弹性织物卷边原因及影响因素

研究含氨纶弹性织物在染整过程中的卷边问题。分析了织物中氨纶丝的存在形式、织物卷边的原因及影响因素，提出了织物卷边的解决方法。指出，织物的正反面收缩力存在差异是引起卷边的根本原因，织物卷边受织物正反面经纬浮点数差异、织物中纱线的屈曲状态等多方面因素的影响。认为，解决织物卷边问题是一项系统工程，要从布边设计和合理配置染整各工序工艺参数等多个方面加以解决。现以纬纱为氨纶包芯纱的纬向弹性织物为例，探讨其卷边问题。

氨纶具有较好的弹性及较高的弹性回复率，将其加入织物中能显著提高织物的弹性及尺寸稳定性。用这种织物制成的服装穿着保形性、舒适性较好。氨纶的化学性质较复杂，人们对其性能认识存在一定的局限性，又由于原有染整设备较为落后及织物本身结构等因素的影响，使得含氨纶弹性织物在染整处理过程中经常出现起皱、卷边等问题。

织物卷边的定义

在织物染整处理过程中，一般将布边靠近布边30cm-40cm以内的组织发生的折皱、翻卷等现象，习惯称为卷边。因此，卷边不仅指织物布边本身，更多的是指织物边部。

织物中氨纶存在的形式

氨纶包芯纱大多是在传统环锭细纱机上加装氨纶丝喂入和牵伸机构，由环锭回转加捻纺制而成。通常根据纱线线密度选用氨纶丝线密度和牵伸倍数。纱线线密度为7.3tex~83.3tex，选用氨纶丝线密度为22 dtex~78 dtex，牵伸倍数为2.5倍~4.5倍。由于氨纶丝的预牵伸使得纤维内储存着相应的内应力（弹性势能），以致纤维处在较高的能级。根据“能量最低原理”，存在于纱线或织物（尤其是未定型前的织物）中的氨纶丝状态较不稳定，总是处于在自身的张力及其与外包纤维摩擦力（在织物结构框架内）之间的一种动态平衡，所以氨纶丝总有回缩的趋势。

织物卷边的原因及影响因素

在织物组织结构框架内，每一根氨纶包芯纱中的氨纶丝都储存着相应的内应力，都要趋向“应力松弛”。如果织物向正面及向反面的所有松弛应力之和有差异，且差异足够大，则当外界因素使得氨纶丝得以收缩时，织物总向松弛应力大的一面翻卷的趋势。造成这种正反面松弛应力不平衡的原因有组织结构和材料性能两方面。

1. 组织结构

2. 材料性能

从图2可知，虽然织物正反面组织浮点数相同，但由于存在氨纶丝的缘故，织物正反面收缩力差异较大，总是向含氨纶纬纱的一面翻卷。

3. 织物卷边的影响因素

织物正反面经纬浮点数的差异。织物正反面的浮点数差异越大，即浮长线的长度越大，织物就越容易向浮长线较长的一面翻卷。因此，其他条件一致时，二上一下斜纹组织，三上一下卡其组织、五枚缎纹组织的卷边趋势依次增大。

织物绝对收缩力的大小。绝对收缩力大小受到氨纶丝线密度、含量以及牵伸倍数等因素的影响。在其他条件一致时，氨纶丝越粗、含量越多、牵伸倍数越大，织物卷边的可能性则越大。

氨纶丝织物在织物组织结构框架内的收缩空间。氨纶丝总是处在一点的结构框架内，其收缩空间受达一定的约束。如果织物组织结构较疏松，则氨纶丝回缩的阻力就较小，表现出的回缩也就较大，因此织物更容易翻卷。

织物中的纱线的屈曲状态。随着织物组织、经纬密度、纱线线密度、纤维材料及上机张力的变化，纱线的屈曲状态表现各异。在织物的上机经密较小、经纱较粗、纬纱较细的情况下，经过上浆后的经纱刚性较大，不容易弯曲变形，纬纱相对柔软而较易弯曲变形，在织物内表现出经纱的屈曲较小而纬纱的屈曲较大。图3所示为三上一下卡其类织物切面图。

织物卷边的解决方案

1. 布边设计

在设计布边时，布边组织结构应该选择正反面经纬浮点数相同的同面组织。对于简单组织织物，布边组织经纬的平均浮长选择与地组织相同；对于纬二重或双层等复杂组织织物，一般布边组织经纱的平均浮长选择比地组织长一倍或更长较好。

根据布边翻卷的倾向程度，适当将布边加宽、加厚、密度选择1.5cm~2.5cm，密度比地组织加密25%~·100%。为防止布边加密使得织造时布边经纱的端头率增加和下机后布边起拱，可采取每根综丝穿2根~3根经纱的方法。无论如何改变布边组织的结构相，务必使布边和布身具有相同的平挺程度，从而使织物在染整处理过程中能紧贴各运转导辊，增加布边翻卷所需要克服的摩擦阻力。

2. 染整工序

2. 1 印染前处理

织物从织造结束到包装过程中所产生的褶皱及压痕是导致织物在印染前处理 过程中布边起皱、翻卷的一个重要原因。

在前处理前，可通过简易的方法预测其产生折皱、卷边的难易程度。取一块长50cm~60cm的全幅宽坯布，在开水中沸煮30min~40min后取出晾干。通过测量煮后坯布幅宽，算出该织物的沸水收缩率，再通过观察织物边部的曲卷情况，结合成品幅宽要求、坯布规格、用浆情况等，合理地选择前处理设备及工艺流程。

含氨纶弹性织物在印染前处理过程中要充分考虑氨纶的耐高温性及耐化学稳定性。氨纶长丝在100°C以上的蒸汽中处理40min以上，其弹性损失会急剧上升。因此，含氨纶弹性织物更适合采用冷堆工艺，让织物经过较长时间的低温松堆，使其自然收缩而不易产生翻卷。

利进行。另外，要保证各运转导辊相互平行且表面圆整，还要保证坯布缝头平、直、牢、齐。

2. 2 热定型

热定型工序是含氨纶弹性织物在染整过程中稳定幅宽及防止织物起皱、卷边的一道关键工序。氨纶的定型机理比较复杂，一般认为是借助于张力和温度改变了氨纶丝中硬段相的规整性和走向性，而硬段相不可逆转，所以产生了稳定的定型效果。

氨纶硬段相的玻璃化温度为137°C，因此高于此温度才有热定型效果，而氨纶丝只能经受温度190°C的短时间处理，所以定型温度为140°C~190°C，时间范围为30s~69s。

编后语

经过对含氨纶弹性织物卷边问题的研究可知，织物正反面的收缩力差异是引起卷边的根本原因。在染整处理过程中，织物产生卷边的难易程度受到织物正反面经纬浮点数的差异、织物绝对收缩力大小、氨纶丝织物在织物组织结构框架内的收缩空间、织物中的纱线的屈曲状态等诸多因素的影响。解决织物卷边问题是一项系统工程，要从布边设计、染整各工序工艺流程的合理选择及工艺参数的合理配置等多方面入手，从而更好的提高产品质量。

来源：《棉纺织技术》、作者：张陈虎