新型智能空調纖維面料的開發

梁 燕,謝光銀,竇海萍(.， 70048；.， 5303)

1 引言

Siwear智能調溫粘膠纖維是河北吉藁化纖有限責任公司與北京巨龍博方科學技術研究院聯合開發的專利技術產品，其技術關鍵是利用熱敏相變材料在溫度變化中通過固態和液化互相轉化，吸收儲存和釋放熱量，來調節人體體表溫度，實現了保溫和調溫功能，用Siwear空調面料制作的服裝和床上用品等能保持在一個令人舒適的溫度范圍內，故又被稱為冬暖夏涼面料。

2 Siwear纖維的性能

2.1 溫度調節原理

智能空調纖維是將相變蓄熱材料技術與纖維織造技術相結合開發出的一種高新技術產品。智能空調纖維制品與傳統紡織品的區別在于保溫機理不同。傳統衣物主要是通過絕熱方法來避免皮膚溫度降低過多，主要取決于滯留在織物內部的靜止空氣量，所以厚度越大、密度越小，絕熱效果越好。而智能空調纖維的保溫機理則是能為人體提供舒適“微氣候環境”的全新保溫機理，能夠熱調節而不僅僅是熱隔絕。含有相變材料的紡織品不論外界環境溫度升高還是降低，它在人體與衣物、衣物與外界環境之間能起到一個“調節器”的作用，緩沖外界環境溫度的變化。

相變調溫材料作用原理是利用純物質或混合物發生相態變化或結構轉變時吸收、釋放的熱量而進行儲、放熱，其特點是：儲熱密度大；儲、放熱過程是在恒溫或接近恒溫條件下進行；儲、放熱的速率具有可控性。相變儲熱材料是實現相變儲熱的介質，它在溫度高于相變點時，吸收熱量發生相變(融化儲熱過程)當溫度下降，低于相變點時，發生逆向相變(凝固放熱過程)。因此，適宜的相變儲熱材料不僅可作為能量儲存的良好介質，而且特別適于制作溫度調節控制材料。

2.2 纖維特點

Siwear纖維織成的織物，由于存在成千上萬個具有能量轉換功能的相變材料，可以不間斷地吸收和釋放能量來調節溫度，因此織物能保持在人體舒適的溫度范圍，可制得冬暖夏涼的服裝和床上用品。能控制服飾產品的微氣候溫度，適于全天舒適的熱量要求；有類似于棉花或蠶絲的柔軟性，與皮膚接觸舒適；有良好的抗熱性及涼爽效應；具有高吸濕性和抗靜電性；易染色，有良好的鮮艷度；懸垂性好。

3 織物規格與流程設計

3.1 原料選配及混紡比

通過紡紗實驗，Siwear粘膠纖維含量達50%時，織物的各種服用性能夠達到要求，若纖維含量超過50%，影響混紡織物的風格及其折皺回復性和吸濕性。最終確定混紡比例CJ/V為50/50。兩種纖維的物理性能指標見表1：

表1 兩種纖維的物理性能指標

3.2 織物規格與流程設計

開發的產品主要用做服裝、睡衣及床品等，為體現織物柔軟舒適、細膩滑爽、條紋清晰的風格，采用緞紋組織，規格為CJ/V(50/50) 18.4/18.4 509/509 150 cm。

(1)紡紗工藝流程：

CJ：FA009自動往復抓棉機→FA105A單軸流開棉機→FA029多包混棉機→FA156型除微塵機→FA179B型喂棉箱開松→FA203A梳棉機→FA306并條機(預并)→E32條并卷聯合機→E62精梳機

Siwear纖維：A002D自動抓棉機→A035混并棉機→FA106A梳針滾筒開棉機→A092振動式雙棉箱給棉機→FA141A單打手成卷機→FA212梳棉機

CJ+Siwear纖維：FA311并條機(一并)→FA311并條機(二并)→FA326并條機(三并)→SFA411A型懸錠粗紗機→A512型細紗機(牽伸改造)

(2)染紗工藝流程

筒紗→松式絡筒→染紗→脫水→烘干→絡筒

(3)織造工藝流程

經紗:筒紗→整經→漿紗→穿筘；緯紗：筒紗；經紗+緯紗：織造→整理檢驗成包

4 紡部工藝配置及技術措施

4.1 開清棉工序

由于Siwear纖維中包含有微膠囊，為了防止微膠囊破裂，開清棉工序采用“短流程、多梳少打、慢速度、勤抓少抓、多混和”的工藝原則。主要工藝參數如表2所示。

4.2 梳棉工序

合理調整各工藝參數，采用輕定量、輕加壓、低速度、小張力、中隔距。主要工藝參數如表3所示。

表2 開清棉主要工藝參數

表3 梳棉主要工藝參數

表4 精梳工序主要工藝參數

4.3 并條工序與粗紗

采用預并條及三道并條工藝，執行低定量、低速度工藝原則，改善了條干均勻度，提高了成紗質量；采用輕定量、低速度，如表5所示。

(1)并條:粘膠型Siwear空調纖維先經預并，定量：19.05 g/5 m，羅拉隔距：12 mm×7 mm×18 mm，速度：250 rpm，并合數8。

(2)混并一：定量22.00 g/5 m，隔距9 mm×7 mm×16 mm，速度250 rpm，并合數4根精梳條，3根經預并的粘膠型空調纖維條。

(3)混并二：定量20.50 g/5 m，隔距11 mm×7 mm×16 mm，速度250 rpm，并合數8根。

(4)混并三：定量19.50 g/5 m，隔距11 mm×7 mm×16 mm，速度250 rpm，并合數8根。

表5 粗紗主要工藝參數

4.4 細紗工序

選用A512型細紗機，合理選配鋼領，鋼絲圈型號，以減少毛羽，提高成紗質量。工藝參數如表6所示：

表6 細紗工藝參數

5 織部工藝研究及措施

5.1 絡筒及整經工序

絡整重點圍繞降低毛羽，提高絡整質量做工作。采用電子清紗器絡筒定長,集體換筒，合理配置絡整張力，保持各通道光滑，減少紗線摩擦，力爭做到卷繞、排列、張力三均勻。

5.2 漿紗工序

漿紗采用卡爾邁耶進口雙漿槽漿紗機。主漿料為CMC，動物膠為粘著劑，漿液配方見表7：

表7 漿料配方

漿紗工藝：漿紗車速30～35 m/min，上漿溫度55～65 ℃，前壓輥壓力6～12 kN，后壓輥壓力9～15 kN，退繞張力550 N，分絞張力1 200 N，濕分絞輥3根，卷繞張力2 000 N。

上漿效果：上漿率12%，回潮率8%～9%，伸長率2%，單紗增強率36.8%，單紗減伸率16.8%，漿紗單強228.2 cN，漿紗斷裂伸長率10.3%，織軸好軸率93.8%。

5.3 織造

優選噴氣織機工藝，減少經緯紗斷頭以利于產品質量的提高，適當加大經紗張力，合理確定綜框高度和開口時間、引緯時間，保持紗線通道光滑，防止毛羽增加，適當提高車間濕度，減少靜電產生。并加強操作管理巡回檢查，及時處理停臺。通過以上措施，十萬緯經向停臺：3.64次/臺·時，十萬緯緯向停臺：11.82次/臺·時，織機效率達到90%以上，下機一等品率達到90%，成功開發出Siwear智能纖維服飾系列面料。

6 Siwear纖維加工時的工藝技術要點

6.1棉與Siwear粘膠纖維采用分別制條，在并條工藝再將兩種成分混合。這樣能保證棉纖維中的雜質的充分去除，在對棉纖維進行精梳加工時，也能徹底去除棉條中的大部分短絨，使成紗光潔、毛羽少。

6.2Siwear纖維的摩擦系數較小，在紡紗時表現為纖維之間的抱合力較差，需要對纖維加入一定量的抗滑油劑，以確保成網、成條、成紗的質量。

6.3兩種纖維吸濕性都比較好，纖維的回潮率較高，紡紗車間的濕度要偏小掌握，以防止繞皮輥、羅拉，影響生產。

6.4兩種纖維均為較柔性纖維，為改善成品身骨，捻系數要偏大掌握。

7 結束語

7.1生產中必須重視溫濕度管理，嚴格控制紗線回潮率，各工序紗線通道必須光滑無毛刺，高空、機臺、地面清潔和空氣含塵必須符合生產管理的要求。

7.2減少毛羽是紡織廠基礎管理和適用技術的綜合反應，選好用好設備，抓住薄弱環節是關鍵。

7.3經對比兩種纖維的混合比在50/50時，各種服用性能基本達到平衡。

[1] 嚴鶴群.噴氣織機原理與使用[M].北京:中國紡織出版社,1996.

[2] 竇海萍.Outlast新型空調智能纖維面料的開發[J].上海紡織科技,2006，(10):57—58.

[3] 嚴鶴群.噴氣織機原理與使用[M].北京:中國紡織出版社,1996.

[4] 上海市紡織工業公司《棉織手冊》編寫組.棉織手冊(上、下冊)[M].北京:中國紡織出版社,2000.

[5] 張云逸.智能纖維的生產及其發展前景[J].山東紡織科技,2010,51(2):44—46.