新型抗菌保暖毛針織面料的開發

查神愛，劉麗艷，韓晨晨

(1.江蘇陽光集團,江蘇 江陰 214426； 2.江南大學 紡織服裝學院，江蘇 無錫 214122)

隨著現代生活水平的提高，人們對針織服裝提出了更多更新的服用要求。服裝用針織面料不僅要時尚、高檔、舒適，同時還要具有抗菌、保健、保暖、易打理、易護理等多元化功能。而當代迅速發展的紡織科技為高檔化、多功能化針織面料的開發和應用提供了有力保證。高科技、高附加值的產品能夠提升產品品質及利潤率，對于提升品牌形象以及企業競爭力具有積極意義[1]。Thermolite?保暖功能性纖維是一種新型改性滌綸中空纖維，保溫性能優異，每根纖維都含有較多空氣，其織物可形成一道空氣保護層，既可防止冷空氣進入，又能排出濕氣，使穿著者的身體保持溫暖、干爽、舒適、輕盈。光觸媒抗菌除臭功能性整理新技術，可以賦予面料抗菌保暖等新功能特性。本文開發抗菌保暖毛針織面料，并就其產品風格特征、質量指標進行分析。

1 開發思路

功能性針織面料主要采用2種方式開發：一是使用功能性纖維進行織造，二是對面料進行功能性整理[2]。

功能性纖維主要分為功能性天然纖維和功能性化學纖維。天然纖維中的大麻纖維、竹原纖維等具有抗菌抗紫外等功能，是功能性天然纖維；功能性化學纖維主要分為2種：一種是在化纖紡絲中加入功能性粉末而實現其功能性，如抗紫外線、遠紅外、抗菌、防輻射等，另一種是改變纖維的物理化學結構使其具有某些特殊的功能，如吸濕排汗，中空保暖等，該類纖維主要有功能性滌綸、錦綸、腈綸等合成纖維及粘膠類纖維，其形式主要有改性纖維、異形纖維、中空纖維和陶瓷纖維等。功能性化學纖維以化纖為載體，將功能性物質保留在面料上，經水洗后功能不受影響[3-4]。本文采用Thermolite?中空保暖纖維，依靠提高纖維中空度來增大滯留空氣量，使纖維富含不產生對流的滯留空氣，減少熱傳導和對流散熱，制造出既輕又保暖的面料和填充材料，主要用于貼身服裝，對人體不會產生生理過敏性[4]。與同樣厚度的實心纖維織物相比較，中空纖維織物的保暖性高60%～70%，與同樣保暖性的實心纖維織物相比較，中空纖維織物的質量輕 60%～70%。

當紡織面料中含有蛋白質或脂肪等物質時，微生物很容易繁殖，細菌、霉菌所分泌的霉素會揮發異味，且能把纖維分解為食料而造成纖維損傷。抗菌除臭整理一般是在織物上施加化學抗菌劑，以殺滅或阻止微生物生長[5-6]。本文采用TIOTIO-PREMIUM新型光觸媒的抗菌除臭整理技術，光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導體材料，二氧化鈦受紫外線及光照激發后會產生大量的電子，與吸附在織物表面的水和氧氣反應產生氧化能力極強的氫氧自由基，氫氧自由基可以高效降解空氣中的有毒有害氣體(如甲醛、氨、苯、氮氧化物、硫氧化物、VOC等)，破壞細菌的細胞膜和固化病毒的蛋白質，高效殺滅多種細菌

(如大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌，流感病毒等)，抗菌率可高達99.99%，并能通過氧化-還原反應將細菌或霉菌釋放出的霉素、霉味等有機污染物分解及無害化處理成無污染的二氧化碳和水，起到抗菌除菌、消除臭味的功能[7-8]。光觸媒整理劑作用原理示意圖如圖1所示。光觸媒在整個化學反應過程中以催化劑的形式存在，在反應前后均不發生任何變化，因此其抗菌除臭功能具有長效性，目前，光觸媒技術廣泛應用于空氣凈化器，高檔車飾以及高檔室內裝潢[9-10]，本文將其應用于毛紡面料后整理加工，以賦予面料抗菌除臭的功能。

圖1 光觸媒整理劑作用原理示意圖

2 開發方案

2.1 方案設計

綜合抗菌保暖毛針織面料的手感、服用性能、洗滌等要求以及價格因素，本文試制2 種抗菌保暖毛針織面料，利用絲光羊毛、莫代爾纖維、長絨棉混紡制成 20 tex混紡紗，再與3 tex桑蠶絲并捻制成雙股紗，織造時加入8.33 tex的Thermolite?長絲(作為襯墊紗)，面料規格設計如表1所示。

表1 抗菌保暖毛針織面料規格

紡紗工藝流程：和毛→梳毛→并條(頭并、二并、三并)→粗紗→細紗→絡筒→并線→倍捻→蒸紗。主要工藝參數：錫林轉速280 r/min，刺輥轉速800 r/min，出條定量3.0 g/m，蓋板間隔距3.6、3.0、 2.5、2.8、3.0 cm，給毛板工作面寬度45 cm。

采用Mayer C電腦提花雙面大圓機織造，機號22 G、筒徑76.2 cm。主要工藝參數：進紗路數72，毛紗張力45 cN，Thermolite?長絲張力15 cN，卷繞張力50 N，編織速度20 r/min。

染整工藝流程：坯布洗呢并縮呢→開袋→烘干、定形→中檢→熟修→柔軟、光觸媒處理→蒸呢。主要工藝參數：先升溫到42 ℃洗呢10 min，再在軋干機上加助劑0.8 kg/匹，縮呢壓輥壓力24.5 N，反彈壓力19.6 N，時間60 min，速度120 m/min；因針織物伸長大，在烘干定形時超喂量15%，喂入速度25 m/min；在門富士機上浸軋，光觸媒助劑質量濃度40 g/L，柔軟劑質量濃度15 g/L，酒精質量濃度20 g/L，pH值6，超喂20%；采用普通小蒸呢機，小張力可減少面料伸長，蒸汽壓力20 N，開汽時間10 min，抽冷6 min。

2.2 產品質量

本文開發的抗菌保暖毛針織面料改善了面料刺癢感，提高吸濕透氣性和穿著舒適度，面料達到可機洗要求。呢面光潔，花紋清晰，光澤自然；手感柔軟，細膩柔滑，親膚無刺癢感，彈性、透氣性好。具有保暖、抗菌、除臭功能，能分解周圍空氣中的甲醛、苯等有害物。該抗菌保暖毛針織面料集多種功能于一體，適合制作各類休閑襯衫、馬甲、外套等服裝。

抗菌保暖毛針織面料內在質量經國家紡織產品質量監督檢驗中心(江陰)檢測，各項指標和色牢度均達到FZ/T 73034—2009《半精紡毛針織品》一等品要求,抗菌性能根據GB/T 20944.3—2008《紡織品 抗菌性能評價 第3部分：振蕩法》檢測，結果表明對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率達到90%以上。

3 工藝技術關鍵

3.1 紡紗技術難點及其措施

本文所開發的面料由于采用絲光羊毛作為主要原料，在對羊毛進行絲光處理過程中需將羊毛表面的鱗片以及表面附著的油脂全部去除，若直接紡紗，紡紗過程中飛毛現象比較嚴重；而且成品紗線比較生澀，織造過程中織針間的摩擦力較大，容易引起紗線斷頭和織針磨損，在布面產生疵點。因此在和毛過程中，絲光羊毛先加入和毛油，悶毛24 h后將絲光羊毛和莫代爾纖維、長絨棉充分混合、均勻開松，再加入抗靜電劑及油水悶24 h，使原料中油水含量到達平衡，以利于后道工序。

絲光羊毛和莫代爾纖維表面光滑，抱合力較差，若捻度過低則紗線強力差，紡部和織部工序紗線容易斷頭，影響工作效率，同時還會在布面形成破洞、缺紗等疵點，還會導致面料發毛，起球指標不達標等問題。若紗線捻度過高，在針織大圓機織造時紗線自身易纏結成小辮子，在布面形成蜈蚣紗疵點。因此本文采用單紗高捻合股反向低捻的紗線形式，使紗線達到外松內緊的效果。最終確定半精紡絲光羊毛/莫代爾纖維/長絨棉單紗線密度為20 tex，捻度為 950 捻/m，S捻，將該單紗與2.22 tex單股桑蠶絲并線制成雙股線，捻度為400 捻/m,Z捻，92 ℃蒸紗10 min，以使紗線定形，消除紗線內應力。

3.2 織造技術難點及其措施

由于本文產品的紗線為半精紡紗線，紗線纖維較短，在織造過程中紗線飛毛較多，易在機頭堆積，成團掉落至織針工作區織入布面，形成疵點，難以修補。而且由于織物采用的是正面3色提花組織，很容易有3色混合的成團飛毛形成，因此紗筒需先用水溶性潤滑油浸潤處理，以減少飛毛產生，并且每路紗線采用單獨送紗管封閉送紗，如圖2所示。調整吹風口位置、方向、風壓等，可以預防飛毛堆積。

圖2 封閉式紗管送紗示意圖

為了提高面料的保暖性能，將永久性保溫纖維Thermolite?長絲與股線以1∶2的根數比(即1根長絲與2根股線)上機織造，采用Thermolite?長絲襯入法織造，使長絲位于織物反面，并減小Thermolite?長絲送紗張力，增加其線圈長度，使Thermolite?長絲能均勻的分布在織物毛紗線圈之間，提高面料的保暖性。

采用針織提花工藝織造大色塊格子織物時，由于提花線圈紗線浮長較長，無束縛，容易使織物色塊交接處產生彎曲，使織物不平整。通常是采用在后整理時調整整緯張力和定形速度來解決，但是對后整理織物張力需嚴格控制，稍有偏差就會導致格子歪斜。本文設計從機織千鳥格織物中格子套格子的形式獲得靈感，在針織物大色塊區域加入類似機織變化千鳥格花型，從而縮短提花線圈浮長，使織物結構穩定，布面平整，不僅從源頭上解決了格子歪斜問題，還使呢面更加美觀。

3.3 染整工藝難點及其措施

本文產品為多組分低含毛量針織面料，在制定染整工藝時考慮利用縮呢的方法增加豐厚度和柔軟性，但由于織物采用絲光羊毛，氈縮性差，而且面料中含有濕強度較差的莫代爾纖維，棉和桑蠶絲回彈性差，在縮呢過程中容易產生不可逆的死折痕。通過對縮呢工藝的研究，采取了先洗呢去除坯布中的油污，加溫到42 ℃，使織物平和收縮，然后略微軋干，再采用小張力、慢速度、長時間的縮呢方式達到要求。

在柔軟、光觸媒整理工序，如果先進行柔軟處理再做光觸媒整理，那么織物表面柔軟劑成分就會影響光觸媒整理過程中光觸媒助劑和織物的結合，會使其抗菌效果達不到預期效果。如果先進行光觸媒整理再進行柔軟處理，織物表面原附著的光觸媒成分則會被柔軟劑覆蓋，同樣達不到預期效果。因此通過實驗確定同時進行柔軟和光觸媒整理，采用低濃度柔軟劑、高濃度光觸媒劑，并在浸軋液中添加酒精，使2種助劑有機融合，且均勻分布于織物表面，既起到柔軟作用又達到光觸媒抗菌除臭的效果。

4 結束語

抗菌保暖毛針織面料采用毛紗與桑蠶絲并捻改善紗線強力提高織造效率，織造時采用每根紗線單獨紗管送紗，以減少色紗飛毛織入造成織物沾色；織造時織物反面加入Thermolite?永久保暖纖維長絲，通過控制送紗張力改善其在面料中的線圈分布狀態以提高保暖性；后整理時調整柔軟劑和光觸媒劑的比例，并利用酒精作為介質溶劑使織物同時完成光觸媒整理和柔軟整理，在保證面料質地和手感的前提下增加織物的抗菌、除臭、消除殘留有害物(甲醛，苯等)的特性。抗菌保暖毛針織面料具有保暖、抗菌、凈化人體周圍空氣等功能，在冬季衣服洗滌頻率不高的情況下，避免了衣服中細菌的繁殖以及異味的產生，同時用該面料制作的服裝可以通過手洗、機洗等方式進行洗滌，滿足了人們對功能和易打理方面的追求。