毛纺科技 一第３９卷第７期 ５６一 ＷＯＯｌ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ２０１１年７月 机织威尔顿地毯稳定性差的原因分析及解决措施 汤华荣，赵杰 ２６４２００） （威海海马地毯有限公司，山东威海摘要：主要探讨了新研制的聚丙烯材料在机织威尔顿地毯中的开发、应用。针对威尔顿地毯长期以来起泡、 缩水、尺寸变化等稳定性差的问题进行研究，通过分析其织造原理、编织结构、生产工艺等，找出影响地毯使用后发 生诸多质量问题的主要因素——麻纬材料；通过分析麻纬材料在威尔顿地毯使用中的局限性，研制出替代麻纱的 具有特殊规格与性能的新型聚丙烯纬纱。经反复试验验证，该衢型纬纱及其工艺技术的应用能够完全攻克威尔顿 地毯缩水、起泡、尺寸变化等不稳定因素，成功解决了一直被视为地毯行业难以攻克的世界性技术质量难题。 关键词：威尔顿地毯；稳定性；麻纱；聚丙烯纬纱；吸湿性；纱线定形；纬纱规格 中囤分类号：ＴＳ１０６．７６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３—１４５６（２０１１）０７—００５６－０４ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｐｏｏｒ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｗｏｖｅｎ Ｗｉｌｔｏｎ ｃａｒｐｅｔ ＴＡＮＧ Ｈｕａ—ｒｏｎｇ，ＺＨＡＯ Ｊｉｅ （Ｗｅｉｈａｉ Ｈａｉｍａ Ｃａｒｐｅｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｅｉｈａｉ ２６４２００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｓ ｔｏ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ｗｏｖｅｎ Ｗｉｈｏｎ ｃａｒｐｅｔ．Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｏｂｓｔｉｎａｔｅ ｆａｕｌｔｓ ｉｎ ｐｏｏｒ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｌｉｋｅ ｂｌｉｓｔｅｒ，ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ａｎｄ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｃｈａｎｇｅ，ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｗｅａｖｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｉｎｔｅｒｗｅａｖｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｒａｆｔｓ，ｗｅ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｃａｕｓｅ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｆａｕｌｔｓ，ｔｈａｔ ｉｓ ｗｅｆｔ ｊｕｔｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｗｅｆｔ ｊｕｔｅ ｉｎ ｗｏｖｅｎ Ｗｉｌｔｏｎ，ｗｅ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｗｅｆｔ ｔｏ ｒｅｐｌａｃｅ ｗｅｆｔ ｊｕｔｅ．Ａｆｔｅｒ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｂｙ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｔｅｓｔｓ，ｔｈｅ ｆａｕｌｔｓ ｏｆ ｐｏｏｒ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｌｉｋｅ ｂｌｉｓｔｅｒ，ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ａｎｄ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｃｈａｎｇｅ，ｗｈｉｃｈ ｔｈｏｕｇｈｔ ｔｏ ｂｅ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ ｔｏｕｇｈ ｐｒｏｂｌｅｍ，ｃａｎ ｂｅ ｆｕｌｌｙ ｃｏｎｑｕｅｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐｅｃｉａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｗｅｆｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒａｆｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｗｉｌｔｏｎ ｃａｒｐｅｔ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｊｕｔｅ；ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｗｅｆｔ；ｍｏｉｓｔｕｒｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｙａｒｎ ｂｅａｔ— ｓｅｔｔｉｎｇ；ｗｅｆｔ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ 众所周知，地毯作为软质铺地材料，其发展有着 悠久的历史。随着科技的发展，地毯的种类也越来 越多，其中麻底双层威尔顿地毯作为机织地毯的主 场的广泛推广，应用于走道、大堂等公共区域的地毯 逐渐增多，而随之而来的质量问题也越发严重，客户 投诉越来越多，维修频繁且得不到根治，市场对该品 种的产品品质提出质疑，不仅大大影响该类地毯用 量不断增长的趋势，且其良好的发展前景将会因此 而受到严重阻碍，因此研究并攻克该问题成为地毯 行业的重点课题。 要品种，在国内发展已经有十多年的历史，且因其细 腻的毯面风格及适中的产品价位，应用最为广泛。 但十几年来该地毯铺装后一直存在着变形、起泡、尺 寸不稳定等质量问题，且随着该类地毯在国内外市 收稿日期：２０ｌＩ一０２—２７ １ 原因分析 １．１生产原理 ①织机。采用比利时ＭＩＣＨＥＬ ＶＡＮ ＤＥ ＶＩＥＬＥ 双层威尔顿织机。 作者简介：汤华荣，工程师，主要从事地毯新产品的开发以 及地毯生产工艺、技术的研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｍｔａｎｇｈｕａｒｏｎｇ＠ １６３．ｃｏｍ。 第３９卷第７期 ２０１１年７月 毛纺科技 Ｗｏｏｌ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ②原料。绒纱：选用优质纯羊毛、羊毛／尼龙、羊 毛／涤纶纺制而成。经纱：选用６０ｔｅｘ×３涤棉精纺 纱，配比为涤纶８０％，棉２０％。纬纱：采用３５０ｔｅｘ× ３麻纱。 组共轭平纹凸轮控制综框运动而形成开口，上下两 层松、紧经纱分别与纬纱按１／１平纹组织交织，并组 成毯基；提花机控制５色绒纱，提花的绒纱与纬纱进 行交织，不提花的绒纱沉在底层，每织人１纬纬纱， ③织造。做好绒纱络筒、挂筒、穿综、过筘；经 纱整经、上轴、穿经、过筘；纬纱挂筒、过储纬器等准 备工作。织造结构图见图１。如图１所示，经纱由２ 上层地毯 绒纱提花１次，在两层毯基之间有１个定高器，形成 上下层２个绒头的高度之和，割绒刀在中间切断后， 形成上下两层地毯…。 松经纱 紧经纱 绒纱 下层地毯 纬纱 浮纱 图１织造结构图 ④后整理。上胶：使用地毯上胶机，在地毯背面 涂一层丁苯胶，起到固定毯形，增加绒头把取力的作 用。剪绒：在剪绒机上，将毯面剪平，使绒头光、 圆、亮。 区环境差异等的影响。而目前国内外威尔顿地毯所 采用的纬纱材料麻纱，为天然纤维素纤维，易于吸 湿，纤维长度短，毛羽多，条干均匀度较差，纱线稳定 性不良 。 １．２ 试验 １．２．１试验方法 综上试验分析基本可以确定：采用一种新型的 纬纱材料是稳定地毯结构最有效的方法。 根据威尔顿地毯的生产工艺、织造及编织结构 等关键生产过程采取多项试验方案：①通过减小前 后轴经轴砣重量，减少经线张力，以减小地毯内部承 ２ 实施方案 ２．１纬纱材质的选择 确定麻纱作为纬纱材料影响威尔顿地毯稳定性 的因素后，结合实际生产效率与成本，从各种合成纤 维中选用强度高、化学稳定性好、不吸湿的聚丙烯纤 维材料作为纬纱 。 受应力；②通过调整综框运动时间与开口大小，减小 地毯在机张力，提高地毯稳定性；③通过凋整上胶、 剪绒控制张力，减小地毯受到的纵向拉伸张力；④调 整地毯上胶胶方，保证涂胶均匀，控制地毯软硬程 度，防止内部应力释放的不稳定性；⑤分析经纱、纬 ２．２纬纱应用及存在问题 选择国内现有技术生产的各种规格的聚丙烯纱 上机织造，如１６７、２００、２７８ ｔｅｘ等规格。使用过程中 存在如下问题： 纱与绒纱的交织固结方法；⑥分析经、纬纱材料的稳 定性。 １．２．２结果分析 上述试验①～④对地毯稳定性有适当的改善 作用，但仍不能彻底解决主要问题；试验⑤纬纱与经 纱、纬纱与绒纱反复交织，织造中纬纱与经纱共同对 整个地毯基部起着固结、稳定、支撑的作用，坯毯下 ①纱线细度细，地毯织造时充实率不足，织口 变窄（仅为４ ｍｍ），达不到织机正常开机要求（７～ １２ ｍｍ）。 ②纱线定形不稳定，下机后出现较大尺寸缩幅， 原麻纬纱生产地毯幅宽４．０２ ｍ，现仅缩为３．７８ ｉｎ， 机后经纱因细度细、身骨软而变得松弛，整个地毯基 部的硬挺稳定度完全由纬纱来支撑，由此，纬纱在地 缩幅为５．９７％。 毯结构稳定性方面应起着关键性的作用。试验⑥分 析经、纬纱材料的稳定性问题：结合地毯的变形、起 ③纱线强力低，接纬不良，断头率高，不能正常 开机。 泡、缩水等问题在不同地区、不同使用区域、不同时 间无规律的出现，分析了经纬纱材料的回潮、结构稳 针对以上问题，对现有聚丙烯纤维生产技术进 行研究，设计能满足织机需要的纬纱技术规格及 参数。 定性受外界（部）环境变化如温湿度、洗涤条件、地 毛纺科技 ＷＯ０ｌ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｊｏｕｒｎａｌ 第３９卷第７期 ２０１１年７月 ２．３纬纱的设计研制 ２．３．１生产设备 ３性能与效益 ３．１ 应用性能 ①聚丙烯纬纱不吸湿，不会因洗涤或外部温湿 度变化发生尺寸变化而变形、起泡，同时防止地毯受 潮、腐烂。 采用常州市永明机械制造有限公司的ＳＪＰＬ一 ２１Ｏ０ Ｘ ３３—１１Ｏ０ ｘ １０拉丝机组。 ２．３．２工艺设计 ①规格：根据织造充实率要求，通过测量麻纱直 径、密度及聚丙烯密度等参数，设计出聚丙烯纬纱规 格为３３０ ｔｅｘ ｘ２，以满足织机织造时织口宽度、接纬 ②化学稳定性好，使其不会因沿海地区酸碱度 而受到腐蚀。 等要求。 ②定形工艺：为解决纱线稳定性问题，采用蒸 汽压力罐热定形，由国内原来的高温常压蒸汽定 形工艺改造为高温高压蒸汽定形工艺，使聚丙烯 纬纱筒子内外定形均匀一致，解决织造后地毯缩 幅问题。 ③工艺流程：聚丙烯加色母粒混合一加热融 化一拉膜一水冷一剖丝一加热拉伸一开网一热定 形一冷定形一卷绕一热定形一加捻一网络一 成品。 ④工艺参数：聚丙烯加色母粒混合，色母粒为 ２．４％，然后进行加热融化，温度为２４０℃左右 ；将 聚丙烯熔体进行水冷拉膜处理，拉出的膜再进行剖 丝得ＰＰ扁丝，厚度约０．１０～０．１５ ｍｍ，宽度约１０～ ２０瑚ｍ；将ｐＰ扁丝进行加热拉伸，加热温度１８０℃， 拉伸倍数１Ｏ，使ＰＰ扁丝规格达到厚度约０．０７ ｍｍ， 宽度约３ ｒａｍ；使用开网器将扁丝进行开网处理后得 到网状扁丝，将网状扁丝在１５０℃条件下进行热定 形，再经３０℃冷定形后卷绕成卷 ，ＰＰ丝线密度为 ３０３ ｔｅｘ；网状扁丝再经８ ｈ、１４０℃进行最后蒸汽热定 形处理后得到成品单丝，蒸汽压力４２０ ｋＰａ，纬纱规格 ３２０ ｒｅｘ；单丝合股加捻，捻度为单丝８０捻／ｍ，合股 ７０捻／ｍ；捻缩后得规格为３３０ ｔｅｘ×２的成品丝。 ２．３．３物理指标及性能对比 聚丙烯纬纱与麻纬纱主要物理指标及性能对比 参见表１。 表１ ２种纬纱主要物理指标及性能对比 ③条干均匀，地毯织后底背平整，胶液渗透均 匀度好，从而整个毯背柔韧度均匀一致，毯形稳定不 起泡。 ④强力及弹性远远优于麻纱，增强了地毯的结 构稳定性。 ⑤能大大降低地毯胶液使用量。 ３．２经济效益 ２种纬纱材料成本核算对比见表２。 表２成本核算对比 由表２可知，２种纬纱材料对比，成本差异为 ０．１３元／ｍ ，对地毯总成本影响很小。 胶量节约情况：聚丙烯纬纱不吸湿，能大大降低 地毯胶液使用量，根据试验计算聚丙烯底地毯比麻 底地毯节约１２０ ｇ／ｍ 左右胶液；按目前威尔顿地毯 年生产地毯９０万ｍ ，丁苯胶９．１元／ｋｇ计算，年可 以节约资金９８．３万元。 解决质量投诉：根据统计，市场每年因地毯变 形、起泡问题的重大投诉至少在８～１０次以上，由此 进行的维修费用、索赔款额高达６０多万元以上，目 前该类投诉已随着聚丙烯纬纱的研制使用而逐步得 以解决。 扩大市场，增加销量。地毯性能稳定后，市场销 量逐渐增长，按２０％增长量计算，年可增加地毯近 ２０万ｍ ，增加销售收入近２ ０００万元。 ４ 结语 在影响地毯稳定性的各个方面，聚丙烯纬纱 材料的研制应用远远优于麻纱，该项工艺技术应 用后，地毯使用性能发生了质的变化。通过在国 内外各大市场批量投入使用，如美国嘉年华公 司，青岛海阳中盛房地产、北京润德房地产等公 司，到目前为止，客户对其稳定性、防腐、防缩、抗 第３９卷第７期 毛纺科技 Ｗｏｏｌ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｊｏｕｒｎａｌ 一５９一 ２０１１年７月 起泡等优良的品质给以充分的肯定和高度的赞 赏。因此，聚丙烯作为新型纬纱材料的研制应 用，攻克了威尔顿地毯技术难题，增加了威尔顿 地毯新的使用功能，为地毯行业的进步与发展做 出重大贡献。 参考文献： ［１］ 汪洋．地毯现代化生产、工艺、技术、标准及质量评定测试手 册：上册［Ｍ］．长春：吉林科学技术出版社，２００４：４１５～４２０． ［２］ 薛士鑫．机制地毯［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００３：４０— ４５．５３—５４． ［３］ 孙友德．丙纶［Ｍ］．广州：广东科技出版社，１９８７． 科技论文摘要编写规则 摘要是以提供文章内容梗概为目的，不加评论和补充解释，简明、确切地记述文章重要内容的短文。其基本要素包 究的目的、方法、结果和结论。摘要应具有独立性和自明性，并拥有与文献同等量的主要信息，即不阅读全文，就能 必要的信息。 摘要有报道性摘要、指示性摘要，以及介乎其问的报道／指示性摘要。一般的科技论文都应尽量写成报道性摘要， 而对综述性、资料性或评论性的文章可写成指示性或报道／指示性摘要。通常中文摘要需２００字左右，外文摘要２５０个 实词左右，如遇特殊需要字数可以略多。 报道性摘要是文章的主题范围及内容梗概的简明摘要，相当于简介。它反映了论文的目的、方法及主要结果与结 论，在有限的字数内向读者提供尽可能多的定性或定量的信息，充分反映该研究的创新之处。 指示性摘要是文章的论题及取得的成果的性质和水平的摘要，其目的是使读者对该研究的主要内容（即作者做了 什么工作）有一个轮廓性的了解。 １．摘要的要素 目的：研究、研制、调查等的前提、目的和任务，所涉及的主题范围。 方法：所用的原理、理论、条件、对象、材料、工艺、结构、手段、装备、程序等。 结果：实验的、研究的结果，数据，被确定的关系，观察结果，得到的效果，性能等。 结论：结果的分析、研究、比较、评价、应用，提出的问题，今后的课题，假设，启发，建议，预测等。 其他：不属于研究、研制、调查的主要目的，但就其见识和情报价值而言也是重要的信息。 一般地说，对于报道性摘要，方法、结果、结论宜写得详细，目的和其他可以写得简单，根据具体情况也可以省略；对 于指示性摘要，目的宜写得详细，方法、结果、结论、其他可以写得简单，根据具体情况也可以省略。 ２．编写摘要的注意事项 （１）排除在本学科领域方面已经成为常识的内容； （２）不得简单地重复文章中已经表述过的信息； （３）要求结构严谨，语义确切，表述简明，一气呵成，一般不分段落；忌发空洞的评语，不作模棱两可的结论。没有 得出结论的文章，可在摘要中作扼要讨论； （４）要用第三人称的写法。应采用“对……进行了研究”、“报导了……现状”、“进行了……调查”等记述方法，标 明一次文献的性质和文献主题，不必使用“本人”“作者”“我们”等作为摘要陈述的主语； （５）要采用规范化的名词术语。尚未规范化的，以采用一次文献所采用的为原则。如新术语尚无合适的中文术语 译名，可使用原文或译名后加括号注明原文； （６）不要使用图、表或化学结构式，以及相邻专业的读者尚难于清楚理解的缩略语、简称、代号。如果确有必要，在 摘要中首次出现时必须加以说明； （７）不得使用文章中列出的章节号、图号、表号、公式号以及参考文献号等； （８）必要提及的商品名应加注学名； （９）应采用国家颁布的法定计量单位，要注意正确使用简化字和标点符号。