功能性環保精紡面料的開發

曹燕紅，查神愛，劉麗艷

(江蘇陽光股份有限公司,江蘇 江陰 214426)

隨著現代科技的日益進步和社會經濟的發展，人們對生活環境和自身健康越來越重視，消費者在選購服裝時不再只關心色彩、款式、價格等因素，面料是否環保也成為其挑選的重要標準之一。“科技、時尚、綠色”成為現代紡織品行業的新標簽、新符號[1-2]。新型環保型材料具有可降解、可回收利用、節省能源、低損耗、對人體無害等優點，能有效減少生產過程中對環境造成的污染。本文從原料選擇、條染、紡紗、織造、后整理幾個方面進行分析，開發了新型功能性環保精紡面料，討論了功能性環保精紡面料的加工技術難點及其改進措施，并對產品質量指標進行了分析評價，為毛紡行業的生產工藝設計及質量控制提供參考。

1 產品設計

1.1 原料及纖維特點

羊毛纖維：柔軟而富有彈性，光澤柔和，具有吸濕性強、保暖性好、天然絕緣、可再生、可生物降解等優點[3]。本文設計面料選用細度為22.5 μm美利奴細羊毛纖維。

改性聚酯纖維S.Café?：由中國臺灣興采實業股份有限公司生產，采用回收的咖啡渣經超臨界技術分離出的微多孔材質制成，具有獨特的斷面，其快干時間比棉纖維高200%,且高于其他功能性聚酯纖維[4]，通過纖維表面的立體顆粒結構，能反射紫外線,減少其對人體皮膚的傷害，其纖維具有獨特的多孔結構，提供了優異的異味抑制能力，同時S.Café?原料來源天然，工藝環保，而且可以回收再利用。

導濕快干聚酯纖維Coolmax?：由美國杜邦公司研制，為四管道聚酯纖維材料，其纖維橫截面為“十”字形，具有很高的比表面積，表面有溝槽，由于溝槽的毛細虹吸原理，使得纖維具有很好的吸濕透氣性，能把身體上產生的熱濕氣導出，調節身體的溫度，保持涼爽感。Coolmax?纖維還具有易護理性，多次洗滌不縮水、不變形，不霉變，干燥速度是棉纖維的5倍[5]。

強力錦綸Cordura?：由美國杜邦公司研發生產，是一種新型強力錦綸纖維，特殊結構賦予它優異的耐磨性，耐撕裂性；其耐磨性比棉纖維高出10倍，比常規聚酯纖維高出3倍[6]。

1.2 規格設計

經過生產車間多次試驗，功能性環保精紡面料最終優選原料成分比例為:美利奴羊毛40%、改性聚酯纖維S.Café?25%、導濕快干聚酯纖維Coolmax? 20%、強力錦綸纖維Cordura?15%。織物設計規格參數如下：紗線線密度21 tex×2，平紋組織，經、緯向密度分別為228、208 根/(10 cm)，面密度為195 g/m2。

2 工藝流程

條染：染色→復洗→拼毛→混條→前針梳→精梳→后針梳。

紡部：混條→頭針→二針→三針→頭粗→二粗→細紗→絡筒→并線→倍捻→蒸紗。

織部：整經→穿綜→織造→坯檢→生修。

后整理：燒毛→連煮→洗呢→干燥→熱定形→回燒毛→沖洗→干燥→罐蒸→蒸呢。

3 關鍵技術

3.1 條 染

由于各種原料染色性能差異較大，采用原料散纖分別進行染色[7]。

3.1.1 羊毛染色

羊毛纖維選用LanaSet染料(上海亨斯邁化工貿易有限公司)進行染色, 使羊毛的親核基團形成一個不可逆的共價鍵，從而堅牢地固著于羊毛纖維上，達到高標準的濕耐摩擦色牢度要求[8-9]。毛條裝缸后加入冷水運轉2 min，讓毛條充分潤濕。在40 ℃時加入助劑(阿白消FFW 0.3%(owf)、阿白格SET 0.5%(owf)、醋酸2.0%(owf))，染料(LanaSet 黃 2R 0.5%(owf)、LanaSet 紅G 0.2%(owf)、LanaSet 灰G 0.7%(owf))，pH值4.0～4.5，以1.0 ℃/min的速度升溫至95 ℃，保溫55 min，放空出缸。染色浴比1∶8。羊毛染色曲線如圖1所示。

圖1 羊毛染色工藝曲線圖Fig.1 Wool dyeing curve

3.1.2 S.Café?纖維染色

S.Café?纖維采用分散染料(浙江閏土股份有限公司)染色，高溫高壓染色工藝，染色溫度130 ℃，壓力300 kPa，其染色曲線如圖2所示。

圖2 S.Café?染色工藝曲線圖Fig.2 S.Café? dyeing curve

原條裝缸進水運轉2 min，讓原條充分潤濕。在60 ℃時加入助劑(醋酸0.4%(owf))，染料(分散黃棕S-2RFL 0.8%(owf)、分散紅玉S-2GFL 0.7%(owf)、分散深藍S-3BG 1.6%(owf))，pH值5.0～6.0，運轉3 min后開始直升至95 ℃，二次升溫至130 ℃保溫50 min，降溫放空。進熱水沖洗8 min后放空。再進滿熱水后加入醋酸(1.0%(owf))和酸性還原清洗劑BOR (永鑫伯靈頓(上海)化工科技有限公司)1.8%(owf)，pH值3.5～4.0，升溫至85 ℃處理20 min后放空，再進滿熱水后沖洗10 min后放空出缸。

3.1.3 Cordura?纖維染色

Cordura?纖維耐堿不耐酸，其染色曲線如圖3所示。

圖3 Cordura?染色曲線圖Fig.3 Cordura? dyeing curve

原條裝缸進水運轉2 min，讓原條充分潤濕。40 ℃時加入助劑(醋酸3.0%(owf)、阿白格SET 0.5%(owf))，染料(LanaSet 藍R 0.1%(owf)、LanaSet 黑4.5%(owf)、LanaSet 黃2R 0.3%(owf))運轉8 min，pH值5.0～7.0，勻速升溫至98 ℃，保溫50 min后加入凈洗劑209 0.3%(owf)，處理20 min后放空。進滿熱水后加入醋酸1.5%(owf)、得亞寶ASN 1.5%(owf)運轉20 min進行固色處理，控制pH值5.5～6.0，放空出缸。

3.1.4 Coolmax?纖維染色

Coolmax?纖維是改性異型聚酯纖維，其染色速度必須控制均勻，否則容易出現色花現象。

纖維條裝缸進水運轉2 min，讓纖維充分潤濕。在40 ℃時加入助劑(醋酸1.0%(owf)、元明粉6.0%(owf))，陽離子染料(陽離子黃X-8G 0.60%(owf)、陽離子紅X-GRL 0.75%(owf)，陽離子藍X-GRRL 0.65%(owf))，染色過程包括3段升溫，一段升溫至70 ℃，升溫速率為1.5 ℃/min，二段升溫至95 ℃，升溫速率為0.5 ℃/min，三段升溫至125 ℃，升溫速率為0.6 ℃/min，保溫60 min進行上色，然后降溫到95 ℃后充分水洗，時間為10 min，放空出缸。染色曲線如圖4所示。

圖4 Coolmax?染色曲線圖Fig.4 Coolmax? dyeing curve

由于原料成分中羊毛含量較低，改性化纖含量較高，在后道生產時極易產生靜電引起纖維之間互相黏連纏結，影響后道質量和生產效率，因此色條經烘干后再加入毛條質量8%的和毛油和毛條質量1%的抗靜電劑，在恒溫加濕倉庫中悶毛24 h以上，然后進入紡部車間生產，以減少紡紗時產生的飛花飛毛現象。

3.2 紡 部

紡部車間生產時，嚴格控制各道工序溫濕度，前紡車間25～28 ℃，相對濕度78%～85%；細紗車間26～27 ℃，相對濕度70%～80%，以減少紗線毛羽，保證成紗質量。

前紡進行毛條梳理時，發現毛粒較多，為充分梳理纖維，減少毛粒，針梳機的出條速度均設為100 m/min。

細紗機采用 EJ519細紗機(上海二紡機股份有限公司)，車速設定為7 500～8 000 r/min，以減少細紗斷頭。后道的絡筒、并線、倍捻工序中則降低車速，張力適當放小，以保證紗線質量。制成的紗線光潔圓潤，毛羽少，條干均勻，強力高，彈性好。

成紗蒸紗后存放24 h以上，使紗線更好地消除內應力，避免后續織造產生呢面疵點。

3.3 織 部

在整經時采用紗線上冷漿，上漿披覆率為10%，使紗線表面的毛羽形成披覆包裹，以避免引起梭口開不清及產生跳花、蛛網等織疵。織造采用G6300劍桿織機(瑞士蘇爾壽公司)。后梁高度0 cm，停經架-2 cm，小開口，小張力上機織造，平綜時間318°，以利于織造順利進行。

3.4 染 整

洗呢：速度120 m/min，時間50 min，洗后沖水20 min。達到呢面清潔、面料手感豐厚的效果，清除面料表面浮毛和其他污漬。

熱定形：溫度180 ℃，時間約30 min，開幅設定160 cm，超喂5%，達到尺寸穩定、縮率穩定的定形效果。

蒸呢：為保持織物親水吸濕效果更好，采用低溫罐蒸，溫度100 ℃時間5 min，罐內封閉式蒸呢，既有罐蒸定形作用使面料手感活絡，又保證色光不會發生太大變化。

4 成品指標

成品面料經國家紡織產品質量監督檢驗中心檢測，各項指標符合GB/T 26382—2011《精梳毛織品》規定的一等品和GB 18401—2010《國家紡織產品基本安全技術規范》規定的B類要求，符合GB/T 18830—2009《紡織品 防紫外線性能的評定》的要求。主要物理指標為：幅寬156 cm，面密度200.6 g/m2，抗起球等級4級，縮水率經向-0.3%，緯向-0.3%，汽蒸縮率經向-0.8%，緯向-0.2%，斷裂強力經向660 N，緯向570 N，耐光色牢度4級，其他色牢度均為4級。紫外線防護系數UPF為50+，T(UVA)為1.79%，T(UVB)為0.96%。

5 結束語

功能性環保精紡面料風格獨特，呢面光潔，手感活絡而又有身骨，彈性好，尺寸穩定性好，易于護理。產品具有多種功能性，在同等條件下能反射紫外線，減少其對人體皮膚的傷害；長時間穿著時，面料能抑制各種異味；同時還具有吸濕速干的功能。適合制作各季套裝和褲料。

本文所開發的功能性環保精紡系列面料，既保有羊毛面料的色澤高雅勻凈，呢面光潔飽滿，手感滑糯有身骨，彈性好的傳統風格，又具有抗紫外線，異味抑制，吸濕速干等功能，能夠更好地滿足市場的各種需求。