ワープサイジングを改善するための新しい視点

2020-11-12 18:04

1800年代初頭、機械式織機の導入により、生地の生産が劇的に改善される可能性が約束されました。しかし、機械式織機は、この生産性の可能性を妨げるレベルの経糸の摩耗ももたらしました。摩耗の問題は、コーティング業界によって開発された技術を借りることによってすぐに攻撃されました。コーティングでは、表面保護は、恒久的な局所バリアを形成するために架橋された天然油の塗布によって提供されました。コンセプトは解決策を提供しましたが、織物は恒久的な摩耗バリアの候補ではありませんでした。澱粉はすぐに、経糸を保護するための一時的な耐摩耗性バリアを提供するのに適した材料として登場しました。このアプローチはすぐに摩耗バリアを適用するために必要な機械の開発につながり、その概念は業界で採用されました。

次の2世紀の間に、コーティング技術と材料の大幅な改善が採用され、糸の組成、糸の形成、および織機の技術の絶え間ない変化に対応しました。ワープサイズは、ケースバイケースで各ファブリックスタイルの要求を満たすように設計されています。ワープサイズのサプライヤーと技術者は、繊維から布地への移行に伴う絶え間なく変化するテクノロジーの橋渡しに見事に貢献してきました。最適な織り性能を実現するために、粘度、浸透、および全体的なサイズのアドオンレベルの一般的なルールをより安全に測定できるようになりました。サイジングの定式化の最適化は、スラッシャーからグレージュ生地までの変数とペアになっています。

ポリマー/澱粉表面バリアの使用の進歩は、現在、紡績糸のサイジングを支配しています。約2世紀の経験と相まって、摩耗保護は、経糸の塗装において現在最適と見なされているものを達成しました。残念ながら、この経験は、サイズボックス内の化学物質を利用して織りのパフォーマンスを向上させる可能性に満足する態度を育んでいます。

ナノサイズの樹脂（オリゴマー）の使用は、現在、縦糸サイズの配合物の成分として評価されています。理論的には、バリアコーティングのアプローチでは、これらの材料は織りの改善にほとんど楽観的ではありません。化学的には、オリゴマー樹脂は同じ化学の高分子量ポリマーの基本的な特性を持っていますが、実行可能なフィルム形成には分子量が低すぎます。従来のバリアフィルムフォーマーのわずかな接着と可塑化が、この新しい技術の主な希望となりました。従来のサイズの製剤にナノサイズのオリゴマーを使用した最初の試験では、バリアコーティングの接着と可塑化の両方で有望な結果が得られました。さらに、オリゴマー樹脂の組み込みは、容易に説明されない違いを提供しました。

反りと充填の両方の停止の削減。
スラッシャーと織機の両方で脱落する繊維とサイズが劇的に減少しました。
織機の梁の硬い糸のヤード数が増加しました。

これらの結果は、ワープサイジングのバリアコンセプトにうまく適合しませんでした。織機ビームのヤード数の増加は、経糸のピックアップのサイズが減少したことを論理的に示しています。ただし、試験からの硬質糸の複数のサイズ変更分析と通常の生産は同等でした。これらの試験の繰り返しは、最初の結果と一致していました。ナノサイズのオリゴマー樹脂は、バリアコーティングフィルムの耐摩耗性を補完するメカニズムを明らかに提供していました。

顕微鏡（60X）写真を使用して、標準ハードヤーンとトライアルハードヤーンの視覚的な違いを判断しました。サイズ配合にオリゴマー樹脂を含む糸は、シートの破損による硬い繊維の破壊が少なく、より滑らかな表面を示します。さらに、サイジングされたヤーンの60倍の写真を調べると、ヤーンコアの直径が大幅に減少していることがわかります。サイズ変更された糸の直径は、同じアドオンで通常の配合の硬い糸と比較して、ほぼ20％の減少を示します。

サイズボックスの前の糸の1040倍の倍率断面の検査は、糸束内のナノサイズ樹脂の機能の説明を提供します。バンドル内のファイバー間の空きスペースは、直径と体積がミクロン以上です。紡績糸システムの繊維は、穏やかにアニオン性、天然、または添加されており、繊維を離しておくための反発力を維持します。糸が水で濡れると、膨大な数のミリミクロンのオリゴマー樹脂粒子が繊維表面に浸透して付着します。繊維間に存在する斥力は圧倒され、繊維表面はナノサイズの粒子で修飾されます。これらの小さな樹脂分子は、同様の相互引力を提供し、繊維を互いに近づけて、束内の空きスペースを部分的に減らすことを可能にします。糸束の即時の圧縮は、ウェットアウト時に発生します。バリアフィルムをホストするために、より小さなヤーン基板が利用可能になりました。糸の数は、より小さな直径の束で一定のままです。糸の密度の増加は、束内の繊維の凝集性の改善に起因します。

同等のアドオンでのサイジングされたヤーンのStatamatとUsterの評価は、引張りと伸びの両方でサイジングされたヤーンの特性の違いを明らかにしました。引張特性と伸び特性の両方が影響を受けますが、織りではローエンド値が最も重要です。ローエンドの特性が改善され、変動係数が低減されて、より均一な硬質糸が提供されます。繊維凝集性の改善の特に珍しい利点は、従来のサイズのヤーンコントロールの30％近くの伸びの損失の平均的な改善でした。

従来のサイズのフィルムフォーマーでの長年の経験により、糸へのフィルムバリアの浸透とカプセル化が最適化されています。アドオンのレベルとフィルムの位置は、高分子量のフィルム形成剤の粘度によって制御され、浸透を最小限に抑え、コーティングのサイズを維持します。

バリアコーティングによる適切な耐摩耗性は、保護する必要のある表面積に依存します。サイジングヤーンは、表面積がシリンダーの直径の直接の関数であるシリンダーです。配合物中のナノサイズのオリゴマー樹脂によって作成された新しい糸は、総サイズのアドオンを減らして、硬い糸のサイズ超過と脆化を防ぐことができます1。

糸に対するオリゴマー樹脂の影響は、ローエンドの引張りと伸びを増加させ、変動係数を減少させる上で特に重要です。この効果により、製織プロセスの後続のステップでより均一な糸基板が生成されます。経糸サイズのない糸への影響は、従来の模擬染色手順で最終すすぎに少量のオリゴマー生成物を添加することによって決定されました2。

灰色の生地のサイズ変更は、7をわずかに超えるpHレベルで従来の手順を利用して行われます。

これまでのワープヤーンにおけるオリゴマー樹脂の実証された利点：