技术领域
[0001] 本
发明具体涉及一种功能性起泡色织面料的设计方法及其生产工艺。
背景技术
[0002]
艾丝纶
纤维是利用超细粉体化技术，将羊毛
粉碎成粒径适合的蛋白粉体，并对其进行特殊工艺保护处理，通过
再生纤维素纤维生产工艺制备出的
蛋白质复合纤维；该纤维不同于传统的再生蛋白质纤维制备技术，避免了蛋白质溶解，不会破坏蛋白质原有的结构，杜绝了传统工艺在后续交联
固化工序造成的环境污染，在微观结构上实现了纤维素材料和蛋白质材料的完美共存。
[0003] “艾丝纶”羊毛蛋白纤维集天然羊毛纤维和再生纤维素纤维的优点于一身，具有丝的光泽，绒的柔软，主要特点如下：羊绒般的柔软手感，保暖性能优良；富含
氨基酸，具有良好的亲肤性；吸湿透气性优良、舒适性好；
颜色鲜艳、光泽亮丽，可酸性
染色，染色后仍保持原有性能，具有极好的服用安全性；产品可自然降解，符合环保要求。
[0004]
生物质
石墨烯涤纶纤维将不同比例的生物质
石墨烯添加入涤纶中，制成适用于纺织品领域的生物质石墨烯涤纶纤维长丝，由于石墨烯颜色为黑色，根据生物质石墨烯添加的比例不同，纤维的颜色呈现黑色到深灰色的变化。石墨烯涤纶纤维织品体现了生物质石墨烯的功效，具有体温远红外功效，可以有效促进身体微循环，同时具有较好的抑菌、抗菌效果，其纺织品光洁柔软，手感滑爽，不褪色的性能。生物质石墨烯涤纶纤维表面
电阻率低，将产生的静电荷迅速泄露，同时赋予材料表面一定的润滑性，降低
摩擦系数，从而抑制和减少静电荷的产生。
[0005] 中空纤维是指纤维轴向有细管状空腔的化纤，纤维轴向具有贯通管状空腔。中空纤维结构包含大量静止空气，能为织物带来轻质弹性、良好透湿性以及舒适的保暖效果，广泛用于保暖内衣、贴身内衣、运动服装、休闲服装、衬衫、户外运动以及毯子等多个领域。中空保暖涤纶纤维，中空率达到28％，具有更轻更保暖，高中空结构，并且能包含大量静止空气，使其织物在轻便的同时保暖性能却比普通同质面料提高了65％；相较日常厚重保暖面料而言，更容易透湿，干爽舒适产品。
[0006] 采用双层织物设计，两层之间设计有垫纱，通过垫纱收缩使双层织物起泡，面料获得更加蓬松、保暖的效果。表层面料柔软、光滑、耐磨，
中间层垫纱中空、保暖、抑菌，里层面料吸湿、透气、亲肤、柔软。表层面料纬向剪花效果的设计，更具有时尚特点。因此，该面料即具有多种功能性，又具有良好的时尚性，为纺织产品开发提供了更多选择。
发明内容
[0007] 发明目的：为了解决
现有技术的不足，本发明提供了一种功能性起泡面料的设计方法及其生产工艺。
[0008] 技术方案：一种功能性起泡面料的设计方法，所述的功能性起泡面料的设计如下：
[0009] 织物特点：本织物表层经
纬纱均采用天丝与超细旦涤纶混纺赛络紧密纺
纱线，天丝纤维的规格为1.1dtex*38mm，超细旦涤纶规格为0.89dtex*38mm，天丝：涤纶混和比例为：30-60：70-40；里层采用艾丝纶纤维与精梳长绒
棉纤维混纺紧密
纺纱线，艾丝纶：棉混合比例为20-60：80-40；中间层：中空涤纶DTY长丝、生物质石墨烯涤纶纤维DTY长丝；
[0010] 所述的起泡面料包括：表层、里层、中间层；
[0011] 表层：天丝与超细旦涤纶混纺赛络紧密纺纱线，经过染色加工，22.5tex；
[0012] 里层：艾丝纶纤维、精梳长绒棉混纺紧密纺纱线，经过染色加工，22.5tex；
[0013] 中间层：生物质石墨烯涤纶纤维DTY长丝为一种添加生物质石墨烯的涤纶纤维，由于石墨烯本身为黑色，根据石墨烯比例不同，纤维颜色呈现黑到深灰黑的变化，长丝规格：DTY150D/96F；有色中空涤纶纤维长丝，长丝规格：DTY150D/96F。
[0014] 表层纱线颜色与生物质石墨烯涤纶纤维、中空涤纶纤维存在不同。
[0015] 作为优化：所述的面料的设计如下：
[0016] (1)表层组织为平纹：中间层为垫纱组织，垫纱使用弹
力纱，面料下机后，失去横向
张力的
支撑，弹力纱会横向收缩，使表、里层凸起，形成泡状，面料柔软而时尚；里层组织为平纹，纱线的排列比是：表层
经纱：里层经纱＝1：1，表层纬纱：中间层垫纱：里层纬＝1:1:1；
[0017] (2)面料的经纬
密度与纱支的粗细有较大的关联度，本面料使用22.5tex中支纱，组织为平纹，经向紧度一般控制在37.5-54.8之间，纬向紧度一般控制在34.4-53.2之间；本织物为双层组织，设计
单层的紧度时，偏小设计，织物的单层经向紧度设计为45％，单层纬向紧度设计为40％，换算成经纬密度后，表层、里层经密均为256根/10cm，总经密为512根/10cm；表层纬密、中间层纬密、里层纬密均为228根/10cm，总纬密为684根/10cm；
[0018] (3)织物为双层组织，总经、纬密度都非常大，而布边只有单层，非常容易产生猫
耳边、断边等织疵，因此布边使用双经双纬结构，以减少边经的交织次数，解决猫耳边、断边织疵；
[0019] (4)表层、里层织物间的接结组织；纵向使用下接上的接结方式，横向使用接结纬接结，接结点在织物的表面，形成方格形图案；方格形接结，能阻止中间垫纱层的移动，提高了面料的
质量；
[0020] (5)接结组织在面料的表面形成方格形图案，方格的边长由一花的经、纬向循环数决定，经纬向循环数越大，方格也就越大；本组织设计时，方格和边长设定为2.5cm，2个方框为一个完整的经向循环；表层经纱的密度为256根/10cm，表层经纱的循环数＝256根/10cm*5cm/10＝128根，表层组织为平纹，因此一花循环为64个循环；表、里层一花总的循环数为
256根；纬纱的排列比为1:1:1，每层的纬纱循环数为6纬，表层纬密为228根/10cm，为使表层形成方格图案，表层组织的纬纱的循环数＝表层纬密/10*纬向一花宽度＝22.8根/cm*
2.5cm＝57根纱；表层组织的纬纱循环数为2，因此表层组织的循环个数为28或29个循环，然后加一根接结纬；本面料选用28个循环+一根接结纬，纬向
基础组织循环数为6纬，纬向总循环数为28*6+一根接结纬，共计169纬。
[0021] 作为优化：所述面料的规格如下：成品幅宽为143cm，成品经密为512根/10cm，成品纬密为684根/10cm，坯布幅宽为170cm，坯布经密为430根/10cm，坯布纬密669根/10cm，总经根数为7264根，其中，地组织共计28个循环，地经纱7168根，边纱96根，边纱与表层经纱相同；经织缩5.6％，纬织缩7.6％，
整理幅缩率16％，整理长缩率2.2％，上机筘幅为184cm，筘号为90齿/10cm。
[0022] 一种根据所述的功能性起泡面料的生产工艺，包括如下步骤：
[0023] (1)络筒：选用GA015MD型络筒机倒筒，表层经纱和里层经纱，需要根据投产量进行定长处理，因此需要进行倒筒，倒筒速度为673m/min，张力
垫圈的重量为7.4g，中间层垫纱、表层和里层的纬纱，不需要经过倒筒处理，直接使用；
[0024] (2)整浆联合工序：选用LS GA600型整浆联合机，总经根数为7264根，其中，地经纱7168根，边纱96根，边纱和表层经纱相同，全幅织物共分成11绞，第一绞的经纱根数为48根边经+652根地经，第二绞到第十绞，每绞652根，第十一绞经纱根数为648根地经+48根边经，地经纱的排列比是表层经纱：里层经纱＝1:1，绞带的宽度为：第一绞宽度为17.73cm，第二绞-第十绞的宽度为16.52cm，十一绞的宽度为17.63cm；
整经时表层经纱与里层经纱之间要用分绞线分开；
[0025] 浆料的配方：PVA205浆料40％，酯化变性
淀粉40％，
丙烯酸类浆16％，平滑剂2％，抗静电剂2％，
浆液的含固率12％，
粘度10-11S；
[0026] 浆纱速度控制在40-45m/min，使用较低的浆纱速度；织物为多层织物，总经密大，纱线间的粘连多，分绞困难，浆纱速度快，容易撕裂浆膜，严重时会导致浆纱断头；
[0027] 低温
上浆，浆槽
温度控制在35℃-40℃，浆槽温度由调浆桶控制，上浆时浆槽不再加热；
[0028] 上浆率控制在7％，总经密比较大，浆纱
覆盖系数达到了69.3％，整浆联合机又不能多浆槽上浆，因此，纱线间的粘连比较严重，上浆率不宜高，上浆要以被覆为主；
[0029] 压浆工艺：使用单浸单压上浆工艺，压浆辊的压力要偏大控制，以降低上浆率，减少纱线间的粘连。压浆辊的压力设定为0.44Mpa；
[0030] 整浆时，表、里层经纱间的分绞线要保留，以便穿综时取纱方便；
[0031] (3)穿经：布边：1，1，2，2；地经穿综：织物结构比较复杂，穿综时使用分区穿综工艺，3-4页综，织制表层织物，5-6页综织制里层织物，7-8页综穿垫纱与表层经纱交织的经纱，9-10页综穿接结经，每筘4入；具体穿综顺序为：(3，5，4，6)*15，(7，5，4，6)*2，(3，5，4，6)*14，(3，9，5，10)，(3，5，4，6)*15，(3，5，8，6)*2，(3，5，4，6)*14，(3，9，5，10)；
[0032] (4)织造：选用K88型
剑杆织机织制，织
机车速为420r/min；开口时间设定为305°；进剑时间：织物的上机筘幅为184cm，上机筘幅较大，进剑时间不宜太迟，进剑时间为70°；
梭口长度：使用短梭口工艺，将停经架移至最前端，减少后部梭口长度，利于多层织物的梭口清晰；
[0033] 引纬张力与纬纱的释放长度：纬纱较粗，强力高，中间垫纱层的纬纱需要较大的引纬张力，这样织物下机后，横向收缩大，面料起泡效果好；中间层的垫纱需要穿过纬纱检测器两侧的张力杆，张力杆需要压得较低，以增大引纬张力；由于引纬张力大，纬向收缩大，需要较大的纬纱释放长度，以避免纬纱收缩，形成边纬缩织疵；纬纱释放长度控制在废边纱外侧+3cm，同时废边纱根数要用到20根，以增大废边纱对纬纱的夹持力；
[0034] 剪切时间：纬纱强力高，不容易剪断，剪切时间要偏早控制，剪切时间迟，如果纬纱没有及时被剪断，会造成左侧废边纱断头；但剪切时间也不易过早，剪切时间早，纬纱刚进入送纬剑的钳口，就被剪断，送纬剑对纬纱的夹持力小，引纬张力又大，容易造成纬纱从梭口中滑脱；生产过程中根据具体情况，需要兼顾左侧废边纱的断头和纬纱在送纬剑的钳口的滑脱。
[0035] 有益效果：本发明中的起泡面料采用双层织物设计，在两层织物之间设计有垫纱，通过垫纱收缩使双层织物起泡，使面料获得更加蓬松、保暖的效果；在双层起泡处填充了功能性长丝，使起泡处得到支撑，部分填充长丝在起泡处与表层经纱交织，可以获得类似纬剪花效果，更具有时尚特点。本发明的一种功能性起泡色织面料，表层织物柔软、光滑、耐磨，有光泽、悬垂性好、抗皱性能好，手感舒服；里层织物具有吸湿、透气、亲肤、柔软；中间连接层垫纱具有中空、抑菌、蓬松、发热、保暖等性能。
附图说明
[0036] 图1是本发明的面料结构的示意图；
[0037] 图2是本发明的织物的地组织图。
具体实施方式
[0038] 下面将对本发明
实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039] 实施例
[0040] 本发明的织物特点如下：如图1所示，本织物表层经纬纱均采用天丝与超细旦涤纶混纺赛络紧密纺纱线，天丝纤维的规格为1.1dtex*38mm，超细旦涤纶规格为0.89dtex*38mm，天丝：涤纶混和比例为：30-60：70-40；里层采用艾丝纶纤维与精梳长绒棉纤维混纺紧密纺纱线，艾丝纶：棉混合比例为20-60：80-40；中间层：中空涤纶DTY长丝3、生物质石墨烯涤纶纤维DTY长丝4；
[0041] 所述的起泡面料包括：表层1、里层2、中间层；
[0042] 表层：天丝与超细旦涤纶混纺赛络紧密纺纱线，经过染色加工，22.5tex；
[0043] 里层：艾丝纶纤维、精梳长绒棉混纺紧密纺纱线，经过染色加工，22.5tex；
[0044] 中间层：生物质石墨烯涤纶纤维DTY长丝为一种添加生物质石墨烯的涤纶纤维，由于石墨烯本身为黑色，根据石墨烯比例不同，纤维颜色呈现黑到深灰黑的变化，长丝规格：DTY150D/96F；有色中空涤纶纤维长丝，长丝规格：DTY150D/96F。
[0045] 表层纱线颜色与生物质石墨烯涤纶纤维、中空涤纶纤维存在不同。
[0046] 天丝与超细旦涤纶混纺赛络紧密纺纱：
[0047] 涤纶、天丝按混纺比例称重混合后，再进行投料，纺纱工艺流程为：
[0048] 清梳联→并条(二道)→粗纱→细纱(赛络紧密纺改造)→络筒。
[0049] 艾 丝 纶 纤 维 、精 梳 长绒 棉混 纺 紧 密 纺 纱 ，纺 纱 工 艺 流 程 为 ：并条(三道)→粗纱→紧密纺细纱→络筒。
[0050] 1.面料的设计与规格
[0051] 1.1面料的设计
[0052] (1)表层组织为平纹。中间层为垫纱组织，垫纱使用弹力纱，面料下机后，失去横向张力的支撑，弹力纱会横向收缩，使表、里层凸起，形成泡状，面料柔软而时尚。里层组织为平纹。纱线的排列比是：表层经纱：里层经纱＝1：1，表层纬纱：中间层垫纱：里层纬＝1:1:1。
[0053] (2)面料的经纬密度与纱支的粗细有较大的关联度，本面料使用22.5tex中支纱，组织为平纹，经向紧度一般控制在37.5-54.8之间，纬向紧度一般控制在34.4-53.2之间。本织物为双层组织，设计单层的紧度时，偏小设计，织物的单层经向紧度设计为45％，单层纬向紧度设计为40％，换算成经纬密度后，表层、里层经密均为256根/10cm，总经密为512根/10cm。表层纬密、中间层纬密、里层纬密均为228根/10cm，总纬密为684根/10cm。
[0054] (3)织物为双层组织，总经、纬密度都非常大，而布边只有单层，非常容易产生猫耳边、断边等织疵，因此布边使用双经双纬结构，以减少边经的交织次数，解决猫耳边、断边织疵。
[0055] (4)表层、里层织物间的接结组织。纵向使用下接上的接结方式，横向使用接结纬接结。接结点在织物的表面，形成方格形图案。方格形接结，能阻止中间垫纱层的移动，提高了面料的质量。
[0056] (5)接结组织在面料的表面形成方格形图案，方格的边长由一花的经、纬向循环数决定，经纬向循环数越大，方格也就越大。本组织设计时，方格和边长设定为2.5cm，2个方框为一个完整的经向循环。表层经纱的密度为256根/10cm，表层经纱的循环数＝256根/10cm*5cm/10＝128根，表层组织为平纹，因此一花循环为64个循环。表、里层一花总的循环数为
256根。纬纱的排列比为1:1:1，每层的纬纱循环数为6纬，表层纬密为228根/10cm，为使表层形成方格图案，表层组织的纬纱的循环数＝表层纬密/10*纬向一花宽度＝22.8根/cm*
2.5cm＝57根纱。表层组织的纬纱循环数为2，因此表层组织的循环个数为28或29个循环，然后加一根接结纬。本面料选用28个循环+一根接结纬，纬向基础组织循环数为6纬，纬向总循环数为28*6+一根接结纬，共计169纬。
[0057] (6)织物组织如图2所示，组织图中，1和2表示表层经、纬纱线；Ⅰ和Ⅱ表示里层经、纬纱线；a和b表示垫纱层的纬纱；c表示专用的接结纬。■为表层、里层织物的经组织点，△为纵向接结组织点，●为织制垫纱层时，表经提起，○为织制里层织物时，表经提起，▲为垫纱层的纬纱与表经交织，形成的小提花图案，织制垫纱层时，正常情况下，表经应该提起，▲表示织制垫纱层时，此处表层经纱不提起，垫纱在织物表面形成小提花图案。◇表示接结纬在织物表层形成的接结组织点，接结纬织制时，里层经纱全部被提升至织物表面，形成经组织点；表层经纱下沉，形成纬组织点，将上下两层织物联在一起，在织物表面形成横向条纹。
[0058] 1.2面料的规格：
[0059] 织物的规格为：成品幅宽为143cm，成品经密为512根/10cm，成品纬密(包括垫纱层)684根/10cm，坯布幅宽为170cm，坯布经密为430根/10cm，坯布纬密669根/10cm，总经根数为7264根，其中地组织共计28个循环，地经纱7168根，边纱96根，边纱与表层经纱相同。经织缩5.6％，纬织缩7.6％，整理幅缩率16％，整理长缩率2.2％，上机筘幅为184cm，筘号为90齿/10cm。
[0060] 2.生产要点：
[0061] 2.1络筒：选用GA015MD型络筒机倒筒。表层经纱和里层经纱，需要根据投产量进行定长处理，因此需要进行倒筒。倒筒速度设定为673m/min，张力垫圈的重量为7.4g。中间层垫纱和表层、里层的纬纱，不需要经过倒筒处理，直接使用。
[0062] 2.2整浆联合工序：选用LS GA600型整浆联合机，筒子架的容量为800只。总经根数为7264根，其中地经纱7168根，边纱96根，边纱和表层经纱相同，全幅织物共分成11绞，第一绞的经纱根数为48根边经+652根地经，第二绞到第十绞，每绞652根，第十一绞经纱根数为648根地经+48根边经，地经纱的排列比是表层经纱：里层经纱＝1:1。绞带的宽度为：第一绞宽度为17.73cm，第二绞-第十绞的宽度为16.52cm，十一绞的宽度为17.63cm。整经时表层经纱与里层经纱之间要用分绞线分开。
[0063] 浆料的配方：PVA205浆料40％，酯化
变性淀粉40％，丙烯酸类浆16％，平滑剂2％，抗静电剂2％，浆液的含固率12％，粘度10-11S。配方依据是：织物为多层组织，总纬密大，经纱摩擦严重，因此对浆纱的耐磨要求比较高，经纱中又含有大量的涤纶纤维，需要使用较大比例的PVA浆料。考虑到PVA浆料分绞难度大，又会产生污染，PVA浆料使用了40％。酯化淀粉含有酯基，对涤纶纤维有较好的粘附力，酯化淀粉选用了40％。丙烯酸类浆料，分绞性能优越，利于保持浆膜完整，对涤纶纤维和纤维素纤维都有较好的粘附力，选用了16％。涤纶纤维容易产生静电，浆料配方中加入了2％的平滑剂，减少纱线的摩擦，加入了2％的抗静电剂，减少静电的产生。
[0064] 浆纱速度控制在40-45m/min，使用较低的浆纱速度。织物为多层织物，总经密大，纱线间的粘连多，分绞困难，浆纱速度快，容易撕裂浆膜，严重时会导致浆纱断头。
[0065] 低温上浆，浆槽
温度控制在35℃-40℃之间。浆槽温度由调浆桶控制，上浆时浆槽不再加热。
[0066] 上浆率控制在7％左右。总经密比较大，浆纱覆盖系数达到了69.3％，整浆联合机又不能多浆槽上浆，因此纱线间的粘连比较严重，上浆率不宜高，上浆要以被覆为主。
[0067] 压浆工艺：使用单浸单压上浆工艺，压浆辊的压力要偏大控制，以降低上浆率，减少纱线间的粘连。压浆辊的压力设定为0.44Mpa。
[0068] 整浆时，表、里层经纱间的分绞线要保留，以便穿综时取纱方便。
[0069] 2.3穿经：布边：1，1，2，2；
[0070] 地经穿综：织物结构比较复杂，穿综时使用分区穿综工艺，3-4页综，织制表层织物，5-6页综织制里层织物，7-8页综穿垫纱与表层经纱交织的经纱，9-10页综穿接结经，每筘4入。具体穿综顺序为：(3，5，4，6)*15，(7，5，4，6)*2，(3，5，4，6)*14，(3，9，5，10)，(3，5，4，6)*15，(3，5，8，6)*2，(3，5，4，6)*14，(3，9，5，10)。
[0071] 2.4织造：织物的组织结构为多层织物，梭口难以清晰，纬纱是由不同原料构成，原料的弹性不同，织造时容易产生纬缩织疵，因此需要选用品种适应性好的剑杆织机织机织造。选用K88型剑杆织机织制，织机车速为420r/min。
[0072] 开口时间设定为305°。织物组织为多层结构，单层织物的经向紧度为45％，纬向紧度为40％，因此单层织物的经纬密度比较小，纬纱相对容易被打紧，可以设定较晚的开口时间。开口时间也不宜再晚，开口时间过晚，容易造成梭口不清晰，生产中产生三跳疵点。开口时间早，打纬阻力大，经纱容易起毛。
[0073] 进剑时间：织物的上机筘幅为184cm，上机筘幅较大，进剑时间不宜太迟；而开口时间又相对较迟，多层织物的梭口又不容易清晰，进剑时间需要偏迟，以免织物的两边产生三跳疵点。经过多次试验确定进剑时间为70°。
[0074] 后梁高度为-1刻度。多层织物织制时，上层经纱容易松弛，因此需要选用较低的后梁高度，增大上层经纱的张力，减少上层经纱的下沉，利于梭口的清晰，减少经停误关车。后梁高度也不宜再低，后梁高度低，纬纱不容易打紧，会增加经纱的摩擦，引起经纱断头。
[0075] 梭口长度：使用短梭口工艺，将停经架移至最前端，减少后部梭口长度，利于多层织物的梭口清晰。
[0076] 引纬张力与纬纱的释放长度：纬纱较粗，强力高，中间垫纱层的纬纱需要较大的引纬张力，这样织物下机后，横向收缩大，面料起泡效果好。中间层的垫纱需要穿过纬纱检测器两侧的张力杆，张力杆需要压得较低，以增大引纬张力。由于引纬张力大，纬向收缩大，需要较大的纬纱释放长度，以避免纬纱收缩，形成边纬缩织疵。纬纱释放长度控制在废边纱外侧+3cm左右，同时废边纱根数要用到20根，以增大废边纱对纬纱的夹持力。
[0077] 剪切时间：纬纱强力高，不容易剪断，剪切时间要偏早控制，剪切时间迟，如果纬纱没有及时被剪断，会造成左侧废边纱断头。但剪切时间也不易过早，剪切时间早，纬纱刚进入送纬剑的钳口，就被剪断，送纬剑对纬纱的夹持力小，引纬张力又大，容易造成纬纱从梭口中滑脱。生产过程中根据具体情况，需要兼顾左侧废边纱的断头和纬纱在送纬剑的钳口的滑脱。
