行折疊，折疊處作為基線，把露出絨毛的部分向外，放置在有較大反差的背景之上，放大100倍后用數(shù)碼成像設(shè)備對(duì)試樣直接拍攝，獲得織物毛羽和毛球圖像。毛羽是指纖維從織物表面外露出來(lái)的單根纖維，毛球是指由2根及以上織物表面毛羽糾纏形成的球狀纖維集合體，如圖1所示。采用粒徑分布計(jì)算軟件對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行處理，測(cè)量并記錄毛羽的數(shù)量及每根毛羽的長(zhǎng)度，如圖2所示。其他基線上的毛羽數(shù)量和長(zhǎng)度也采用上述方法進(jìn)行。最后將每條基線上的毛羽數(shù)量和長(zhǎng)度進(jìn)行匯總，即可獲得一塊試樣上的毛羽長(zhǎng)度和毛羽密度分布。2結(jié)果與分析2.1正交試驗(yàn)結(jié)果對(duì)不同工藝參數(shù)下的織物樣品進(jìn)行起毛起球測(cè)試，并獲得織物表面的平均毛球數(shù)量(每個(gè)織物品種取3塊試樣的毛球數(shù)量平均值作為平均毛球數(shù)量)。在2000、5000及10000轉(zhuǎn)等不同摩擦轉(zhuǎn)數(shù)下，16個(gè)品種的織物表面毛球數(shù)量如表3所示。對(duì)16個(gè)品種織物起毛起球測(cè)試(摩擦轉(zhuǎn)數(shù)為5000轉(zhuǎn)時(shí))的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，如表4所示。其中R代表極差，可以根據(jù)極差大小，判斷因素的主次影響順序。R越大說(shuō)明該因素的水平變化對(duì)起毛起球性能的影響越大。因此，6個(gè)因素對(duì)起毛起球性能的影響主次順序?yàn)?紗線燒毛、捻比、織物覆蓋系數(shù)、捻度、紗支、滌綸堿處理。極差分析無(wú)法精確估計(jì)各因素對(duì)起毛起球性能的影響是否具有顯著性及統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。為了彌補(bǔ)極差分析的缺陷，本文利用SPSS軟件進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表5所示。從表5可以看出，在90%的置信水平內(nèi)，起毛起球性能與捻度、捻比、織物覆蓋系數(shù)、紗線燒毛、紗支及滌綸堿處理6個(gè)因素都存在著明顯的相關(guān)性。從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看，6個(gè)因素對(duì)起毛起球性能有影響，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此，結(jié)合極差分析的結(jié)果可以得到，最優(yōu)工藝參數(shù)為紗支24S、捻度890T/m、捻比0.0、織物覆蓋系數(shù)91%、紗線燒毛且滌綸堿處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，控制以上6個(gè)因素可以改善滌棉機(jī)織物起毛起球程度。毛羽長(zhǎng)度和毛羽密度是起毛起球過(guò)程中影響起球、起球多少的重要條件，但它們不是生產(chǎn)中可調(diào)控的因素，通過(guò)控制以上6個(gè)因素來(lái)調(diào)節(jié)織物表面毛羽長(zhǎng)度和毛羽密度，進(jìn)而控制起球傾向?？椢锉砻婷鸢椢锉砻嬖械拿鸺霸谀Σ磷饔孟滦庐a(chǎn)生的毛羽，因此還需要進(jìn)一步分析在摩擦過(guò)程中毛羽長(zhǎng)度和毛羽密度對(duì)起球傾向的影響規(guī)律。16個(gè)織物表面的毛球數(shù)量可以明顯看出，品種102.2毛的長(zhǎng)度和毛的密度對(duì)羽毛的形成的影響2.2.1摩擦處理前后表面毛的長(zhǎng)度的變化圖3是品種10品種10從表6可以看出，品種102.2.2摩擦處理前后表面毛的表面密度變化圖5是品種10圖6是品種142.2.3毛羽毛長(zhǎng)度與發(fā)射斜率之間的關(guān)系表7是品種10表8是品種10表9是品種14品種103正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析本實(shí)驗(yàn)采用正交優(yōu)化設(shè)計(jì)法紡制了16個(gè)不同品種的織物，研究了紗支、捻度、捻比、紗線燒毛、織物覆蓋系數(shù)、滌綸堿處理6個(gè)影響因素對(duì)織物表面毛羽和毛球的影響規(guī)律，并采用圖像處理法測(cè)試和分析了在不同摩擦次數(shù)下的織物表面毛羽長(zhǎng)度和毛羽密度的變化對(duì)起球傾向的影響規(guī)律。1)紗線紗支、捻度、捻比、紗線燒毛、織物覆蓋系數(shù)、滌綸堿處理對(duì)滌棉機(jī)織物表面的毛羽產(chǎn)生及毛球形成具有顯著影響。6個(gè)因素對(duì)滌棉機(jī)織物起毛起球的影響程度由大到小排列為紗線燒毛、捻比、織物覆蓋系數(shù)、捻度、紗支、滌綸堿處理。采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)法獲得的最優(yōu)工藝參數(shù)為紗支24