短纖紗經編產品開發與應用

蔣高明 李欣欣

摘要：短纖紗經編產品的開發是經編產品創新研究的重點之一，近年來在我國發展較快。本文敘述了近年來我國短纖紗經編產品的開發現狀；研究了經編用短纖紗成紗質量要求，包括紗線斷裂強度、表面毛羽和延伸性能等，并進一步從原料、整經和織造 3 個方面分析了短纖紗經編產品生產技術中的問題和解決方法；重點以棉紗在經編產品開發中的應用為例，分析了短纖紗經編產品的應用現狀；結合我國經編行業當前面臨的形勢及迫切需求，展望了短纖紗經編產品逐漸向多樣化、高檔化和功能化的發展趨勢。

關鍵詞：經編；短纖紗；棉紗；緊密紡

中圖分類號：TS186.1 文獻標志碼：A

Development and Application of Warp-knitted Fabrics from Spun Yarn

Abstract： Developing warp-knitted fabrics from spun yarn is one of the key innovation projects of the warp-knitting sector and has witnessed rapid development recently. The recent development of warpknitted fabrics from spun yarn in China is presented first and then the requirements on the spun yarn quality， including breaking strength， surface hairiness and stretch performance are analyzed. Furthermore， technical difficulties and corresponding solutions in production are studied in terms of yarn property， warping techniques and knitting techniques. With cotton warp-knitted products as examples， the applications of warp-knitted products from spun yarn are analyzed and future development trends are illustrated based on the present situation of domestic warp-knitting industry. In the near future， warp-knitted products from spun yarn will be attached with more varieties in structures， superior quality and functional performance.

Key words： warp knitting； spun yarn； cotton yarn； compact spinning

近年來，我國紡織行業勞動力成本和原料成本不斷提高，傳統的針織行業面臨轉型升級的挑戰?！笆濉笨萍及l展規劃將短纖紗經編產品開發列為 3 項重點內容之一，以期通過原料創新實現經編產品的升級，在“十三五”期間，短纖紗經編產品也將繼續作為重點內容深入研究。

1 短纖紗經編產品開發現狀

國外對短纖紗經編產品研究較早，美國DuPont（杜邦）等公司于20世紀70年代已經開始對特里科經編用短纖紗和具有短纖特征的化纖長絲的研究，例如經編粘膠短纖紗織物和腈棉混紡織物，推出的短纖紗毛圈織物和絲絨織物大量用于經編內衣和運動衫；以纖維見長的日本開發了適用于 E32的HKS 3-M型經編機用水晶棉植物纖維，用作經編內衣；德國經編機械制造商Karl Mayer（卡爾邁耶）推出了適用于短纖紗的KS4FBZ型雙面棉毛圈經編機和RD6DPLM型雙針床拉毛絨拉舍爾經編機，在織造中改善短纖紗的編織性能。國內對短纖紗經編產品的開發起步略晚，建國初期上海中華第一棉紡針織廠用美國Aveco鉤針經編機生產了經編網眼棉內衣織物，上海駝絨廠用色毛紗生產拉絨織物等；70年代上海七紡機研制了Z303經編機，出現了棉紗經編背心面料等。但因短纖紗自身強度和毛羽等問題，高成本和低效率限制了其發展，尤其是隨著化學纖維的發展，化纖長絲成為經編生產中的主要原料。

近年來隨著原料生產技術和加工方法的不斷進步，以及經編機械設備的不斷發展，推出了適用于短纖紗的整經機，例如卡爾邁耶的ZM-SP型短纖紗直接整經機和常州市第八紡織機械有限公司的GE211型整經機，推動了短纖紗在外衣服裝、內衣面料、裝飾用產品和產業用產品中的應用，但仍未實現低成本的高速生產。為了進一步研究短纖紗經編產品的開發應用，國內學者林芳芳、陳南梁等對毛紗在經編內衣面料中的應用做了研究，徐穎、陳靜靜等對棉紗在經編中的應用做了研究，以期通過改善短纖紗的強度和毛羽來提升生產效率，為國內短纖紗經編產品開發提供新思路。

2 短纖紗經編產品生產技術

經編針織物是針織產品向外衣化發展趨勢中較理想的產品，因生產速度快而對紗線強度、延伸性和光潔均勻度要求較高，需要從原料、整經和織造等方面進行改善，以實現短纖紗在經編機上快速編織并提高產品質量。

2.1 原料

2.1.1 經編用紗基本要求

經編因織造的高速化使導紗梳櫛橫移和擺動過程中與經紗產生摩擦，紗線張力波動明顯，因此對經紗質量的要求較高，需要滿足以下要求：（1）具有一定的延伸性和斷裂強度，能夠彎紗成圈且在張力桿和牽拉作用下不易斷紗；（2）條干均勻，避免粗細節和雜結造成的斷紗和布面疵點；（3）表面光滑，毛羽較少，減少毛羽纏結造成斷頭或因無法通過導紗針孔造成斷頭，減少飛花和針孔堵塞；（4）捻度適中，避免捻度退繞引起的紗線纏結。

2.1.2 經編用短纖紗

短纖紗的斷裂強度、毛羽和延伸性是衡量經紗可編織性能并預測成品質量的重要指標。

在經編成圈過程中經紗受到各機件作用，且各機件相對位置持續變化導致短纖紗處于動態持續受力狀態。為確保經編高速編織的順利進行，短纖紗的斷裂強力必須大于經編機成圈過程中的經紗張力。

毛羽是限制短纖紗在經編產品中應用的主要因素，經紗毛羽過多不僅增加了編織過程中的斷紗率，同時影響織物的外觀和手感。毛羽過多使經紗之間容易纏結，不能順利通過分紗筘和導紗孔，形成毛羽結節，影響經紗張力均衡而產生橫條或斷紗；另一方面，短纖紗表面的浮游毛羽在編織過程中容易散落產生飛花，堵塞針槽阻礙正常成圈編織，同時過多毛羽浮在空氣中容易引起火災。

此外，由于經編成圈特點，導紗針在針前墊紗和針背墊紗交替時經紗張力會瞬間產生較大的波動，要求短纖紗具有一定的延伸性，減少因張力急劇變化引起的斷紗。

新型緊密紡紗技術較傳統環錠紡更適合于形成經編用短纖紗，使短纖維在平行和緊密狀態下加捻，形成的紗線纖維排列整齊清晰，捻度適中，增強了紗線斷裂強度和彈性，減少和消除紗線表面毛羽，提高產品質量和生產效率。另一方面，可以通過特殊的前處理劑增強短纖紗的斷裂強度和柔軟性，減少織造過程中的斷紗率；通過絲光、上蠟和燒毛等工藝處理顯著減少紗線棉結，改善紗線表面短毛羽，減少織造過程中的飛花。

2.2 整經技術

經編用短纖紗整經需區別于化纖長絲整經：整經車間溫度和濕度（RH）分別控制為25 ℃和70%，減少飛花；減少紗路，避免紗線間的彎曲程度差異保持紗線張力均勻；分紗筘間距適宜，數量不易過多，避免紗線間距過密和分紗道數過多增加表面毛羽；紗架張力為“0”，主動絡紗包圍角較小，避免短纖紗張力突增；整經速度適當，過快的整經速度影響經紗張力均勻并增加經紗摩擦產生的毛羽。

2.3 織造技術

2.3.1 勻張力織造技術

短纖紗在經編成圈過程中分別受到導紗桿、分紗筘、張力桿、導紗梳和織針等作用而引起張力波動（圖 1）。其中張力桿對均衡經紗在任何成圈階段的張力有顯著影響，需要根據各梳櫛的短纖紗根數調整張力桿彈簧片優化張力補償，使張力桿保持松弛和均衡的頻率。此外，還需緩和調節機速，避免機速突變引起的經紗張力劇烈波動。

2.3.2 低摩擦導紗技術

短纖紗在紗路中與導紗桿和張力桿的表面摩擦系數較小，但經分紗筘與導紗針時產生繁復持續的相對摩擦，逆紗路方向的毛羽易被刮起，可在分紗后增加一光滑導紗桿減少經紗與分紗筘間的上下摩擦（圖 1）；短纖紗經導紗梳后毛羽影響較顯著，長毛羽容易相互纏結產生斷紗和飛花，可通過調整送經量和改善導紗針孔結構減小紗線與導紗針孔的相對摩擦系數，但對緊密紡紗而言仍可滿足編織要求。

2.3.3 在線清飛花技術

短纖紗從盤頭退繞后經分紗筘和導紗梳時表面毛羽易被刮落、聚集，影響正常送紗或粘附在經紗上影響編織；另一方面，織造過程中紗線表面毛羽散落后容易著附在導紗梳針孔和針槽中，若停機清理會影響正常編織，耗時費力。因此，需根據短纖紗經編生產特點，在分紗筘、針槽附近分別設置配合光電斷紗自停的吸風裝置，實時清理短纖紗毛羽。

3 短纖紗經編產品的應用

短纖紗包括化纖類短纖紗和天然纖維短纖紗，因自身斷裂強度、毛羽和斷裂伸長的問題，一般應用于低機號的經編機上，并且生產效率較低。隨著新型紡紗技術和經編機械設備的發展，短纖紗在高速、高機號經編產品開發中得到了進一步應用，其中天然短纖紗中以棉型短纖紗在經編產品中應用最為廣泛。

3.1 合成短纖紗經編產品

合成短纖紗在經編產品中應用最多的是滌綸短纖紗和腈綸短纖紗。例如由棉和滌綸短纖紗混紡制作的經編內衣面料（圖2（a）），不僅具有優良的保暖性能，還使其具有免燙和耐磨的優勢，染色效果豐富；由腈綸短纖紗作正反面毛絨紗、滌綸長絲做地紗并經拉絨處理的經編毛毯（圖2（b）），絨毛密度高，效率高、成本低，且織物正反面可通過用色紗編織不同顏色；用腈綸短纖紗作絨紗、化纖長絲作地紗經割絨制成的經編地毯（圖2（c））可用于家用飾品和高級汽車內飾品等。

3.2 純棉經編產品

純棉經編產品主要在特里科型經編機和全幅襯緯型經編機上生產。在特里科經編機上做編織紗，采用的棉紗質量要求較高，一般為緊密紡單紗、高支精梳雙股線和緊密紡雙股線等，形成純棉網眼織物和純棉平紋織物（圖3（a）、圖3（b））；在全幅襯緯型經編機上做襯緯紗時因不參與針鉤成圈，可采用質量相對較差的棉紗。純棉經編織物可作襯衫（圖3（c））和T恤，具有適度的彈性和柔軟性，穿著舒適，是一種新型高檔的服裝面料。

3.3 棉滌混紡經編產品

棉滌經編產品在棉經編產品中占有很大比重，可以在HKS系列、雙針床DPLM系列經編機以及Superpol型毛巾機上編織棉毯織物、毛圈織物和網眼織物等。

（1）以滌綸作地紗，以棉紗或人棉短纖紗為面紗，利用賈卡提花技術形成花型獨特、穿著舒適的經編提花休閑服面料或外衣面料。

（2）采用棉紗和滌綸交織，用酸漿溶掉纖維素纖維進行爛花編織爛花面料，或利用全幅襯緯經編機以滌綸為經紗，以棉紗或人棉短纖紗作緯紗，進行爛花，可用作時裝面料和裝飾織物（圖4（a））。

（3）在經編毛巾機上以21S和32S的棉紗為主要原料，以滌綸做地紗編織滌棉毛巾；在雙針床拉舍爾DPLM型經編機上采用滌綸作地紗，滌棉混紡紗作絨紗，形成經編棉毯，用作單絨面棉毯、雙絨面棉毯和保暖型高級被罩等，如圖4（b）為通過EL電子橫移技術形成的新型提花類棉毯。

（4）在雙針床經編機上以滌棉為原料生產的經編棉型間隔織物（圖4（c）），可用作床墊里料、箱包、鞋材和醫療防護等領域，具有柔軟舒適、高彈性、透濕透氣和抗菌防霉等特性。

3.4 棉錦混紡經編產品

在多梳拉舍爾經編機上采用錦綸編織地組織，多股線棉紗編織花型組織生產的棉錦蕾絲面料（圖 5），根據成形原理分為襯緯型多梳拉舍爾棉錦蕾絲面料和壓紗型多梳拉舍爾棉錦蕾絲面料。因襯緯組織與壓紗組織不參與針鉤成圈而擴大了紗線的使用范圍，可以采用較粗、質量稍差的短纖紗，形成色澤、質地花型上獨具風格的新型蕾絲面料，這是近年來非常流行的面料。

3.5 棉氨混紡經編產品

棉氨產品一般在高機號（E28或E32）的單針床拉舍爾或雙針床拉舍爾經編機上編織，包括女性內衣面料（圖6（a））和彈性繃帶（圖6（b））等，以貼合人體和接觸皮膚為特點，對面料的吸濕透氣性、彈性和柔軟性要求較高。目前國外已實現棉氨交織的經編無縫內衣專業化生產，但國內仍以錦氨交織的彈力面料為主，對高支精梳棉和緊密紡高支棉紗彈性內衣的開發處于起步階段。

3.6 其它短纖紗經編產品

采用毛紗在E16以下的粗機號拉舍爾經編機上編織毛型時裝面料（圖7（a））或經編毛針織衫（圖7（b））等；也可以在賈卡拉舍爾經編機上用高支毛紗編織經編提花高檔圍巾，利用編鏈組織和賈卡網孔組織形成圍巾邊穗。麻纖維具有吸濕、涼爽、透氣等特點，可用作經編麻滌T恤面料和運動服裝等，但因麻纖維硬挺、剛度較大，成圈編織性能較差；用粘膠和滌綸混織，經特殊整理，產生隨意圖案的經編TR面料（圖7（c）），質感和垂感良好，親膚性和涼爽感優越。

4 短纖紗經編產品發展趨勢

隨著經濟的發展和勞動力成本、原料價格的提升，促使紡織行業亟待進行產品結構調整，即由傳統低端產品向中高端產品升級；另一方面，隨著消費者對服飾穿著舒適性要求的不斷提高和環保型消費理念的增強，天然短纖紗織物備受青睞，以短纖紗為原料的高檔經編針織產品成為針織品的發展趨勢。

4.1 多樣化

4.1.1 原料多樣化

隨著原料技術的不斷進步，短纖紗經編產品逐漸由以滌綸、腈綸和棉紗為主擴大到其它類短纖紗經編產品，包括麻和毛等天然短纖紗、粘膠等人造短纖紗、PTT等功能性短纖紗和其它花式紗線等，應用在經編裝飾、家紡和服用面料等領域。

4.1.2 結構多樣化

隨著經編機械裝備和生產技術水平的提升，短纖紗經編產品由組織結構簡單的平紋織物和網眼織物逐漸擴大到絨類織物、毛圈織物、間隔織物、無縫織物、賈卡提花織物和多梳蕾絲面料等。

4.1.3 應用多樣化

短纖紗經編產品由傳統的服裝和裝飾領域逐漸向其它產業用領域發展，廣泛應用于工業、農業、土工工程、航空航天和醫療衛生等領域。

4.2 高檔化

4.2.1 高機號產品

緊密紡紗技術可以形成高支精梳棉紗，而經編機械設備不斷向高機號發展，也使傳統的低機號、高成本短纖紗產品向高機號產品過渡，形成手感細膩、款式精致的高檔短纖紗產品。

4.2.2 提花類產品

隨著Piezo賈卡提花技術的發展，利用短纖紗在賈卡梳櫛和花梳櫛中編織襯緯組織和壓紗組織，形成賈卡提花類產品和多梳提花類產品，由平素類經編產品向更高檔的提花類產品過渡。

4.3 功能化

4.3.1 功能性纖維

利用吸濕排汗纖維、天然抗菌纖維和其它防護類纖維制成經編用短纖紗，在特里科、彈性拉舍爾和雙針床拉舍爾經編機上生產平紋織物、網眼織物和毛絨織物等，用于功能性內衣、襪品、運動服、訓練服等，具有吸濕透氣、衛生保健和安全防護等功能。

4.3.2 功能性整理

利用高性能、高功能處理劑如抗靜電劑R-TM、抗紫外線整理劑DM-3090、衛生整理劑等，對短纖紗經編產品進行處理，制作抗菌、保健、防輻射和保溫保濕等功能性產品。

5 結語

隨著紡織品的消費需求和消費理念的不斷升級，促使紡織行業加快了產品結構調整。具有多樣化、高檔化和功能化的短纖紗經編產品將逐步在經編行業中嶄露頭角，以其優良的服用性能和高端的產品定位而備受消費者青睞，具有極為廣闊的發展和應用前景。經編行業將通過不斷更新生產技術、引入新型原料和推出創新產品，實現傳統低端產品向中高端產品的升級。

參考文獻

[1] 徐穎.緊密紡高支棉紗的經編編織特性研究[D].無錫：江南大學，2008.

[2] 宗平生.中國經編業發展史回顧[J].針織工業，2013（12）：1-7.

[3] 陳志鵬.薄型毛針織產品開發與性能研究[D].上海：東華大學，2010.

[4] 朱新卯，劉云霞.氨棉經編內衣面料的開發[J].針織工業，2007（1）：1，23-25.

[5] 王曉麗.緊密紡紗機理與成紗結構的研究[D].無錫：江南大學，2008.

[6] 林芳芳.高機號經編純毛針織內衣面料的可編織性及其服用性能研究[D].上海：東華大學，2012.

[7] 徐穎，蔣高明，繆旭紅.緊密紡高支棉紗的經編編織工藝探討[J].針織工業，2008（6）：22-24.

[8] 陳靜靜.高速經編機編織時棉紗毛羽的研究[D].無錫：江南大學，2006.

[9] 陳燕.純棉經編面料的生產工藝[J].針織工業，2012（12）：11-12.

[10] 蔣高明，徐穎.經編產品的創新與質量控制[J].紡織導報，2008（3）：64-70.

[11] 瞿建增.精確檢測原紗強力的技術[J].棉紡織技術，2000，28（7）：60-63.

[12] 吳國仙.關于改善純棉精梳紗條干與毛羽相關問題的初步探索[J].現代紡織技術，2013，21（2）：31-33，38.

[13] 蔣高明，繆旭紅，徐穎.緊密紡棉型經編T恤面料的開發探討[J].紡織服裝周刊，2008（18）：64-65.

[14] 仇永福.拉舍爾雙針床經編純棉絨毯染整工藝設計與實踐[J].染整技術，1996，18（3）：35-36.

[15] 陳方芳，吳志明.多梳拉舍爾棉型蕾絲面料的過渡設計[J].紡織學報，2013，34（8）：61-67.

[16] 王水，王敏其，關會成，等.高支精梳棉經編無縫服裝的開發[J].針織工業，2014（3）：1-3.

[17] 蔣高明.經編針織物生產技術[M].北京：中國紡織出版社，2010：426-452.