張 磊,仲 霞,高久林,李 蘇,陳 嬡
(連云港杜鐘新奧神氨綸有限公司,江蘇 連云港 222047)
隨著人們對服裝,特別是內衣的要求越來越高以及針織技術的進一步完善,新一代全成型針織無縫內衣應運而生。無縫針織的概念始于20世紀80年代,當時的生產設備主要用于襪子及針織衣物的工業化生產[1]。無縫加工技術指的是應用電腦技術,以人體曲線和生理機能為基礎,依托計算機輔助設計(Computer Aided Design,CAD)來設計款式,采用智能的數字化加工生產手段,使產品以立體的、一片的造型結構直接從機器上生產出來的一種技術[2]。所謂無縫內衣,就是采用專用的無縫內衣針織機生產的一次成型內衣,其運用高新無縫加工技術,從紗線到內衣都不需裁剪和縫合,使得頸、腰、臀等部位無需接縫便能集舒適、體貼、時尚于一身[1],受到越來越多消費者的青睞。
210 D氨綸可應用于無縫內衣產品的腰口,腰口的高度在2 ~50 cm不等,且需要滿足以下要求:腰口尺寸的大小和穩定性、腰口的彈性回復率和延伸率、腰口不能出現起泡現象。
目前,國內外很少有學者研究氨綸絲力學性能對無縫內衣腰口尺寸大小、延伸率、回復率等性能的影響,本研究調整氨綸絲卷繞工藝中牽伸比大小對力學性能的影響,重點研究了氨綸力學指標與無縫內衣腰口尺寸的相關聯系,為210D無縫內衣腰口用氨綸的開發、生產提供數據參考。
在其他條件不變的情況下,分別生產牽伸比為1.00、1.05、1.10、1.15的4組210D氨綸絲樣品。
萬能材料試驗機,設定夾鉗間距為(50.0±0.5)mm。
進口無縫內衣機,針筒為13寸(1 152針),8路硬紗喂入裝置和2路氨綸喂入裝置.
1.3.1 檢測方法
參考行業標準FZ/T 50007——2012《氨綸絲彈性試驗方法》,測定氨綸的斷裂伸長率、斷裂強度、彈性回復力、300%拉伸應力等力學性能。無縫內衣腰口彈性回復率和延伸率的檢測,參考標準FZ/T 70006——2004《針織物拉伸彈性回復率試驗方法》。
(1)彈性回復率檢測:將原長為L1的無縫內衣腰口勻速拉至300%,停留60 s后迅速釋放外力,30 s后測量無縫內衣腰口的尺寸為L2;彈性回復率w=(無縫內衣腰口的原長L1/拉伸回復后的長度L2)×100%;
(2)延伸率檢測:將原長為L1的無縫內衣腰口勻速拉至最大,記錄此時的長度L3;延伸率m=(最大拉伸長度L3/無縫內衣腰口的原長L1)×100%。
1.3.2 織造試驗
織造試驗通常采用試驗的4組210D氨綸樣品絲與2040錦綸包紗,在13寸(1 152針)進口無縫內衣機上完成織造試驗。
(1)保持無縫內衣機上的張力控制數值(KTF)不變,用4組氨綸樣品絲分別上機織造,制得4組無縫內衣樣品。(2)在保證無縫內衣下機尺寸不變的情況下,通過調節張力控制器數值(KTF),將4組氨綸樣品絲分別上機織造,得到4組無縫內衣樣品。
2.1.1 牽伸比對氨綸300%定伸應力的影響
由圖1可知,氨綸的300%定伸應力隨著牽伸比的增大而增大,這是由于牽伸比的增大,使得氨綸軟鏈段中呈松弛狀態的分子鏈取向程度、氫鍵數量、軟鏈段間內聚能增加,硬段間易形成交聯,因此,氨綸的300%定伸應力不斷增大。
圖1 不同牽伸比氨綸絲的300%定伸應力
2.1.2 牽伸比對氨綸斷裂強度的影響
由圖2可知,氨綸的斷裂強度隨牽伸比的增大而增大,這是由于隨著牽伸比的增大,氨綸硬段分子鏈之間的氫鍵數量不斷增加,必然導致其結晶度增加,而結晶度更高時,微相分離更完全,進而將其拉斷所需要的力也就越大。
圖2 不同牽伸比氨綸絲的斷裂強度
2.1.3 牽伸比對氨綸斷裂伸長的影響
由圖3可知,氨綸的斷裂伸長隨牽伸比的增大而減小,這是由于軟鏈段分子鏈的取向程度和規整度不斷增加,形成結晶,分子鏈的彎曲或卷曲程度降低,氨綸被拉伸后的行程變短,因此斷裂伸長率減小。
圖3 不同牽伸比氨綸的斷裂伸長
2.1.4 牽伸比對氨綸回彈力的影響
由圖4可知,氨綸的回彈力隨牽伸比的增大而增大,這是由于隨著牽伸比的增大,氨綸的拉伸應力不斷增大,同時氨綸鏈段的規整度增加,因此氨綸在拉伸過程中克服摩擦力的做功較少,所以氨綸的回彈力不斷增加。
圖4 不同牽伸比氨綸的彈性回彈力
2.2.1 300%定伸應力與腰口尺寸的關系
在保持無縫內衣機上KTF不變的條件下,分別將4組不同300%定伸應力的氨綸樣品絲上機織造,得到4組不同下機腰口尺寸的無縫內衣樣品,結果如圖5所示。
圖5 不同300%定伸應力的下機尺寸
由圖5可知,無縫內衣腰口的尺寸隨著氨綸300%定伸應力的增大而增大。保持無縫內衣機上張力控制器數值為12.5,且氨綸的300%定伸應力為35.6 cN時,腰口的下機尺寸只有26 cm;當氨綸的300%定伸應力達到62.7 cN時,腰口的下機尺寸可達到36.5 cm。
2.2.2 應力對腰口拉伸比的影響
通過調整無縫內衣機上張力控制器數值,達到無縫內衣腰口下機尺寸的要求,腰口延伸率如圖6所示。
圖6 不同300%定伸應力腰口的延伸率
由圖6可知,隨著氨綸300%定伸應力的增大,無縫內衣腰口的延伸率不斷減小。同時在織造試驗過程中發現,在織造大尺寸腰口時,若氨綸的300%定伸應力過小時(35.6 cN),則腰口的尺寸偏小,將張力控制器數值調到最?。? cN)。此時的張力控制器已無法穩定控制張力輸出,導致腰口尺寸不穩定,腰口的下機尺寸始終無法達到要求。在織造小尺寸腰口時,氨綸300%定伸應力過大(62.7 cN),則腰口尺寸偏大,將張力控制器數值調到最大(18 cN)。由于絲張力過大,在織造過程中斷絲概率明顯增大,不利于織造。因此,無縫內衣腰口的尺寸對氨綸的300%定伸應力有一定范圍要求,過小時,無法滿足有些大尺寸腰口的要求;過大時,氨綸絲在織造過程中容易斷絲,且無法滿足小尺寸腰口的要求。
2.2.3 彈性回復力對腰口的影響
在織造試驗過程中,發現氨綸的回彈力對腰口的尺寸大小無明顯影響,但對腰口的回復率有較大影響,具體如圖7所示。
圖7 不同200%彈性回復力腰口的回復率
由圖7可知,無縫內衣腰口的彈性回復率隨著氨綸回復力的增大而增加,當氨綸的回復力為5.24 cN時,腰口的回復率只有92.3%,當氨綸的回復力為5.85 cN時,腰口的回復率達到了97.6%,有了明顯提高。因此,氨綸的彈性回復力越大,越有利于腰口回復率的提高。
(1)隨著絲卷卷繞牽伸比的增大,氨綸絲的300%定伸應力、彈性回復力、斷裂強度不斷增加。
(2)隨著絲卷卷繞牽伸比的增大,其斷裂伸長率下降。
(3)在無縫內衣機上張力控制器數值(KTF)不變的條件下,腰口的尺寸隨著氨綸300%定伸應力的增大而增大。
(4)在保持下機尺寸不變的條件下,腰口的延伸率隨著氨綸300%定伸應力的增大而減小。
(5)隨著彈性回復力的增加,腰口的尺寸無明顯變化,但腰口的回復率不斷增大。
總之,氨綸的300%定伸應力不宜過大或過小。過小時,無法滿足有些大尺寸腰口的要求;過大時,氨綸絲在織造過程中容易斷絲,且無法滿足小尺寸腰口的要求,同時腰口延伸率也偏小,比較適合的定伸應力范圍為42~48 cN。