1 抗静电织物的分类与设计要求
生产抗静电织物的主要方法有:织物表面整理、纤维化学改性、嵌织有机导电纤维和采用有机导电纤维与棉型短纤维的混纺纱线织成织物。前两种方法加工的抗静电织物经多次洗涤后抗静电性能大大降低,抗静电持久性差,应用范围小;后两种方法加工的抗静电织物洗涤50次后,经测试仍能满足CB/T12703-1991防静电工作服标准规定的电荷密度不大于7uc/m2的要求,具有较好的稳定性和耐久性,得到广泛应用。结合我公司生产情况,以下主要介绍嵌织有机导电纤维型抗静电织物的性能特点以及有关生产工艺。
1.1 织物分类
有机导电纤维是采用碳或金属化合物与有机纤维(如锦纶或涤纶等)复合而成。目前国产有机导电纤维尚处于起步阶段,国外生产导电纤维的厂商较多,有批量供货能力的主要有巴斯夫(BASF)、钟纺和首诺(SOLUTIA)等,有机导电纤维主要是长丝,我公司采用的是22.2dtex锦纶导电长丝。
根据织物的最终用途和组织结构的不同,主要分为两类;
(1)平纹类或二上二下斜纹类织物。要求导电丝凸显、浮于织物表面,使织物更易发生电晕放电,提高抗静电性能,并起到抗静电标示作用,主要用于加工抗静电工作服。
(2).二上一下加一上二下或三上一下加一上三下联合组织(即经二重组织)类织物,嵌织的导电丝为一上二下或一上三下组织,从而使之隐藏于织物背面,使产品具有抗静电性能且导电纤维隐蔽、不外漏,织物外表美观,适于制作一般的抗静电服用面料、时装面料和屏蔽服等。
1.2 设计要求
首先根据织物的用途和外观要求选择其组织结构,主要考虑经纬纱所用的纱线规格、经纬向密度和有机导电纤维的混用比例。由于有机导电纤维价格昂贵,所以应以合理的最小比例取得最佳的抗静电效果,以摩擦带静电电荷面密度小于7uC/m2作为设计依据。
根据用户要求,我公司开发生产的嵌织有机导电丝抗静电织物是在经向组织中按适当比例和均匀的间距织入导电丝。
1.3 织物组织规格
选择有代表性的两个品种作以介绍。
1.3.1平纹织物
经纱为T/C65/35 24.6tex x 2与T/C 65/35 24.6 tex x2 +22.2 dtex 导电丝间隔排列,纬纱为T/C65/35 49.2tex ,经密为287.5根/10m,纬密153.5根/10cm,组织为平纹,要求经纱每间隔1.27cm排1根T/C65/35 24.6tex x2 +22.2dtex导电丝。
1.3.2卡其织物
经纱为C27.8tex与CJ14.6tex+22.2dtex导电丝间排列,纬纱为C36.4tex,经密为504根/10cm,纬密236根/1cm,组织为三上一下加一上三下卡其,要求经纱每间隔1cm排1根CJ14.6tex +22.2dtex导电丝,抗静电丝按一上三下组织嵌隐于织物背面。
1.4 抗静电纱线生产工艺流程
1.4.1平纹织物
T/C65/35 24.6tex筒纱+22.2dtex导电丝筒纱→并纱→并纱→捻线→络筒(不经过电子清纱器)
用酸性染料染色的T/C65/35 24.6tex筒纱———↑
1.4.2 卡其织物
用酸性染料染色的CJ14.6 tex筒纱+22.2dtex导电丝筒纱→并纱→捻线→络筒(不经过电子清纱器)
用酸性染料对原纱进行染色主要是利于下道工序区分地经与抗静电丝线(以下简称嵌经),使于生产操作管理,酸性染料在印染时可去掉。
2 织前准备工序工艺要点
2.1 整经
2.1.1平纹织物
ZC-L180型整经机车速750m/min,张力杆间距25mm,夹纱器位置A,导纱钩位置3.
2.1.2 卡其织物
ZC-L180型整经机车速700m/min,张力杆间距20mm,夹纱器位置B,导线钩位置2.
整经时应注意以下问题:
(1)嵌经排列要均匀,平纹品种在伸缩筘处每排3根地经排1根嵌经,然后每排4根地经排1根嵌经,以此循环排列;卡其品种每排3根地经排1根嵌经,以此循环排列。(每缸纱用一只嵌经经轴)
2.2 浆纱工序
在S432型浆纱机上浆纱时应该注意以下问题:
(1)排列经轴时,将嵌经经轴放在上层靠近浆槽第一只经轴处,并注意退绕方向,使嵌经处于干分绞区最上层,用小绞棒与地经分开,浆纱下轴时在小绞棒分绞处穿入一根分绞线,将嵌经与地经分为两层,便于穿筘区分。
(2)平纹品种地经与嵌经号数相同且为股线,浆纱工艺同一般品种,但卡其品种由于地经为27.8tex纱,嵌经为CJ14.6tex+22.2dtex 导电丝,地经与嵌经纱号区别较大,选择浆料配方和浆纱工艺参数时,必须参考照顾到嵌经的上浆要求。所以浆料配方稍优于同类一般品种,以保证嵌经的上浆率和伸长率达到工艺指标和织造要求。
浆料配方如下:
浆料名称 平纹织物 卡其织物
PVA-1799/kg 25 25
双变性淀粉/kg 50 62.5
液体丙烯酸
类酸料/kg 25 25
效平滑剂
LJ--105/kg 3 3
SD-318/kg 10
浆纱工艺如下:
项目 平纹织物 卡其织物
浆槽含固量/% 10.9~11.6 11.2~12.1
浆槽粘度/s 7~9 8~10
浆纱车速/m.min 70±5 60±5
退绕张力/N 570 520
喂入张力/N 300 250
干区张力/N 1800 1700
卷绕张力/N 3400 3200
压纱力/N 4000 3800
压浆辊压力/kN
I速 9~11 8~10
II速 14~18 12~16
上浆质量如下:
项目 平纹织物 卡其织物
上浆率/% 9~11 11~13
回潮率/% 2~4 6~8
伸长率 1.0以下 0.9以下
增强率/% 47.5 58.4
减伸率/% 12.9 10.6
合理的浆料配方与较好的上浆质量满足了制造要求,提高了织机效率。在浆纱过程中,嵌经进浆槽后所染酸性染料会被退掉一部分沾染于浆槽、烘筒以及绞棒上,如果下一缸加工一般品种则不会影响生产,可以直接开车,少许的酸性染料在后工序印染时完全可以去除。如果为质量要求很严的品种,则需要做大清洁,把经纱通道冲洗干净再开车。
2.3 穿筘工序
(1)穿筘前需将地经和嵌经之间的绞线换成综丝杆,使于分梳和固定成两层纱,每个织轴在穿纱前根据绞线和染色情况,先找全工艺嵌经的根数,检查是否有倒断头引起的错层现象,分离正确后再穿纱。
(2)平纹品种;带色的嵌经全部穿穿于第4页综框,每穿45根地经穿1根带色嵌经。卡其品种:带色的嵌经全部穿于第5页综框,每穿50根地经穿1根带色嵌经,且穿筘时有嵌经的筘齿为5入/筘。
(3)多余的嵌经穿入边纱内以供织机借边纱时用。
(4)落轴时起分绞作用的综丝杆随轴到织机上,使于织机挡车工区分找头。
2.4 织造工序
在织造工序,嵌静电丝平纹品种与一般平稳织物织造方法,织造工艺相同,这里不再赘述。嵌静电丝卡其品种与一般卡其品种不同的地方在于:采用三上一下加一上三下组合踏盘进行制造,一上三下踏盘放在第5页,综框高度和开口量要偏大掌握,以使开口清晰,开口时间提前掌握易便于打纬轻快。另外上机张力偏小掌握,避免嵌经意外伸长过大而变形断丝,在织造过程中嵌经不允许短缺,以保证抗静电性能良好。
卡其品种的主要织造工艺参数选择如下:
织机型号 ZA205-190型
速度/r.min 600
综框高度/mm 137.135.133.131.135
开口臂尺寸/mm 78.68.58.48.35
开口时间/ (°) 1.2页280,3、4页295
上机张力/N 3300
以上两个抗静电品种织造平均效率在88%左右,入库一等品率达到99.5%,各项质量指标均达到客户要求。该类产品附加值高,为公司创造了可观的经济效益。
3结束语
(1)抗静电织物的特殊服用性能满足了诸多特殊行业的安全生产和员工健康、生命安全等要求,具有广阔的发展前景。
(2)嵌织型抗静电织物的嵌经需经酸性染料染色,以便于生产各工序区分,保证嵌经在织物中均匀排列。
(3)静电丝在织造过程中不允许断缺,以免影响抗静电效果。