单位:1. 旷达科技集团股份有限公司,2. 延锋安道拓座椅有限公司
缝纫断纱成因分析
缝纫断纱形成针洞是指在面料缝制过程中,面料中纱线被缝纫机针扎断、扎伤或者因机针与织物摩擦产生高热使纱线受热熔断,形成的针孔慢慢扩大,导致线圈脱散的现象。被戳断的纱线的自由端毛羽易裸露在织物表面形成疵点。

缝纫机针影响
针织物的缝纫过程包括 8 个阶段:进针、入线、针圈形成、入圈、退针、推布、底线线圈形成、紧圈。进针阶段是缝纫断纱和针洞形成的关键阶段。缝纫机针穿透织物过程中对织物施加力的作用,称为穿刺力,织物抵抗机针而产生阻碍机针的摩擦力,称为穿刺阻力。穿刺力和穿刺阻力与缝纫质量密切相关。要想减少缝纫断纱问题,降低织物对缝纫机针的穿刺阻力以及减少纱线之间的摩擦阻力是关键。
缝纫机针针头形状和针号选择不当,机针针头磨损起毛,都会增加机针与面料的穿刺阻力,造成断纱破洞。机针穿入面料时,如图 1所示,相邻线圈受力会发生一定程度的线圈转移,如果缝纫机压脚压力过大,使线圈之间纱线相互转移的摩擦阻力增加,线圈转移难度增大,也会造成断纱破洞。针洞的形成在一定程度上是缝纫机针与织物线圈或纱线作用的结果。
纬编针织面料生产工艺影响
针织面料密度过大,特别是横向密度太大时,机针接触并扎断纱线的机率增加,易产生缝纫断纱或破洞。纱线原料断裂强度低、韧性和延伸率差,面料精练水洗整理不到位,焙烘整理工艺不合理导致面料手感发硬、柔软度降低,柔软处理效果不好等因素都会直接影响面料的缝纫性能,易导致面料被扎毛、扎伤,表面形成针洞。
缝制加工环境影响
环境温湿度对织物物理机械性能和缝制性能也有一定影响,尤其是对于以涤纶化纤长丝类原料为主的汽车内饰纬编针织面料来说,当温度高、湿度偏低时,纱线静电现象增加, 线圈间转移困难,阻力增大,纱线易被机针扎到形成针洞。因此,控制缝纫加工环境,降低温度、湿度等环境因素对缝纫断纱性能的影响尤为重要。
改进措施
选择合适的缝纫机针
选择合适的缝纫机针, 如图 2所示,圆头针尖相比尖头针尖不易产生针洞;不同规格的针织面料选择与之匹配的机针针号。缝纫机针的针杆和针孔板要相互匹配。针织面料车缝过程中如果弄断其中一股纱线,则因此而形成的孔洞会逐渐扩大(因针织品具有脱散性),所以一定要选用小圆头( SES )或中圆头(SUK )的缝纫机针,而圆头尺寸则要根据针织面料的密度和纱线粗细去判定。一般情况下,针尖球点的大小为纱线直径的0.8~1.3倍,这是针点与纱线较为适合的搭配, 而小圆头尺寸一般为针身直径的 1/10 ,中圆头尺寸为针身直径的1/5 。汽车内饰纬编针织面料的纱线规格为 22.2~33.3tex ( 200~300 D ),克质量为 250~350 g/m 2 ,属于中厚型纬编针织面料。
面料柔软整理
料柔软整理分为化学柔软整理和机械柔软整理。机械柔软整理是利用气流柔软整理机强大的气流,在高温、高压状态下,通过风量调节, 使织物中纤维充分伸展,恢复纤维弹力,在无张力、全松弛状态下获得柔软, 使面料手感柔软、有弹性。化学柔软整理是对织物施加柔软剂,减少纤维之间及触摸织物时的摩擦系数,获得柔软平滑的手感,同时也可以使织物具有一定的光泽。选择合适的柔软平滑剂可降低纤维之间的动、静摩擦系数,减少纤维与缝纫机针之间滑动时的动、静摩擦阻力,进而尽可能地避免缝纫时形成针洞。本文选用弱阳离子的特殊基团改性有机硅柔软平滑剂对面料进行柔软整理。
控制缝制车间温湿度
合适的温湿度对缝制车间非常重要,尤其是对于以涤纶长丝为主要材质的汽车内饰面料而言。环境的温湿度控制条件为:温度为( 20±2 ) ℃ , 相对湿度为( 65±2 ) % ,以确保缝制过程中线圈转移能较容易完成,降低线圈被扎断风险。
试验
材料
材料选用常用于座椅辅料的小网眼纬编针织面料,规格见表 1 。
选用平滑剂 SF 9211 (上海氟聚化学产品有限公司)进行柔软整理,其外观为乳白色或微黄色的液体,含固量 >98% , pH 值为 6.5~9.5 ,弱阳离子,稀释剂采用冷水,使用前需加水稀释到所需浓度,质量百分率通常为 1%~4% 。
整理工艺
柔软整理工艺流程为:织物前处理 → 浸轧(一浸一轧,带液率为70%~80% ) → 烘干(热风 100 ℃ ) →焙烘(温度为 160 ℃ ,时间 60 s )。
浸轧整理前对面料进行充分干洗前处理, 确保织物表面洁净。
柔软剂配制过程中添加冰醋酸调节 pH 值为 5.5 ,柔软顺滑效果更好。
性能测试
缝纫断纱率
根据汽车内饰面料行业对面料缝制过程的技术要求,采用缝头断裂率 100 针法进行测试,评价面料缝制时的断纱破洞情况。选用公制 机 针 号 数 为 110 号 的 中 圆 头SUK 缝纫机针;涤纶缝纫线规格为3 根 16.7 tex×2 合股线;缝制速度为 1 600 针 /min ,针距为( 5.0±0.5 )mm 。试验片缝制示意图如图 3 所示,缝合时距离布边 8 mm 。
缝制后按如图4所示方法清点,计算缝纫断纱率,即缝纫断纱率=(针洞孔数 / 总针孔数) ×100% 。
手感
采用主观评价法对织物手感进行评价,又称织物感官评定或织物风格评定,通过人手对织物的触摸所引起的反应以及对织物外观的视觉印象来评价织物手感或风格。选择 5 位有经验的试验人员对面料的手感进行评价,采用 5 分制评价, 5 分为最好, 1 分为最差,最后取平均值确定手感评价结果。
结果与分析
平滑剂SF 9211用量的影响其他试验条件不变,平滑剂SF 9211用量对织物手感和缝纫断纱率的影响见表2 。
由表 2 可知,经柔软平滑整理后,纬编面料的手感和缝纫断纱现象有明显改善, 而且随着平滑剂SF 9211 用量的增加, 织物手感变好, 缝纫断纱率降低。当 SF 9211用量达到 2% 时, 百针断纱率为3% ,手感评分达 4 分;当 SF 9211用量增加至 4% 时, 断纱率和手感改善幅度不大,因此,确定 SF 9211用量为 2% 比较经济合适。
缝纫机针规格的影响
采用 2% 平滑剂SF9211对面料进行整理后,采用3种不同的缝纫机针缝制, 测试百针断纱情况。选用公制机针号数为110号的机针, 针头类型分别为R型、SES型和SUK型。测试结果见表3。
由表 3 可知, 针头形状不同,纬编面料缝制过程中缝纫断纱情况也不相同。其中中圆头SUK型机针缝制过程中的断纱率仅为3%,而一般尖头R型机针在缝制过程中的断纱率高达19%。由此可知,机针针头类型的选择对纬编针织面料的缝纫断纱情况有重要影响。
结论
在纬编针织面料的缝制过程中,降低纱线之间的摩擦阻力以及纱线与缝纫机针之间的阻力是降低和避免缝纫断纱的关键。
汽车内饰纬编针织面料作为中厚型产业用纺织品,其纱线线密度和织物结构决定了选用中圆头缝纫机针进行座套产品缝制可以减小机针与纱线的摩擦阻力,从而有效降低缝纫断纱率。
对汽车内饰纬编针织面料进行柔软平滑整理,采用一浸一轧整理工艺, 带液率为 70%~80% , 100℃ 热风烘干, 焙烘温度为 160 ℃ ,焙烘时间为 60 s , 平滑剂 SF 9211添加量为 2% 时, 可以显著降低缝纫过程中的断纱破洞情况。文章来源:起点研究院