滌綸長(zhǎng)絲超仿棉染整加工技術(shù)探究

錢(qián)琴芳，趙學(xué)謙，張建國(guó)

（盛虹集團(tuán)有限公司，江蘇蘇州 215228）

棉花是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重要物資，棉纖維則是紡織工業(yè)的重要原料。棉纖維具有優(yōu)異的吸濕性、柔軟性、保暖性等，光澤度也很好，其織物服用性能優(yōu)良。怎樣尋找到一種長(zhǎng)期途徑，既能彌補(bǔ)日益緊缺的棉花資源，又能滿足消費(fèi)者的“棉花”情結(jié)，滌綸長(zhǎng)絲“超仿棉”被提到了前所未有的高度。

顧名思義，“超仿棉”是指面料的屬性既與棉花相仿，又要在某些指標(biāo)上超過(guò)棉花。通俗地講有以下特點(diǎn)：看起來(lái)像棉（視覺(jué)）、摸起來(lái)像棉（觸覺(jué)）、穿起來(lái)像棉（親和性）超棉（舒適性），用起來(lái)比棉方便（洗可穿性），兼有棉與滌綸的優(yōu)良特性，達(dá)到仿棉似棉、仿棉勝棉的效果［1］。科學(xué)地講有超仿棉以下特點(diǎn)：產(chǎn)品要保證有棉花優(yōu)異的吸濕性、穿著舒適性等，還要有滌綸良好的力學(xué)性能、耐熱性、色牢度，甚至還要根據(jù)要求具備抗靜電、抗起毛起球、抗菌、勾絲性、懸垂性、抗紫外線等性能［2］。

“超仿棉”產(chǎn)品將利用滌綸的特性，既彌補(bǔ)了棉制面料的不足，還能利用不同的細(xì)旦絲組合改變纖維的表面形態(tài)，在蓬松性、吸濕性和光澤等方面模仿棉纖維的基本特性，達(dá)到以假亂真的程度［3］。同時(shí)，滌綸本身耐光性、耐熱性、耐霉菌等性能較好，可以彌補(bǔ)棉面料耐用性方面的不足；滌綸初始模量較大，硬挺，不易變形，具有較好的保形性，可以彌補(bǔ)棉制面料易縐、易變形、不耐磨等不足［4］。

由于聚酯長(zhǎng)絲超仿棉屬于比較新穎的產(chǎn)品，為保證產(chǎn)品風(fēng)格，其加工與普通滌綸織物加工略有不同，通過(guò)大量小樣試驗(yàn)和大生產(chǎn)實(shí)踐，本公司摸索出一套比較成熟的超仿棉加工工藝，織物成品風(fēng)格優(yōu)良，各項(xiàng)性能也能滿足消費(fèi)者的需求。

1 織物原料組成及規(guī)格

經(jīng)向：（22.2dtex POY＋29.9dtex FDY）／72F滌滌復(fù)合絲

緯向：FDY 83.3dtex／72F16捻

門(mén)幅：168cm

克重：75g／m2

經(jīng)密：60×2.54根／10cm

緯密：36×2.54根／10cm

超仿棉織物在織造中將不同特性的原料進(jìn)行組合，以增加纖維的比表面積，減弱面料對(duì)光的反射，使光澤柔和，同時(shí)利用兩種原料的收縮率不同，在面料表面呈現(xiàn)出較多的毛圈，具有棉型感，同時(shí)也減弱了光的反射。此外，在織造前加捻及FDY長(zhǎng)絲紡絲時(shí)利用不均一超倍率延伸技術(shù)，使部分紗段形成超順向性，紗線經(jīng)織布染整后，該超順向紗段的染著率比較低，而形成白紋狀“節(jié)點(diǎn)”，在染色完成后“節(jié)點(diǎn)”處與其他地方上色不一致，來(lái)模仿棉織物的視覺(jué)效果。

2 超仿棉織物加工工藝

冷堆→水洗→圈碼蒸缸預(yù)縮→預(yù)定型→堿減量→染色→烘干→吸濕排汗整理→成品。

2.1 冷堆

滌綸坯布在織造過(guò)程中，為了保證織造的連續(xù)性，減少織造中的斷頭等現(xiàn)象，同時(shí)增加經(jīng)紗表面的光滑度，一般都先對(duì)經(jīng)紗進(jìn)行上漿、上油處理，所上漿料主要是PA、PVA、PVC等類(lèi)型的化學(xué)漿料。但是所上的漿料、油劑會(huì)對(duì)織物的染色及后整理產(chǎn)生影響，因此在染色之前一般都要對(duì)坯布進(jìn)行前處理，除去織物上的部分漿料，以保證染色加工的正品率。以前對(duì)滌綸長(zhǎng)絲織物的退漿一般采用間歇式退漿，需要采用強(qiáng)堿，退漿后需要大量水洗，耗水量大。為節(jié)能減排，走清潔生產(chǎn)的道路，我廠采用冷堆工藝＋高效水洗進(jìn)行前處理。

冷堆主要是對(duì)雜質(zhì)的氧化漂白反應(yīng)。冷堆處理有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）常溫條件下處理，化學(xué)性能比較穩(wěn)定，對(duì)纖維的作用力柔和均一，對(duì)纖維損傷小，可以避免產(chǎn)品批量間的質(zhì)量差異。（2）化學(xué)反應(yīng)可控，可以有效控制化學(xué)助劑的分解，纖維的物理指標(biāo)不下降，克服機(jī)缸煉布質(zhì)量差異，提高染色重現(xiàn)性和一次成功率。（3）全過(guò)程低張力，纖維可充分溶脹和釋放內(nèi)應(yīng)力，較為徹底的解決織物在缸內(nèi)張力不一，易產(chǎn)生的不均勻折皺問(wèn)題，手感較好。（4）處理完全，堿的使用率高。

工藝處方和條件如下：

液堿 100g／L去油劑E 5g／L五合一精煉劑 5g／L帶液率 60%溫度 24℃時(shí)間 36h

2.2 高效水洗

利用平幅退漿機(jī)對(duì)完成冷堆的坯布進(jìn)行處理，使在冷堆中從布面脫落的雜質(zhì)更快的去除，加速氧化產(chǎn)物的化學(xué)降解及堿的水解。處理工藝如下：

氧化退漿劑DL 5g／L螯合分散劑AB 2g／L液堿 5g／L溫度 98℃機(jī)速 80m／min

通過(guò)高效超聲波震蕩水洗，將織物上已降解的、皂化、乳化、堿水解的漿料和雜質(zhì)洗除，為后續(xù)染色做準(zhǔn)備。

2.3 圈碼蒸缸預(yù)縮

圈碼蒸缸預(yù)縮可以讓織物在寬松的環(huán)境下自由收縮，使其纖維蓬松三維立體效果明顯，棉感更強(qiáng)。在本廠的生產(chǎn)中，圈碼機(jī)的直徑設(shè)定為1500mm，吊坯繩的間距為8針，織物起皺均勻絨感好。蒸缸預(yù)縮工藝為：

液堿 2g／L純堿 5g／L三聚磷三鈉 1g／L轉(zhuǎn)速 10轉(zhuǎn)／min

浴比 1∶17溫度 135℃時(shí)間 60min

蒸缸預(yù)縮可以消除纖維在加捻定型時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使之得到徹底解除，同時(shí)在應(yīng)力產(chǎn)生→回復(fù)→固定的過(guò)程中還能使織物產(chǎn)生彈性，在織物表面產(chǎn)生大量細(xì)小皺紋，增強(qiáng)織物對(duì)光的漫反射，同時(shí)增強(qiáng)超仿棉織物的棉感。

2.4 預(yù)定型

滌綸纖維具有很高的結(jié)晶度，其纖維的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)緊密排列，通過(guò)預(yù)定型可以使滌綸的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)的排列變得有序，這樣就可以有效提高染色和減堿量的均勻度。同時(shí)，通過(guò)預(yù)定型還可以提高織物表面的平整度和抗皺能力，減少織物在染色中產(chǎn)生的皺印，同時(shí)可以增加織物在后續(xù)加工中的尺寸穩(wěn)定性，預(yù)定型的工藝條件要根據(jù)織物成品要求進(jìn)行控制定型溫度，溫度太高織物會(huì)發(fā)硬影響手感，溫度太低則織物抗皺性不好，同時(shí)滌綸的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)未能有效重排，也會(huì)影響到織物的染色均勻性。通過(guò)試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)在溫度160℃，機(jī)速50m／min條件下對(duì)超仿棉滌綸織物進(jìn)行預(yù)定型可以獲得比較理想的效果。

2.5 減堿量

由于滌綸絲具有高結(jié)晶度，結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)密切堆砌，滌綸在減堿量時(shí)水解反應(yīng)不均勻進(jìn)行，在纖維表面及非結(jié)晶區(qū)向內(nèi)層逐步滲透，是纖維表面部分被堿腐蝕形成蟲(chóng)蝕甚至龜裂形態(tài)，對(duì)光產(chǎn)生漫反射，使織物光澤柔和，同時(shí)紗線交結(jié)處吃液堿較多，導(dǎo)致織物交織阻力下降，組織結(jié)構(gòu)變松弛，剛性變小，從而產(chǎn)生懸重感。但是減量率要選擇合理，減量率太高，織物懸重感加強(qiáng)，柔軟性好，但織物強(qiáng)力下降較多，布面風(fēng)格很差；減量率太低，織物強(qiáng)力不會(huì)下降，但是織物最終手感不好，達(dá)不到仿棉的要求，本廠通過(guò)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)將減量率控制為8%時(shí)織物的手感能達(dá)到仿棉的要求，同時(shí)織物的強(qiáng)力不會(huì)下降很多，不會(huì)影響后續(xù)加工。

2.6 染色

由于超仿棉滌綸長(zhǎng)絲纖維與普通滌綸纖維有些許不同，因此在染色時(shí)工藝和條件會(huì)做一些改變，以保證超仿棉滌綸纖維在工藝完成后可以達(dá)到我們預(yù)期的目標(biāo)。

工藝處方和條件：

冰醋酸 2g／L勻染劑TF-212K 2g／L浴中柔軟劑K 2g／L德士達(dá)染料 X%

（淺色選用AM高日曬系列，深色選用XF高水洗系列）

圖1 滌綸長(zhǎng)絲超仿棉面料染色工藝曲線

本工藝所選用的勻染劑具有優(yōu)異的勻染性、良好的染料分散性和極低的起泡性，能有效地提高超仿棉滌綸纖維的染色均勻性，超仿棉纖維的仿棉效果很大一部分是通過(guò)后整理才體現(xiàn)出來(lái)的，為了保證后整理的有效進(jìn)行，同時(shí)提高織物的色牢度，去除織物上的表面活性劑殘余，避免對(duì)后整理產(chǎn)生不良影響，在染色后對(duì)織物進(jìn)行還原清洗，可以在提高織物色牢度的同時(shí)保證后整理的有效進(jìn)行。

2.7 后定型烘干

由于滌綸模量較大，面料表現(xiàn)比較挺括，客服了純棉面料易變形、不耐用的缺點(diǎn)。但硬挺性太強(qiáng)，穿著會(huì)不舒服。為使面料具有適度柔軟的手感，要對(duì)面料進(jìn)行柔軟整理。并在織物受熱收縮的過(guò)程中，在考慮織物已有充分收縮的條件下對(duì)其進(jìn)行拉幅定型，以加強(qiáng)織物的棉感。

工藝流程：清水浸軋→烘干定型（150℃）

2.8 吸濕排汗整理

由于滌綸先天的拒水性，為使超仿棉滌綸纖維具有和棉相似的吸水性，需要對(duì)超仿棉織物進(jìn)行吸濕排汗易去污整理，以提高織物的吸濕性，增強(qiáng)織物的棉型感。歐特菲HSD就是含親水性聚硅氧烷和親水性聚酯的分散體。由于其分子結(jié)構(gòu)中有與滌綸分子結(jié)構(gòu)相同的苯環(huán)，在高溫作用下，分子鏈段被錨牢在滌綸的表面，使滌綸由原來(lái)的疏水性表面變成耐久的親水性表面，但由于滌綸組分本身的拒水性質(zhì)并未被改變，所以其吸收的水分又可以很快地散發(fā)到大氣中，并經(jīng)親水性柔軟劑HSD整理后，除能明顯提高織物的導(dǎo)濕快干功能外，尚有抗靜電和易去污效果。工藝如下：

歐特菲HSD 20g／L冰醋 0.5g／L溫度：130℃成品門(mén)幅：150cm成品克重：80g／m2成品密度：經(jīng)密：66×2.54根緯密：42×2.54根

3 性能測(cè)試與對(duì)比

為了證實(shí)超仿棉織物具有和棉織物相似，甚至是優(yōu)于棉織物的性能，我們對(duì)加工好的超仿棉織物進(jìn)行各項(xiàng)性能測(cè)試，另外，我們也選擇了與所染超仿棉的顏色、克重比較相近的純棉織物（40s×40s，110／76，75g／m2）進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，比較兩者之間的差異。

測(cè)試內(nèi)容包括：斷裂強(qiáng)力、撕破強(qiáng)力、吸濕性、快干性、硬挺度、抗起毛起球性、抗靜電性、織物回潮率、水洗牢度、汗?jié)n牢度、摩擦牢度、光照牢度、織物經(jīng)向、緯向尺寸變化率。除以上測(cè)試外，同時(shí)比較兩者的手感與光澤，以驗(yàn)證超仿棉的仿真度。

3.1 物理機(jī)械性能測(cè)試與比較

斷裂強(qiáng)力按GB／T3923.1-1997《紡織品 織物拉伸性能 第1部分?jǐn)嗔褟?qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)試；撕破強(qiáng)力按GB／T3917.2-2009《紡織品 織物撕破性能 第2部分：褲型試樣（單縫）撕破強(qiáng)力的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)試；硬挺度按ASTM D1388-2007《織物硬挺性測(cè)試方法》Option A進(jìn)行測(cè)試；尺寸變化率按GB／T 8628-2001《測(cè)定織物尺寸變化時(shí)試樣的準(zhǔn)備、標(biāo)記和測(cè)量》和GB／T 8629-2001《紡織品試驗(yàn)時(shí)采用的家庭洗滌及干燥程序》進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果列于表1。

表1 超仿棉與棉織物物理機(jī)械性能比較

從測(cè)試結(jié)果我們不難看到，超仿棉織物具有與純棉織物相似的斷裂強(qiáng)力，力值均超過(guò)國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定200N要求，而超仿棉織物具有比純棉織物更加優(yōu)良的撕破斷裂強(qiáng)力。

滌綸的模量比較大，外觀表現(xiàn)為織物比較挺括，織物不易變形。但是作為超仿棉織物，我們要求它要有接近棉織物的柔軟手感，在進(jìn)行柔軟整理后，滌綸的硬挺度勢(shì)必會(huì)受到一定的影響，但經(jīng)過(guò)柔軟整理的超仿棉滌綸織物在硬挺性上依然優(yōu)于純棉織物。從表1還可看出，超仿棉織物具有比純棉織物小得多的回潮率，而具有比純棉織物更加優(yōu)良的水洗縮率，超仿棉織物水洗前后基本不縮水。

3.2 幾種功能性的測(cè)試與比較

吸濕性采用毛細(xì)上升高度法，按照FZ／T01071《紡織品毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試；起毛起球性能按GB／T 4802.1-2008《紡織品 織物起毛起球性能的測(cè)定 第1部分：圓軌跡法》進(jìn)行測(cè)試。抗靜電性按EN 1149規(guī)定進(jìn)行測(cè)試，在指定大氣壓下，測(cè)定在（35±5）%相對(duì)濕度和（20±2）℃溫度條件下處于平衡的樣品，用電阻測(cè)試儀測(cè)試織物的表面比電阻?？旄尚詼y(cè)試方法如下：取兩塊大小差不多的織物，在織物中央滴定量的水，隔10min測(cè)定一次，計(jì)算織物上的含水率，直至含水率為1%。測(cè)試結(jié)果列于表2。

表2 超仿棉與棉織物幾種功能性的比較

通過(guò)結(jié)果可以看到，超仿棉的吸濕性能很優(yōu)良，已經(jīng)達(dá)到并超過(guò)了純棉織物的水平，超仿棉的快干性基本等同于純棉織物。

盡管滌綸的模量比較大，但由于單絲較細(xì)，且經(jīng)過(guò)柔軟整理，因此抗起球效果明顯。但從測(cè)試結(jié)果看，超仿棉面料的抗起毛起球達(dá)到4.5級(jí)，而40s精紡棉面料為3級(jí)，超仿棉面料具有優(yōu)良的抗起毛起球性。同時(shí)，超仿棉織物具有比純棉織物更加優(yōu)良的抗靜電效果。

3.3 染色織物牢度測(cè)定

3.3.1 耐水洗色牢度

測(cè)試按ISO 105／C06：2010《紡織品 色牢度試驗(yàn) 第C06部分：耐家庭和商業(yè)洗滌色牢度》A2S進(jìn)行測(cè)試，用灰卡評(píng)定試樣的變色和貼襯織物的沾色，試驗(yàn)結(jié)果如表3。

表3 耐水洗色牢度測(cè)試結(jié)果

從測(cè)試結(jié)果我們不難看出，超仿棉織物具有與純棉織物基本相同的耐水洗色牢度。

3.3.2 耐汗?jié)n色牢度

按ISO 105／E04：2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 第E04部分：耐汗?jié)n色牢度》進(jìn)行測(cè)試，用灰卡評(píng)定級(jí)數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果如表4。

表4 耐汗?jié)n色牢度測(cè)試結(jié)果

從測(cè)試結(jié)果我們不難看出，超仿棉織物具有與純棉織物基本相同的耐汗?jié)n色牢度。

3.3.3 耐摩擦色牢度

按ISO 105X12：2002《紡織品 色牢度試驗(yàn) 第X12部分：耐摩擦色牢度》進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表5。

表5 耐摩擦色牢度測(cè)試結(jié)果

從測(cè)試結(jié)果我們不難看出，超仿棉織物具有比純棉織物更加優(yōu)良的耐濕摩擦色牢度。

3.3.4 耐光照色牢度

按ISO 105／B02：1994《紡織品 色牢度試驗(yàn) 第B02部分：：耐人照光色牢度：氙弧》方法2進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表6。

表6 耐光照色牢度測(cè)試結(jié)果

從測(cè)試結(jié)果我們不難看出，超仿棉織物具有比純棉織物更加優(yōu)良的耐光照色牢度。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)聚酯長(zhǎng)絲超仿棉織物的研究，優(yōu)化各工序的加工工藝參數(shù)，制成的面料具有手感軟糯蓬松、光澤柔和、穿著舒適、不易折皺變形、吸濕排汗效果好、抗起毛氣球優(yōu)良、色牢度好等特性。產(chǎn)品具有很大的市場(chǎng)潛力。

［1］ 王鳴義.超仿棉聚酯纖維的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展前景［J］.紡織導(dǎo)報(bào)，2011（2），：26-30.

［2］ 談?shì)x、鄭耀偉、汪濤.滌綸長(zhǎng)絲超仿棉產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用［J］.紡織導(dǎo)報(bào)，2011（2）：32-33.

［3］ 湯成坦.一步法PET異收縮混纖復(fù)合絲構(gòu)造機(jī)理與成紗工藝研究［D］.杭州：浙江理工大學(xué)，2010.

［4］ 湯成坦、薛元、顏志勇、陳建勇.熱處理對(duì)PET雙收縮絲結(jié)構(gòu)和性能的影響［J］.紡織學(xué)報(bào)，2010（5）：15-18.