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纯棉针织零级变形服装的生产系统设计
发布人:管理员  发布时间:2018-11-08  浏览次数:231

纯棉针织零级变形服装的生产系统设计

李炳贤

(南通三喜欧帕斯服装有限公司,江苏 南通 226003

摘 要:本文对纯棉针织服装的零级变形的概念进行了定义,对不同的产品进行了分类,同时依据棉针织物的尺寸变化和扭曲变形的机理,分析了棉纱线、染整后整理、服装加工及服装湿处理等主要工序对服装变形的影响,提出了不同类型的纯棉针织服装生产系统设计的方案,为针织服装企业生产纯棉零级变形服装提供了有益的指导。

关键词:棉针织物   零变形   针织服装  系统设计

 

1 引言

纯棉针织服装因有良好的服用性能而被人们广泛使用,是重要的服装品类。

对于纯棉针织物研究我们已经得到了关于变形方面很多有益的结论,为棉针织产品的工业化生产提供了很多可行的方案。而随着人们的消费习惯和审美观念的改变,对纯棉针织提出了更高的变形要求,如:要求外穿而希望尺寸变形更小,形状保持得更好。再如:要求对服装进行湿处理加工(成衣染色等)后,还能保持原来的形状和尺寸不变。而要实现这样的要求我们就要将纯棉针织服装的变形控制在零级(小于1%)水平。

本文着重讨论纯棉针织零级变形服装生产系统,以及为生产不同类别的服装找到合适的设计方案。

2 纯棉零级变形针织服装生产系统设计的理论依据

2.1 纯棉针织物尺寸变形的机理

纯棉针织物所用的原料是棉纱,它有湿塑性变形的特性,在湿态时,针织物在外力作用下,可以在一定的尺寸范围内任意地被干燥固定,而当再行湿处理(如洗涤)织物的尺寸就会发生变化,一般表现为收缩。当我们对湿态针织物施加机械振荡、加热并不断地去湿使其在无张力的自由状态下干燥,是可以得到织物的内能最小、最稳定尺寸的状态的,这种织物的水洗缩率最小,可以认为是零级水平的。为方便叙述,我们定义尺寸水洗缩率(尺寸变形):

   L-L0

   Y=------------------------- ———*100%------1

        L0

其中:L---回缩前尺寸,L0---回缩后尺寸。

当然织物的尺寸变化有二个方向,即纬向和纵向。

2.2 纯棉针织物扭曲变形的机理

纯棉针织物在采用有捻纱生产时,棉纱中的捻度是不稳定的,在线圈的两圈柱上产生扭力矩,外观表现为线圈的歪斜,这种线圈歪斜不能用后处理的办法来消除,相反它能通过湿、热及机械作用使它充分地倾斜,达到倾斜的最大值。对于纬平针棉织物来说,每个线圈的倾斜方向是一致的,所以其织物表现为扭曲变形,也可以称纬斜(或者纵斜)。当织物中线圈倾斜达到最大时,使得织物在实际使用过程中不再产生更多的扭曲变形,这样的织物我们叫它为扭曲零级变形织物。我们定义纬斜(纵斜)率(扭曲变形):

    A

X=—— * 100%------2

    H

其中:A---测量一定长度内的横列(纵行)偏移量,H---测量的织物横向(纵向)的长度。

因所用棉纱的捻向不同而扭曲变形的方向不同。

2.3 纯棉针织物最小能量状态

纯棉针织物由于是由相互串套的线圈形成的,其拉伸特性表现为初始模量小,即较小的外力可能产生很大的变形,这就要求我们在设计生产系统时,控制好各道工序的机械作用,尽可能让织物处在自由状态下,避免外力作用,同时施加湿、热及机械作用使织物充分回缩,获得处于最小能量状态的棉针织物。让服装的尺寸和扭曲变形都处于最小(零级)水平。

2.4 零级变形针织服装的定义和分类

对于纯棉针织服装我们定义如下产品为零级变形:

经标准洗涤烘干后,服装的扭曲变形X1%(指侧缝),外观尺寸变形Y1%时,我们称其为零级变形(或称零变形)棉针织服装。

对于面料本体,当X1%Y1%是充分满足零变形针织服装要求的。但对于有扭曲变形趋势的针织面料来说,其面料的X值就不一定小于1%了。

当采用的纱线在理论上无剩余捻度时,如用股线、无捻纱、二种反向捻纱合并交织等,线圈本身没有歪斜,布面不会出现扭曲,理论上X=0。当采用双面对称结构时,尽管线圈有倾斜,但正反面相互抵销,织物也表现为纵行与横列是垂直的,这时X=0

当采用反向捻纱交织的纬平针结构,或者双面布空气层等这样的织物时,尽管织物总体上没有横列(纵行)的倾斜,织物没有扭曲,但局部线圈有歪斜(如SZ捻交织汗布);织物有局部扭曲变形(如空气层),织物不平整局部起泡绉,对服装的外观有影响。

当采用有捻纱做成单面平针织物时,线圈出现倾斜,织物出现扭曲,织物的X值比较大。双面布正反面线圈不对称的织物也有小的扭曲。

总上所述,我们对零级变形服装分为三类,如表所示。

 服装分类表

 

分类

服装变形值

面料变形值

代表性面料


X(%)

Y(%)

X(%)

Y(%)


A

﹤1

﹤1

0

﹤1

股线、无捻纱织物,棉毛,罗纹

B

﹤1

﹤1

0(局部有变形)

﹤1

S/Z捻交织汗布,提花空气层

C

﹤1

﹤1

有扭曲变形

﹤1

单纱汗布,衬垫毛圈,线圈比不对称的双面布

 

由表可见,A类优于B类,B类优于C类。

2.5 本文不讨论用化学方法处理的棉针织服装。

3 零级变形服装生产系统设计原则

生产系统设计要根据产品要求从原料选用、织造工艺、染整方法、衣片备制及缝纫、成衣后处理等整个生产过程进行规划,取得最适合企业采用的方案。

3.1 原料尽可能采用无剩余捻度(如股线、无捻纱)的棉纱,或采用弱捻纱。

3.2 织物的结构尽量采用对称的形式,采用拉伸初始模量大的组织,织物的密度宜大些,减少生产过程中变形量。

3.3 面料的湿加工过程要尽量减少张力,织物整理要采用松式方式,尤其是烘干要采用松式,让面料处在最稳定的状态。

3.4 服装生产的设计要依据面料的变形值进行反向的微量缩放处理,使最终服装在理论上可以实现零变形的要求。服装的湿处理方法要与测试标准相适应。

4 棉纱(线)的选用

用于生产零变形棉针织服装的棉纱没有专门的限制,但对于不同类别的产品要分类选用。

A类产品上,单面平针组织以股线、无捻纱为主,双面组织(对称)基本上没有限制。

B类产品上,单面平针可以采用SZ捻纱隔行(等行数)交织。双面组织的小提花空气层等的用纱基本不限,但花型较大时其局部扭曲状态要考虑消费者的接受程度,过分起泡绉的,要用低捻纱、SZ捻纱交织或减少花型的大小等来改善。

C类产品上,尽管对面料的X 值没有要求,但是过分的纬斜(纵斜)会严重影响服装的外观。因此,在设计上要尽量采用剩余扭矩较小的棉纱结构,如:低扭矩纱、自由端纺纱、弱捻纱等,还可以对棉纱进行汽蒸、适当增加棉纱存放时间、对棉纱进行湿态处理(色织就是一种形式)等来改善面料的扭曲变形,让服装的外观得于改善。

5 组织结构的选用

5.1 单面组织

三类服装上都能采用单面组织,而不同的类型要采用不同的设计。

对于A类产品,可以采用股线、无捻纱来实现,但成本比较高,我们要尽可能找一些替代方案,如;用S/Z捻纱交织做添纱结构、S/Z捻纱混穿做汗布、S/Z捻纱交错成圈(或集圈),做成类罗纹(或芝麻点)这样的织物。而添纱衬垫织物则直接将添纱结构用二种捻向的纱来做也可达成要求。

对于B类服装产品,可以采用S/Z捻纱隔行(等行数)交织来生产,也可以与添纱/混穿/交错编织组合运用,但必须是对称结构,总体上织物中的线圈的倾斜引起的纵行倾斜不在大尺度上表现出来,

对于C类产品,织物的结构不受限制,但过大的X值要让用户认可。

为了控制面料的缩率,织物宜选用较密的结构。较密的组织还可以改善C类产品的X值。但在商业上织物的紧密会引起面料成本的增加,因此要根据产品的档次来选择合适的紧密度。

5.2 双面组织

同样三种类型的服装都可以用双面针织结构,但要选用最合适的。

对于A类产品,如用股线、无捻纱做原料,则双面织物的结构没有限制。而采用有捻单纱做原料则两面线圈在小范围内对称比较好,不使织物的局部产生线圈纵行的倾斜而引起扭曲。

对于B类产品,主要发生在双层平针织物带点状联接的空气层(一般是提花的)织物,当纵/横向无联接的线圈范围较大时,这个区域就出现泡绉现象,还会发生一个方向的绉折印,对织物的外观影响比较大。双面对称织物横向针数较多(如3+3以上的罗纹)时,织物的局部纵行方向会出现纬斜。

对于C类产品,双面织物的正反面线圈比不同时,用单纱生产就会出现织物的扭曲,但由于双面织物正反线圈的相互抵消作用,其扭曲的程度比单面时的要小。

空气层这样的双面织物如果每个面分别用SZ捻纱来做则织物的X值与单面的相近了,一般不要采用,特殊需要除外。而每个面都用SZ线对称交织,就产生如B类这样的产品。

6 面料后整理方法的选用

面料的染整处理过程对零级变形针织服装生产的成功与否是最关键的,这个过程的目标是要实现面料的Y1%X达到最大的稳定值。

对于面料本身无扭曲变形趋势的织物(如AB类产品),染整流程可以采用如下的方式:

配缸缝头——湿处理(染色、水洗等)——脱水——剖幅——

①———→转笼环烘

或者  ②——-松式烘燥(部分除水)——转笼环烘

或者     ——拉幅机烘干——-喷雾——转笼环烘

对于面料有扭曲趋势的织物(如C类),染整流程总的还是可以用上述的三个方式,而各个工序的设计要注意让扭曲的趋势充分释放出来:配缸缝头时要给布一定量的退绕量,使面料在湿态运行中保持基本平幅状态,不让其形成布绞,产生折绉。剖幅过程中,进布的退绕机构一定要比较灵敏,一定让进布前的扭曲充分地退绕。松式烘干进布时,要让面料处在充分的纬斜状态,不要强行将其拉直。安排松式烘干工序是为提高烘干效率,同时改善布面的起毛。拉幅烘干要按面料的横向纬斜状态进布,实施“斜定型”,纬斜的量要依据不同面料而定。环烘过程中一定要把面料理平,在自然状态下烘干,不能形成布绞,如形成布绞,面料的各部位会出现不同的变形量,不利于服装生产。

7 服装裁剪工序的要求

对于已经确定的面料和后整理方法其光坯面料就有比较稳定的XY值。当它们都小于1%时,则服装的裁剪样板按缩放率为0来设计即可。而当它们的值在较小的范围内,则样板要作微量的反向修正。但当Y值较大时,建议重新后整理返修。

裁剪前的面料还存在回潮率不一致,局部变形有少量差异的情况,让面料有一定时间的松驰(如24小时以上)有利于控制衣片之间变形差异。有条件的企业可以增加喷雾(或汽蒸)、再松驰堆放这样的方法来改善面料的稳定性。

零级变形面料的拉伸变形的初始模量很小,在铺布断料过程中要严格控制好拉布张力,确保张力小而均匀,不让面料产生变形,如有变形就会使裁好的衣片发生变形,这对生产是极为不利的。有条件的企业用自动铺布机就比较能实现这样的要求。

对于X值较大的面料,依据客人的不同要求,可选择三种不同的断料方法:一、断料方向与布边垂直(通常的方法)。这样的断料方法在最终服装的外观上出现横向纬斜的问题,如果纬斜过大要得到客人的确认方可生产。二、断料方向与面料的横列方向平行(俗称“斜断料”)。这样的服装在外观上可以避免了纬斜,而出现纵斜,在视觉上纵斜没有纬斜的敏感。彩条的裁剪一般都是采用这样的方法。三、断料的方向在纬斜方向的一半附近(如X/2)。这种断料方法也是斜断料,但纬斜的斜度由径纬二个方向给分担了,可以改善服装的视觉效果。斜断料不利于铺布机铺布和自动裁床生产。

8 服装湿处理的形式

8.1 水洗

已经成衣的针织服装如果让成品达到零变形的状态,再进行一次水洗处理是比较安全的做法,可以让少量的变形较大的服装及时地被发现,并检验出来。当然如果对面料生产和裁剪生产工序能力有足够信心,也可以不用再水洗。

8.2 纤维素酶(或酸)处理加工

纤维素酶(或酸)处理其结果是面料的减量,织物变得稀松,织物的状态会发生变化,织物产生一个新的平衡状态,这时对服装的尺寸和扭曲变形产生少量的影响。如果减量较多时要做好试验。产生的变形较大时,为实现成品的零级变形要求,要反过来对服装的样板进反向的修正。

8.3 成衣染色(吊染、扎染等)

成衣染色时,不进行减量处理的,可以按成衣水洗加工的处理方法来处理服装。如果成衣染色后,要做纤维素酶等减量处理的,则可以按服装减量整理加工的方法来安排生产。

8.4 湿处理后的服装烘干

成品服装湿处理后,一般都用转笼环烘的方式来烘干产品。这个过程就是将在湿态下的服装,经机械力和热风的作用下,协同将服装在松驰状态下实现烘干,使服装中的内应力达到最小,最松驰,最稳定。环烘的过程基本上与实际使用时的状态相近,即模拟了生活和测试过程中干燥环境,这样的成品再水洗处理不会有新的变形,能实现服装零级变形的目标。

9 三类服装典型面料的生产解决方案

 生产系统设计方案表

 

类别

原料

织物结构

面料处理方法

裁剪形式

成衣湿处理方法

A

无捻纱,股线

各种结构

低张力湿处理,要环烘

低张力拉布或铺布机铺布

可做各种加工,要环烘。

工序能力强的企业可不做水洗

S、Z捻纱

添纱,双纱混织

B

各种纱

S、Z交织(等行数)单面布;提花空气层;多针罗纹

低张力湿处理,要环烘

低张力拉布或铺布机铺布

可做各种加工,要环烘。

工序能力强的企业可不做水洗

C

各种纱

(最好低扭矩纱、弱捻纱、自由端纱;汽蒸、湿处理)

不限

缝头要预退捻,剖幅退捻完全,低张力湿处理,要环烘。

低张力拉布或铺布机铺布;采用斜断料

可做各种加工,要环烘。

工序能力强的企业可不做水洗

 

10 结论

10.1 三类零级变形棉针织服装都有可靠的生产系统设计的方案。

10.2 零级变形棉针织服装是指成品的尺寸变形(水洗缩率)和扭曲变形(纬斜率)都在零数量级的纯棉针织服装。零级变形的棉针织服装要求所用面料的尺寸变形必须达零级变形。面料的扭曲变形是产品分类的依据,面料扭曲变形达零级水平的产品为A类;面料扭曲变形达零级水平但局部有扭曲变形的产品为B类;面料有扭曲变形的产品为C类。

10.3 零变形棉针织服装的生产系统设计是一个多因素的方案,要从原料、组织结构、面料整理方法、服装加工、服装湿处理等整个过程进行设计,前后工序要协同,不要让能力过剩,但更不能不足。对于不同的企业因工序能力不同,同类产品所采用的方案会有所不同。而同一个企业在不同时期也应根据生产条件的改变也要调整方案。

10.4 零级变形棉针织服装的生产参数设计有待作进一步研究。

 

参考文献

[1]许瑞超 王琳 主编  针织技术[D]  东华大学出版社,2009

[2]陆惠忠 李炳贤  棉纬平针织服装扭曲变形的机理及控制[J]  针织工业  全国针织科技科技信息中心20036):51-52

[3]龙海如  针织学[D]  中国纺织出版社2004

[4]姚穆  纺织学[D] 中国纺织出版社2009

  

作者介绍:李炳贤  南通三喜服装有限公司副总经理   高级工程师  手机18606130829


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