(1. 青島大學紡織學院,青島,266071;2. 青島通標標準技術服務有限公司,青島,266101;3. 維柏思特襯布〔南通﹞有限公司,南通,226121)
我國黏合襯的發展起步于20世紀80年代,經過30多年的發展,已經形成了一個產品齊全、性能優良、技術較為先進的服裝輔料新領域。雖然黏合襯行業的發展迅猛,但是業界更為關心的是黏合襯行業將向何處發展。
1930年德國庫夫納公司開始研制黏合襯布;1954年英國人研制出了局部黏合襯,這可以看作黏合襯布行業的起步;1958年首批熱熔黏合襯問世,并逐步實現工業化大生產,英國服裝業于1960年開始正式使用黏合襯,可以視為黏合襯的產業化應用[1]。我國黏合襯研制起步較晚,而且由于當時生產技術差、熱熔膠品種少、機械設備相對落后等因素的影響,導致生產的黏合襯質量較差,透氣性、回彈性差,手感硬,熱熔膠涂敷不均勻,極大地限制了黏合襯的使用范圍。20世紀80年代,我國的黏合襯生產得到了快速發展,引進了近60條生產線,建立了160余家專業襯布工廠,形成了具有一定規模的襯布生產體系,并逐步向高檔化、系列化方向發展。90年代,我國黏合襯布質量逐步提高,品種不斷增加,涂層工藝及設備也日趨齊全[2]。而進入21世紀后,我國的黏合襯行業得到了飛速發展,不僅質量更進一步,而且品種、性能也出現多樣化,已出口到世界40多個國家和地區,產品質量達到國際先進水平,從而實現了我國黏合襯工業從無到有、從小到大的目標,已形成從原材料到涂層生產線、前處理、后整理,以及測試方法與標準、服務貿易等較為完整的生產體系。
黏合襯的基布可以是機織的、針織的和非織造的。近年來,黏合襯基布正由厚重型向薄型及超薄型方向發展,不僅紗線的特數減小,而且所采用的纖維品種更新、更廣泛,如玉米纖維、珍珠纖維、竹纖維、牛奶纖維、納米纖維、有機導電纖維,以及具有特殊功能的防電磁輻射纖維、抗紫外線纖維等多種纖維已得到廣泛應用,使襯布具有更多的功能。
機織襯布由最初的普通低質平紋布向高支超細方向發展,目前日本日東紡株式會社已研發出纖維線密度達到0.8 tex的超薄型襯布。而國內市場則相對落后,基布纖維線密度處于由5.6 tex向1.7 tex發展階段,其中,休閑服裝主要以3、5.6 tex為主,西裝以8 tex為主,國內雖已出現1 tex超薄型襯布,但使用較少。基布組織結構也趨于多樣化,不只局限于平紋等簡單組織,而是較多采用斜紋、亂斜紋、順斜紋以及一些更為復雜的組織結構;同時,單絲組織也在不斷創新,采用混紡、包纏、包芯、并捻、復合以及不同紗線與長絲進行交織等工藝[3]。國內襯布廠針對高級女性時裝的需求,開發了超薄型機織黏合襯,手感柔軟,穿著舒適,并在雙點涂層工藝中采用了新配方、新助劑以及改進型無粉基漿等技術,部分解決了掉粉和滲漿等現象。
針織襯布以其優良的彈性可以更好地滿足彈性服裝面料的用襯要求,已出現了許多品種。目前已有緯編襯、經編襯、無紡加縫編襯、低彈襯、高彈襯,以及近年來獲得快速發展的四面彈襯和高支高目襯[4-5],使針織襯布的應用更為廣泛。
隨著服裝向輕、薄、軟、挺潮流方向的發展,非織造布在黏合襯行業中的地位日益重要。非織造基布由最初的浸漬法非織造布向滌綸、滌/尼、100%尼龍熱軋法薄型非織造布方向發展。自20世紀90年代以來,已出現了很多新品種,如薄型滌綸紡黏非織造黏合襯布和特種水刺非織造黏合襯布,以及隨后出現的高檔熱軋、水刺、復合漿點黏合襯布,耐砂洗、耐酵素洗非織造基布,有機硅油整理柔軟型非織造基布,羊絨超柔非織造基布等多種薄型非織造襯布也逐漸得到應用[6-7]。
盡管黏合襯基布的品種多樣,但還是難以滿足各種功能性服裝和智能服裝的使用要求,因此,必須加大力度開發各種功能型黏合襯用基布。在基布的生產過程中,不僅采用了功能性纖維,而且還采用了多種技術。例如1988年美國就開始使用滌綸鍍鎳基布,隨后又將芳綸防彈布作為防彈服的里襯;芬蘭也采用智能型的紡織材料作基布,研發出可自動調節溫度的襯布;國內有關企業利用陶瓷纖維可吸收遠紅外的特性,作為黏合襯基布,開發出了具有保暖性并可促進血液循環的環保型功能襯布[8];中國香港三利賽爾夫公司將微膠囊技術應用于襯布基布的生產工藝中,成功開發出了以GN-03為代表的抗菌含香系列黏合襯;還有其他一些知名廠家生產的各種防護襯、保健襯、智能襯等功能型黏合襯,極大地提高了服裝及襯布的附加值和技術含量,甚至可實現“襯布讓服裝更智能”。
伴隨著各種基布新品種的出現,基布前處理及后整理工藝尤顯重要,處理的好壞會直接影響到襯布的手感及功能。在黏合襯布發展早期,由于技術和設備的限制,大多數基布不經涂層前處理,對涂層后的整理技術也不夠重視,所生產的黏合襯布質量較差。后來人們逐漸意識到了前處理和后整理的重要性,同時對處理工藝不斷進行改進和完善,以滿足黏合襯布行業的需求。
早期的基布前處理工藝比較簡單,僅經過退漿精練、拉幅定型和染色等工藝,主要是為了去除雜質和確保尺寸穩定性,以便于涂層加工。隨著技術的發展,根據基布不同的纖維成分及組織結構,前處理工藝也越來越具有針對性和專一性,如為了改善基布手感,出現了機械磨毛和起毛加工,采用化學柔軟劑處理,進行樹脂整理等新方法、新工藝[9]。
盡管工藝有所改善,但由于處理過程中需要使用大量的化學試劑,會對環境造成一定危害。隨著人們對環保意識的提高和對綠色消費觀念的增強,在追求“衣飾時尚化”的同時更講究健康。為此有的企業在生產中采用“環保法前處理”和“物理法后整理”技術,如利用現代生物酶技術替代傳統堿氧氯漂工藝,以減少對環境的污染和對人體的危害;采用懸浮松式烘干機進行物理機械預縮整理技術替代傳統的高樹脂防縮整理技術,既保證了基布的尺寸穩定性,又可減少游離甲醛含量,規范生產流程,確保清潔節能,并保證產品質量的穩定性,使產品達到生態紡織品的要求。
經濟和技術的快速發展推動了熱熔膠行業的巨大進步,經過30多年的發展,逐漸由更細的粉末狀熱熔膠取代了顆粒狀熱熔膠,產量日益增加,品種也趨于多樣化,并在傳統的聚酰胺(PA)類、聚酯(PET)類、聚乙烯(PE)類、聚氨酯(PU)類、聚氯乙烯(PVC)類、聚醋酸乙烯(EVA)及乙烯-醋酸乙烯共聚(EVAL)類熱熔膠的基礎上不斷進行接枝改性創新,以求獲得性能更加優良的熱熔膠粉,更好地推動襯布行業的發展。
20世紀60年代,瑞士伊姆斯(EMS)公司和德國普萊特波恩(PLATE BONN)公司開發出了以PA12為主的低熔點共聚酰胺,其中,以PA6、PA66、PA12三元共聚物為代表,具有優良的黏合性和耐洗性,被視為熱熔膠的起步階段。我國對熱熔膠的研制起步較晚,大多數依賴進口,價格也比較昂貴。直到20世紀80年代,LDPE和EVAL膠粉的成功研制才使我國熱熔膠粉逐步實現國產化,80年代末,以PA1010為主體的三元PA膠粉在國內研發成功并獲得黏合襯企業的青睞。滄州軍需化工廠于1994年成功研制出的PES膠,以其較好的綜合性能在我國得到推廣應用;1996年PA1212在國內開發成功,進一步改進了PA膠的黏結性能; 2000年底,以PA12為主體的PA6、PA66、PA12三元共聚酰胺熱熔膠仍需進口,而性能優良的PU類熱熔膠的研制在國內尚屬空白[10]。2008年國際金融危機過后,熱熔膠相關下游工業逐漸恢復活力,刺激了熱熔膠需求穩增,對熱熔膠的改性及創新性研究也取得了較大的進展,其應用范圍不斷擴大,尤其是PU熱熔膠近年來得到了快速發展。
在熱熔膠的改性方面,通過調節PA6、PA66、PA1010三組分的配比,可獲得最低熔融指數與最佳黏合性的三元共聚酰胺熱熔膠[11];為了使EVA膠各組分間的相容性更好、性能更穩定,可將改性淀粉與EVA共混制備低成本耐水洗熱熔膠,并具有較好的環保性[12];由于PU膠的軟化點較高,在黏合襯布的應用中較困難,因此可采用多元共聚法,并通過調節聚合物中剛性與柔性分子鏈段的配比,成功降低PU膠的軟化點并保持較強的黏結性[13];為了改善PET膠粉的柔韌性和低溫性能,可在滌綸樹脂中添加二聚脂肪酸,通過共縮聚反應制備出聚酯酰胺熱熔膠,既可保證其優良性能,又可大大降低生產成本[14]。在一些特種功能的黏合襯布中,對熱熔膠的選擇和使用也有較多的研究。例如,經過大量試驗研究,采用橡膠彈性體類膠黏劑涂布芳綸防彈無緯布,不僅可以保證無緯布優良的防彈性能,而且可提高其耐老化和耐洗性能,徹底改變了水溶性熱熔膠在無緯布生產中的獨霸地位,既解決了由于水分蒸發造成的布面不平整等問題,又可以節約成本,提高生產效率[15]。
雖然我國對熱熔膠粉的研發已趨于成熟,但是現階段的熱熔膠產品主要是以石油為基礎的衍生品,對環境有一定的危害,相關組分大多屬于不可再生資源。為了解決對石油的過度依賴及可生物降解等問題,以滿足建設環保型社會的要求,生物環保型熱熔膠逐漸發展起來。理想的生物環保型熱熔膠應是100%來自于可再生資源,具有較好的彈性、熱塑性及熱穩定性,較低的熔融黏度等。目前,主要包括反應型熱熔膠、水基型熱熔膠、壓敏型熱熔膠及可生物降解型熱熔膠[16]。其中,反應型熱熔膠是指在熱塑性的樹脂分子中引入活性基團,并通過活性基團的反應使之發生交聯、固化反應合成的熱熔膠,它兼有熱熔膠和反應型黏結劑的性能;水基型熱熔膠是指聚合物支鏈上含有親水性官能團的熱熔膠,以水為介質,生物相容性好,工藝簡單,使用方便,以丙烯酸酯、增黏樹脂等為原料可制備出高固含量水基型熱熔膠[17];壓敏型熱熔膠兼有熱熔及壓敏的雙重特性,熔融狀態下進行涂布,冷卻后略施輕壓即可黏合,不含有機溶劑,無污染[18];可生物降解熱熔膠[19]是指在生物酶的催化作用下,通過一系列化學反應,可將熱熔膠中含有的復雜有機物轉化為簡單有機物或無機物熱熔膠。
我國黏合襯涂層技術經歷了熱熔轉移法、撒粉法、粉點法、漿點法,但隨著涂層工藝的不斷創新,這些傳統的涂層技術開始受到新工藝的挑戰,在原有的涂層方法中出現了技術突破。單就撒粉涂層法來說,已陸續出現了圓網撒粉、氣流撒粉、脈沖撒粉等[20],雖同為撒粉法黏合襯,但產品質量卻大不相同。尤其是雙點涂層技術和設備的引進,使涂層技術普遍升級換代,并逐步形成了雙粉點、雙漿點、漿點撒粉法工藝紛呈的新格局。
我國的機織黏合襯在20世紀80至90年代是以撒粉和粉點法為主,到90年代后期多以雙點涂層法為主。而非織造襯在20世紀80至90年代主要以漿點法為主,到90年代后期則大力推行漿點深層法[21]。
為了緊跟國外襯布領域發展的步伐,國內的許多廠家大量采用國際上最先進的涂層生產技術,不斷開發新產品。例如,南通江淮襯布有限公司從瑞士引進了先進的VILLARS粉點涂層設備,使黏合襯布年生產量大大提升;我國還引進了國外先進涂層工藝Stock公司開發的內封閉充壓式刮刀技術,解決了部分雙點襯易掉粉等問題;2004年,德國駿馬公司開發的Doublespot XS(革新涂層)技術進入中國市場,進一步推動了我國涂層技術的發展。我國黏合襯生產廠家不僅大力引進國外先進涂層工藝和設備進行生產,而且在生產中對新工藝、新設備進行消化和吸收,并不斷思考和創新,努力趕超國際先進水平,已開發出許多新工藝。如我國自主研發的精密撒粉技術及冷轉移涂層工藝,超過了德國的圓網粉點涂層工藝;在涂層設備的制造方面,以上海大和機械制造有限公司為首的一大批設備制造商對涂層設備不斷進行改進和創新,已有大量設備出口東南亞、中東以及我國香港地區,大大縮短了我國與國際發達國家在涂層技術和設備制造上的差距。
與早期傳統的涂層工藝相比,現在的工藝不僅效率高,而且產品質量和手感都有較大改善,極大地提高了產品的附加值。雖然我國的黏合襯布涂層設備已批量出口東南亞及拉美等地,但是由于技術水平和制造精度等原因還較少進入歐美等國家市場。
為了滿足服裝和黏合襯布行業的飛速發展以及消費者的需求,要有針對性地將服裝面料與黏合襯進行匹配,并使黏合后的面料具有優良的性能。國內外眾多襯布專家對服裝面料與黏合襯的配伍性進行了大量研究,力求做到合理配伍,以起到“錦上添花”的效果。
目前,比較先進的配伍方法有正交試驗法、回歸分析法[22]、人工神經網絡法[23-24]和模擬分析法[25],由于這些方法都是建立在數據處理和計算機建模的基礎上,多限于實驗室研究,大多數企業還是采用生產試驗法[26]。
隨著科技的進步和人們生活水平的提高,更加新穎獨特的面料和款式不斷設計出來,人們對黏合襯的要求已從傳統的使服裝具有挺括、舒適、美觀的功能發展到具有更多特殊功能的產品。特別是近年來各種功能性和智能服裝的出現,加大了開發功能型襯布的力度,相繼涌現出了綠色環保、抗菌含香、抗紫外線、防濕透氣、防電磁輻射、可產生遠紅外輻射保暖等襯布。雖然各種功能性高端襯布種類日益繁多,但是目前我國襯布業仍存在一些問題,一方面,一部分襯布產品供過于求;另一方面,許多新品服裝找不到可配伍的合適襯布,出現了供不應求的現象。此外,對黏合襯與服裝的實際配伍性應用方面的研究還比較少,導致許多具有特殊功能的黏合襯在服裝業中并沒有得到廣泛應用。
30多年來,雖然我國黏合襯布經過不斷研發取得了令人矚目的成就,已步入“襯布強國”行列,但仍需繼續改革和創新。要更多地采用新材料、新技術,不斷加大研發力度,開發出有特色、功能性的新型黏合襯,以配伍高端服裝,提高附加值。要以現代紡織的新理念,在國際黏合襯領域占據有利位置,高屋建瓴,努力爭取達到世界領先水平。
在基布生產過程中,要進一步擴大功能環保型新材料和超細旦纖維的應用,并采用多樣變化組織結構,滿足特殊服裝用襯的要求。為了更好地體現出黏合襯的使用價值,在對基布進行處理時,要盡可能地采用環保處理技術,減少游離甲醛等有害物質的產生。尤其對具有功能性、高附加值的黏合襯,對后整理工藝更有嚴格的要求,包括產品的防水性、防輻射性、抗菌性、抗靜電性、染色性等功能要求。相關企業在努力推進“綠色環保處理工藝”的同時,必須嚴格控制處理工藝并不斷進行優化,把其看作襯布塑造服裝風格的基本手段,為我國高端襯布開發出各種高水平、專業化、低污染的處理技術。
人們對天然綠色的生活要求必然推動著熱熔膠向天然、低污染的方向發展。目前,對熱熔膠的研究雖已成功解決了用生物基衍生物替換傳統的芳烴及脂肪烴等碳氫化合物,但是要想完全取代由石油衍生物組成的基體樹脂,實現產業化生產還有一定的困難。我們在致力于環保的同時,還應加大對熱熔膠改性的研究力度,繼續開發低熔點、高黏接強度的熱熔膠粉,以減輕高溫高壓對纖維的損傷,以適應各種加工工藝及最終產品應用的需求。因此,需要政府、行業研究者及領軍企業從政策、資金和技術上給予大力扶植和支持,以突破相關瓶頸,推動生物環保型熱熔膠獲得更好的發展。
國內相關企業應對引進的涂層設備和技術進行更好的消化和吸收,鼓勵自主研發,杜絕盲目引進,積極開發屬于我們特有的“民族品牌”。針對我國涂層技術的不足,不斷改進,在未來幾年中,我們要將超聲波、GMP輻射交聯等數字化技術更好地應用到現代化涂層技術中,不斷進行企業的技術創新,使我國襯布行業的創新能力不斷增強。不僅要在技術上有所突破,努力達到國際先進設備技術水平,更重要的是要開發出符合中國特色的各種高效節能環保型涂層新設備,為我國躋身“世界襯布強國”行列提供強大的設備保障。
現在國內外許多知名的品牌服裝都十分重視面料與襯布的配伍,而且很多服裝都需要一種或多種產品的復合。合理的配伍會使服裝整體更協調、更舒適、更美觀,因此,必須做好襯布和服裝面料的配伍服務,加快品牌與理念的更新換代,注重“以人為本、服務至上”的新型理念,以提升黏合襯行業的服務水平和經濟效益。目前我國在服裝與彩色襯布的配伍上已經邁出了一大步,今后還應繼續在功能型、綠色生態型襯布等與服裝的配伍技術方面做出更大的努力,為新型的功能型服裝服務,加快推進我國襯布“名牌戰略、民族品牌”前進的步伐。
要有針對性地培養紡織、服裝、化工、機械、電子、經營開發全方位一體的綜合型人才。國內各大院校可開設服裝用黏合襯等相關專業,引導學生深入了解黏合襯的生產,并注重開展實踐教學;多開展有關服裝黏合襯及熱熔膠知識的學術交流活動,關注國內外黏合襯布的發展前沿動態,為我國黏合襯的發展培養專業的高級人才。
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